第一章 总 则 1
第一节 钢结构设计的基础知识 1
一、钢结构设计的基本要求及适用范围 1
目 录 1
二、安全度、计算指标的确定及容许应力 2
三、钢结构计算的基本规定 6
第二节 钢材在各种应力状态下的工作 6
一、钢结构的材料破坏特性 6
二、疲劳 7
一、我国建筑结构中采用的钢材 16
第三节 材料 16
二、钢材的基本知识 18
三、钢材的热处理 21
四、材质检验 22
五、钢的机械性能试验取样法 24
六、钢材试样(化学成分和机械性能)取 26
样数量 26
七、选材规定 26
第一节 概述 37
第二章连 接 37
第二节 焊接连接 38
一、连接方法 38
二、焊接种类 38
三、焊缝的构造要求 39
(一)对接焊缝 39
(二)贴角焊缝 40
(三)槽焊 41
(四)塞焊 41
四、焊缝的质量检查及其质量要求 42
五、16锰钢低温施焊应注意的问题 43
六、焊缝连接计算 43
七、焊接结构设计的一般注意事项 47
第三节 铆钉和普通螺栓连接 49
一、铆钉连接的一般要求 49
二、铆钉连接的构造 49
三、铆钉直径的选择和铆钉排列 50
四、普通螺栓连接构造 51
五、铆钉和普通螺栓连接计算 51
一、概述 53
第四节 高强螺栓连接 53
二、高强螺栓连接构造 54
三、高强螺栓连接计算 54
四、高强螺栓的拧紧 55
五、计算例题 55
第五节有关资料 57
一、焊缝剖口形式及尺寸 57
二、焊缝代号 61
三、孔、螺栓、铆钉图例 65
四、焊接构件的收缩值 66
五、型钢、铆钉、螺栓规线 68
第三章 单层厂房排架计算 71
第一节 概述 71
一、一般说明 71
二、排架的计算单元 71
三、计算排架的一般规定 72
第二节 排架的形式和种类 72
一、一般说明 72
二、刚接排架 72
三、铰接排架 73
一、排架的计算简图 74
二、排架简图的计算尺寸 74
第四节 排架截面的初步假定 74
一、一般说明 74
第三节 排架计算简图及其尺寸的规定 74
二、排架各部分截面或惯性矩的假定 75
三、粗略计算排架内力及初选排架柱截面 78
第五节 排架的计算荷载 78
一、一般说明 78
四、屋顶活荷载 79
五、恒载 79
二、吊车荷载 79
三、风荷载 79
笫六节 排架计算 80
一、一般说明 80
二、排架计算的准备工作 80
三、横梁为有限刚度排架计算 120
四、横梁为无限刚度排架计算 132
三、组合原则 135
二、组合项目 135
一、一般说明 135
第七节 排架的内力组合 135
第八节 厂房横向刚度的计算 136
一、厂房横向刚度的计算 136
二、五弯矩方程简介 137
第四章单层厂房柱及柱间支撑 140
第一节 概述 140
一、柱网布置 140
二、柱的种类及其适用范围 141
三、柱的截面形式 142
四、柱脚 143
第二节 阶形柱的构造和计算 143
一、实腹上柱的构造和计算 143
二、上柱人孔的构造和计算 147
三、下柱的构造和计算 147
四、肩梁的构造和计算 154
五、柱脚的构造和计算 156
六、柱的拼接 161
八、阶形实腹柱的构造和计算 162
七、全格构式柱及其肩梁的构造和计算 162
第三节 等截面柱的构造和计算 168
一、缀条柱的构造和计算 168
二、缀板柱的构造和计算 168
三、等截面实腹柱的构造和计算 169
第四节 分离柱、箱形柱、管形柱的构 171
造和计算 171
一、分离柱的构造和计算 171
二、箱形柱的构造和计算 171
(一)钢管混凝土柱的构造 173
三、管形柱的构造和计算 173
(二)钢管混凝土柱的计算 174
(三)钢管柱的构造和计算 180
第五节 柱间支撑 181
一、一般说明 181
二、上柱支撑 182
三、下柱支撑 183
四、单层厂房纵向温度应力的计算 187
第六节 参考图 188
一、屋盖类型及使用情况 194
第一节概述 194
第五章屋盖结构 194
二、屋盖结构设计的一般规定 195
三、屋盖荷载 195
第二节 檩条 196
一、一般说明 196
二、型钢檩条 197
三、格构式檩条 201
(一)形式和尺寸 201
(二)平面桁架式檩条 203
(三)T形桁架式檩条 204
(四)空间桁架式檩条 205
第三节 普通钢屋架 205
一、形式和尺寸 205
二、屋架运送单元的划分和起拱 209
三、内力计算 210
四、杆件的计算长度和容许长细比 212
五、杆件截面形式 213
六、杆件截面选择 214
七、节点设计 217
八、计算例题 230
第四节 轻型钢屋架 237
一、应用范围 237
二、设计的一般规定 238
三、屋架形式 238
四、屋架杆件设计特点 239
五、节点构造和计算特点 241
六、设计示例 244
一、结构形式 250
第五节 托架和托梁 250
二、设计特点 252
三、连接构造 252
第六节 天窗结构 262
一、天窗结构的形式 262
二、天窗结构的计算 266
三、连接构造 268
第七节 屋盖支撑 270
一、一般要求 270
二、屋盖支撑的布置和形式 271
三、支撑杆件的设计 279
四、支撑的连接 280
第六章刚架结构 285
第一节 概述 285
第二节 实腹门式刚架 286
一、按弹性设计 287
二、按塑性设计 288
第三节 格构式门式刚架 295
第四节 多层刚架 296
第五节 氧气顶吹转炉车间的多层刚架 307
第六节 刚架节点 318
一、按弹性设计 318
二、按塑性设计 325
第七章吊车梁 327
第一节 概述 327
一、钢吊车梁的分类及使用情况 327
二、设计的一般规定 330
三、设计资料与荷载 331
第二节型钢吊车梁 333
一、选型与截面基本尺寸 334
第三节 焊接工形吊车梁 334
二、梁截面尺寸的变化 337
三、梁的加劲肋 338
四、梁承载力的计算 340
五、梁的连接与拼接 345
第四节 铆接工形吊车梁 348
一、选型与截面基本尺寸 348
二、梁截面尺寸的变化 349
三、梁的加劲肋 349
四、梁承载力的计算 350
五、梁的连接与拼接 351
笫五节 空腹式吊车梁 353
一、撑杆式、轨承重式吊车梁 353
二、桁架式吊车梁 356
三、上弦加劲肋与防扭构造 360
四、梁截面的变化与拼接 360
五、梁的内力计算 361
六、桁架式吊车梁截面承载力的计算 364
笫六节 焊接箱形吊车梁 365
一、梁的型式、截面尺寸及构造 365
二、梁的荷载组合与承载力计算 366
第七节 壁行吊车梁及单轨吊车梁 369
一、壁行吊车梁 369
二、单轨吊车梁 371
第八节 制动结构、辅助桁架及支撑 379
一、制动结构、辅助桁架及支撑的一般布 379
置 379
二、制动结构 379
三、辅助桁架与支撑 381
第九节 吊车轨道与车挡 383
第十节 参考图例 388
第八章墙 架 400
第一节概述 400
第二节 石棉瓦类墙的墙架 400
一、墙架构件的布置 400
二、墙架构件的计算 402
三、墙架的构造 403
第三节 厚为120毫米砖骨架墙的墙架 407
第四节 其它类墙的墙架 409
一、砖自承重墙的墙架 409
二、大型墙板与柱的连接 410
第九章平台结构 412
第一节 概述 412
第二节 平台结构的布置 412
第三节 平台柱与柱间支撑 414
一、一般要求 414
二、柱及柱间支撑的计算 415
三、平台柱及柱间支撑的连接构造 416
第四节平台梁 420
一、一般要求 420
二、平台梁的计算 421
三、平台梁的连接构造 423
第五节平台铺板 427
一、一般要求 427
二、平台铺板的计算 427
三、平台铺板的构造 429
第六节 栏杆 430
一、一般要求 430
二、栏杆的构造 430
一、一般要求 431
第七节 钢梯 431
二、钢梯的构造 432
第十章防锈和隔热 435
第一节 防锈 435
一、概述 435
二、防锈措施 435
三、防锈设计与构造 436
四、除锈及涂漆 437
第二节 隔热 444
一、钢结构加固简介 445
二、一般规定 445
第一节 概述 445
第十一章加固与修复 445
第二节 钢结构加固设计方法 446
第三节 改变结构计算图形的加固方法 448
一、改变结构计算图形的一般方法 448
二、改变厂房主要构件计算图形的方法 448
第四节 单体构件截面的补强 450
第五节 连接与节点的加固 454
一、结构遭受高温后的处理 456
第六节 钢结构的修复 456
修复 457
二、构件主体金属及连接的损伤和缺陷的 457
三、结构构件变形的修复与处理 458
四、工业厂房主要构件的修复 459
第七节 负荷状态下钢结构加固的计算 462
第八节 加固结构的参考图表 464
第十二章计算实例 491
第一节 计算实例技术条件 491
(一)排架截面的初步假定 493
(二)粗略计算排架 493
笫二节 排架计算 493
一、单元Ⅰ的计算 493
(三)精确计算排架 509
二、单元Ⅱ的计算 533
第三节 刚度计算 533
一、按平面计算图形计算 533
二、按空间计算图形计算 533
二、求柱在排架平面内的计算长度 536
一、计算资料 536
第四节柱子计算 536
三、上段柱的计算 537
四、中段柱的计算 539
五、下段柱的计算 540
六、腹杆的计算 541
七、中段柱肩梁的计算 543
八、下段柱肩梁的计算 544
九、柱脚的计算 545
一、结构形式及荷载 547
第五节 挡风架及天窗架的计算 547
二、挡风架檩条 548
三、挡风架 548
四、天窗架 549
第六节 固接屋架的计算 551
一、屋架形式、几何尺寸及荷载 551
二、屋架端弯矩和水平力 551
三、内力分析 551
四、内力组合及截面选择 555
五、主要节点计算 556
一、托架形式、几何尺寸及荷载 558
第七节 托架计算 558
二、内力分析 559
三、截面选择 559
第八节 吊车梁计算 560
一、设计资料 560
二、内力计算 560
三、截面选择与几何特征 561
四、梁截面承载力的计算 562
六、加劲肋截面计算 563
五、梁的连接计算 563
第九节 壁行吊车梁计算 564
一、荷载及内力计算 564
二、上梁截面选择 564
三、下梁截面选择 565
第十节 墙架柱计算 566
一、计算简图与荷载 566
二、内力计算 566
三、截面选择 567
附录常用钢材截面特性表 568