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1 绪论 1

1.1 建筑钢结构的设计原则 1

1.1.1 概率极限状态设计法 1

1.1.2 容许应力法——疲劳计算 2

1.2 荷载及作用 7

1.2.1 永久荷载 7

1.2.2 楼面及屋面均布活荷载 7

1.2.3 风荷载 7

1.2.4 雪荷载 7

1.2.5 吊车荷载 7

1.2.6 地震作用 7

1.2.7 温度作用 12

1.2.8 其他 12

1.3 荷载作用效应组合 12

1.3.1 承载能力极限状态设计表达式 12

1.3.2 正常使用极限状态设计表达式 13

1.4 材料选用 14

1.4.1 钢结构主材的选用 14

1.4.2 钢材选用的基本原则和考虑因素 16

1.4.3 钢结构的连接材料 18

1.5 设计指标 20

1.5.1 钢材的强度设计值 20

1.5.2 连接的强度设计值 21

1.5.3 强度设计值的折减系数 21

2 多层钢框架结构 22

2.1 钢框架的结构体系 22

2.2 框架结构的受力分析 23

2.2.1 钢框架的计算模型 23

2.2.2 框架结构的内力分析 23

2.2.3 框架结构二阶弹性分析的近似计算方法 24

2.3 框架柱的计算长度 26

2.3.1 计算长度的定义 26

2.3.2 单层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 27

2.3.3 多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 29

2.3.4 附有摇摆柱的框架柱的计算长度 31

2.3.5 框架柱在框架平面外的计算长度 31

2.4 框架结构的荷载效应组合与截面设计 32

2.4.1 荷载效应组合 32

2.4.2 构件承载力验算 33

2.4.3 框架柱的截面设计 33

2.4.4 梁的截面设计 39

2.5 框架连接节点设计 44

2.5.1 框架中主梁与次梁的连接 44

2.5.2 框架中梁与柱的连接 46

2.5.3 梁的拼接 47

2.6 框架柱的柱脚 49

2.6.1 铰接柱脚 49

2.6.2 刚接柱脚 53

3 单层工业厂房钢结构 59

3.1 厂房结构的形式和布置 59

3.1.1 厂房结构的组成 59

3.1.2 柱网和温度伸缩缝的布置 60

3.1.3 厂房结构的设计步骤 61

3.2 厂房结构的框架形式 61

3.2.1 横向框架主要尺寸和计算简图 62

3.2.2 横向框架的荷载和内力 64

3.2.3 框架柱的类型 65

3.2.4 纵向框架的柱间支撑 66

3.3 屋盖结构 68

3.3.1 屋盖结构的形式 68

3.3.2 屋盖支撑 72

3.3.3 檩条设计 78

3.3.4 简支屋架设计 82

3.3.5 刚接屋架（框架横梁）设计特点 112

3.4 厂房框架柱设计特点 114

3.4.1 柱的计算长度 114

3.4.2 格构式框架柱的设计 115

3.4.3 肩梁的构造和计算 121

3.4.4 托架与柱的连接 123

3.5 吊车梁设计特点 123

3.5.1 吊车梁系统结构的组成 124

3.5.2 吊车梁的荷载 125

3.5.3 吊车梁的内力计算 126

3.5.4 吊车梁的截面验算 126

3.5.5 吊车梁与柱的连接 129

3.5.6 吊车梁设计例题 130

3.6 厂房墙架体系 137

3.6.1 墙体类型 137

3.6.2 墙架结构的布置 138

4 轻型门式刚架结构 141

4.1 门式刚架的结构形式和结构布置 141

4.1.1 门式刚架的结构形式及特点 141

4.1.2 门式刚架的适用范围 142

4.1.3 门式刚架的结构体系与布置 143

4.2 荷载及作用效应计算 145

4.2.1 荷载计算 145

4.2.2 荷载组合效应 147

4.2.3 刚架的内力和侧移计算 148

4.3 构件设计 151

4.3.1 控制截面的内力组合 151

4.3.2 变截面刚架柱和梁的设计 151

4.4 连接和节点设计 158

4.4.1 斜梁与柱的连接和斜梁拼接 158

4.4.2 摇摆柱与斜梁的连接 161

4.4.3 柱脚 161

4.4.4 牛腿 162

4.5 围护构件设计 162

4.5.1 檩条设计 162

4.5.2 墙梁设计 167

第5章 大跨度房屋钢结构 179

5.1 概述 179

5.2 平面承重的大跨度屋盖结构 181

5.2.1 梁式大跨结构 181

5.2.2 单层大跨度框架结构 185

5.2.3 拱式结构 188

5.3 平板网架结构 191

5.3.1 平板空间网架的形式 191

5.3.2 网架结构的设计特点 196

5.4 网壳结构 201

5.4.1 网壳结构常用的形式 201

5.4.2 网壳结构的选型 203

5.4.3 网壳结构的内力分析 203

5.4.4 网壳结构的设计 204

5.5 悬索结构 204

5.5.1 单层悬索体系 204

5.5.2 双层悬索体系 205

5.5.3 悬索结构的受力特点 205

5.6 膜结构 206

5.6.1 膜结构用膜材及其特性 206

5.6.2 膜结构的分类 207

6 高层房屋钢结构 210

6.1 概述 210

6.1.1 高层钢结构的特点 210

6.1.2 高层建筑钢结构的结构体系 211

6.2 高层钢结构的计算特点 214

6.2.1 荷载与作用 214

6.2.2 结构设计 216

6.3 压型钢板组合楼（屋）盖结构 218

6.3.1 组合楼板的设计要求 218

6.3.2 组合梁的设计要求 221

6.4 构件及连接的设计特点 226

6.4.1 梁的设计 226

6.4.2 柱的设计 228

6.4.3 抗侧力结构的设计 229

6.4.4 连接节点的设计 232

附录 237

附录1 钢材和连接的强度设计值 237

附录2 受拉、受压构件的容许长细比 239

附录3 轴心受压构件的截面分类 240

附录4 受压构件板件的宽厚比限值 242

附录5 轴心受压构件的稳定系数 243

附录6 结构或构件的变形容许值 246

附录7 截面塑性发展系数 248

附录8 梁的整体稳定系数 249

附录9 柱的计算长度系数 252

附录10 疲劳计算的构件和连接分类 258

附录11 型钢表 261

附录12 冷弯薄壁型钢表 283

附录13 螺栓和锚栓规格 288

参考文献 289