钢结构原理与设计

本书共分为7章。第1章阐述了钢结构的类型、特点、应用范围和发展；着重讲解了钢结构的设计原理和方法，以及钢结构常用的规范、标准。第2章主要讲解钢结构对材料性能的要求，包括钢材的物理性能和加工性能；同时论述了化学成分、冶金缺陷、温度、疲劳以及应力集中等各种因素对钢材性能的影响；给出了钢结构用钢材的种类、常用规格及选用方法。第3章介绍了焊缝、普通螺栓、高强度螺栓连接的工作性能和计算方法。 第4章介绍了轴心受力构件的强度、刚度；轴心受压构件的整体稳定、局部稳定及截面设计；同时讲解了梁柱铰接连接形式及柱脚设计。第5章介绍了受弯构件的强度、刚度、稳定计算及截面设计。第6章介绍了拉弯压弯构件的强度、刚度、整体稳定及局部稳定计算；给出了受弯构件和框架柱的计算长度。第7章介绍了典型的钢结构——门式刚架轻型结构的特点、应用情况、结构形式及门式刚架结构、构件、节点设计方法。

本书既可作为土木工程专业本科教材，也可供有关工程技术人员参考.

1绪论

1 1.1钢结构的特点及应用范围

1 1.1.1钢结构的特点1

1.1.2钢结构的应用范围

2 1.2钢结构的类型及组成7

1.3钢结构的设计原理及方法10

1.4有关钢结构的规范、规程及标准简介15

1.5钢结构的发展16

1.6钢结构课程的任务、特点及学习方法18

2建筑钢材21

2.1建筑钢材的基本要求21

2.2建筑钢材的主要机械性能21

2.2.1强度和塑性21

2.2.2冷弯试验24

2.2.3韧性24

2.2.4可焊性25

2.3建筑钢材的两种破坏形式25

2.4影响钢材性能的主要因素26

2.4.1化学成分的影响26

2.4.2冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响27

2.4.3钢材的冷作硬化与时效硬化28

2.4.4复杂应力和应力集中的影响29

2.4.5残余应力的影响31

2.4.6温度的影响32

2.4.7钢材的疲劳32

2.5建筑钢材的种类、规格及选择32

2.5.1建筑钢材的种类32

2.5.2建筑钢材的规格37

2.5.3建筑钢材的选择39

3钢结构的连接42

3.1钢结构连接的种类及其特点42

3.2焊缝连接43

3.2.1焊接方法43

3.2.2焊缝连接的形式45

3.2.3焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝质量级别47

3.2.4焊缝符号及标注方法47

3.3对接焊缝连接50

3.3.1对接焊缝的形式和构造50

3.3.2对接焊缝连接的计算51

3.4角焊缝连接56

3.4.1角焊缝的形式与构造56

3.4.2角焊缝的连接强度59

3.4.3角焊缝连接的计算60

3.5焊接残余变形和残余应力71

3.5.1焊接残余变形和残余应力及其产生的原因71

3.5.2焊接残余变形和残余应力的危害72

3.5.3消除和减少焊接残余变形及残余应力的措施72

3.6普通螺栓连接73

3.6.1普通螺栓连接的构造73

3.6.2普通螺栓连接的受力性能和计算76

3.7高强度螺栓连接89

3.7.1概述89

3.7.2高强度螺栓摩擦型连接的计算92

3.7.3高强度螺栓承压型连接的计算要点98

4轴心受力构件102

4.1概述102

4.2轴心受力构件的强度及刚度103

4.2.1轴心受力构件的强度103

4.2.2轴心受力构件的刚度104

4.3实腹式轴心受压构件的整体稳定105

4.3.1关于稳定问题的概述105

4.3.2失稳的类别107

4.3.3理想轴心受压构件的受力性能107

4.3.4实际轴心受压构件的计算方法110

4.4实腹式轴心受压构件的局部稳定116

4.5实腹式轴心受压构件的截面设计117

4.5.1选择轴心受压构件的截面形式117

4.5.2选择截面尺寸118

4.5.3截面验算118

4.5.4构造规定119

4.6格构式轴心受压构件121

4.6.1格构式轴心受压构件的组成121

4.6.2格构式轴心受压构件的整体稳定122

4.6.3单肢的稳定性123

4.6.4格构式轴心受压构件的缀材设计123

4.6.5格构式轴心受压柱的横隔124

4.6.6格构式轴心受压构件的设计125

4.7梁与柱的铰接连接形式和构造129

4.7.1柱顶支承梁的构造129 2100433B

《钢结构原理与设计(下册)》内容包括：单层厂房钢结构、大跨房屋钢结构、多高层房屋钢结构和钢结构的制造及防护等。各章还列出了本章导读和章后提示，以便于对重点内容的学习和掌握。

本教材可作为土木工程专业建筑工程方向的专业必修课教材，也可作为其他方向的选修课教材，另外还可供有关工程技术人员学习参考。

1 绪论

本章导读

1．1 钢结构的发展

1．2 钢结构的特点及应用

1．3 钢结构的设计方法

章后提示

思考题

2 钢结构的材料

本章导读

2．1 钢材的主要性能

2．2 钢材的破坏形式

2．3 各种因素对钢材主要性能的影响

2．4 钢和钢材的种类及选用

章后提示

习题与思考题

3 钢结构的连接

本章导读

3．1 钢结构的连接

3．2 焊接方法、焊缝形式及质量检验

3．3 对接焊缝

3．4 直角角焊缝的构造和计算

3．5 斜角角焊缝的构造和计算

3．6 焊接应力和焊接变形

3．7 螺栓的连接构造

3．8 普通螺栓连接的工作性能和计算

3．9 高强度螺栓连接的工作性能和计算

3．10 轻钢结构紧固件连接的构造和计算

章后提示

思考题

习题

4 受弯构件

本章导读

4．1 概述

4．2 受弯构件的强度和刚度

4．3 受弯构件的整体稳定

4．4 受弯构件的局部稳定和腹板加劲肋的设计

4．5 焊接组合梁腹板考虑屈曲后强度的设计

4．6 受弯构件的截面设计

章后提示

习题与思考题

5 轴心受力构件

本章导读

5．1 概述

5．2 轴心受力构件的强度及刚度

5．3 轴心受压构件的稳定

5．4 轴心受压构件的设计

5．5 柱头和柱脚设计

章后提示

习题与思考题

6 拉弯构件和压弯构件

本章导读

6．1 概述

6．2 拉弯和压弯构件的强度和刚度

6．3 压弯构件的稳定

6．4 压弯构件(框架柱)的设计

6．5 框架柱的柱头与柱脚设计

章后提示

习题与思考题

附录

附录1 钢材和连接的强度设计值

附录2 结构和构件的变形容许值

附录3 梁的整体稳定系数

附录4 轴心受压构件的稳定系数

附录5 各种截面回转半径的近似值

附录6 柱的计算长度系数

附录7 疲劳计算的构件和连接分类

附录8 常用型钢规格及截面特性

附录9 螺栓和锚栓规格

参考文献2100433B

1 单层厂房钢结构 本章导读

1．1 单层厂房钢结构形式及其结构布置

1．2 单层钢结构厂房计算原理

1．3 单层钢结构厂房支撑体系

1．4 单层钢结构厂房屋盖结构

1．5 框架柱的设计

1．6 吊车梁的设计

1．7 门式刚架轻型房屋钢结构 章后提示 习题与思考题

2 大跨房屋钢结构 本章导读

2．1 空间网架结构

2．2 网壳结构

2．3 悬索结构

2．4 膜结构 章后提示 习题与思考题

3 多、高层房屋钢结构 本章导读

3．1 结构布置原则

3．2 多、高层钢结构的结构体系

3．3 结构的内力和位移分析

3．4 构件与连接节点设计

3．5 楼盖设计 章后提示 习题与思考题

4 钢结构的制造及防护 本章导读

4．1 概述 4．2 钢结构的制作和安装

4．3 钢结构的防护 章后提示 习题与思考题

参考文献

2100433B