水工鋼結(jié)構(gòu)

前言

本教材根據(jù)全國高等院校水利水電類精品規(guī)劃教材的出版規(guī)劃，定位于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）和《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》編寫。本書可作為高等院校水利水電工程建筑、農(nóng)業(yè)水利工程、工程管理專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教材，亦可作為水利水電工程專業(yè)技術(shù)人員的參考用書。全書共分六章，基本內(nèi)容包括鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本知識及基本理論、鋼結(jié)構(gòu)的連接和基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)及計(jì)算、平面鋼閘門設(shè)計(jì)。為了便于學(xué)習(xí)和掌握重點(diǎn)，各章前有內(nèi)容提要、中有例題、后有小結(jié)，并附有思考題和習(xí)題等；同時，為了培養(yǎng)強(qiáng)化實(shí)踐能力和精簡學(xué)時，單獨(dú)編寫了《水工鋼閘門設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》配套輔助教材。本教材編寫中注重概念、原理、方法、思路及適用條件的闡述，簡化公式推演；注重與相關(guān)課程聯(lián)系和區(qū)別的介紹，避免與相關(guān)課程的重復(fù)，適當(dāng)兼顧知識的系統(tǒng)性；注重分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，適當(dāng)兼顧規(guī)范、經(jīng)驗(yàn)及構(gòu)造的介紹。打破水利、土木專業(yè)局限，在鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法中對比兩種規(guī)范異同，本書中只介紹極限狀態(tài)法，避免了重復(fù)和混淆。本教材由西北農(nóng)林科技大學(xué)、鄭州大學(xué)、長春工程學(xué)院、華北水利水電學(xué)院、黑龍江大學(xué)、南昌工學(xué)院等六所院校合編。參加編寫的人員有：鄭州大學(xué)李平先（緒論、第一章）、黑龍江大學(xué)田春竹（第二章）、華北水利水電學(xué)院彭成山（第三章）、長春工程學(xué)院尹志剛（第四章）、南昌工學(xué)院鄭克紅（第五章）、西北農(nóng)林科技大學(xué)王正中（第六章）。全書由王正中負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。本書編寫過程中得到了各兄弟單位和工程單位的大力支持，特別是得到黃河水利出版社編輯的精心幫助，在此表示衷心的感謝！

內(nèi)容概要

　　《水工鋼結(jié)構(gòu)》主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）和《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》編寫。全書共分六章，基本內(nèi)容包括緒論、鋼結(jié)構(gòu)的材料及設(shè)計(jì)方法、鋼結(jié)構(gòu)的連接、鋼梁、鋼柱與鋼壓桿、鋼桁架、平面鋼閘門。章節(jié)前有內(nèi)容提要、中有例題、后有章節(jié)小結(jié)，并附有思考題和習(xí)題等。《水工鋼結(jié)構(gòu)》為全國高等院校水利水電類精品規(guī)劃教材，可供水利水電工程建筑、農(nóng)業(yè)水利工程、工程管理專業(yè)及相關(guān)專業(yè)選用，亦可作為水利水電工程專業(yè)技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

出版者的話前言緒論第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況和發(fā)展方向第三節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)課程的主要內(nèi)容、性質(zhì)、任務(wù)和基本要求小結(jié)思考題第一章 鋼結(jié)構(gòu)的材料及設(shè)計(jì)方法第一節(jié) 鋼材的破壞形式第二節(jié) 鋼材的主要力學(xué)性能第三節(jié) 影響鋼材力學(xué)性能的主要因素第四節(jié) 復(fù)雜應(yīng)力下鋼材的工作性能第五節(jié) 鋼材的疲勞第六節(jié) 鋼材的種類、規(guī)格及選用第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法小結(jié)思考題第二章 鋼結(jié)構(gòu)的連接第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法第二節(jié) 焊接連接第三節(jié) 對接焊縫連接第四節(jié) 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算第五節(jié) 焊接殘余應(yīng)力和殘余變形第六節(jié) 普通螺栓連接第七節(jié) 高強(qiáng)度螺栓連接小結(jié)思考題習(xí)題第三章 鋼梁第一節(jié) 鋼梁的形式及應(yīng)用第二節(jié) 鋼梁的彎曲強(qiáng)度及其計(jì)算第三節(jié) 鋼梁的剛度計(jì)算第四節(jié) 梁的整體穩(wěn)定第五節(jié) 型鋼梁設(shè)計(jì)第六節(jié) 組合梁設(shè)計(jì)第七節(jié) 梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計(jì)第八節(jié) 組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算第九節(jié) 梁的拼接與連接小結(jié)思考題習(xí)題第四章 鋼柱與鋼壓桿第一節(jié) 柱的可能破壞形式第二節(jié) 柱的截面強(qiáng)度與剛度第三節(jié) 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定第四節(jié) 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的整體穩(wěn)定第五節(jié) 軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定和單肢穩(wěn)定第六節(jié) 軸心受壓柱設(shè)計(jì)第七節(jié) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定第八節(jié) 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定第九節(jié) 偏心受壓柱設(shè)計(jì)第十節(jié) 梁柱連接第十一節(jié) 柱腳的設(shè)計(jì)小結(jié)思考題習(xí)題第五章 鋼桁架第一節(jié) 概述第二節(jié) 桁架的外形、尺寸和腹桿設(shè)計(jì)第三節(jié) 桁架支撐設(shè)計(jì)第四節(jié) 桁架的荷載和桿件內(nèi)力計(jì)算第五節(jié) 桁架桿件的截面選擇第六節(jié) 桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第七節(jié) 桁架的施工圖繪制小結(jié)思考題習(xí)題第六章 平面鋼閘門第一節(jié) 概述第二節(jié) 平面鋼閘門的組成和結(jié)構(gòu)布置第三節(jié) 平面鋼閘門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四節(jié) 平面鋼閘門的零部件設(shè)計(jì)第五節(jié) 止水、啟閉力和吊耳思考題附錄附錄一 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)附錄二 型鋼規(guī)格和截面特性附錄三 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)附錄四 矩形彈性薄板彎矩系數(shù)附錄五 鋼閘門的自重估算公式附錄六 材料的摩擦系數(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：鋼的基本元素是鐵（Pc），碳素鋼中純鐵約占99％，此外便是碳（C）、硅（Si）、錳（Mn）等雜質(zhì)元素，以及在冶煉過程中不易除盡的有害元素硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等，它們的總和約占1％。在低合金鋼中，除上述元素外，還有少量合金元素，如銅（Cu）、釩（V）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、鉻（Cr）等，總含量通常不超過3％。盡管鋼材中除鐵外的其他元素含量不大，但對鋼材的物理力學(xué)性能卻有著極大的影響。（一）碳（C）碳是各種鋼中的重要元素之一，在碳素結(jié)構(gòu)鋼中是鐵以外的最主要元素。鋼材中大部分空間內(nèi)為柔軟的純鐵體，而化合物滲碳體（Pc，C）及滲碳體與純鐵體的混合物一一珠光體則十分堅(jiān)硬，它們形成網(wǎng)絡(luò)夾雜于純鐵體之間。鋼材的強(qiáng)度來自滲碳體與珠光體，因此碳是形成鋼材強(qiáng)度的主要成分。隨著含碳量的提高，鋼的強(qiáng)度逐漸增高，而塑性和韌性下降，冷彎性能、焊接性能和抗銹蝕性能等也變劣。碳素鋼按碳的含量區(qū)分，小于0.25％的為低碳鋼，0.25％~0.6％的為中碳鋼，大于0.6％的為高碳鋼。當(dāng)含碳量超過0.3％時，鋼材的抗拉強(qiáng)度很高，但卻沒有明顯的屈服點(diǎn)，且塑性很小；當(dāng)含碳量超過0.2％時，鋼材的焊接性能將開始惡化。因此，規(guī)范推薦的鋼材含碳量均不超過0.22％，對于焊接結(jié)構(gòu)則嚴(yán)格控制在0.2％以內(nèi)。（二）硅（Si）在普通碳素鋼中，硅是一種強(qiáng)脫氧劑，常與錳共同除氧，生產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼。適量的硅可以細(xì)化晶粒、提高鋼的強(qiáng)度，而對塑性、韌性、冷彎性能和焊接性能無顯著不良影響。硅的含量在一般鎮(zhèn)靜鋼中為0.12％~0.30％，在低合金鋼中為0.2％－0.55％。過量的硅會惡化焊接性能和抗銹蝕性能。

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