第一章 绪论 1
1.1 HSS结构 1
1.2 HSS连接设计的发展过程 5
1.3 加拿大和欧洲的HSS加工过程与标准 8
1.3.1 加工过程 8
1.3.2 钢材级别 9
1.3.3 尺寸范围 11
1.3.4 截面尺寸 12
1.3.5 圆角半径 12
1.4 HSS的物理性能 13
1.5 符号与缩写 47
第二章 标准桁架设计 56
2.1 成本分析 56
2.1.1 与其它型钢相比的成本分析 56
2.1.2 各种HSS的成本分析 57
2.2 桁架设计的内力计算 59
2.2.1 桁架形状 59
2.2.2 桁架分析 60
2.3 受压杆件的有效长度 63
2.3.1 简化规则 63
2.3.2 对HSS腹杆的经验方法 64
2.3.3 侧向长距离无支撑的受压弦杆 65
2.4 桁架变形 69
2.5 有关静强度重要事项 69
2.5.1 一般注意事项 70
2.5.2 特殊注意事项 70
2.6 桁架设计过程 71
第三章 标准桁架焊接连接 74
3.1 符号与偏心 74
3.2.1 K型与N型接头 75
3.2 弦杆与腹杆均为HSS的桁架 75
3.2.1.1 K型与N型接头的失效模式 76
3.2.1.2 K型与N型接头的设计公式 79
3.2.2 T、Y及X型接头 82
3.2.2.1 T、Y及X型接头的设计公式 82
3.2.3 KT型接头 83
3.3 宽翼缘弦杆与HSS腹杆组成的桁架 85
3.4 可行范围 98
3.4.1 圆管弦杆与腹杆 98
3.4.2 方管弦杆与方管或圆管腹杆 98
3.4.3 矩形管弦杆与矩形管、方管或圆管腹杆 100
3.4.4 宽翼缘弦杆与矩形管、方管或圆管腹杆 102
3.5 设计图线 103
3.6 弦杆拼接 114
3.7 加强接头的设计 114
3.7.1 用加强板 115
3.7.1.1 K型与N型接头 115
3.7.1.2 T、Y与X型接头 118
3.7.2 用混凝土填充 120
3.8 弦杆折点的HSS接头 122
4.1.1 双弦杆桁架类型 125
4.1 双弦杆HSS桁架 125
第四章 非标准桁架设计 125
4.1.2 双弦杆桁架的试验研究 128
4.1.3 双弦杆桁架设计指导 129
4.1.3.1 焊接分离双弦杆桁架 129
4.1.3.2 螺栓连接分离双弦杆桁架 130
4.1.3.3 背靠背双弦杆桁架 130
4.1.4 分离双弦杆桁架接头设计 131
4.2 腹杆端部缩头或压扁的桁架 132
4.2.1 圆管弦杆 133
4.2.2 方管弦杆 135
4.3 腹杆与弦杆角连接的桁架 138
4.4 用矩形管制造的梁 141
第五章 多平面焊接接头 145
5.1 双X型(XX)接头 145
5.1.1 圆管接头 145
5.1.2 矩型管接头 146
5.2 三角形桁架 147
5.2.1 圆管三角形桁架 149
5.2.2 方管三角形桁架 150
6.1 方管或矩形管空腹接头 153
6.1.1 空腹桁架 153
第六章 HSS承弯接头 153
6.1.2 接头的特性与强度 156
6.1.3 接头的柔度 162
6.1.4 设计实例 163
6.1.4.1 杆件的塑性设计 163
6.1.4.2 杆件的弹性设计 169
6.2 角接头 171
6.3 平面内与平面外弯矩作用的T型与Y型接头 175
6.3.1 矩形管受平面内弯矩 176
6.3.2 圆管受平面内弯矩 177
6.3.3 矫形管受平面外弯矩 178
6.3.4 圆管受平面外弯矩 180
6.4 加强的方管与矩形管接头 182
第七章 螺栓连接桁架接头 186
7.1 圆管法兰接头 186
7.2 矫形管法兰接头 191
7.2.1 矩形管两侧布置螺栓的接头 191
7.2.2 矩形管四周布置螺栓的法兰接头 195
7.3 其它螺栓拼接接头 196
7.4 矩形管与节点板的连接 199
7.4.1 净截面积、有效净截面积与折减有效净截面积 201
7.5 其它螺栓连接 205
7.6 设计举例 209
7.6.1 螺栓节点板连接 209
7.6.2 板插入HSS端部的连接 214
第八章 加工、焊接与检验 221
8.1 加工 221
8.1.1 HSS端部的压扁 221
8.1.2 HSS的冷弯 223
8.1.3 排水与内部防腐 227
8.2 焊接与检验 228
8.2.1 规范与标准 229
8.2.2 焊接过程 230
8.2.3 焊缝种类 232
8.2.3.1 角焊缝 232
8.2.3.2 部分焊透对接焊缝 233
8.2.3.3 完全焊透对接焊缝 235
8.2.3.4 规范焊接接头 237
8.2.4 焊接接头在HSS结构中的应用 237
8.2.4.1 接头类型 237
8.2.4.2 焊缝的有效性 245
8.2.5 检查 249
8.2.5.1 检查方法 249
8.2.5.2 各种检测方法在HSS结构中的应用 251
8.2.6 应避免的一些问题 252
第九章 梁与HSS柱的连接 256
9.1 绪论 256
9.2 矩形管梁与矩形管柱 256
9.2.1 螺栓连接 256
9.2.2 无加筋的焊接连接 260
9.2.3 有加强设置的焊接连接 261
9.3 宽翼缘梁与矩形管柱 264
9.3.1 简单剪力连接 264
9.3.2.1 连续梁 268
9.3.2 弯矩连接 268
9.3.2.2 梁与梁的连续 269
9.3.2.3.柱表面加强 273
9.3.2.4 用T型钢加强梁翼缘 277
9.4 宽翼缘梁与圆管柱 277
第十章 桁架及底板与HSS柱的连接 281
10.1 桁架与HSS柱的连接 281
10.2 底板 281
第十一章 板与HSS的连接 288
11.1 板与矩形管的连接 288
11.2 板与圆管连接 289
第十二章 承受疲劳载荷的HSS结构 292
12.1 引言 292
12.2 疲劳设计的热点应力法 293
12.3 平面桁架接头疲劳设计步骤 295
12.4 方管接头的应力集中系数 301
12.5 圆管接头的应力集中系数 302
12.6 材料与焊接 306
12.7 设计实例 307
12.8 HSS与底板的连接 312
13.2 方管Warren桁架 316
13.1 概要 316
第十三章 标准桁架举例 316
13.2.1 预选截面所需考虑的问题 318
13.2.2 预选杆件截面 319
13.2.3 间隙K接头的承载力 323
13.2.4 节点2与6之间的上弦杆作为梁-柱 328
13.2.5 X接头的承载力 331
13.2.6 KT搭接接头的承载力 332
13.2.7 螺栓法兰板拼接接头的设计 336
13.2.8 焊接接头的设计 340
13.2.9 桁架与柱的连接 343
13.3 圆管Warren桁架 346
13.3.1 预选杆件截面时需考虑的事项 347
13.3.2 预选截面 347
13.3.3 间隙K接头的承载力 352
13.3.4 搭接K接头的承载力 359
13.3.5 节点2与6间的上弦杆作为梁-柱 361
13.3.6 一个X接头的承载力 364
13.3.7 间隙KT接头的承载力 365
13.3.8 螺栓法兰板接头的设计 367
13.3.9 桁架与柱的连接 370