第一节 结构范畴 1
一、范畴 1
二、应用场合和特点 1
第二节 结构种类 1
一、门式刚架 1
二、屋架 1
第一章 轻型钢结构的范畴、种类和材料 1
三、网架 3
第三节 结构材料 4
一、材质 4
二、选用 6
第四节 连接材料 7
一、焊接 7
二、螺栓 7
一、设计方法 9
三、承载力设计表达式 9
二、极限状态 9
第二章 结构设计基本规定 9
第一节 设计原则 9
四、正常使用极限状态验算 10
第二节 荷载 11
一、屋面荷载 11
第三节 设计指标 12
一、钢材强度设计值 12
二、焊缝连接强度设计值 12
三、荷载组合 12
二、风荷载 12
三、螺栓连接强度设计值 13
四、电阻点焊抗剪承载力设计值 14
五、强度设计值折减系数 14
六、钢材物理性能指标 14
第四节 变形规定 15
一、挠度 15
二、位移 16
四、构件容许长细比 17
二、板(壁)厚 17
三、受压板件的最大宽厚比 17
一、截面尺寸 17
第五节 构造 17
五、其他要求 18
第六节 基本构件计算 18
一、普通钢结构 18
二、薄壁型钢结构 24
第七节 连接计算及构造 29
一、焊接 29
二、螺栓连接 35
第三章 轻型屋面 40
第一节 轻型屋面的特点及应用 40
一、轻型屋面的特点 40
二、轻型屋面的应用 40
第二节 几种常用轻型屋面 40
一、压型钢板 40
二、太空板 40
一、压型钢板的计算 41
五、加气混凝土屋面板 41
第三节 压型钢板 41
三、石棉水泥波形瓦 41
四、瓦楞铁 41
二、压型钢板的构造 42
第四节 压型钢板屋面节点构造 42
一、非保温的单层压型钢板 42
二、保温的压型钢板 46
第五节 太空屋面板 48
第六节 太空屋面板节点构造 49
一、天沟节点 49
四、天窗架节点 50
二、变形缝节点 50
三、屋面采光带节点 50
五、屋面通风机口节点 52
第七节 注意事项 53
一、坡度 53
二、防水 54
三、耐久性 54
四、固定和连接 54
五、采光和通风 55
二、空腹式檩条 56
一、实腹式檩条 56
三、格构式檩条 56
六、保温和隔热 56
第四章 檩条 56
第一节 檩条形式及特点 56
第三节 檩条荷载 59
三、荷载组合 59
一、永久荷载(恒荷载) 59
二、可变荷载(活荷载) 59
三、桁架式檩条的弦杆节间长度和腹杆 59
二、截面宽度 59
一、截面高度 59
第二节 檩条截面尺寸 59
第四节 檩条计算 60
一、内力分析 60
二、强度计算 60
三、稳定性计算 61
四、变形计算 61
三、檩条与屋架、刚架的连接 62
二、檩条与屋面的连接 62
一、檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置 62
第五节 檩条的布置、连接与构造 62
四、檩条的拉条和撑杆 64
五、檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接 65
第六节 檩条设计实例 66
一、说明 66
二、实例目次 66
三、设计实例 67
【例题4.6-1】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(L-1) 67
【例题4.6-2】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(风吸力控制)(L-2) 69
【例题4.6-3】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(网架屋盖(L-3) 71
【例题4.6-4】 直卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条(L-4) 72
【例题4.6-5】 斜卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条(连续)(L-5) 73
【例题4.6-6】 轻型H型钢檩条(L-6) 75
【例题4.6-7】 轻型H型钢檩条(两跨连续)(L-7) 76
【例题4.6-8】 轻型H型钢檩条(太空轻质条形屋面板屋面)(L-8) 77
第一节 特点及适用范围 79
一、刚架特点 79
第五章 门式刚架 79
二、适用范围 80
第二节 结构形式及有关要求 80
一、结构形式 80
二、建筑尺寸 80
三、结构平面布置 80
第三节 内力和侧移计算 81
一、变截面 81
一、变截面 83
二、等截面 83
第四节 构件截面设计 83
【例题5.4-1】单跨双坡门式刚架柱平面内的稳定计算 89
二、等截面 94
第五节 节点设计 94
一、横梁和柱连接及横梁拼接 94
二、梁柱节点域 96
三、刚架柱脚 96
【例题5.5-1】 牛腿与钢柱连接计算 97
四、牛腿 97
第六节 刚架设计实例 98
一、说明 98
二、设计实例软件(3D3S)说明 99
三、设计实例 101
【例题5.6-1】 单跨双坡门式刚架(GJ-1) 101
【例题5.6-2】 单跨双坡门式刚架(GJ-2) 111
【例题5.6-3】 单跨双坡门式刚架(GJ-3) 114
【例题5.6-4】 设有吊车的单跨双坡门式刚架(GJ-4) 116
【例题5.6-5】 双跨单坡(高低跨)门式刚架(GJ-5) 118
【例题5.6-6】 双跨双坡门式刚架(GJ-6) 121
【例题5.6-7】 双跨双坡门式刚架(GJ-7) 124
【例题5.6-8】 四跨双坡门式刚架(GJ-8) 127
第七节 工程实例 130
第六章 屋架 134
第一节 屋架设计规定 134
一、结构形式及应用 134
二、荷载 134
三、内力计算 135
四、杆件截面 136
第二节 角钢和T型钢屋架 138
一、特点及适用范围 138
二、形式 138
五、杆件连接 138
三、杆件截面选择 139
四、构造 140
五、节点计算 146
二、形式 149
三、杆件截面选择 149
一、特点及适用范围 149
第三节 钢管屋架 149
四、构造 150
五、节点计算 155
第四节 屋架设计实例 164
一、说明 164
二、设计实例软件(STS)说明 164
三、设计实例 164
【例题6.4-1】 24m角钢(含上下弦T型钢)屋架(GWJ-1) 164
【例题6.4-2】 18m角钢(含上下弦T型钢)屋架(设6m天窗架)(GWJ-2) 183
【例题6.4-3】 18m角钢(含上下弦T型钢)屋架(带1～3t悬挂吊(GWJ-3) 187
【例题6.4-4】 24m方钢管屋架(GWJ-4) 193
【例题6.4-5】 24m圆钢管屋架(GWJ-5) 201
第七章 天窗架 205
第一节 天窗架形式及应用 205
第二节 天窗架计算 205
第三节 天窗架杆件截面选择 207
第四节 天窗架节点构造 207
【例题7.5-1】 三铰拱式天窗架(TCJ-1) 209
第五节 天窗架设计实例 209
【例题7.5-2】 三支点式天窗架(TCJ-2) 213
第八章 网架 219
第一节 说明 219
第二节 网架形式选择 219
第三节 网架主要尺寸确定 220
一、网格尺寸 220
二、网架高度 220
四、杆件截面选择 221
三、杆件的计算长度及长细比 221
一、材料 221
二、截面形式 221
第四节 网架杆件设计 221
第五节 网架节点构造 222
一、概述 222
二、螺栓球节点 222
三、支座节点 223
四、屋顶节点 225
五、悬挂吊车节点 225
二、设计实例软件(SFCAD)说明 226
一、说明 226
第六节 网架设计实例 226
三、设计实例 227
【例题8.6-1】 正放四角锥网架(WJ-1) 228
【例题8.6-2】 正放抽空四角锥网架(WJ-2) 231
【例题8.6-3】 斜放四角锥网架(WJ-3) 234
【例题8.6-4】 棋盘形四角锥网架(WJ-4) 237
【例题8.6-5】 正放四角锥网架(有吊车)(WJ-5) 239
二、墙架构件的强度 243
一、组成和布置 243
第一节 墙架设计与构造 243
第九章 墙架 243
三、墙架构件的稳定性 244
四、墙架构件的截面 245
五、墙梁与墙板的连接 245
第二节 墙架设计实例 247
【例题9.2-1】 高层建筑屋顶空广告牌(QJ-1) 247
【例题9.2-2】 墙架设计(QJ-2) 251
一、梯形钢屋架 254
第一节 一般要求 254
第十章 支撑 254
二、天窗架 257
三、门式刚架 257
第二节 杆件设计及截面 258
第三节 连接构造 259
一、支撑与角钢屋架的连接 259
二、支撑与方钢管屋架的连接 261
【例题10.4-1】 承受风荷载的横向支撑(ZC-1) 263
三、支撑与刚架的连接 263
第四节 支撑设计实例 263
【例题10.4-2】 屋架端部垂直支撑(ZC-2) 264
第十一章 制作、安装、涂装和隔热 267
第一节 概要 267
第二节 轻型钢结构的制作 267
一、放样、号料和切割 267
二、矫正和成型 268
三、制孔 268
六、焊接 269
四、高强度螺栓连接的摩擦面处理 269
五、组装和拼装 269
七、构件验收 270
第三节 安装 274
第四节 涂装和隔热 278
一、一般规定 278
二、钢材表面处理 279
三、表面处理钢板 280
四、防腐涂料 281
五、隔热 283
第十二章 结构系列 285
第一节 檩条 285
一、说明 285
二、檩条构件选用表 285
第二节 门式刚架 288
一、说明 288
二、刚架系列软件说明 289
三、刚架选用表 290
四、刚架计算结果 294
五、刚架详图 298
第三节 屋架 370
一、说明 370
二、屋架系列软件说明 371
三、屋架杆件选用表、屋架杆件内力及截面 371
第四节 网架 392
一、说明 392
二、网架结构选用表及详图 393
一、普通钢结构轴心受压构件截面分类(板厚tf<40mm) 449
第五节 墙架 449
一、墙梁 449
二、墙架柱 452
第六节 支撑 454
附录 459
二、普通钢结构轴心受压构件稳定系数ψ 460
三、薄壁型钢结构轴心受压构件稳定系数ψ 466
四、受压板件的有效宽厚比 468
五、计算薄壁型钢受弯构件整体稳定系数ψb中的参数 473
(一)热轧等边角钢截面特性表 474
六、常用钢材截面特性表 474
(二)等边角钢组合截面特性表 478
(三)热轧不等边角钢截面特性表 483
(四)不等边角钢组合截面特性表 487
(五)高频焊接轻型H型钢截面特性表 491
(六)热轧H型钢截面特性表 494
(七)部分T型钢截面特性表 498
(八)薄壁方钢管截面特性表 501
(九)常用圆钢管的规格及截面特性表 502
(十)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(A) 508
(十一)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(B) 510
(十二)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(C) 511
(十三)直卷边Z形冷弯薄壁型钢截面特性表 512
(十四)斜卷边Z形冷弯薄壁型钢截面特性表 514
(十五)轧制薄钢板的规格及尺寸 516
七、螺栓球规格系列 518
八、两个等边及不等边角钢连接填板间距及尺寸表 518
九、等边角钢组合截面角焊缝长度表 520
十、不等边角钢组合截面长边相连角焊缝长度表 521
十一、不等边角钢组合截面短边相连角焊缝长度表 523
十二、一个普通螺栓(C级)的承载力设计值(kN) 525
十三、热轧角钢螺栓孔距规线表(单位:mm) 526
十四、双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数 526
十五、常用压型钢板产品规格 530
十六、太空板产品规格 536
十七、与本书有关的单位及人员 542
参考文献 544