钢结构设计手册 （GBJ 17-88版）PDF电子书下载

（1）当柱顶转角θ=1时，柱顶固端弯矩系数k01和支座反力系数k 2

第一节钢材的分类和性能 3

一、结构钢材 3

目 录 3

第一章材料 3

第一篇钢结构基本构件设计 3

二、连接材料 4

第二节结构钢材的选用 5

第三节连接材料的选用 8

第二章计算的基本规定 9

第一节一般规定 9

第二节材料和连接的设计指标 11

第三节疲劳容许应力幅 14

第四节结构变形的规定 18

第三章基本构件的计算和构造 20

第一节受弯构件计算 20

一、受弯构件的内力及挠度 20

二、受弯构件的强度计算 20

三、受弯构件的整体稳定性计算 28

四、受弯构件的局部稳定性计算 32

五、受弯构件的刚度 40

六、受弯构件的塑性设计 41

第二节轴心受力和拉弯、压弯构件计算 42

一、轴心受拉和轴心受压构件 42

二、拉弯和压弯构件 47

第三节构件的计算长度和容许长细比 55

一、构件的计算长度 55

二、构件的容许长细比 57

第四节基本构件的构造要求 57

一、一般规定 57

三、梁 58

二、柱 58

一、焊缝连接的形式 59

第四章连接 59

第二节焊缝连接 59

第一节概述 59

二、对接焊缝的计算 60

三、角焊缝的计算 61

四、角钢、圆钢的角焊缝计算 65

五、焊缝连接的构造要求 67

第三节普通螺栓连接和铆钉连接 68

一、普通螺栓连接和铆钉连接的形式 68

二、普通螺栓连接和铆钉连接的计算 69

三、螺栓连接和铆钉连接的构造要求 72

第四节高强度螺栓连接 73

一、高强度螺栓连接的计算 73

二、高强度螺栓连接的构造要求 74

第五节拼接 75

第六节连接计算示例 76

第二篇单层厂房钢结构设计 83

第一章厂房框架计算 83

第一节概述 83

一、一般说明 83

二、框架的计算单元 83

三、框架的形式 83

四、框架的计算尺寸 85

五、框架的截面惯性矩假定 86

二、永久荷载 87

第二节框架的计算荷载 87

一、一般说明 87

三、屋面可变荷载 88

四、吊车竖向荷载 88

五、吊车横向水平荷载 89

六、风荷载 90

第三节框架的内力计算 90

一、一般说明 90

二、等高铰接框架的内力计算 90

三、不等高铰接框架的内力计算 95

四、等高刚接框架（横梁为无限刚度）的内力计算 104

力计算 110

度，低跨横梁与高跨柱刚接）的内 110

五、不等高刚接框架（横梁为无限刚 110

六、不等高刚接框架（横梁为无限刚度，低跨横梁与高跨柱铰接）的内力计算 118

七、等高刚接框架（横梁为有限刚度）的内力计算 126

八、不等高刚接框架（横梁为有限刚度，低跨横梁与高跨柱刚接）的内力计算 143

九、不等高刚接框架（横梁为有限刚度，低跨横梁与高跨柱铰接）的内力计算 163

十、空间单元框架的内力计算 179

第四节框架的内力组合 198

一、一般说明 198

二、内力组合 198

第五节厂房的横向刚度计算 199

第二章厂房框架柱及柱间支撑 204

一、柱网布置 204

第一节概述 204

二、温度伸缩缝 205

三、柱的类型 206

四、柱的截面形式 207

五、柱的截面尺寸选择 208

第二节框架柱 209

一、柱的计算长度和容许长细比 209

二、柱的截面计算 212

三、柱身的构造 216

四、缀条的计算和构造 219

五、柱人孔的构造和计算 221

六、柱肩梁的构造和计算 222

七、牛腿的构造和计算 227

八、柱脚的构造和计算 229

第三节柱间支撑 238

一、一般说明 238

二、柱间支撑的布置 239

三、柱间支撑的内力计算 240

四、柱间支撑的截面形式和截面计算 243

五、柱间支撑的构造 244

第四节厂房的纵向刚度和纵向温度应力 245

计算 245

一、纵向刚度计算 245

二、纵向温度应力计算 246

第五节框架柱及柱间支撑计算示例 248

一、框架柱计算示例 248

二、柱间支撑计算示例 272

一、屋盖结构的组成和形式 279

第三章屋盖结构 279

第一节概述 279

二、屋盖结构设计的一般要求 280

三、屋盖荷载 280

第二节檩条 281

一、一般说明 281

二、实腹式檩条 282

三、轻钢桁架式檩条 285

第三节普通钢屋架 287

一、普通钢屋架的形式和尺寸 287

二、普通钢屋架的内力计算 291

三、普通钢屋架杆件的截面形式 293

四、普通钢屋架杆件的截面选择 294

五、普通钢屋架的节点设计 298

第四节轻型钢屋架 310

一、轻型钢屋架的应用范围和设计特点 310

二、三角形芬克式轻型钢屋架 313

三、三铰拱轻型钢屋架 314

四、梭形轻型钢屋架 315

第五节托架和托梁 316

一、托架和托梁的形式和尺寸 316

二、托架和托梁的设计特点 318

三、连接构造 318

一、天窗结构的形式 321

第六节天窗结构 321

二、天窗结构的内力计算 324

三、天窗结构杆件的截面选择 325

四、天窗结构的节点构造 326

第七节屋盖支撑 327

一、一般要求 327

二、屋盖支撑的布置和形式 328

三、支撑杆件的设计 334

四、支撑的连接 336

第八节屋盖结构计算示例 338

一、檩条计算示例 338

二、钢屋架计算示例 342

三、天窗架计算示例 366

四、托架计算示例 370

第一节概述 372

第四章 吊车梁系统结构 372

第二节设计的一般规定和荷载计算 374

一、设计的一般规定 374

二、荷载计算 374

第三节焊接工字形吊车梁 379

一、内力计算 379

二、截面选择 382

三、强度计算 383

四、稳定性计算 385

五、挠度计算 390

六、连接和构造 391

七、其它注意事项 392

第四节铆接工字形吊车梁 393

一、截面选择 393

二、强度计算 394

四、连接和构造 395

三、稳定性和挠度计算 395

第五节吊车桁架 398

一、设计的一般规定 398

二、内力计算 399

三、杆件强度、稳定性和挠度计算 403

四、连接节点和构造 405

第六节焊接箱形吊车梁 409

一、概况 409

二、设计的一般规定 409

三、荷载组合、截面强度、稳定性和挠度计算 410

四、构造要求 413

第七节壁行吊车梁和悬挂式吊车梁 414

一、壁行吊车梁 414

二、悬挂式吊车梁 418

第八节制动结构、辅助桁架及支撑 422

一、设计的一般规定 422

二、制动结构的强度、稳定性及挠度 424

计算 424

三、制动结构的连接和构造 427

四、辅助桁架及支撑 429

构造 431

第九节 吊车梁与框架柱的连接计算及 431

第十节吊车轨道和车挡 434

一、吊车轨道 434

二、车挡 437

第十一节 吊车梁和吊车桁架计算示例 440

一、吊车梁计算示例 440

二、吊车桁架计算示例 447

第五章墙架 456

第一节概述 456

第二节墙架结构的布置 456

一、轻型墙的墙架结构布置 456

二、砌体自承重墙和大型墙板的墙架布置 459

第三节墙架构件的截面计算 460

第四节墙架构件的连接和构造 463

一、墙体与横梁或柱的连接 463

二、墙架横梁与柱的连接 464

三、墙架柱的连接 465

四、抗风桁架以及洞口上的竖直、水平桁架的连接构造 467

第五节墙架构件的计算示例 469

第六章平台结构 478

第一节概述 478

第二节平台结构构件的形式和计算 480

一、平台铺板的形式和计算 480

二、平台梁的形式和计算 482

三、平台柱的形式和计算 487

第三节平台结构的连接和构造 490

一、平台铺板的构造 490

二、平台梁的构造 491

三、平台柱的构造 493

第四节栏杆和钢梯 495

一、栏杆 495

二、钢梯 496

第一节钢结构的制造 499

一、一般说明 499

二、钢材备料、矫正和构件放样 499

第七章钢结构的制造、运输、安装 499

和防锈蚀 499

三、零件加工 500

四、构件组装和焊接 501

五、构件铣端和钻安装孔 506

六、钢结构制造的容许偏差 507

七、钢结构制造操作的空间要求 511

第二节钢结构的运输和安装 514

一、构件运输的限界尺寸 514

二、钢结构安装应注意的问题及安装的容许偏差 515

第三节钢结构的防锈蚀 518

一、一般说明 518

二、钢结构的除锈和涂料防锈蚀 518

三、涂料的施工与维护 522

第三篇钢结构设计计算图表 526

第一章钢材的规格、尺寸及截面 526

特性 526

一、型钢的规格及截面特性 526

1．热轧等边角钢的规格及截面特性 526

2．热轧不等边角钢的规格及截面特性 530

3．热轧普通工字钢的规格及截面特性 534

4．热轧轻型工字钢的规格及截面特性 535

5．热轧普通槽钢的规格及截面特性 536

6．热轧轻型槽钢的规格及截面特性 537

7．热轧无缝钢管的规格及截面特性 538

8．电焊钢管的规格及截面特性 541

9．热轧圆钢、方钢的规格及截面特性 542

10．热轧扁钢的规格及重量 544

11．轻轨、重轨、起重机钢轨的规格及截面特性 545

二、钢板的规格及尺寸 546

1．轧制薄钢板的规格及尺寸 546

3．花纹钢板的规格及尺寸 547

2．热轧厚钢板的规格及尺寸 547

1．两个热轧等边角钢的组合截面特性 548

第二章组合截面特性 548

2．两个热轧不等边角钢（两长边相连）的组合截面特性 552

3．两个热轧不等边角钢（两短边相连）的组合截面特性 556

4．两个热轧普通槽钢的组合截面特性 560

5．两个热轧轻型槽钢的组合截面特性 562

6．焊接工字形钢的截面特性 564

7．焊接槽形钢的截面特性 575

第三章紧固件的规格、尺寸及 582

重量 582

1．粗制半圆头铆钉的规格、尺寸及重量 582

2．粗制沉头铆钉的规格、尺寸及重量 583

3．粗制半沉头铆钉的规格、尺寸及重量 584

4．C级六角头螺栓的规格及尺寸 585

6．C级平垫圈的规格及尺寸 586

5．C级Ⅰ型六角螺母的规格及尺寸 586

7．A级、B级六角头螺栓的规格及 587

尺寸 587

8．A级、B级1型六角螺母的规格及尺寸 588

9．A级平垫圈、A级平垫圈（倒角型）的规格及尺寸 588

10．钢结构用高强度大六角头螺栓的规格、尺寸及重量 589

11．钢结构用高强度大六角螺母的规格、尺寸及重量 590

12．钢结构用高强度垫圈的规格、尺寸及重量 590

13．钢结构用扭剪型高强度螺栓的规格、尺寸及重量 591

1 4．钢结构用扭剪型高强度螺母的规格、尺寸及重量 592

15．钢结构用扭剪型高强度垫圈的规格、尺寸及重量 592

17．轻型弹簧垫圈的规格、尺寸及重量 593

16．弹簧垫圈的规格、尺寸及重量 593

第四章轴心受压构件的稳定系数和 594

柱的计算长度系数 594

一、轴心受压构件的稳定系数 594

1．3号钢 a类截面轴心受压构件的稳定系数？ 594

2．3号钢 b类截面轴心受压构件的稳定系数？ 595

3．3号钢 c类截面轴心受压构件的稳定系数？ 596

4．16Mn钢、16Mnq钢 a类截面轴 597

心受压构件的稳定系数？ 597

5．16Mn钢、16Mnq钢 b类截面轴 598

心受压构件的稳定系数？ 598

6．1 6Mn钢、16Mnq钢 c类截面轴 599

心受压构件的稳定系数？ 599

面轴心受压构件的稳定系数？ 600

7．15MnV钢、15MnVq钢 a类截 600

轴心受压构件的稳定系数？ 601

8．15MnV钢、15MnVq钢 b类截面 601

9．15MnV钢、15MnVq钢 c类截面 602

轴心受压构件的稳定系数？ 602

二、柱的计算长度系数 604

1．无侧移框架等截面柱的计算长度系数μ 604

2．有侧移框架等截面柱的计算长度系数μ 608

3．柱上端为自由的单阶柱下段的计算长度系数μ 612

4．柱上端可移动但不转动的单阶柱下段的计算长度系数μ 614

5．柱上端为自由的双阶柱下段的计算长度系数μ 616

6．柱上端可移动但不转动的双阶柱下段的计算长度系数μ 622

力矩设计值 628

一、受弯构件的承载力矩设计值 628

1．3号钢热轧普通工字钢简支梁（跨 628

中无侧向支承，集中荷载作用于上翼缘）整体稳定时的承载力矩设计值 628

第五章构件的承载力设计值、承载 628

2．3号钢热轧普通工字钢简支梁（跨 630

中无侧向支承，集中荷载作用于下翼缘）整体稳定时的承载力矩设计值 630

3．3号钢热轧普通工字钢简支梁（跨 632

中无侧向支承，均布荷载作用于上翼缘）整体稳定时的承载力矩设计值 632

4．3号钢热轧普通工字钢简支梁（跨 634

中无侧向支承，均布荷载作用于下翼缘）整体稳定时的承载力矩设计值 634

5．3号钢热轧普通工字钢简支梁（跨 636

中有侧向支承，不论荷载作用点在截面高度上的位置）整体稳定时的承载力矩设计值 636

6．3号钢热轧普通槽钢简支梁整体稳 638

定时的承载力矩设计值 638

1．3号钢一个热轧等边角钢轴心受压 640

稳定时的承载力设计值 640

二、轴心受压构件的承载力设计值 640

2．3号钢两个热轧等边角钢（十字形 643

相连）轴心受压稳定时的承载力设计值 643

3．3号钢两个热轧等边角钢（两边 646

相连）轴心受压稳定时的承载力设 646

计值 646

4．3号钢两个热轧不等边角钢（两长边相连）轴心受压稳定时的承载力设计值 652

5．3号钢两个热轧不等边角钢（两短边相连）轴心受压稳定时的承载力设计值 658

6．3号钢一个热轧普通工字钢轴心受压稳定时的承载力设计值 664

7．3号钢两个热轧普通槽钢（两腹板相连）轴心受压稳定时的承载力设计值 668

8．3号钢两个热轧普通槽钢（两翼缘肢尖相连）轴心受压稳定时的承载力设计值 670

9．3号钢一个热轧等边角钢单面连接按轴心受压计算稳定时的承载力设计值 674

10．3号钢一个热轧不等边角钢单面连接（长边相连）按轴心受压计算稳定时的承载力设计值 676

11．3号钢一个热轧不等边角钢单面连接（短边相连）按轴心受压计算稳定时的承载力设计值 678

第六章连接的承载力设计值 680

一、焊接连接的承载力设计值 680

1．每1 cm长直角角焊缝的承载力设计值 680

2．每1 cm长对接焊缝的承载力设计值 681

二、铆钉连接的承载力设计值 682

1．ML2、ML3号钢一个半圆头铆钉 682

的承载力设计值（Ⅰ类孔） 682

2．ML2、ML3号钢一个半圆头铆钉 683

的承载力设计值（Ⅱ类孔） 683

1．3号钢一个C级螺栓的承载力设计值 684

三、 普通螺栓的承载力设计值 684

2．3号钢一个A级、B级螺栓的承载 685

力设计值 685

四、高强度螺栓的承载力设计值 686

1．一个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 686

2．一个承压型高强度螺栓的承载力设计值 687

第七章框架计算用表 690

一、柱的位移 690

1．等截面柱的位移计算公式 690

2．单阶柱的位移计算公式 691

3．双阶柱的位移计算公式 696

二、顶部铰支的柱顶支座反力 704

1．等截面柱的柱顶支座反力计算公式 704

2．单阶柱的柱顶支座反力计算公式 705

3．双阶柱的柱顶支座反力计算公式 707

三、双支点铰支柱的支座反力 709

1．等截面柱的两支座反力计算公式 709

2．单阶柱的两支座反力计算公式（一） 711

3．单阶柱的两支座反力计算公式（二） 713

4．单阶柱的两支座反力计算公式（三） 715

5．双阶柱的两支座反力计算公式（一） 717

6．双阶柱的两支座反力计算公式（二） 719

7．双阶柱的两支座反力计算公式（三） 721

四、顶部固定的柱顶固端弯矩和支座反力 723

1．等截面柱的柱顶固端弯矩和支座反力计算公式 723

2．单阶柱的柱顶固端弯矩和支座反力计算公式 724

3．单阶柱的柱顶固端弯矩和支座反力系数 726

（2）当柱顶？=1时，柱顶固端弯矩系数k02和支座反力系数k03 730

（3）当弯矩M作用于上段柱时，柱顶固端弯矩系数？11和支座反力系数？12 734

（4）当弯矩M作用于变截面处时，柱顶固端弯矩系数k21和支座反力系数k22 738

（5）当弯矩M作用于下段柱时，柱顶固端弯矩系数？21和支座反力系数？22 766

（6）当水平力T作用于上段柱时，柱顶固端弯矩系数？31和支座反力系数？32 794

（7）当水平力T作用于变截面处时，柱顶固端弯矩系数k41和支座反力系数k42 830

（8）当水平力T作用于下段柱时，柱顶固端弯矩系数？41和支座反力系数？42 834

（9）当均布荷载ω作用于上段柱时，柱顶固端弯矩系数k51和支座反力系数k52 862

（10）当均布荷载ω作用于下段柱时，柱顶固端弯矩系数k61和支座反力系数k62 866

（11）当均布荷载ω作用于柱全高时，柱顶固端弯矩系数k71和支座反力系数k72 870

4．双阶柱的柱顶固端弯矩和支座反力计算公式 874

五、横梁的固端弯矩 876

1．一端固定一端铰支梁的固端弯矩计算公式 876

2．两端固定梁的固端弯矩计算公式 878

附 录 883

附录一有关的标准及代号 883

附录二材料的性能 886

钢材的化学成分和机械性能 886

一般工程用铸造碳钢的化学成分和机械 888

性能 888

普通碳素钢铆螺用热轧圆钢的化学成分和机械性能 888

高强度螺栓、螺母、垫圈用原钢材的化学成和机械性能 889

高强度螺栓、螺母、垫圈的性能等级和机械性能 890

焊接用钢丝的化学成分 891

焊剂的参考成分及用途 892

碳钢焊条的药皮类型和焊接电源 893

碳钢焊条熔敷金属的化学成分和机械性能 896

低合金钢焊条的药皮类型和焊接电源 897

低合金钢焊条熔敷金属的化学成分和机械性能 898

附录三型钢的规线距离和连接尺寸 899

热轧角钢的规线距离 899

热轧工字钢的规线距离 900

热轧槽钢的规线距离 901

热轧普通工字钢的连接尺寸 902

热轧轻型工字钢的连接尺寸 903

热轧普通槽钢的连接尺寸 904

热轧轻型槽钢的连接尺寸 905

附录四桥式吊车资料 906

5～75/20吨普通桥式吊车的技术规格资料 906

100/32～250/20吨普通桥式吊车的技术规格资料 911

5～20吨抓斗桥式吊车的技术规格资料 913

5～30/5吨主钩电磁桥式吊车的技术规格资料 915

5/5～15/15吨抓斗、电磁两用桥式吊车的技术规格资料 917

5～10吨吊钩、抓斗、电磁三用桥式吊车的技术规格资料 918

75/20～225/60/15吨铸造桥式吊车的技术规格资料 919

175/25/15吨脱锭桥式吊车的技术规格资料 920

5/10～30/50吨夹钳桥式吊车的技术规格资料 921

15吨料耙桥式吊车的技术规格资料 922