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第1章 绪论 1

1.1 钢结构的发展概况 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 钢结构的发展趋势 2

1.2 钢结构的特点和应用范围 3

1.2.1 钢结构的特点 3

1.2.2 钢结构的应用范围 4

1.2.3 钢结构的基本要求 5

1.3 钢结构的设计方法 5

1.3.1 概述 5

1.3.2 设计表达式 7

思考题与习题 9

本章小结 9

第2章 钢结构的材料 10

2.1 钢材的主要性能 10

2.1.1 钢材在单轴应力作用下的性能 10

2.1.2 冷弯性能 11

2.1.3 冲击韧性 11

2.1.4 钢材在复杂应力作用下的性能 12

2.1.5 钢材的疲劳 13

2.2 影响钢材性能的主要因素 16

2.2.1 化学成分 16

2.2.2 冶金缺陷 16

2.2.3 热处理 17

2.2.4 钢材的硬化 17

2.2.5 温度的影响 17

2.2.6 应力集中的影响 18

2.3.1 钢材的种类与牌号 19

2.3 钢材的种类、规格及选择 19

2.3.2 钢材的规格 22

2.3.3 钢材的选择 23

本章小结 24

思考题与习题 25

第3章 钢结构的连接 26

3.1 连接的种类和特点 26

3.1.1 焊接 26

3.1.4 高强度螺栓 27

3.2 焊接连接 27

3.2.1 焊接方法 27

3.1.3 螺栓连接 27

3.1.2 铆接 27

3.2.2 焊缝及其连接形式 29

3.2.3 焊缝符号 31

3.2.4 焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝质量级别 31

3.3 对接焊缝的构造和计算 32

3.3.1 对接焊缝的构造 32

3.3.2 对接焊缝的计算 33

3.4 角焊缝的构造和计算 36

3.4.1 角焊缝的形式 36

3.4.2 角焊缝的构造要求 38

3.4.3 角焊缝的计算 40

3.4.4 轴心力、弯矩和扭矩单独作用时的角焊缝计算 41

3.5 焊接残余应力和焊接变形 51

3.5.1 焊接残余应力产生的原因 51

3.5.2 焊接变形 52

3.5.3 减少焊接残余应力和变形的方法 53

3.6 普通螺栓连接 54

3.6.1 螺栓的排列和构造要求 54

3.6.2 普通螺栓连接的受力性能和计算 56

3.7 高强度螺栓连接 66

3.7.1 高强度螺栓的材料 66

3.7.2 高强度螺栓的紧固方法和预拉力计算 66

3.7.3 摩擦型高强度螺栓承受剪力的计算 67

3.7.4 摩擦型高强度螺栓受拉力计算 68

3.7.5 承压型高强度螺栓 69

本章小结 71

思考题与习题 71

4.1 梁的类型和应用 74

第4章 梁 74

4.2 梁的强度、刚度和稳定性 75

4.2.1 梁的强度 75

4.2.2 梁的刚度 77

4.2.3 梁的整体稳定性 78

4.2.4 梁的局部稳定 83

4.3 梁的截面设计 87

4.3.1 型钢梁的截面设计 87

4.3.2 组合梁的截面设计 89

4.4 梁的拼接、连接和支座 96

4.4.1 型钢梁的拼接 96

4.4.2 组合梁的拼接 97

4.4.3 梁的支座 99

4.4.4 次梁与主梁的连接 100

思考题与习题 101

本章小结 101

第5章 轴心受力构件 103

5.1 轴心受力构件的截面形式 104

5.2 轴心受力构件的强度和刚度 105

5.2.1 轴心受力构件的强度 105

5.2.2 轴心受力构件的刚度 105

5.2.3 轴心拉杆的设计 106

5.3 实腹式轴心受压构件的整体稳定 107

5.3.1 理想轴心受压构件的临界力 107

5.3.2 缺陷对理想轴心压杆临界力的影响 109

5.3.3 设计规范对轴心受压构件稳定计算的规定 110

5.4 实腹式轴心受压构件的局部稳定 111

5.5.1 设计原则 114

5.5 实腹式轴心受压构件的截面设计 114

5.5.2 截面设计 115

5.6 格构式轴心受压构件的设计 119

5.6.1 格构式轴心受压构件的组成形式 119

5.6.2 格构式轴心受压构件的整体稳定 119

5.6.3 分肢的稳定性 122

5.6.4 缀件（缀条、缀板）的计算 122

5.6.5 连接节点和构造规定 125

5.6.6 格构式轴心受压构件的设计方法 125

5.7 变截面轴心受压构件 130

5.8 柱头和柱脚 132

5.8.1 柱头 132

5.8.2 柱脚 135

本章小结 140

思考题与习题 141

第6章 拉弯和压弯构件 142

6.1 拉弯和压弯构件的特点 142

6.2 拉弯和压弯构件的强度及刚度计算 144

6.2.1 拉弯和压弯构件的强度计算 144

6.2.2 拉弯和压弯构件的刚度计算 145

6.3 实腹式压弯构件的稳定计算 147

6.3.1 实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性 147

6.3.2 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性 150

6.3.3 双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定 151

6.3.4 压弯构件的计算长度 152

6.3.5 实腹式压弯构件的局部稳定 157

6.4.2 弯矩绕实轴作用时的稳定计算 159

6.4 格构式压弯构件的稳定计算 159

6.4.1 格构式压弯构件的组成形式 159

6.4.3 弯矩绕虚轴作用时的稳定计算 160

6.4.4 连接节点和构造规定 161

6.5 压弯构件的柱头和柱脚设计 164

6.5.1 梁与柱的连接 164

6.5.2 柱脚 166

本章小结 168

思考题与习题 169

第7章 轻型门式刚架结构 171

7.1 结构选择与布置 171

7.1.1 结构形式 172

7.1.2 建筑尺寸 172

7.1.4 檩条和墙梁布置 173

7.1.3 结构平面布置 173

7.1.5 支撑布置 174

7.2 荷载计算和内力组合 174

7.2.1 荷载计算 174

7.2.2 荷载组合效应 176

7.2.3 内力计算 176

7.2.4 变形计算 177

7.3 刚架柱和梁设计 177

7.3.1 变截面刚架柱和梁的设计 177

7.3.2 等截面刚架柱和梁的设计 180

7.4 檩条和墙梁设计 180

7.4.1 檩条设计 180

7.4.3 支撑构件设计 181

7.4.2 墙梁设计 181

7.4.4 屋面板和墙板设计 182

7.5 焊接和节点设计 182

7.5.1 焊接 182

7.5.2 节点设计 183

本章小结 185

思考题与习题 185

第8章 网架结构 186

8.1 空间结构的特点和分类 186

8.1.1 空间结构的特点 186

8.1.2 空间结构的分类 187

8.2 网架结构的形式与选择 190

8.2.1 网架结构的形式 190

8.2.2 网架结构的选择 197

8.3.2 计算方法 198

8.3 网架结构的内力计算 198

8.3.1 一般计算原则 198

8.4 网架结构的杆件设计 199

8.4.1 选型 199

8.4.2 网架尺寸和网架高度 199

8.4.3 杆件截面 200

8.4.4 杆件的计算长度及长细比限值 200

8.5 网架结构的节点设计 200

8.5.1 网架结构的节点形式 200

8.5.2 节点承载力的计算及节点球直径的确定 201

8.6 网架结构的制作与安装 203

本章小结 207

思考题与习题 207

9.1.1 屋盖结构体系 209

第9章 屋盖结构 209

9.1 屋盖结构的组成与形式 209

9.1.2 檩条、拉条和撑杆 210

9.2 屋盖结构的支撑体系 212

9.2.1 屋盖支撑的作用 212

9.2.2 屋盖支撑的布置 213

9.2.3 屋盖支撑的计算与构造 216

9.3 屋架的杆件设计 217

9.3.1 屋架的形式和选型原则 217

9.3.2 屋架的特征及使用范围 218

9.3.3 屋架的主要尺寸 220

9.3.4 屋架的荷载和荷载组合 221

9.3.5 屋架杆件的内力计算 222

9.3.6 杆件的计算长度和容许长细比 223

9.3.7 杆件的截面选择 226

9.4 屋架的节点设计 229

9.4.1 节点设计基本要求 229

9.4.2 节点的计算与构造 230

9.5 钢屋架施工图 236

9.6 普通钢屋架设计实例 238

本章小结 254

思考题与习题 254

课程设计作业 254

第10章 钢结构的制作、防腐与防火 255

10.1 钢结构的制作 255

10.2 钢结构的大气腐蚀与防腐 260

10.2.1 钢结构的大气腐蚀 260

10.2.2 钢结构的防腐 264

10.3 钢结构的防火 268

10.3.1 截流法 269

10.3.2 疏导法 270

10.3.3 防火涂料的防火作用 270

本章小结 271

思考题与习题 271

附录A 疲劳计算的构件和连接分类 272

附录B 轴心受压构件的截面分类 275

附录C 轴心受压构件的稳定系数 277

附录D 型钢表 281

附录E 螺栓和锚栓规格 307

附录F 框架柱的计算长度系数 308

参考书目 310