鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

前言

　　本書(shū)為新世紀(jì)土木工程系列教材之一，是為適應(yīng)“大土木”專(zhuān)業(yè)覆蓋面廣的需要而編寫(xiě)的。　　本書(shū)以闡述鋼結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原理為重點(diǎn)，結(jié)合新版GB 50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50018-2002《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范》的修訂內(nèi)容，著重講述了鋼材的性能、連接和各種基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)原理，各類(lèi)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)；同時(shí)以單層廠房鋼結(jié)構(gòu)為例，介紹了整體房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法；書(shū)中還介紹了鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)方法和抗震設(shè)計(jì)特點(diǎn)。　　考慮到近年來(lái)輕鋼結(jié)構(gòu)快速發(fā)展的需要，書(shū)中適當(dāng)安排了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的部分內(nèi)容，教學(xué)時(shí)可不作為基本內(nèi)容要求。　　本書(shū)可作為土木工程專(zhuān)業(yè)本科生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教材，也可作為鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)工作者和土建人員的學(xué)習(xí)參考用書(shū)?！　⒓颖緯?shū)編寫(xiě)的人員有：哈爾濱工業(yè)大學(xué)張耀春（主編，第1、2、10章）、武振宇（第4、5章）、張連一（第8章）、張文元（附錄），汕頭大學(xué)王湛（第3章），長(zhǎng)安大學(xué)周緒紅（副主編，第6章）、劉永?。ǖ?章），湖南大學(xué)舒興平（第9章）。全書(shū)由張耀春統(tǒng)稿，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)鐘善桐教授主審?！　≡诒緯?shū)編寫(xiě)過(guò)程中得到了編委會(huì)和高等教育出版社的大力支持和幫助，對(duì)此表示衷心的感謝。另外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究生王春剛同志協(xié)助主編整理了部分書(shū)稿，在此深表謝意。　　限于編者水平，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書(shū)著重講述鋼結(jié)構(gòu)的基本原理，包括鋼結(jié)構(gòu)材性，連接和各種基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)，單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)塑性設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。書(shū)內(nèi)附有適當(dāng)?shù)睦}和習(xí)題。為了適應(yīng)不同學(xué)時(shí)和不同讀者對(duì)象的要求，書(shū)內(nèi)編入了一部分比較深入的內(nèi)容，供自由選讀?！　”緯?shū)為高等教育出版社出版的新世紀(jì)土木工程系列教材之一，內(nèi)容豐富、系統(tǒng)、理論聯(lián)系實(shí)際?？勺鳛橥聊竟こ虒?zhuān)業(yè)本科生教學(xué)用書(shū)，也可作為有關(guān)科研人員和工程設(shè)計(jì)人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　緒　論　1.1　鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展簡(jiǎn)史　1.2　鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用　　1.2.1　鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)　　1.2.2　鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用　1.3　鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法　　1.3.1　概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法　　1.3.2　結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析方法　1.4　鋼結(jié)構(gòu)的新發(fā)展　　1.4.1　結(jié)構(gòu)用鋼的新發(fā)展　　1.4.2　新型結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用和發(fā)展　　1.4.3　設(shè)計(jì)方法的新發(fā)展第2章　鋼結(jié)構(gòu)的材料　2.1　概述　2.2　鋼材的生產(chǎn)　　2.2.1　鋼材的冶煉　　2.2.2　鋼材的組織構(gòu)造和缺陷　　2.2.3　鋼材的加工　2.3　鋼材的主要性能　　2.3.1　鋼材的破壞形式　　2.3.2　鋼材在單向一次拉伸下的工作性能　　2.3.3　鋼材的其它性能　　2.3.4　鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服條件　2.4　各種因素對(duì)鋼材性能的影響　　2.4.1　化學(xué)成分的影響　　2.4.2　鋼材的焊接性能　　2.4.3　鋼材的硬化　　2.4.4　應(yīng)力集中的影響　　2.4.5　荷載類(lèi)型的影響　　2.4.6　溫度的影響　　2.4.7　防止脆性斷裂的方法　2.5　鋼材的疲勞　　2.5.1　疲勞破壞的特征　　2.5.2　常幅疲勞　　2.5.3　變幅疲勞　　2.5.4　疲勞驗(yàn)算中一些值得注意的問(wèn)題　2.6　建筑用鋼的種類(lèi)、規(guī)格和選用　　2.6.1　建筑用鋼的種類(lèi)　　2.6.2　鋼材規(guī)格　　2.6.3　鋼材的選擇　習(xí)題第3章　連接　3.1　鋼結(jié)構(gòu)的連接　　3.1.1　焊縫連接　　3.1.2　鉚釘和螺栓連接　　3.1.3　輕鋼結(jié)構(gòu)的緊固件連接　　3.1.4　焊縫代號(hào)、螺栓圖例　3.2　對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算　　3.2.1　對(duì)接焊縫的構(gòu)造　　3.2.2　對(duì)接焊縫的計(jì)算　3.3　角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算　　3.3.1　角焊縫的構(gòu)造　　3.3.2　直角角焊縫的基本計(jì)算公式　　3.3.3　角焊縫的計(jì)算　　3.3.4　斜角角焊縫的部分焊透的對(duì)接焊縫的計(jì)算　　3.3.5　喇叭形焊縫的計(jì)算　3.4　焊接殘余應(yīng)力和焊接變形　　3.4.1　焊接殘余應(yīng)力和變形的成因　　3.4.2　焊接應(yīng)力和變形對(duì)結(jié)構(gòu)工作性能的影響　　3.4.3　減少焊接應(yīng)力和變形的措施　3.5　普通螺栓的構(gòu)造和計(jì)算　　3.5.1螺栓的排列和其他構(gòu)造要求　　3.5.2普通螺栓的受剪連接　　3.5.3普通螺栓的受拉連接　　3.5.4普通螺栓受剪力和拉力的聯(lián)合作用　3.6　高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算　　3.6.1高強(qiáng)度螺栓連接的工作性能和構(gòu)造要求　　3.6.2高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接計(jì)算　　3.6.3高強(qiáng)度螺栓承壓型連接計(jì)算　　3.6.4高強(qiáng)度螺栓群的計(jì)算　3.7　輕鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的構(gòu)造和計(jì)算　　3.7.1緊固件連接的構(gòu)造要求　　3.7.2緊固件的強(qiáng)度計(jì)算　習(xí)題第4章　受彎構(gòu)件的計(jì)算原理　4.1　概述　4.2　受彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度　　4.2.1　彎曲強(qiáng)度　　4.2.2　抗剪強(qiáng)度　　4.2.3　局部壓應(yīng)力　　4.2.4　折算應(yīng)力　　4.2.5　受彎構(gòu)件的剛度　4.3　梁的扭轉(zhuǎn)　　4.3.1　自由扭轉(zhuǎn)　　4.3.2　開(kāi)口截面構(gòu)件的約束扭轉(zhuǎn)　4.4　梁的整體穩(wěn)定　　4.4.1　梁整體穩(wěn)定的概念　　4.4.2　雙軸對(duì)稱(chēng)工字型截面簡(jiǎn)支梁純彎作用下的整體穩(wěn)定　　4.4.3　單軸對(duì)稱(chēng)工字形截面梁的整體穩(wěn)定　　4.4.4　梁的整體穩(wěn)定實(shí)用算法　　4.4.5　影響梁整體穩(wěn)定的因素及增強(qiáng)梁整體穩(wěn)定的措施　　4.4.6　不需驗(yàn)算整體穩(wěn)定的情況　4.5　梁板件的局部穩(wěn)定　　4.5.1　矩形薄板的屈曲　　4.5.2　梁受壓翼緣板的局部穩(wěn)定　　4.5.3　梁腹板的局部穩(wěn)定　4.6　梁腹板的屈曲后強(qiáng)度　　4.6.1　薄板的屈曲后強(qiáng)度　　4.6.2　梁腹板受剪屈曲后強(qiáng)度　　4.6.3　腹板受彎屈曲后梁的極限彎矩　　4.6.4　同時(shí)受彎和受剪的梁考慮腹板屈曲后的強(qiáng)度　　4.6.5　利用腹板屈曲后強(qiáng)度的梁的加勁肋設(shè)計(jì)　習(xí)題第5章　梁的設(shè)計(jì)　5.1　梁的類(lèi)型和梁格布置　　5.1.1　梁的類(lèi)型　　5.1.2　梁格布置　　5.1.3　主次梁連接　5.2　梁的設(shè)計(jì)　　5.2.1　梁的截面選擇　　5.2.2　梁的驗(yàn)算　5.3　腹板加勁肋的布置和設(shè)計(jì)　　5.3.1　腹板加勁肋的布置要求　　5.3.2　加勁肋的構(gòu)造要求　　5.3.3　支承加勁肋的計(jì)算　5.4　實(shí)腹梁的構(gòu)造設(shè)計(jì)　　5.4.1　翼緣與腹板連接焊縫設(shè)計(jì)　　5.4.2　梁截面沿長(zhǎng)度的改變　　5.4.3　梁的拼接　5.6　吊車(chē)梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　5.6.1　吊車(chē)梁所承受的荷載　　5.6.2　吊車(chē)梁的形式　　5.6.3　吊車(chē)梁的設(shè)計(jì)　5.7　冷彎型鋼檁條和墻梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　5.7.1　冷彎型鋼檁條的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　5.7.2　冷彎型鋼墻梁的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　習(xí)題第6章　軸心受力構(gòu)件目錄　6.1　軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式　6.2　軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度　　6.2.1　軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算　　6.2.2　軸心受力構(gòu)件的剛度計(jì)算　6.3　軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定　　6.3.1　軸心受壓構(gòu)件的整體失穩(wěn)現(xiàn)象　　6.3.2　無(wú)缺陷軸心受壓構(gòu)件的屈曲　　6.3.3　力學(xué)缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲的影響　　6.3.4　構(gòu)件幾何缺陷對(duì)軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲的影響　6.4　實(shí)際軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的計(jì)算　　6.4.1　實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計(jì)算方法　　6.4.2　軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算　　6.4.3　　軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算的構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比　6.5　軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定　　6.5.1　均勻受壓板件的屈曲　　6.5.2　軸心受壓構(gòu)件局部穩(wěn)定的計(jì)算方法　6.6　實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)　　6.6.1　截面設(shè)計(jì)原則　　6.6.2　截面選擇　　6.6.3　截面驗(yàn)算　　6.6.4　構(gòu)造要求　6.7　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件　　6.7.1　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞實(shí)軸的整體穩(wěn)定　　6.7.2　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定　　6.7.3　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件分肢的穩(wěn)定和強(qiáng)度計(jì)算　　6.7.4　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件分肢的局部穩(wěn)定　　6.7.5　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴件設(shè)計(jì)　　6.7.6　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的橫隔和綴件連接構(gòu)造　　6.7.7　格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)　6.8　冷彎薄壁型鋼軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　6.8.1　冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)　　6.8.2　冷彎薄壁型鋼受壓構(gòu)件的屈曲后承載能力與有效寬度設(shè)計(jì)方法　　6.8.3　冷彎薄壁型鋼軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)　習(xí)題第7章　拉彎、壓彎構(gòu)件目錄　7.1　拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式　7.2　拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度　　7.2.1　拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則　　7.2.2　拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度與剛度計(jì)算　7.3　實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算　　7.3.1　壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式　　7.3.2　單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定　7.4　實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計(jì)算　　7.4.1　單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定　　7.4.2　雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定承載力計(jì)算　7.5　實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定　　7.5.1　受壓翼緣板的寬厚比限值　　7.5.2　腹板的高厚比限值　7.6　實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)　　7.6.1　截面形式　　7.6.2　截面選擇及驗(yàn)算　　7.6.3　構(gòu)造要求　7.7　格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計(jì)算　　7.7.1　彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件　　7.7.2　彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件　　7.7.3　雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件　　7.7.4　格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)　7.8　冷彎薄壁型鋼拉彎和壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)　　7.8.1　冷彎薄壁型鋼拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算　　7.8.2　冷彎薄壁型鋼壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算　習(xí)題第8章　節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原理	第9章　單層廠房鋼結(jié)構(gòu)第10章　鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)附錄參考文獻(xiàn)

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