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目录 1

第1章 绪论 1

1.1钢结构的特点和应用 1

1.1.1钢结构的特点 1

1.1.2钢结构的应用范围 1

1.2钢结构的类型和组成 2

1.2.1 常用钢结构的类型与组成 2

1.2.2钢结构的构件与连接 2

1.3钢结构的设计原理与方法 2

1.3.5建筑结构的可靠度 3

1.3.4结构极限状态方程 3

1.3.3结构的功能函数 3

1.3.2结构功能的极限状态 3

1.3.1结构的功能要求 3

1.3.6实用设计表达式 5

1.3.7钢结构设计的基本要求 6

1.4钢结构的设计指标 7

1.4.1 钢结构上的作用 7

1.4.2钢材强度标准值 12

1.4.3钢材强度设计值 12

1.4.4钢结构变形的规定 14

1.5钢结构建筑的现状和发展 16

1.5.1 钢结构的发展现状 16

复习思考题 27

1.5.2钢结构的发展方向 27

第2章 钢结构的材料 29

2.1 钢材的主要力学性能 29

2.1.1 钢材在单向均匀拉力作用下的性能 29

2.1.2钢材的强度 31

2.1.3钢材的塑性 31

2.1.4钢材的冷弯性能 31

2.1.5 冲击韧度 32

2.1.6焊接性能 33

2.2钢材的疲劳 33

2.2.1 疲劳强度 33

2.2.2疲劳计算 33

2.3.1 化学成分的影响 35

2.3影响钢材性能的主要因素与钢材防护 35

2.3.2冶炼、浇注和轧制过程的影响 36

2.3.3残余应力的影响 36

2.3.4应力集中的影响 36

2.3.5温度影响 37

2.3.6钢材的冷作硬化和时效 37

2.3.7钢材的防护 37

2.4钢材的种类、规格与选用 38

2.4.1钢材的种类 38

2.4.2钢材的规格 40

2.4.3钢材的选用和保证项目 41

复习思考题 45

3.1.1 焊接连接 47

3.1钢结构的连接方法 47

第3章 钢结构的连接 47

3.1.2铆钉连接 48

3.1.3螺栓连接 48

3.2焊接连接 48

3.2.1 焊接方法和焊接形式 48

3.2.2焊缝级别和焊缝强度 51

3.2.3对接焊缝的构造和计算 53

3.2.4角焊缝的构造和计算 59

3.2.5焊接残余应力和残余变形 73

3.3普通螺栓连接 77

3.3.1 普通螺栓连接的构造 77

3.3.2普通螺栓连接的计算 83

3.4.1 概述 92

3.4高强度螺栓连接 92

3.4.2摩擦型高强度螺栓连接的计算 95

3.4.3 承压型高强度螺栓的计算 99

复习思考题 101

第4章 轴心受力构件与悬索结构 106

4.1 轴心受力构件的强度 106

4.2轴心受力构件的刚度 107

4.3实腹式轴心受压构件的整体稳定性 109

4.3.1 轴心受压构件稳定的计算 109

4.3.2轴心受压构件稳定系数？ 109

4.4实腹式轴心受压构件的局部稳定计算 113

4.4.2板件宽厚比限值 114

4.4.1 板的临界应力σcr的计算 114

4.5实腹式轴心受压构件的截面设计 115

4.5.1 截面设计原则 115

4.5.2截面选择方法 116

4.5.3构造规定 117

4.6格构式轴心受压构件 120

4.6.1 格构式轴心受压构件的整体稳定承载能力 121

4.6.2格构式轴心受压构件的分肢稳定性验算 122

4.6.3格构式轴心受压构件的缀材设计 122

4.6.4格构式轴心受压构件的设计步骤 124

4.7柱头和柱脚 128

4.7.1 梁与柱的连接 129

4.7.2柱脚 130

4.8悬索结构 136

4.8.1 悬索结构的分类 136

4.8.2悬索结构受力分析 137

4.8.3钢索的构造 138

复习思考题 140

第5章 受弯构件与平台结构 142

5.1梁的强度计算 142

5.1.1 梁的抗弯强度计算 143

5.1.2梁的抗剪强度计算 144

5.1.3 梁的局部承压强度计算 145

5.1.4折算应力计算 146

5.3.1 梁的整体稳定计算 147

5.3梁的整体稳定 147

5.2梁的刚度计算 147

5.3.2 梁的整体稳定系数？b 148

5.3.3 保证梁整体稳定性的构造措施 150

5.4钢梁的局部稳定 150

5.4.1 保证梁局部稳定的措施 151

5.4.2纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1的确定 153

5.4.3 支承加劲肋的计算 153

5.4.4 当设有横向加劲肋时腹板局部稳定计算 154

5.5梁的拼接与连接 157

5.5.1 梁的拼接 157

5.5.2主次梁的连接 158

5.5.3 梁的支座 159

5.6型钢梁的设计 160

5.6.1 单向弯曲型钢梁 160

5.6.2双向弯曲型钢梁 160

5.7组合钢梁的设计 162

5.7.1 Ⅰ形组合梁的截面选择 162

5.7.2组合梁的截面验算 164

5.7.3 组合梁截面沿长度的改变 165

5.8钢与混凝土组合构件 165

5.8.1 钢与混凝土组合板 165

5.8.2钢与混凝土组合梁 170

5.9钢平台结构 174

5.9.1 概述 174

5.9.2 平台铺板设计 177

5.9.3 平台梁设计 179

5.9.4平台柱和柱间支撑设计 180

5.9.5楼梯与栏杆 181

5.9.6钢平台结构设计实例 183

复习思考题 190

第6章 拉弯、压弯构件与单层刚架 193

6.1 拉弯和压弯构件的类型与应用 193

6.1.1 拉弯构件 193

6.1.2压弯构件 193

6.2拉弯和压弯构件的强度与刚度 194

6.2.1 拉弯和压弯构件的强度 194

6.2.2拉弯和压弯构件的刚度 196

6.3.1 弯矩作用平面内的稳定性 197

6.3实腹式压弯构件的整体稳定 197

6.3.2 弯矩作用平面外的稳定性 201

6.4实腹式压弯构件的局部稳定 205

6.4.1 受压翼缘板的局部稳定 205

6.4.2腹板的局部稳定 205

6.5压弯构件的计算长度 208

6.5.1 在框架平面内柱的计算长度 208

6.5.2 在框架平面外柱的计算长度 211

6.6实腹式压弯构件的截面设计 212

6.6.1 截面设计原则 212

6.6.2截面设计步骤 212

6.7格构式压弯构件 215

6.7.1 格构式压弯构件的整体稳定性 216

6.7.3缀材的计算和构造要求 217

6.7.2格构式压弯构件单肢的稳定性 217

6.8压弯构件的柱头和柱脚 220

6.8.1 压弯构件的柱头 220

6.8.2压弯构件的柱脚 221

6.9单层刚架 223

6.9.1概述 223

6.9.2 单层门式刚架设计 224

6.9.3刚架主要节点的构造 231

6.9.4 单层刚架设计例题 234

复习思考题 237

第7章 钢屋盖结构设计 240

7.1.1屋架的形式 241

7.1钢屋架的形式和尺寸 241

7.1.2屋架的主要尺寸 242

7.2屋架杆件的内力计算 243

7.2.1计算假定 243

7.2.2节点荷载计算 243

7.2.3屋架杆件内力计算方法 244

7.3屋架杆件的截面设计 245

7.3.1 屋架杆件的计算长度 245

7.3.2屋架杆件的截面形式 246

7.3.3节点板和垫板 247

7.3.4屋架杆件的截面选择 248

7.3.5屋架的节点设计 248

7.3.6钢屋架的施工图 255

7.4钢屋架的支撑 257

7.4.1 屋盖支撑的类型和布置 257

7.4.2 支撑的截面选择和连接构造 259

7.4.3檩条、拉条和撑杆 260

7.5普通钢屋架设计例题 261

7.5.1设计资料 261

7.5.2支撑布置 262

7.5.3檩条布置 262

7.5.4屋架设计 264

7.6网架结构设计 277

7.6.1 网架结构的类型和特点 277

7.6.2 平板网架 278

7.6.3壳形网架 284

7.6.4 网架形式和主要尺寸 286

7.6.5 网架的杆件与节点 288

7.6.6 网架的支承方式与支座节点 290

7.6.7 网架结构的内力分析 293

复习思考题 294

附录 297

附录A轴心受压稳定系数 297

附录B柱的计算长度系数 301

附录C各种截面回转半径的近似值 305

附录D型钢表 306

附录E钢锚栓规格与螺栓有效面积 329

参考文献 333