1 绪论 1
1.1 钢结构在我国的发展概况 2
1.2 钢结构的分类 3
1.2.1 依据构件受力性能分类 3
1.2.2 依据结构体系分类 5
1.3 钢结构的特点 9
1.4 钢结构的设计方法 10
1.5 钢结构的研究工作展望 13
2 钢结构的材料及性能 14
2.1 概述 15
2.2 钢材的生产 15
2.2.1 钢材的冶炼 15
2.2.2 钢材的组织构造和铸造缺陷 16
2.2.3 钢材的加工 16
2.3 钢结构所用钢材的力学性能 18
2.3.1 钢材的破坏形式 18
2.3.2 常温下钢材的应力-应变关系 18
2.3.3 钢材的冷弯性能 19
2.3.4 钢材的冲击韧性 20
2.4 影响钢材性能的主要因素 20
2.4.1 化学成分的影响 20
2.4.2 焊接对钢材的影响 21
2.4.3 应力集中的影响 21
2.4.4 温度的影响 22
2.4.5 荷载类型的影响 22
2.5 复杂应力状态下钢材的屈服条件 23
2.6 钢材的疲劳 24
2.6.1 疲劳破坏的特征 24
2.6.2 常幅疲劳 24
2.6.3 变幅疲劳 29
2.6.4 疲劳计算中应注意的问题 32
2.7 钢的种类和钢材规格 32
2.7.1 钢的种类 32
2.7.2 钢材的规格 34
2.8 钢材的选用原则 36
独立思考 36
3 钢结构的连接 37
3.1 钢结构的连接方法 38
3.2 焊接连接概述 38
3.2.1 焊接方法 38
3.2.2 焊缝形式和焊缝连接形式 40
3.2.3 焊缝施焊位置 41
3.2.4 焊缝缺陷和质量检验 41
3.3 角焊缝的构造与计算 43
3.3.1 角焊缝的构造要求 43
3.3.2 直角角焊缝的计算方法 45
3.3.3 直角角焊缝的计算 47
3.3.4 斜角角焊缝的计算 56
3.4 对接焊缝的构造与计算 57
3.4.1 对接焊缝的构造 58
3.4.2 对接焊缝的计算 58
3.5 焊接残余应力和焊接残余变形 60
3.5.1 焊接残余应力的分布 60
3.5.2 焊接残余应力的影响 62
3.5.3 焊接残余变形及应对措施 62
3.6 普通螺栓连接的工作性能与计算 63
3.6.1 普通螺栓的构造 64
3.6.2 普通螺栓连接的计算 64
3.7 高强度螺栓连接的工作性能和计算 75
3.7.1 高强度螺栓连接的构造要求 75
3.7.2 高强度螺栓的工作性能 77
3.7.3 高强度螺栓摩擦型连接计算 78
3.7.4 高强度螺栓承压型连接计算 79
3.7.5 高强度螺栓群受力计算 80
独立思考 84
4 轴心受力构件 87
4.1 概述 88
4.2 轴心受力构件的验算 88
4.2.1 强度验算 88
4.2.2 刚度验算 89
4.2.3 整体稳定性验算 90
4.3 无缺陷轴心受压构件的屈曲 91
4.4 轴心受压构件的局部稳定 97
4.4.1 实腹式轴心受压构件的局部稳定 97
4.4.2 轴心受压构件局部稳定计算方法 97
4.5 实腹式轴心受压构件的截面设计 98
4.6 格构式轴心受压构件的设计 102
4.6.1 整体稳定性计算 102
4.6.2 格构式轴心受压构件分肢的稳定性和强度计算 105
4.6.3 格构式轴心受压构件的缀材设计 105
4.6.4 构件的横隔 106
4.6.5 格构式轴心受压构件的设计步骤 107
4.7 轴心受压柱的柱头和柱脚 110
独立思考 112
5 受弯构件 114
5.1 受弯构件的应用及类型 115
5.2 受弯构件的强度和刚度计算 116
5.2.1 截面强度破坏 116
5.2.2 梁的强度 117
5.2.3 梁的刚度 121
5.3 梁的整体稳定 123
5.3.1 整体失稳破坏 123
5.3.2 梁的扭转 123
5.3.3 梁的弹性屈曲临界弯矩和整体稳定系数 127
5.3.4 梁整体稳定的保证和计算 129
5.4 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计 134
5.4.1 局部失稳 134
5.4.2 受压翼缘的局部稳定 134
5.4.3 腹板的局部稳定 135
5.4.4 加劲肋的构造和截面尺寸 141
5.5 型钢梁的设计 143
5.5.1 单向弯曲型钢梁 143
5.5.2 双向弯曲型钢梁 145
5.6 焊接组合梁的设计 147
5.6.1 截面选择 147
5.6.2 截面验算 149
5.6.3 组合梁截面沿长度方向的改变 149
5.6.4 焊接组合梁焊缝的计算 150
5.7 组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算 160
5.7.1 组合梁的抗剪承载力计算 160
5.7.2 组合梁的抗弯承载力计算 163
5.7.3 弯矩和剪力共同作用下组合梁的承载力计算 164
5.7.4 考虑腹板屈曲后强度组合梁的加劲肋设计 165
独立思考 168
6 拉弯和压弯构件 172
6.1 拉弯、压弯构件的应用和截面形式 173
6.1.1 拉弯和压弯构件的类型 173
6.1.2 拉弯和压弯构件的截面形式 173
6.1.3 拉弯和压弯构件的破坏形态与设计内容 174
6.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度 174
6.2.1 拉弯和压弯构件的强度计算准则 174
6.2.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度计算 175
6.3 实腹式压弯构件的整体稳定 177
6.3.1 弯矩作用平面内的稳定 177
6.3.2 弯矩作用平面外的稳定 180
6.3.3 双向压弯构件的稳定计算 182
6.4 实腹式压弯构件的局部稳定 186
6.4.1 受压翼缘的宽厚比 186
6.4.2 腹板的高厚比 186
6.5 实腹式压弯构件的设计 188
6.5.1 截面形式及选择 188
6.5.2 截面验算 188
6.5.3 构造规定 188
6.6 格构式压弯构件设计 196
6.6.1 截面形式 196
6.6.2 格构式压弯构件的稳定 196
独立思考 201
7 桁架及屋盖 204
7.1 桁架的外形、腹杆体系和主要尺寸 205
7.1.1 桁架的外形与腹杆体系 205
7.1.2 桁架的主要尺寸 205
7.2 屋盖结构的组成及柱网和温度伸缩缝的布置 206
7.2.1 屋盖结构的组成 206
7.2.2 柱网和温度伸缩缝的布置 207
7.3 屋盖支撑系统 209
7.3.1 屋盖支撑的作用 209
7.3.2 屋盖支撑的类型和布置 209
7.3.3 屋盖支撑的构造及计算原则 211
7.4 屋架的荷载和内力计算 212
7.4.1 屋架的荷载 212
7.4.2 屋架杆件内力计算 213
7.5 桁架杆件截面的形式与构造要求 214
7.5.1 桁架杆件截面的形式 214
7.5.2 桁架杆件截面的构造要求 215
7.6 桁架杆件的计算长度和容许长细比 216
7.6.1 桁架杆件的计算长度 216
7.6.2 桁架杆件的容许长细比 217
7.7 桁架杆件的截面设计 218
7.8 桁架的节点设计 220
7.8.1 节点设计步骤和一般设计原则 220
7.8.2 节点计算和构造 221
7.9 支撑系统与屋架的连接节点 228
7.10 屋架施工详图 241
独立思考 242
附录 243
附录1 钢材和连接的强度设计值 243
附录2 结构或构件的变形容许值 246
附录3 梁的整体稳定系数？b的计算 247
附录4 轴心受压构件的稳定系数 251
附录5 柱的计算长度系数 254
附录6 常用型钢规格表 257
附录7 疲劳计算的构件和连接分类 265
附录8 各种截面回转半径的近似值 271
附录9 型钢螺栓线距表 272
参考文献 274