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目录 1

前言 1

第一章　绪论 1

1.1　钢结构的应用范围 1

1.2　钢结构的发展与研究 3

1.3　钢结构设计的特点和要求 6

思考题 7

第二章　单层厂房结构与普通钢屋盖 8

2.1　单层厂房钢结构的组成 8

2.2.2　变形缝 10

2.2.1　柱网布置 10

2.2　单层厂房结构的布置 10

2.2.3　屋盖结构的布置和体系 13

2.3　支撑体系 14

2.3.1　屋盖支撑 14

2.3.2　柱间支撑 18

2.4　厂房横向框架的计算 20

2.4.1　横向框架形式和主要尺寸 20

2.4.2　横向框架的计算 23

2.5　厂房柱的构造和计算 28

2.5.1　柱的截面形式 28

2.5.2　柱身的构造 29

2.5.3　柱的截面验算 30

2.5.4　阶形柱变截面处的构造 32

2.6　普通钢屋架 33

2.6.1　普通钢屋架 33

2.6.2　设计实例（普通钢屋架） 46

2.7　吊车梁设计 55

2.7.1　吊车梁系统结构的组成 56

2.7.2　吊车梁的荷载 57

2.7.3　吊车梁的内力计算 57

2.7.4　吊车梁的截面验算 58

2.7.5　吊车梁与柱的连接 61

2.7.6　吊车梁设计例题 62

2.8　墙架体系 69

2.8.1　墙体类型 70

2.8.2　墙架结构的布置 71

思考题 72

第三章　轻钢结构设计 73

3.1　轻钢结构常用建筑材料 74

3.2　轻型钢屋架设计 76

3.2.1　轻型钢屋架的设计规定 76

3.2.2　采用角钢或T型钢的三角形屋架 84

3.2.3　采用薄壁型钢的三角形屋架 85

3.2.4　三角拱屋架 86

3.2.5　梭形屋架 91

3.3　钢管屋架设计 96

3.3.1　钢管屋架的特点和适用范围 96

3.3.2　钢管屋架的形式 96

3.3.3　杆件截面选择 96

3.3.4　构造要求 97

3.3.5　节点设计 103

3.4　门式刚架结构设计 110

3.4.1　特点和适用范围 110

3.4.2　结构形式及有关要求 111

3.4.3　内力和侧移计算 113

3.4.4　杆件截面选择 117

3.4.5　节点构造 126

3.5　金属拱形波纹屋盖 130

3.5.1　金属拱形波纹屋面的特点及应用 130

3.5.2　金属拱形波纹屋盖结构材料 132

3.5.3　金属拱形波纹屋顶结构体系 132

3.5.4　金属拱形波纹屋顶结构体系的设计 133

3.5.5　金属拱形波纹屋顶结构在设计中注意事项 135

3.6　设计实例 136

思考题 169

4.1.1　多、高层钢结构的特点 170

4.1　多、高层钢结构的特点与结构体系 170

第四章　多、高层钢结构设计 170

4.1.2　多、高层钢结构的结构体系 171

4.2　多、高层钢结构的计算特点 175

4.2.1　荷载 175

4.2.2　结构计算 181

4.3　多层多跨框架设计 184

4.3.1　构件设计 184

4.3.2　连接节点的设计 187

4.4　组合楼盖设计 194

4.5.2　结构布置及计算简图 204

4.5.1　工程概况 204

4.5　设计实例 204

4.5.3　压型钢板组合楼盖设计 206

4.5.4　屋盖、楼盖重力荷载代表值G？的计算 207

4.5.5　水平地震作用下框架的侧移计算 207

4.5.6　框架在水平地震作用下的内力计算 213

4.5.7　竖向荷载作用下横向框架的内力计算 215

4.5.8　内力组合 220

4.5.9 内力及位移修正 224

4.5.10　变形验算 226

4.5.11　构件验算 228

4.5.12　节点域设计 234

4.5.13　节点设计 236

思考题 243

习题 243

第五章　平板网架结构设计 244

5.1　网架结构的特点 244

5.2　网架结构的形式及选型 246

5.2.1　网架几何不变性分析 246

5.2.2　网架结构的形式 247

5.2.3　网架结构的选型 256

5.3　网架结构的几何尺寸及屋面做法 258

5.3.1　网架结构的几何尺寸 258

5.3.2　网架结构的屋面做法 261

5.4　网架结构的计算 275

5.4.1　荷载和作用 275

5.4.2　网架结构的静力计算 282

5.4.3　温度作用下网架效应的计算 296

5.4.4　网架地震效应计算 298

5.5　网架结构的杆件和节点设计 306

5.5.1　网架结构的杆件设计 306

5.5.2　网架节点的特性和类型 309

5.5.3　焊接空心球节点 310

5.5.4　螺栓球节点 315

5.5.5　支座节点 324

5.5.6　其他类型节点 333

5.6　设计实例 334

5.7　空间结构简介 346

5.7.1　空间结构的定义 346

5.7.2　研究和发展空间结构的意义 346

5.7.3　空间结构分类 347

5.7.4　空间结构特点 358

5.7.5　空间结构的发展趋势 360

思考题 361

习题 361

6.1.1　STS的基本功能特点 363

6.1.2　STS的主菜单 363

6.1　钢结构设计软件STS 363

第六章　钢结构设计软件介绍 363

6.1.3　STS的运行环境与使用限制 365

6.1.4　钢结构模型输入、计算和施工图绘制 365

6.1.5　平面分析结果说明 368

6.2　钢结构设计软件3D3S 387

6.2.1　3D3S7.0简述 387

6.2.2　网架、网壳模块菜单功能 390

6.3　钢结构设计软件MTS 408

6.3.1　概述 408

6.3.2　操作界面说明 408

6.3.3　MTS模块简介 412

6.4.1　MSTCAD简述 420

6.4.2　MSTCAD主菜单 420

6.4　钢结构设计软件MSTCAD 420

6.4.3　MSTCAD工作流程图 421

6.4.4　CAD前处理模块 421

6.4.5　结构分析计算模块 424

6.4.6　结果显示与节点设计模块 425

6.4.7　施工图绘制模块 425

6.4.8　加工图绘制模块 426

6.4.9　其他 427

7.1.1　一般要求 428

第七章　钢结构的制作、安装与防护 428

7.1　钢结构制作的主要工序 428

7.1.2　钢结构制作的主要工序 429

7.1.3　钢结构制造对设计的要求 437

7.2　钢结构防腐蚀 438

7.2.1　锈蚀的类型及机理 438

7.2.2　防腐的方法 439

7.2.3　环境分类 440

7.2.4　防腐涂料 440

7.2.5　钢基材处理 443

7.2.6　涂装施工 444

7.2.7　钢结构设计与防腐蚀工艺的相关问题 445

7.3　钢结构的防火 446

7.3.1　火灾对钢结构的危害 446

7.3.2　钢结构在高温下的性能——失效分析 447

7.3.3　钢构件的耐火极限的确定 447

7.3.3　钢结构的防火措施 450

7.4　钢结构安装 454

7.4.1　钢结构安装的准备 455

7.4.2　钢结构安装中的稳定问题 455

7.4.3　钢结构安装连接问题 456

7.5　钢结构验收 456

思考题 457

附录 458

附录Ⅰ 钢材和连接的设计强度值 458

附录Ⅱ 轴心受压构件的稳定系数 461

附录Ⅲ 型钢表 464

附录Ⅳ 各种截面回转半径的近似值 484

附录Ⅴ 截面塑性发展系数γx、γy 485

附录Ⅵ 疲劳计算的构件和连接分类表 486

附录Ⅶ 柱的计算长度系数 490

附录Ⅷ　常用轻型屋面材料 494

附录Ⅸ 钢结构连接形式与计算公式 499

参考文献 501