钢结构内容简介

全书会为八章：概述，钢结构的材料，钢结构的连接，轴心受力构件，受弯构件，拉弯，压弯构件，屋盖结构及钢结构制造。

该课程是工业与民用建筑专业的主要专业课之一。任务是使学生掌握钢结构的特点，普通钢结构的基本理论的一般概念及基本知识，学会设计和组织施工一般的钢构件和普通钢屋架。

为了达到上述要求，应重视理论和实际的联系，学与练相结合，因此，在各章节中给出了一定量的例题，并要求学生完成各章的思考题和习题；最后完成一个单层工业厂房钢屋盖设计的课程大作业。

课程总学时为72学时，其中电视播讲时数为36学时，而授课、习题课为18学时，课程大作业为18学时（一周）。其中在学习钢结构制造一章时，有条件的可组织学生到金属结构制造厂进行参观。

第一章 概述

第一节 钢结构在我国的发展概况

第二节 钢结构的特点和合理应用范围

第三节 钢结构的设计方法

第四节 钢结构的发展方向和设计中的主要问题

第二章 钢结构的材料

第一节 建筑钢材的两种破坏形式

第二节 建筑钢材的主要性能试验

第三节 建筑钢材的性能指标

第四节 荷载与构造对钢材性能的影响

第五节 钢材的疲劳

第六节 钢材的种类和规格

第三章 钢结构的连接

第一节 连接的种类及其特点

第二节 焊缝及其连接的型式

第三节 对接焊缝及其连接的构造、工作性能和计算

第四节 角焊缝及其连接的构造、工作性能和计算

第五节 焊接残余应力和焊接残余变形的基本概念

第六节 普通螺栓连接的构造、工作性能和计算

第七节 高强度螺栓连接的工作性能和计算

第八节 有孔洞的轴心受力构件的强度计算

第四章 轴心受力构件

第一节 轴心受力构件的应用、特点和截面形式

第二节 轴心受力构件的强度和刚度计算

第三节 实腹式轴心受压构件整体稳定性的计算

第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定

第五节 实腹式轴心受压构件的截面选择

第五章 受弯构件

第六章 拉弯、压弯构件

第七章 屋盖结构

第八章 钢结构制造

附录

参考文献2100433B

此后，TC176又于1990年发布了一个标准，1991年发布了三个标准，1992年发布了一个标准，1993年发布了五个标准；1994年没有另外发布标准，但是对前述“ISO9000系列标准”统一作了修改，分别改为ISO8402：1994、ISO9000-1：1994、ISO9001：1994、ISO9002：1994、ISO9003：1994、ISO9004-1：1994，并把TC176制定的标准定义为“ISO9000族”。1995年，TC176又发布了一个标准，编号是ISO10013：1995。至今，ISO9000族一共有17个标准。

第四版前言

第一版前言

第二版前言

第三版前言

第一章 绪论

第一节 水工钢结构课程的性质和任务

第二节 钢结构的特点

第三节 钢结构的应用

第四节 钢结构设计的要求

第五节 水工钢结构的发展

思考题

第二章 钢结构的材料和计算方法

第一节 钢材的主要性能

第二节 影响钢材机械性能的主要因素

第三节 钢材的疲劳

第四节 建筑钢的种类、牌号及选用

第五节 轧成钢材的规格及用途

第六节 钢结构的汁算方法

思考题

第三章 钢结构的连接

第一节 连接的类型

第二节 焊接方法和焊缝强度

第三节 对接焊缝连接的构造和计算

第四节 角焊缝连接的构造和计算

第五节 焊接应力和焊接变形

第六节 螺栓连接

思考题

习题

第四章 钢梁

第一节 钢梁的形式及应用

第二节 钢梁的弯曲强度及其计算

第三节 钢梁的整体稳定性

第四节 轧成梁的设计

第五节 焊接组合梁的截面选择和截面改变

第六节 焊接组合梁的翼缘焊缝和梁的拼接

第七节 薄板的稳定性

第八节 组合梁的局部稳定与加劲肋设计

第九节 梁的支承

思考题

习题

第五章 钢柱与钢压杆

第一节 钢柱与钢压杆的应用和构造形式

第二节 轴心受压实腹式构件的整体稳定性

第三节 轴心受压实腹式构件的局部稳定性

第四节 轴心受压实腹柱设计

第五节 轴心受压格构式构件的稳定性

第六节 轴心受压格构柱设计

第七节 实腹式压弯构件的承载能力

第八节 偏心受压实腹柱设计

第九节 偏心受压格构柱设计

第十节 梁和柱的连接

第十一节 柱脚的设计

思考题

习题

第六章 钢桁架

第一节 概述

第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置

第三节 桁架间的支撑和压杆的计算长度

第四节 桁架的杆件设计

第五节 普通桁架结点设计和桁架施工图绘制

第六节 设计例题——焊接钢屋架设计

思考题

习题

第七章 平面钢闸门

第一节 概述

第二节 平面钢闸门的组成和结构布置

第三节 面板和次梁的设计

第四节 主梁设计

第五节 横向连接系（横向支撑）和纵向连接系（纵向支撑）

第六节 边梁设计

第七节 行走支承

第八节 轨道及其他埋件

第九节 止水、启闭力和吊耳

第十节 设计例题——露顶式平面钢闸门设计

思考题

附录一 钢材的化学成分和机械性能

附录二 疲劳计算的构件和连接分类

附录三 型钢规格和截面特性

附录四 型钢的螺栓（铆钉）准线表

附录五 普通螺栓的标准直径及螺纹处的有效截面积

附录六 梁的整体稳定系数

附录七 轴心受压构件的稳定系数

附录八 组合截面回转半径近似值

附录九 矩形弹性薄板弯矩系数

附录十 轴套材料及混凝土承压容许应力

附录十一 钢闸门自重（G）估算公式

附录十二 材料的摩擦系数

主要参考书目2100433B

目 录

第2版前言

第1版前言

第1章绪论1

[HT5”SS〗[HT5H〗1.1钢结构的特点和应用

1

1.1.1钢结构的特点1

1.1.2钢结构的应用范围1

1.2钢结构的类型和组成2

1.2.1常用钢结构的类型与组成

2

1.2.2钢结构的构件与连接2

1.3钢结构的设计原理与方法

2

1.3.1结构的功能要求2

1.3.2结构功能的极限状态2

1.3.3结构的功能函数3

1.3.4结构极限状态方程3

1.3.5建筑结构的可靠度3

1.3.6实用设计表达式4

1.3.7钢结构设计的基本要求

5

1.4钢结构的设计指标6

1.4.1钢结构上的作用6

1.4.2钢材强度标准值10

1.4.3钢材强度设计值10

1.4.4钢结构变形的规定11

1.5钢结构建筑的现状和发展13

1.5.1钢结构的发展现状13

1.5.2钢结构的发展方向22

复习思考题22

第2章钢结构的材料23

[HT5H〗

2.1钢材的主要力学性能23

2.1.1钢材在单向均匀拉力作

用下的性能

23

2.1.2钢材的强度24

2.1.3钢材的塑性24

2.1.4钢材的冷弯性能25

2.1.5冲击韧度25

2.1.6焊接性能26

2.2钢材的疲劳26

2.2.1疲劳强度26

2.2.2疲劳计算26

2.3影响钢材性能的主要因素

与钢材防护

28

2.3.1化学成分的影响28

2.3.2冶炼、浇注和轧制过程的影响

29

2.3.3残余应力的影响29

2.3.4应力集中的影响29

2.3.5温度影响29

2.3.6钢材的冷作硬化和时效硬化30

2.3.7钢材的防护30

2.4钢材的种类、规格与选用

30

2.4.1钢材的种类30

2.4.2钢材的规格31

2.4.3钢材的选用和保证项目

32

复习思考题36

第3章钢结构的连接37

[HT5H〗3.1钢结构的连接方法

37

3.1.1焊接连接37

3.1.2铆钉连接37

3.1.3螺栓连接38

3.2焊接连接38

3.2.1焊接方法和焊接形式38

3.2.2焊缝级别和焊缝强度40

3.2.3对接焊缝的构造和计算42

3.2.4角焊缝的构造和计算47

3.2.5焊接残余应力和残余变形

59

3.3普通螺栓连接61

3.3.1普通螺栓连接的构造61

3.3.2普通螺栓连接的计算66

3.4高强度螺栓连接74

3.4.1概述74

3.4.2摩擦型高强度螺栓连接的计算

76

3.4.3承压型高强度螺栓的计算79

复习思考题81

第4章轴心受力构件85

[HT5H〗4.1轴心受力构件的强度

85

4.2轴心受力构件的刚度85

4.3实腹式轴心受压构件的整体

稳定性87

4.3.1轴心受压构件稳定的计算87

4.3.2轴心受压构件稳定系数φ88

4.4实腹式轴心受压构件的局部

稳定计算90

4.4.1板的临界应力σcr的计算90

4.4.2板件宽厚比限值91

4.5实腹式轴心受压构件的截面

设计92

4.5.1截面设计原则92

4.5.2截面选择方法92

4.5.3构造规定93

4.6格构式轴心受压构件96

4.6.1格构式轴心受压构件的整体

稳定承载能力96

4.6.2格构式轴心受压构件的分肢

稳定性验算97

4.6.3格构式轴心受压构件的缀材

设计97

4.6.4格构式轴心受压构件的

设计步骤99

4.7柱头和柱脚102

4.7.1梁与柱的连接102

4.7.2柱脚103

复习思考题108

第5章受弯构件110

[HT5H〗5.1梁的强度计算110

5.1.1梁的抗弯强度计算110

5.1.2梁的抗剪强度计算112

5.1.3梁的局部承压强度计算112

5.1.4梁的折算应力计算113

5.2梁的刚度计算113

5.3梁的整体稳定114

5.3.1梁的整体稳定计算114

5.3.2梁的整体稳定系数φb115

5.3.3保证梁整体稳定性的构造

措施

116

5.4梁的局部稳定116

5.4.1保证梁局部稳定的措施117

5.4.2普通钢板梁仅有横向加劲肋

时间距a的简化计算公式118

5.4.3纵向加劲肋至腹板计算高度受压

边缘的距离h1的

确定119

5.4.4支承加劲肋的计算119

5.4.5当设有加劲肋时腹板局部稳定

计算120

5.4.6组合梁腹板考虑屈曲后强度

计算121

5.5梁的拼接与连接121

5.5.1梁的拼接121

5.5.2主次梁的连接122

5.5.3梁的支座123

5.6型钢梁的设计124

5.6.1单向弯曲型钢梁124

5.6.2双向弯曲型钢梁124

5.7组合钢梁的设计125

5.7.1工字形组合梁的截面选择

125

5.7.2组合梁的截面验算127

5.7.3组合梁截面沿长度的改变128

5.8钢与混凝土组合梁134

5.8.1组合梁的类型与构造134

5.8.2组合梁的特点135

5.8.3组合梁的设计方法136

复习思考题137

第6章拉弯和压弯构件139

[HT5H〗6.1拉弯和压弯构件的类型与

应用

139

6.1.1拉弯构件139

6.1.2压弯构件139

6.2拉弯和压弯构件的强度与

刚度140

6.2.1拉弯和压弯构件的强度140

6.2.2拉弯和压弯构件的刚度141

6.3实腹式压弯构件的整体

稳定142

6.3.1弯矩作用平面内的稳定性142

6.3.2弯矩作用平面外的稳定性146

6.4实腹式压弯构件的局部

稳定149

6.4.1受压翼缘板的局部稳定149

6.4.2腹板的局部稳定149

6.5压弯构件的计算长度151

6.5.1在框架平面内柱的计算长度151

6.5.2在框架平面外柱的计算长度154

6.6实腹式压弯构件的截面

设计154

6.6.1截面设计原则154

6.6.2实腹式压弯构件截面设计步骤155

6.7格构式压弯构件157

6.7.1格构式压弯构件的整体

稳定性

158

6.7.2格构式压弯构件单肢的

稳定性

158

6.7.3缀材的计算和构造要求159

6.8压弯构件的柱头和柱脚161

6.8.1压弯构件的柱头161

6.8.2压弯构件的柱脚161

复习思考题163

第7章钢屋盖结构设计165

[HT5H〗7.1钢屋架的形式和尺寸165

7.1.1屋架的形式166

7.1.2屋架的主要尺寸166

7.2屋架杆件的内力计算167

7.2.1计算假定167

7.2.2节点荷载计算167

7.2.3屋架杆件内力计算方法168

7.3屋架杆件的截面设计169

7.3.1屋架杆件的计算长度169

7.3.2屋架杆件的截面形式169

7.3.3节点板和垫板170

7.3.4屋架杆件的截面选择171

7.3.5屋架的节点设计171

7.3.6钢屋架的施工图176

7.4钢屋架的支撑177

7.4.1屋盖支撑的类型和布置178

7.4.2支撑的截面选择和连接

构造179

7.4.3檩条、拉条和撑杆180

7.5普通钢屋架设计例题181

7.5.1设计资料181

7.5.2支撑布置182

7.5.3檩条设计182

7.5.4屋架设计183

复习思考题192

第8章钢平台结构设计194

多、高层建筑钢结构的设计

方法

208

9.2.1结构设计的原则规定208

9.2.2多、高层钢结构分析方法209

9.2.3多、高层钢框架结构的设计内容

和步骤210

11.2.2刚架类型及截面形式241

11.2.3刚架的布置242

11.2.4刚架的荷载及荷载组合244

11.2.5刚架的内力组合和内力计算245

11.2.6单层刚架变形计算245

11.2.7刚架梁、柱的截面验算247

[HT5H〗附录F术语和符号

276

参考文献2822100433B