第1章 绪论 1
本章要点及学习目标 1
1.1 轻型钢结构的分类 1
1.2 轻型钢结构的特点 5
1.3 轻型钢结构的应用 6
本章小结 8
思考与练习题 8
第2章 轻型钢结构材料 10
本章要点及学习目标 10
2.1 主体结构材料 10
2.1.1 材料类型 10
2.1.2 钢材规格 11
2.1.3 钢材设计指标 11
2.1.4 钢材选用 12
2.2 连接材料 12
2.2.1 焊接连接 13
2.2.2 铆钉和螺栓连接 14
2.2.3 紧固件连接 16
2.3 围护结构材料 16
2.3.1 屋面围护材料 16
2.3.2 墙面围护材料 19
本章小结 22
思考与练习题 22
第3章 设计的基本规定 23
本章要点及学习目标 23
3.1 设计原则 23
3.1.1 承载能力极限状态 23
3.1.2 正常使用极限状态设计 25
3.1.3 抗震验算 26
3.1.4 注意事项 27
3.2 设计指标 27
3.2.1 钢材的物理性能 27
3.2.2 强度设计指标 27
3.2.3 铸钢件的设计指标 28
3.2.4 焊缝强度设计值 29
3.2.5 螺栓连接的强度设计值 30
3.2.6 铆钉连接的强度设计值 30
3.2.7 电阻点焊 31
3.2.8 强度设计值折减 31
3.2.9 冷弯效应强度设计值 32
3.3 构造要求 32
3.3.1 钢材厚度 32
3.3.2 宽厚比 32
3.3.3 长细比 33
3.4 荷载与变形 35
3.4.1 荷载 35
3.4.2 变形规定 37
本章小结 38
思考与练习题 39
第4章 门式刚架结构 40
本章要点及学习目标 40
4.1 门式刚架轻型房屋钢结构体系 40
4.2 门式刚架结构形式及布置 43
4.2.1 结构布置 43
4.2.2 结构形式 44
4.2.3 温度伸缩缝布置 44
4.2.4 檩条和墙梁的布置 45
4.2.5 支撑布置 45
4.3 门式刚架设计 46
4.3.1 荷载及荷载组合 46
4.3.2 刚架内力计算 49
4.3.3 刚架侧移计算 50
4.3.4 门式刚架构件设计 53
4.3.5 刚架节点设计 61
4.4 支撑和隅撑设计 73
4.4.1 支撑设计 73
4.4.2 隅撑设计 73
4.5 檩条设计 74
4.5.1 檩条的截面形式 74
4.5.2 檩条的荷载和荷载组合 75
4.5.3 檩条内力分析 75
4.5.4 檩条截面设计 76
4.5.5 构造要求 78
4.6 墙梁设计 80
4.6.1 墙梁的结构布置 80
4.6.2 墙梁设计 80
4.7 压型钢板设计 81
4.7.1 压型钢板的截面形式 81
4.7.2 压型钢板的几何特征 83
4.7.3 压型钢板有效宽度 84
4.7.4 压型钢板的荷载和荷载组合 84
4.7.5 压型钢板的截面验算 85
4.7.6 压型钢板的构造要求 87
4.8 设计实例 89
4.8.1 设计资料 89
4.8.2 结构布置及构件截面初选 89
4.8.3 荷载及内力计算 89
4.8.4 刚架梁柱截面验算 91
4.8.5 柱脚设计 99
4.8.6 檩条设计 100
4.8.7 墙架设计 105
本章小结 107
思考与练习题 108
第5章 轻型钢框架结构 110
本章要点及学习目标 110
5.1 结构体系及布置 110
5.1.1 结构体系 110
5.1.2 结构布置 111
5.2 结构分析 114
5.2.1 基本原则 114
5.2.2 有限元分析方法 115
5.2.3 近似分析方法 117
5.2.4 地震作用下钢框架结构分析 120
5.2.5 钢框架结构塑性分析 123
5.3 楼板设计 124
5.3.1 概述 124
5.3.2 组合楼板施工阶段计算 125
5.3.3 组合楼板使用阶段计算 127
5.4 楼面梁设计 132
5.4.1 钢梁设计 133
5.4.2 钢与混凝土组合梁设计 136
5.5 框架柱设计 147
5.5.1 钢框架柱计算长度 148
5.5.2 轴心受压钢柱 150
5.5.3 偏心受压钢柱 150
5.5.4 钢框架柱的抗震承载力 152
5.6 支撑和剪力墙设计 153
5.6.1 支撑和剪力墙的类型 153
5.6.2 中心支撑设计 153
5.6.3 偏心支撑设计 155
5.6.4 钢板剪力墙设计 160
5.7 连接节点设计 166
5.7.1 连接节点的设计原则 166
5.7.2 钢框架梁与柱的连接 167
5.7.3 构件拼接节点 177
5.7.4 钢梁连接节点 180
5.7.5 钢柱脚节点 183
5.8 设计实例 190
5.8.1 设计资料 190
5.8.2 荷载标准值 191
5.8.3 结构方案设计 192
5.8.4 组合楼板设计 192
5.8.5 组合梁设计 194
5.8.6 框架梁设计 199
5.8.7 框架边柱设计 200
5.8.8 框架中柱设计 201
5.8.9 节点设计 203
本章小结 206
思考与练习题 207
第6章 交错桁架结构 212
本章要点及学习目标 212
6.1 结构形式及布置 212
6.1.1 交错桁架结构的组成 212
6.1.2 桁架的形式 213
6.1.3 结构布置 214
6.2 结构分析 216
6.2.1 荷载及效应组合 216
6.2.2 一般规定 218
6.2.3 内力和位移计算模型 219
6.2.4 结构变形要求 224
6.3 构件设计 225
6.3.1 一般规定 225
6.3.2 交错桁架柱设计 226
6.3.3 桁架设计 231
6.3.4 框架梁设计 232
6.3.5 支撑设计 232
6.4 楼面及屋面板设计 233
6.4.1 交错桁架的楼板及屋面板 233
6.4.2 楼板及屋面板承担的水平剪力 233
6.4.3 抗剪连接件设计 237
6.4.4 水平力作用下楼板抗剪强度计算 238
6.5 连接节点设计 238
6.5.1 腹杆与弦杆连接节点 239
6.5.2 弦杆与柱连接节点 242
6.6 设计实例 245
6.6.1 工程概述 245
6.6.2 设计标准 245
6.6.3 结构布置 245
6.6.4 荷载及荷载组合 246
6.6.5 材料选择 248
6.6.6 结构计算 248
6.6.7 构件验算 249
6.6.8 节点设计 253
本章小结 256
思考与练习题 257
第7章 低层龙骨体系结构 260
本章要点及学习目标 260
7.1 结构体系及布置 261
7.1.1 结构体系 261
7.1.2 结构布置 262
7.2 构件截面形式 263
7.3 结构分析 264
7.3.1 水平剪力分配方法 264
7.3.2 地震作用 265
7.3.3 水平荷载作用下抗剪承载力验算 266
7.3.4 水平荷载作用下变形验算 266
7.4 构件设计 267
7.4.1 畸变屈曲 267
7.4.2 轴心受力构件 268
7.4.3 受弯构件 269
7.4.4 压弯和拉弯构件 270
7.4.5 其他要求 270
7.5 楼面结构设计 271
7.5.1 楼面梁设计 272
7.5.2 构造要求 272
7.6 屋面结构设计 273
7.6.1 屋架构件设计 275
7.6.2 构造要求 275
7.7 墙面结构设计 277
7.7.1 墙体立柱设计 278
7.7.2 构造要求 279
7.8 连接节点设计 281
7.8.1 螺钉连接抗拉承载力 281
7.8.2 螺钉连接抗剪切承载力 282
7.8.3 螺钉连接长连接承载力 282
7.8.4 螺钉连接拉剪承载力 283
7.9 设计实例 283
7.9.1 工程概况 283
7.9.2 荷载取值 283
7.9.3 竖向荷载组合 284
7.9.4 计算模型 285
7.9.5 构件验算 285
7.9.6 墙体抗震验算 302
7.9.7 墙体抗风验算 308
本章小结 310
思考与练习题 310
第8章 轻型钢结构防火与防腐 312
本章要点及学习目标 312
8.1 轻型钢结构防火 312
8.2 轻型钢结构防腐 318
本章小结 321
思考与练习题 322
附录 构件畸变屈曲应力计算 323
参考文献 325