水工钢结构（第4版）

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

《水工钢结构（第4版）》为高等学校水利水电工程建筑专业及相关专业教材。全书共分七章及十二个附录。主要内容有：绪论，钢结构的材料和计算方法，钢结构的连接，钢梁，钢柱与钢压杆，钢桁架，平面钢闸门。章后附有思考题和习题。本次修订主要是根据国家标准GB50017-2003《钢结构设计规范》和行业标准《水电水利工程钢闸门设计规范》2006年送审稿进行的。

《水工钢结构（第4版）》除作为教材外，尚可供水利工程技术人员参考。

《水工钢结构（第3版）》根据高等职业技术教育水利水电类“水工钢结构”课程教学大纲，主要依据《钢结构设计标准》（GB50017-2017）和《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-2013）编写。《水工钢结构（第3版）》共分五个项目，主要内容包括基础知识、钢结构的连接、钢梁、其他受力构件、平面钢闸门等。为便于教学和强化基本技能的训练，书中增加了有关案例、简答题、选择题和计算题，书后附有相关附录。

《水工钢结构（第3版）》适用于高职高专院校水利水电类专业教学，也适用于电大、职大同类专业的教学，同时可供相关专业技术人员阅读参考。

第三版前言

第二版前言

第一版前言

绪论

项目一 基础知识

任务一 钢材的材料

任务二 钢结构的设计方法

学生工作任务

项目二 钢结构的连接

任务一 连接方法及特点

任务二 焊接方法及焊缝强度

任务三 对接焊缝连接

任务四 角焊缝连接

任务五 焊接应力和焊接变形

任务六 螺栓连接

学生工作任务

项目三 钢梁

任务一 钢梁的种类和截面形式

任务二 钢梁的强度和刚度

任务三 钢梁的整体稳定

任务四 型钢梁设计

任务五 焊接组合梁

任务六 钢梁的局部稳定

任务七 钢梁的拼接、连接和支座

学生工作任务

项目四 其他受力构件

任务一 轴心受力构件

任务二 拉弯和压弯构件

学生工作任务

项目五 平面钢闸门

任务一 概述

任务二 平面钢闸门的结构布置

任务三 平面钢闸门的构造

学生工作任务

附录

附录一 钢材和连接的强度设计值和容许应力

附录二 疲劳计算的构件和连接分类

附录三 梁的整体稳定系数

附录四 轴心受压构件的稳定系数

附录五 型钢表

附录六 型钢的螺栓（铆钉）准线表

附录七 螺栓和锚栓的规格

附录八 材料的摩擦系数

附录九 钢闸门自重估算公式

附录十 轴套的容许应力和混凝土的容许应力

参考文献2100433B

该教材是在董景新、赵长德、郭美凤、陈志勇、李冬梅编著的《控制工程基础》第3版的基础上重新编写的。《控制工程基础》第3版自2009年6月正式出版已五年多。自第1、2、3版教材相继出版以来，该教材随着“控制工程基础”课程在全国各高等院校的机械类、仪器类等非控制专业逐渐普遍开设，以及本教材声誉的不断提升，对教材的需求量也稳步增加。自出版以来根据需求该教材多次重新印刷，第1版11年时间累计印刷11次，总印数达53000册；第2版5年多时间累计印刷10次，总印数达60000册；第3版不到5年时间就累计12次印刷，总印数已达62500册。

本课程相继被评为清华大学、北京市和国家级精品课程，国家级精品资源共享课；清华大学等院校也将本课程确定为机械学院平台课。除本校使用该教材外，另有约100所兄弟院校的仪器仪表类和机械类专业将我们编著的教材选为使用教材和研究生入学考试参考书。随着需求量的增加，我们深感责任的加重，促使我们对于教材的编写精益求精、与时俱进，于是由目前在教学第一线的教师进一步编写了第4版教材。

第4版教材在以前各版的基础上各章都作了或多或少的补充和修改。鉴于LabVIEW是更加直观方便的图形化程序编译平台，在控制工程中得到越来越多的应用，增加了LabVIEW工具在控制工程应用的内容，独立成章，该章节由刘云峰副教授完成。该章介绍了借助LabVIEW，进行控制系统的数学建模、时间响应分析、频域响应分析、系统稳定性分析和系统综合校正设计等。同时，为了方便更好地理解掌握教材其他章节论述的概念和方法，特基于LabVIEW设计编写了配合教材使用的控制系统动态仿真、分析、演示软件，不仅可以完成对控制系统在时域和频域进行特性仿真分析，还可以动态地分析和演示控制系统中不同参数及参数变化对系统特性的影响。

另外，根据实际工程和科研的基本需求和多年的教学经验，在各章节内容论述上力求概念表达清楚准确，加强对问题的归纳说明，同时也适当增加了一些诸如内模原理和内模控制简要介绍的内容。

全书由董景新教授整理统编。

该教材广泛参考了国内外同类教材和其他有关文献，保持并突出以下特点:第4版前言控制工程基础（第4版）(1) 突出机械运动作为主要受控对象，并对其数学模型和分析综合重点研究;

(2) 对自动调节原理基本内容表达清楚，着重基本概念的建立和解决机电控制问题的基本方法的阐明，并简化或略去与机电工程距离较远、较艰深的严格数学推导内容;

(3) 引入和编写较多的例题与习题，便于自学;

(4) 反映机电一体化新技术和新分析方法。

对于属于该书领域的非基本内容，但在本领域文献中时有出现的较为繁难的部分，该教材中也作了一定介绍，其有关章节前注以“”号。

在有关LabVIEW章节的编写中，得到NI公司中国区刘洋工程师在实验设备和技术方面的支持帮助，并提供了部分素材，在此致谢！

该教材的编写得到了国家高等教育精品课建设项目、北京市高等教育精品教材建设项目和清华大学精品课建设项目经费的支持，纳入985清华大学名优教材立项资助，在此表示衷心感谢。

编者2014年10月