钢结构基本原理PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1　钢结构的特点 1

1.2　钢结构的应用和发展 2

1.2.1　钢结构的应用 2

1.2.2　钢结构的发展 5

2　钢结构的材料 7

2.1　钢结构对材料的要求 7

2.2　钢材的主要性能 7

2.2.1　钢材在单向均匀受拉时的工作性能 7

2.2.2　钢材在复杂应力作用下的工作性能 9

2.2.3　钢材在单轴反复应力作用下的工作性能 10

2.2.4　钢材的冷弯性能 10

2.2.5　钢材的冲击韧性 11

2.3　各种因素对钢材主要性能的影响 12

2.3.1　化学成分 12

2.3.2　冶金缺陷 12

2.3.3　钢材硬化 13

2.3.4　温度影响 13

2.3.5　应力集中 14

2.4　钢结构用钢材的种类和钢材规格 14

2.4.1　钢材的种类 14

2.4.2　钢材的选择 16

2.4.3　钢材的规格 17

3　钢结构的破坏形式及计算方法 19

3.1　钢结构的可能破坏形式 19

3.1.1　强度破坏及塑性重分布 19

3.1.2　整体失稳破坏 19

3.1.3　板件局部失稳破坏 19

3.1.4　疲劳破坏及损伤累积 20

3.1.5　脆性断裂破坏 20

3.1.6 刚度不足 20

3.2　钢结构的计算方法 20

3.2.1 极限状态 20

3.2.2　概率极限状态设计方法 21

3.2.3　设计表达式 24

4　轴心受力构件 27

4.1 轴心受力构件的强度和刚度 28

4.1.1　强度计算 28

4.1.2　刚度计算 29

4.1.3　轴心拉杆的计算 30

4.2　轴心受压构件的整体稳定 31

4.2.1　理想轴心受压构件的临界力 31

4.2.2　初始缺陷对轴心压杆件稳定承载力的影响 36

4.2.3　实际轴心受压构件的整体稳定承载力和多柱子曲线 43

4.3　格构式轴心受压构件的整体稳定 52

4.3.1　格构式轴心受压构件的组成及应用 52

4.3.2　格构式轴心受压构件的整体稳定性 52

4.3.3　格构式柱分肢的稳定性 55

4.3.4　缀材及其连接的计算 55

4.4　轴心受压构件的局部稳定 60

4.4.1　板件的局部稳定性 60

4.4.2　轴心受压矩形薄板的临界力 61

4.4.3　轴心受压构件组成板件的容许宽厚比 63

4.4.4　腹板屈曲后强度的利用 64

习题 65

5　受弯构件 68

5.1　受弯构件的类型和应用 68

5.2　受弯构件的强度和刚度 70

5.2.1　受弯构件的抗弯强度 70

5.2.2　受弯构件的抗剪强度 73

5.2.3　受弯构件的局部承压强度 74

5.2.4　受弯构件在复杂应力条件下的折算应力 75

5.2.5　受弯构件的刚度 76

5.3　受弯构件的扭转 76

5.3.1　受弯构件的剪力中心 77

5.3.2 自由扭转 78

5.3.3　约束扭转 79

5.4　受弯构件的整体稳定 82

5.4.1　受弯构件整体稳定的概念 82

5.4.2　双轴对称工字形截面简支梁在纯弯曲时的临界弯矩 83

5.4.3　单轴对称工字形截面梁承受横向荷载作用时的临界弯矩 83

5.4.4　影响受弯构件整体稳定性的主要因素 84

5.4.5　受弯构件整体稳定的计算方法 85

5.4.6　提高受弯构件整体稳定性的措施 87

5.4.7　双向受弯构件的整体稳定计算 89

5.5　受弯构件截面组成板件的局部稳定 91

5.5.1　受压翼缘板的局部稳定 92

5.5.2　腹板的局部稳定 92

5.5.3　受弯构件腹板加劲肋的设计 96

5.5.4　组合梁截面考虑屈曲后强度的设计 99

习题 107

6　拉弯和压弯构件 109

6.1　概述 109

6.2　拉弯和压弯构件的强度 110

6.3　压弯构件的整体稳定 111

6.3.1　单向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定 112

6.3.2　双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定 118

6.3.3　单向弯曲格构式压弯构件的整体稳定 118

6.3.4　双向弯曲格构式压弯构件的整体稳定 119

6.4　压弯构件的局部稳定 124

习题 127

7　钢结构的连接 128

7.1　焊缝连接的基本知识 128

7.1.1　焊缝连接的特点 128

7.1.2　焊缝连接的形式 128

7.1.3　焊缝符号表示 130

7.1.4　焊缝施焊的位置 131

7.1.5　焊缝施焊的方法 131

7.1.6　焊缝缺陷及检验 132

7.2　角焊缝连接的设计 133

7.2.1　角焊缝的工作性能 133

7.2.2　直角角焊缝强度计算的基本公式 134

7.2.3　斜角角焊缝的计算 136

7.2.4　角焊缝的等级要求 136

7.2.5　角焊缝的构造要求 136

7.2.6　直角角焊缝连接计算的应用举例 138

7.3　对接焊缝连接的设计 146

7.3.1　焊透的对接焊缝连接设计 146

7.3.2　焊透的对接焊缝连接应用举例 147

7.3.3　部分焊透的对接焊缝连接设计 150

7.4　焊接应力和焊接变形 150

7.4.1　焊接应力的分类 150

7.4.2　焊接应力的影响 152

7.4.3　焊接变形的形式 153

7.4.4　减少焊接应力和焊接变形的方法 153

7.5　螺栓连接的基本知识 155

7.5.1　螺栓连接的形式及特点 155

7.5.2　螺栓的排列要求 156

7.5.3　螺栓连接的构造要求 158

7.5.4　螺栓的符号表示 158

7.6　普通螺栓连接的设计 158

7.6.1　螺栓抗剪的工作性能 158

7.6.2　普通螺栓的抗剪连接 159

7.6.3　普通螺栓的抗拉连接 161

7.6.4　普通螺栓受拉剪共同作用 162

7.6.5　普通螺栓连接计算的应用举例 162

7.7　高强度螺栓连接的设计 169

7.7.1　高强度螺栓的预拉力及抗滑移系数 169

7.7.2　高强度螺栓的抗剪连接 170

7.7.3　高强度螺栓的抗拉连接 171

7.7.4　高强度螺栓受拉剪共同作用 172

7.7.5　单个螺栓承载力设计值公式汇总 173

7.7.6　高强度螺栓连接计算的应用举例 174

习题 177

附录 180

附录1　钢材和连接的强度设计值 180

附录2　轴心受压构件的稳定系数 181

附录3　受弯构件的容许挠度 184

附录4　梁的整体稳定系数 185

附录5　各种截面回转半径的近似值 189

附录6　型钢表 190

附录7　螺栓规格 209

参考文献 210