高层建筑钢结构设计 第2版PDF电子书下载

目录 1

第二版说明 1

第一版前言 1

第一章　概论 1

第一节　国内外高层建筑钢结构发展情况 1

一、国外超高层建筑发展概况 1

二、国内高层建筑钢结构发展概况 4

三、国内钢材生产和钢结构制作安装技术概况 6

第二节　钢结构、钢-混凝土结构及钢骨混凝土结构的应用 6

一、高层建筑钢结构 6

二、高层建筑钢-混凝土结构 8

三、高层建筑钢骨混凝土结构 10

第三节　结构体系的分类及应用 12

一、高层建筑钢结构的结构体系分类 12

二、结构体系的选用 13

一、1985年墨西哥城地震 14

第四节　高层建筑钢结构的地震震害经验 14

二、1994年美国诺斯里奇地震 16

三、1995年日本阪神地震 17

四、震害的经验教训 20

参考文献 23

第二章　钢结构材料及强度设计值 25

第一节　结构钢材 25

一、钢材的分类 25

二、钢材的力学性能 26

三、影响钢材材质的主要化学成分 31

四、Q235及Q345钢的质量等级和保证项目 32

五、《高层建筑结构用钢板》Q235GJ及Q345GJ钢板的力学性能及化学成分 33

六、日本及美国的建筑钢材标准 35

七、H型钢的应用及可选用的规格 44

第二节　连接材料 45

一、焊接材料 45

二、普通螺栓 48

三、高强度螺栓 49

五、圆柱头焊钉 51

四、锚栓 51

第三节　高层建筑钢结构的钢材选用 52

一、钢材的选用 52

二、“高钢规程”对钢材材质要求的规定 52

三、“钢骨规程”对钢材材质要求的规定 53

第四节　钢材及连接材料的强度设计值 54

一、钢材强度设计值 54

二、焊缝强度设计值 54

三、螺栓连接的强度设计值及高强度螺栓的强度值 55

参考文献 56

第三章　荷载效应组合、风荷载及地震作用 57

第一节　荷载效应组合 57

一、承载力极限状态的荷载效应组合 57

二、结构侧移验算时的荷载效应组合 58

第二节　风荷载标准值计算 59

一、“荷载规范”（GB 50009—2001）关于风荷载的计算规定 59

二、“高钢规程”规定的风荷载标准值计算 66

三、上海“高钢设计规定”关于风荷载的计算规定 68

一、“抗震规范”（GB 50011—2001）关于地震作用计算的规定 72

第三节　地震作用 72

二、“高钢规程”关于地震作用计算的规定 84

三、“上海高钢设计规定”关于地震作用计算的规定 86

参考文献 87

第四章　结构布置及结构体系 88

第一节　基本设计规定及结构布置 88

一、各类结构体系的适用高度及建筑高宽比 88

二、建筑结构的不规则性限制 90

三、结构布置的连续性规定 96

五、内筒和楼梯间及电梯间的结构布置 97

四、柱距及内外筒之间的跨度 97

六、次梁的布置 99

第二节　结构类型及结构体系的分类 100

一、各种结构类型 100

二、各种结构体系 102

第三节　钢结构的各类结构体系 103

一、框架体系 103

二、框架-支撑体系及框架-内筒体系 111

三、带伸臂桁架的框架-内筒体系 141

四、外筒体系、筒中筒体系及成束筒体系 162

五、巨型支撑外筒体系 177

六、巨型框架体系 185

第四节　钢-混凝土结构的各类结构体系 197

一、钢-混凝土结构的构成及体系类别 197

二、钢框架-混凝土内筒（或剪力墙）体系 199

三、带伸臂桁架的钢框架-混凝土内筒体系 219

四、巨柱框架-混凝土内筒体系 244

第五节　钢骨混凝土结构的各类结构体系 251

一、钢骨混凝土结构的构成及体系类别 251

二、组合式框架-混凝土内筒（或剪力墙）体系 252

三、组合式框架-钢骨混凝土内筒体系 253

四、组合式外筒体系 260

参考文献 263

一、高层建筑结构分析的基本方法 265

二、竖向荷载 265

第五章　结构内力分析与位移限值 265

第一节　结构内力分析的基本内容 265

三、风荷载 266

四、地震作用 266

五、温度应力 267

六、荷载组合 267

第二节　建立计算模型、选择计算方法及结构内力调整时需要注要的问题 268

一、建立合理的计算模型 268

八、整体稳定 268

七、侧向位移限值 268

二、平面协同与三维空间矩阵位移法 274

三、二阶段设计中的抗震验算 274

四、多遇地震作用下高层建筑钢结构的内力调整 275

第三节　高层建筑结构分析中常用的单元 282

一、梁单元 282

二、杆单元 286

三、柱单元 287

四、薄壁柱单元 290

五、墙单元 296

一、单质点体系的计算模型 300

第四节　地震作用下的反应谱法 300

二、多质点体系的计算模型 302

三、考虑平动与扭转耦连的计算模型 304

第五节　地震作用下的时程分析法 305

一、时程分析法概述 305

二、地震波选择 307

三、弹塑性时程分析的力学模型 309

四、动力方程求解 317

第六节　高层建筑在竖向荷载作用下的施工模拟 320

第七节　温度影响 322

第八节　结构的整体稳定与P-△效应 323

一、结构的整体稳定 323

二、P-△效应的计算方法 324

第九节　高层建筑钢结构及混合结构的水平位移限值 326

一、风荷载作用下的水平位移限值及风振加速度限值 327

二、“高钢规程”规定的地震作用下的水平位移限值 328

三、“抗震规范”规定的水平位移限值 329

四、“高层混凝土规程”规定的混合结构水平位移限值 329

参考文献 330

第一节　梁 332

一、梁的强度 332

第六章　钢构件承载力计算 332

二、梁的整体稳定 333

三、梁的板件宽厚比 334

第二节　柱 335

一、轴心受压柱 335

二、框架柱 339

一、中心支撑类型 343

第三节　中心支撑 343

二、支撑杆件长细比 344

三、支撑杆件板件宽厚比 345

四、支撑杆件的内力 346

五、支撑杆件受压承载力验算 346

第四节　偏心支撑 347

一、偏心支撑的基本性能 347

二、耗能梁段的设计 348

四、设有偏心支撑的框架柱 351

三、支撑斜杆的设计 351

第五节　其他抗侧力构件 352

一、钢板剪力墙 352

二、内藏钢板支撑剪力墙 353

三、带竖缝混凝土剪力墙 355

参考文献 359

第七章　钢结构节点设计 360

第一节　节点设计的基本原则 360

第二节　节点的抗震设计 360

一、节点连接的极限承载力 361

二、构件塑性区的局部稳定 364

三、受弯构件侧向支承要求 365

第三节　连接 365

一、焊接 365

二、高强度螺栓连接 367

三、栓焊混合连接 368

四、连接的极限承载力 368

一、梁-柱的刚性连接 370

第四节　梁与柱的连接 370

二、梁-柱由T形连接件连接 380

三、梁-柱的端板连接 381

四、梁-柱的柔性连接 382

第五节　柱与柱的连接 382

一、柱的形式 382

二、柱的承压接头 383

三、按抗震设计的柱-柱接头 384

四、柱的变截面连接 385

第六节　梁与梁的连接 386

一、主梁与主梁的连接 386

二、次梁与主梁的连接 386

三、主梁的侧向隅撑 387

四、梁腹板开孔的补强 387

第七节　钢柱脚的设计 389

一、埋入式柱脚 389

二、外包式柱脚 393

一、中心支撑 395

第八节　抗侧力构件与框架的连接 395

三、外露式柱脚 395

二、偏心支撑 396

三、抗震剪力墙板 398

第九节　钢构件与混凝土结构连接 399

参考文献 400

第八章　组合楼盖设计 402

第一节　组合楼板与非组合楼板设计 402

一、组合楼板与非组合楼板的应用特点 402

二、压型钢板及栓钉的强度设计值和板型选用 403

三、压型钢板在施工阶段的受弯承载力及挠度计算 408

四、压型钢板组合楼板的承载力计算 409

五、组合楼板的挠度、裂缝及自振频率验算 412

六、组合楼板的构造要求 413

第二节　组合梁设计 414

一、组合梁的特点及类型 415

二、组合梁的基本设计原则 416

三、简支组合梁设计 420

四、连续组合梁设计 429

第三节　蜂窝形钢梁及组合梁设计 431

一、蜂窝形钢梁及组合梁的形成和特点 431

二、简支蜂窝形钢梁设计 432

三、简支蜂窝形组合梁设计 434

参考文献 435

第九章　钢骨混凝土构件设计与计算 437

第一节　钢骨混凝土结构概述 437

一、钢骨混凝土结构与混合结构 437

二、钢骨混凝土结构的特点 438

三、钢骨混凝土构件的力学特性与设计计算的基本原则 439

四、混合结构设计的基本规定和抗震等级的划分 440

第二节　钢骨混凝土梁 441

一、钢骨混凝土梁正截面承载力 441

二、钢骨混凝土梁斜截面承载力 446

三、梁上开洞与补强 450

四、钢骨混凝土受弯构件的变形和裂缝宽度计算 452

第三节　钢骨混凝土柱 455

一、钢骨混凝土柱正截面的受力性能与破坏形态 455

二、钢骨混凝土柱正截面承载力计算 456

三、斜截面的破坏形态 469

四、钢骨混凝土柱斜截面承载力计算 470

五、钢骨混凝土柱截面限值 472

第四节　钢骨混凝土剪力墙 474

一、有边框与无边框钢骨混凝土剪力墙 474

二、钢骨混凝土剪力墙正截面承载力计算 475

三、钢骨混凝土剪力墙斜截面承载力计算 476

第五节　钢骨混凝土框架梁柱节点 480

一、框架梁柱节点的受力性能与破坏形态 480

二、影响钢骨混凝土框架梁柱节点承载力的主要因素 481

三、框架梁柱节点抗剪强度验算 483

四、框架梁柱节点核心区内力的传递 486

第六节　钢骨混凝土柱脚 490

一、柱脚的分类与主要力学特性 490

二、非埋入式柱脚 491

三、埋入式柱脚 494

一、钢骨拼接的基本要求 500

第七节　钢骨的拼接 500

二、钢骨拼接处的内力计算 501

三、钢骨拼接处的补强 505

第八节　钢骨混凝土构件的构造要求 510

一、一般构造要求 510

二、梁 512

三、柱 514

五、框架梁柱节点 516

四、剪力墙 516

六、柱与柱的连接 520

七、梁与墙的连接 521

八、柱脚 523

九、钢骨拼接 524

参考文献 525

第十章　钢结构制作及安装 527

第一节　制作 527

一、材料 527

二、钢构件加工 530

三、构件验收 533

一、一般规定 536

二、安装和校正 536

第二节　安装 536

三、连接和固定 537

四、安装验收 538

参考文献 541

第一节　钢结构防锈 542

一、钢材表面处理 542

第十一章　钢结构防锈及防火 542

二、除锈等级的确定 543

三、涂料品种的选用 543

四、涂层结构和厚度 544

第二节　钢结构防火 545

一、钢结构在高温下的性能 545

二、建筑构件的耐火极限 545

三、建筑钢构件的防火措施 546

参考文献 551

一、设计图纸的组成 552

第二节　高层建筑钢结构设计图的编制方法 552

第十二章　钢结构设计图的编制 552

第一节　钢结构施工图的编制阶段 552

二、设计总说明 553

三、结构布置图 555

四、构件截面表 555

五、标准焊缝详图 555

六、标准节点 558

七、钢材订货表 558

参考文献 559

附录一　国标及国内已生产的H型钢 560

附录二　冶标规定的焊接H型钢 570

附录三 日本及美国标准规定的H型钢 575

附录四　高强度螺栓及圆柱头焊钉 593

附录五　一个高强度螺栓摩擦型连接中的受剪承载力设计值及极限受剪承载力 599

附录六　（JGJ 81—91）规定的焊接接头基本型式与尺寸 601

附录七　《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ 81—2002）规定的全焊透和部分焊透的坡口形状及尺寸 609

附录八　钢构件防火保护层厚度的计算 625