内容简介
本教材聚焦钢结构核心理论与工程实践,构建了从基础认知到专项设计的完整知识体系。本教材共9章,为土木工程专业学习者及工程技术人员提供兼具理论深度与实践指导性的资源。
第1章梳理钢结构技术演进脉络,明确其强度高、自重轻等核心特点及典型应用场景,阐述设计需遵循的安全、经济、耐久性原则。第2章解析常用钢材品种、力学性能及影响因素,明确不同工程的钢材选用依据。第3章系统讲解焊接与螺栓连接的构造要求、受力分析及承载力计算,覆盖节点安全设计要点。第4—6章分别阐述轴心受力构件的强度与稳定计算、受弯构件(钢梁)的强度、刚度及整体与局部稳定设计、拉弯和压弯构件的内力分布与验算方法,为各类构件设计提供理论支撑。第7—9章聚焦整体结构与专项设计:第7章介绍钢屋盖的屋架、檩条、支撑系统布置及内力计算;第8章详解门式刚架的分类、荷载与内力分析,以及构件截面与节点设计;第9章解析吊车梁系统组成、荷载类型与计算,明确截面验算及节点构造要求。
教材紧扣《钢结构设计标准》(GB 50017—2017),注重理论推导与工程案例结合,融入实际设计思路,既可作为高等院校土木工程专业本科教材,也可供钢结构设计、施工、监理等工程人员参考,助力其将理论知识向实践能力转化。
目录
1绪论
1.1钢结构的发展概况
1.2钢结构的特点和应用
1.3钢结构的设计方法
2钢结构的材料
2.1钢材的主要力学性能
2.2钢材的主要破坏形式
2.3影响钢材性能的主要因素
2.4钢材的种类、规格和选用原则
3钢结构的连接
3.1钢结构的连接方法
3.2焊接方法和焊缝连接形式
3.3对接焊缝的构造与计算
3.4角焊缝的构造与计算
3.5焊接残余应力和残余变形
3.6普通螺栓连接的构造与计算
3.7高强度螺栓连接的计算
4轴心受力构件
4.1概述
4.2轴心受力构件的强度及刚度计算
4.3轴心受压构件的稳定
4.4实腹式轴心受压构件的截面设计
4.5格构式轴心受压构件
4.6柱头和柱脚
5受弯构件
5.1概述
5.2受弯构件的强度和刚度计算
5.3受弯构件的整体稳定
5.4受弯构件的局部稳定
5.5组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算
5.6型钢梁的设计
5.7组合梁的设计
5.8梁的拼接、连接和支座
6拉弯和压弯构件
6.1概述
6.2拉弯、压弯构件的强度和刚度
6.3实腹式压弯构件的稳定
6.4实腹式压弯构件的设计
6.5格构式压弯构件
7钢屋盖结构设计
7.1概述
7.2屋架的形式及其主要尺寸
7.3钢屋盖支撑系统
7.4钢屋架设计
7.5例题
8门式刚架结构
8.1门式刚架轻型房屋钢结构体系
8.2门式刚架结构形式及布置
8.3主刚架设计
8.4设计实例
9吊车梁设计特点
9.1概述
9.2吊车梁系统结构的组成
9.3吊车梁的荷载及工作性能
9.4吊车梁的内力计算
9.5吊车梁的截面验算
9.6吊车梁与柱的连接
9.7例题
附录
附表1钢材的设计用强度指标(N/mm2)
附表2焊缝的强度指标(N/mm2)
附表3螺栓连接的强度指标(N/mm2)
附表4普通螺栓规格及有效截面面积Ae
附表5a类截面轴心受压构件的稳定系数φ
附表6b类截面轴心受压构件的稳定系数φ
附表7c类截面轴心受压构件的稳定系数φ
附表8d类截面轴心受压构件的稳定系数φ
附表9普通工字钢
附表10热轧H型钢
附表11剖分T型钢
附表12普通槽钢
附表13等边角钢
附表14不等边角钢
附表15结构构件或连接设计强度的折减系数
附表16H型钢和等截面工字形简支梁的系数βb
附表17轧制普通工字钢简支梁的φb
附表18风荷载作用下柱顶水平位移容许值
附表19吊车水平荷载作用下柱顶水平位移容许值
附表20受弯构件的挠度限值
附表21疲劳计算的构件和连接分类
参考文献