钢结构设计问答实录PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1．钢结构有哪些优缺点？ 1

2．钢结构的应用范围有哪些？ 2

3．钢结构的目前发展状况如何？ 3

第二章 钢结构设计基础——钢结构基本构件的设计第一节 轴心受力构件 5

4．什么是轴心受力构件？ 5

5．常见结构中哪些构件为轴心受力构件？ 5

6．轴心受力构件的截面采用什么形式比较合理？ 5

7．轴心受拉构件需进行哪些计算？ 6

8．单面连接的单角钢在按轴心受力计算强度时，为什么其强度设计值要乘以折减系数0.85？ 6

9．轴心受拉构件的设计步骤和需注意的问题有哪些？ 7

10．轴心受压构件常见的屈曲形式有哪些？ 7

11．轴心受压构件临界应力的确定准则是什么？ 7

12．轴心受压构件的稳定承载力与哪些因素有关？ 8

13．提高轴心受压构件稳定承载力的最有效措施是什么？ 8

14．确定轴心受压构件稳定系数ψ时，构件截面如何分类？ 8

15．轴心受压格构柱绕虚轴的整体稳定计算时为什么采用换算长细比？ 10

16．工字形截面轴心受压构件翼缘和腹板的局部稳定公式中λ为什么取构件两个方向长细比的较大值？ 11

17．怎样合理地确定工字形截面轴心受压柱的截面尺寸？ 12

18．如何进行格构式轴心受压构件设计？ 12

19．轴心受压柱有哪些构造要求？ 14

20．实腹式轴心受压构件的腹板不满足高厚比限值时应如何处理？ 14

21．双肢缀条格构柱的缀条如何设计？ 16

22．格构式轴心受压柱的横隔有何作用？如何设置？ 16

23．轴心受压柱的柱脚底板如何设计？ 16

24．轴心受压柱的柱脚靴梁如何设计？ 18

第二节 受弯构件 18

25．什么是受弯构件？ 18

26．常见结构中哪些构件为受弯构件？ 19

27．受弯构件采用什么样的截面形式比较合理？ 19

28．受弯构件需进行哪些计算？ 20

29．梁抗弯强度计算时为什么要考虑截面部分发展塑性变形？截面塑性发展系数是如何确定的？ 20

30．梁的整体失稳形式是怎样的？何谓梁的临界弯矩？ 20

31．梁的整体稳定性受哪些因素影响，应如何针对这些因素来提高梁的整体稳定承载力？ 21

32．什么情况下的梁可以不需计算整体稳定性？ 21

33．梁的整体稳定系数ψb如何确定？当ψb大于0.6时如何处理？为什么？ 22

34．梁的腹板局部失稳形式有哪些？如何保证？ 22

35．支承加劲肋的设计内容有哪些？ 24

36．为什么要进行梁的局部稳定计算？什么情况下梁可以不进行局部稳定计算？ 25

37．受弯构件的设计步骤如何？ 25

第三节 拉弯和压弯构件 28

38．什么是拉弯和压弯构件？ 28

39．常见结构中哪些构件为拉弯或压弯构件？ 28

40．拉弯和压弯构件采用什么样的截面形式比较合理？ 28

41．拉弯和压弯构件需进行哪些方面的计算？ 29

42．怎样计算实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的整体稳定性？ 29

43．压弯构件整体稳定计算公式中为什么要引入等效弯矩系数？其值是怎样确定的？ 30

44．怎样计算实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性？ 31

45．拉弯构件和压弯构件的设计步骤是怎样的？应注意哪些问题？ 32

第四节 疲劳计算 37

46．什么是钢材的疲劳破坏？其破坏特点是什么？ 37

47．钢材疲劳破坏的机理是什么？ 37

48．什么是应力幅和应力比？ 37

49．疲劳破坏与哪些主要因素有关？ 37

50．什么情况下需进行疲劳计算？ 37

51．如何进行疲劳计算？ 38

52．疲劳计算应注意哪些问题？ 38

53．怎样进行容许应力幅的计算？ 38

54．变幅疲劳的等效应力幅和欠载效应的等效系数应怎样进行计算？ 40

55．疲劳设计应注意哪些细部构造？在制造工艺上应采取哪些措施？ 40

第三章 钢结构的应用——常用钢结构的设计第一节 钢结构的材料 44

56．钢材的主要力学性能指标有哪些？ 44

57．影响钢材力学性能的主要因素有哪些？ 44

58．钢结构的材料选用应注意哪些事项？ 49

59．钢结构对材料有哪些要求？ 50

60．结构用钢材的种类及本构关系如何？ 52

61．什么是断面收缩率？ 55

62．钢材的破坏形式有哪几种？ 56

63．复杂应力作用下，如何判断钢材是否屈服？ 56

64．何谓钢材的冲击韧度，其衡量指标是什么？ 57

第二节 钢结构设计基础 57

65．常用钢结构工程的术语、符号有哪些？ 57

66．当前钢结构设计的常用规范有哪些？ 58

67．钢结构设计的方法是什么？ 59

68．钢结构设计须满足哪些功能要求？ 61

69．结构上的作用有哪些？ 61

第三节 钢结构体系 62

70．常用钢结构体系有哪些？ 62

71．框架结构体系的受力性能有何特点？ 64

72．框架—支撑体系的受力性能有何特点？ 65

73．筒体体系及巨型框架结构体系受力性能有何特点？ 65

第四节 常用钢结构的设计 66

74．平台结构由哪些构件组成？ 66

75．如何合理地进行平台钢结构的布置？ 66

76．平台铺板的设计应注意哪几方面的问题？ 67

77．型钢平台梁的设计步骤有哪些？ 68

78．组合平台梁的设计步骤有哪些？ 70

79．常用的平台柱类型有哪些？如何选择？ 72

80．实腹柱的设计步骤有哪些？ 72

81．格构柱的设计步骤有哪些？ 73

82．如何进行平台柱头、柱脚的设计？ 75

83．平台钢梯设计时应注意哪些问题？ 77

84．常用的大跨度屋盖体系有哪些？ 79

85．屋盖支撑的作用是什么？ 79

86．屋盖支撑的布置原则有哪些？ 81

87．屋盖支撑体系的设计应注意哪些问题？ 82

88．檩条分为哪几种类型？如何选择？ 83

89．实腹式檩条的设计步骤有哪些？ 85

90．檩条的构造要求有哪些？ 88

91．常用普通钢屋架的类型有哪些？如何选择？ 89

92．屋架的设计步骤有哪些？ 92

93．常用轻型钢屋架的类型有哪些？如何选择？ 94

94．空间网架的分类有哪些？如何选择？ 95

95．空间网架上的作用有哪些？ 101

96．网架的一般设计原则有哪些？ 103

97．网架的节点形式及构造要求有哪些？ 104

98．单层框架（厂房）分为哪些基本类型？如何进行选择？ 105

99．单层（横向）框架结构的计算内容有哪些？ 105

100．多层多跨框架的结构布置应注意哪些问题？ 106

101．多层多跨框架钢结构有哪些体系？ 107

102．框架常用的支撑形式有哪些？如何进行选择？ 107

103．怎样确定框架柱的计算长度？ 109

104．现浇钢筋混凝土组合板的破坏形式有哪些？ 112

105．现浇钢筋混凝土组合楼盖有哪些构造要求？ 113

106．什么是组合梁？ 114

107．组合梁的构造要求有哪些？ 114

108．多层多跨框架梁的拼接方法有哪些？应注意哪些事项？ 116

109．框架次梁与主梁的连接方法有哪些？各有何特点？ 117

110．多层多跨框架梁与柱的连接方法有哪些？应注意哪些事项？ 118

111．多层多跨框架柱脚有哪些形式？如何选择？ 121

112．单层厂房由哪些构件组成？ 123

113．单层厂房上有哪些荷载作用？ 125

114．单层厂房柱网布置的原则有哪些？ 125

115．单层厂房温度缝设置的原则有哪些？ 126

116．单层厂房横向框架的形式有哪些？各有何特点？ 127

117．如何确定单层厂房横向框架的主要尺寸？ 127

118．如何确定单层厂房横向框架的计算简图？ 128

119．单层厂房横向框架柱的形式及应用范围有哪些？ 130

120．单层厂房支撑的类型有哪些？各自的作用如何？ 131

121．屋盖支撑的分类及布置原则有哪些？ 132

122．柱间支撑的分类及布置原则有哪些？ 135

123．柱间支撑的形式有哪些？如何设计？ 136

124．屋盖支撑如何设计？有哪些构造要求？ 137

125．吊车梁的类型及应用范围有哪些？ 138

126．吊车梁上的荷载作用有哪些？ 138

127．如何进行实腹式简支吊车梁的内力分析？ 139

128．吊车梁与普通梁有哪些区别？ 140

129．门式刚架结构有哪些形式？ 141

130．门式刚架结构上有哪些荷载作用？ 142

131．门式刚架结构荷载组合的原则是什么？ 143

132．门式刚架的内力及变形计算方法有哪些？ 143

133．门式刚架梁与柱及梁与梁如何连接？怎样进行设计计算？ 144

134．门式刚架柱脚形式有哪些？如何选择？ 147

135．门式刚架柱脚锚栓有哪些构造要求？ 147

136．如何计算门式刚架柱脚的抗剪承载力？ 148

137．门式刚架的墙架构件设计有哪些要点？ 148

138．门式刚架隅撑的作用是什么？ 148

139．门式刚架的支撑设计有哪些要点？ 148

第四章 常用钢结构设计软件 150

140．ETABS 9.0（中文版）用于钢结构设计的过程是怎样的？ 150

141．PKPM系列钢结构软件中STS有哪些主要功能？ 152

第五章 钢结构的连接 154

第一节 焊接连接 154

142．什么是焊接连接？焊接连接的形式及特点有哪些？ 154

143．如何选用焊接方法？ 155

144．焊缝的缺陷有哪些？其对结构的影响如何？ 156

145．对接焊缝在哪种情况下才需进行强度验算？ 157

146．角焊缝有哪些构造要求？为什么《规范》对此加以限制？ 157

147．角焊缝的强度计算公式是如何确定的？ 159

148．怎样应用角焊缝的基本公式？ 160

149．角焊缝的焊角尺寸是否选用大的比选用小的好？ 171

150．斜角角焊缝应用时应注意哪些问题？ 172

151．哪些情况下可采用不焊透的对接焊缝？ 172

152．对接焊缝的构造要求有哪些？ 173

153．焊接残余应力的种类及其产生的原因是什么？ 174

154．焊接残余应力对结构性能有什么影响？ 177

155．减少焊接应力和焊接变形的措施有哪些？ 178

156．如何划分焊缝的质量等级？设计时怎样选用？ 180

157．如何选择焊条的型号？ 180

第二节 普通螺栓的连接 181

158．普通螺栓适用于哪些类型的连接？ 181

159．螺栓应怎样排列？ 181

160．普通螺栓抗剪连接的破坏形式及解决措施有哪些？ 183

161．普通螺栓的抗剪受力过程是怎样的？其极限承载力如何确定？ 183

162．撬力对受拉螺栓的承载力有何影响？设计时应如何处理？ 184

163．如何进行普通螺栓的连接计算？ 185

第三节 高强度螺栓的连接 193

164．高强度螺栓的种类有哪些？ 193

165．高强度螺栓的性能等级和材料如何选用？ 194

166．高强度螺栓连接摩擦面的处理方式有哪些？其特点如何？ 194

167．高强度螺栓的预拉力如何建立？其设计值确定过程中考虑了哪些方面？ 195

168．高强度螺栓连接按其受力特征不同分为哪几种类型？ 196

169．如何确定摩擦型和承压型高强度螺栓抗剪连接的最大承载力？ 196

170．高强度螺栓为什么还能应用于其杆轴方向的受拉连接？ 196

171．能否采用高强度螺栓和焊缝混合连接？ 197

172．摩擦型高强度螺栓抗剪连接与普通螺栓抗剪连接的净截面验算有何不同？ 197

173．如何进行高强度螺栓连接的计算？ 198

174．高强度螺栓连接施工中应注意哪些主要问题？ 202

第六章 钢结构的防腐 203

175．钢结构为什么需要防腐处理？钢材腐蚀一般分为哪几种？ 203

176．常用的钢结构防腐措施有哪些？ 204

第七章 钢结构的防火设计 205

177．钢结构为什么要进行防火设计？ 205

178．如何进行钢结构防火涂料的选择？ 205

179．钢结构防火设计的一般要求有哪些？ 206

180．钢结构防火的措施有哪些？ 206

第八章 钢结构的施工及验收 208

181．如何进行钢结构材料的质量控制？ 208

182．钢结构所用材料应符合哪些质量标准？ 208

183．如何对钢结构原材料进行管理？ 211

184．钢结构制作的基本流程及注意事项有哪些？ 211

185．钢结构安装前应做哪些准备？ 216

186．如何注意钢结构安装过程中的稳定问题？ 223

187．如何进行钢结构焊接工程的质量验收？ 223

188．如何进行紧固件连接工程的质量检验？ 226

189．钢结构工程施工质量验收时如何进行分项工程的划分？ 228

190．钢结构工程施工质量验收中如何进行检验批的划分？ 228

191．钢结构安装连接中应注意哪些问题？ 229

192．如何划分分部工程的质量等级？ 230

193．如何划分分项工程的质量等级？ 230

194．如何划分单位工程的质量等级？ 230

195．钢结构工程的施工质量标准是什么？ 230

第九章 钢结构工程设计实例 232

196．沈阳某公司办公楼钢框架结构设计实例 232

第一部分 方案设计概述 232

第二部分 结构布置及构件截面初选 235

第三部分 荷载汇集 236

第四部分 水平地震作用下结构分析 238

第五部分 风荷载计算分析 252

第六部分 竖向荷载作用下框架内力分析 257

第七部分 横向框架的内力组合 273

第八部分 框架结构构件的设计 288

第九部分 节点设计 300

第十部分 基础设计 312

第十一部分 楼梯设计 315

197．某厂装配车间钢屋架工程设计实例 321

198．某一榀单跨等截面门式刚架结构设计实例 334

附录 351

附录A 材料强度 351

附录B 受弯构件的容许挠度 353

附录C 梁的整体稳定系数 354

附录D 轴心受压构件的稳定系数 357

附录E 疲劳计算的构件和连接分类 360

参考文献 363