鋼結構設計原理

第一章緒論1
第一節鋼結構的特點及應用1
一、鋼結構的特點1
二、鋼結構的應用2
第二節鋼結構的發展4
第三節鋼結構的設計方法6
一、結構的功能要求6
二、結構的可靠度和設計使用年限6
三、結構的極限狀態6
四、設計運算式7
習題9

第二章鋼結構的材料10
第一節概述10
第二節鋼材的冶煉和加工10
一、鋼材的冶煉10
二、鋼材的加工11
第三節鋼材的破壞形式12
一、塑性破壞12
二、脆性破壞12
第四節鋼材的主要性能13
一、鋼材單向拉伸工作性能13
二、鋼材的其他力學性能14
第五節鋼材在複雜應力狀態下的屈服條件15
第六節各種因素對鋼材性能的影響16
一、化學成分16
二、鋼材的可焊性17
三、應力集中17
四、溫度的影響17
第七節鋼材的疲勞破壞和防脆斷設計18
一、鋼材的疲勞破壞18
二、防脆斷設計22
第八節建築用鋼的種類、規格和選用23
一、鋼號的表示方法23
二、建築用鋼的種類23
三、鋼材規格25
四、鋼材的選擇27
習題29

第三章鋼結構的連接30
第一節鋼結構的連接30
一、焊縫連接30
二、鉚釘連接34
三、螺栓連接35
第二節對接焊縫的構造和計算36
一、對接焊縫的構造36
二、對接焊縫的計算37
第三節角焊縫的構造41
一、角焊縫的形式和強度41
二、角焊縫的構造要求42
三、直角角焊縫的基本計算公式43
四、角焊縫的計算46
第四節焊接殘餘應力和焊接變形54
一、焊接殘餘應力的成因54
二、焊接應力的影響55
三、焊接變形的影響56
四、減少焊接應力和變形的措施56
第五節普通螺栓的構造和計算57
一、螺栓的排列和構造要求57
二、普通螺栓連接分類59
第六節高強度螺栓連接的構造和計算69
一、高強度螺栓連接的工作性能69
二、高強度螺栓連接的計算72
第七節銷軸連接的構造和計算77
一、銷軸連接的構造77
二、銷軸連接的計算78
習題79

第四章受彎構件84
第一節概述84
第二節梁的類型與應用84
第三節梁的強度和剛度85
一、梁的強度85
二、梁的剛度89
第四節梁的整體穩定90
一、梁的整體失穩現象90
二、梁的扭轉90
三、梁的整體穩定計算92
四、不需計算梁的整體穩定的情形97
第五節梁的局部穩定和腹板加勁肋設計99
一、受壓翼緣的局部穩定99
二、腹板的局部穩定100
三、加勁肋的構造和截面尺寸107
四、支承加勁肋的計算108
第六節型鋼樑的設計108
一、設計步驟108
二、設計實例109
第七節組合梁的設計111
一、設計步驟111
二、設計實例113
習題118

第五章軸心受力構件120
第一節概述120
第二節軸心受力構件的強度和剛度121
一、軸心受力構件的強度計算121
二、軸心受力構件的剛度計算123
第三節軸心受壓構件的整體穩定124
一、軸心受壓構件的整體失穩現象124
二、理想軸心受壓構件的屈曲125
三、初始缺陷對軸心受壓構件彎曲屈曲的影響127
四、實際軸心受壓構件的穩定承載力計算方法131
五、軸心受壓構件的整體穩定計算133
六、軸心受壓構件整體穩定計算的構件長細比134
第四節軸心受壓構件的局部穩定138
一、均勻受壓板件的屈曲138
二、軸心受壓構件局部穩定的計算方法138
三、加強局部穩定的措施140
第五節實腹式軸心受壓構件的截面設計140
一、截面設計原則141
二、截面選擇141
三、截面驗算141
四、構造要求141
第六節格構式軸心受壓構件145
一、格構式軸心受壓構件繞實軸的整體穩定145
二、格構式軸心受壓構件繞虛軸的整體穩定146
三、格構式軸心受壓構件分肢的穩定和強度計算147
四、格構式軸心受壓構件分肢的局部穩定147
五、格構式軸心受壓構件的綴件設計148
六、格構式軸心受壓構件的橫隔和構件連接構造149
七、格構式軸心受壓構件的截面設計150
第七節柱頭與柱腳154
一、軸心受壓柱的柱頭155
二、軸心受壓柱的柱腳155
習題160

第六章拉彎與壓彎構件161
第一節拉彎和壓彎構件的特點161
第二節拉彎和壓彎構件的強度與剛度162
一、強度162
二、剛度166
第三節實腹式壓彎構件的整體穩定166
一、彎矩作用平面內的穩定計算166
二、彎矩作用平面外的穩定計算170
三、雙向彎曲實腹式壓彎構件的整體穩定171
第四節實腹式壓彎構件的局部穩定172
一、受壓翼緣的寬厚比172
二、腹板的高厚比172
第五節實腹式壓彎構件的設計173
一、截面形式173
二、截面選擇及驗算173
三、構造要求174
第六節格構式壓彎構件的設計178
一、彎矩繞虛軸作用的格構式壓彎構件178
二、彎矩繞實軸作用的格構式壓彎構件179
三、雙向受彎的格構式壓彎構件179
習題183

第七章節點設計184
第一節連接板節點184
一、角鋼杆件桁架節點板184
二、未加勁T形連接節點186
第二節樑柱節點187
一、樑柱鉸接連接節點187
二、樑柱剛性連接節點187
第三節支座190
一、平板支座190
二、弧形支座和輥軸支座191
三、鉸軸式支座191
第四節鋼管節點191
一、鋼管節點的適用範圍及一般要求191
二、鋼管節點的構造要求192
三、圓鋼管直接焊接節點的計算194
四、方鋼管直接焊接節點的計算197
習題200

第八章組合構件201
第一節組合構件概述201
一、組合構件的概念及特點201
二、鋼-混凝土組合構件的類型201
第二節鋼-混凝土組合梁設計204
一、組合梁基本受力性能及設計要求204
二、組合梁的設計計算206
第三節鋼管混凝土柱210
一、概述210
二、鋼管混凝土柱的力學性能211
三、圓鋼管混凝土柱的承載能力和穩定211
四、方形與矩形鋼管混凝土柱的強度和穩定213
習題215

第九章鋼結構的防護216
第一節防火設計216
一、常用的防火措施216
二、防火設計要點217
三、基本構件抗火設計218
第二節防腐蝕設計221
一、防腐蝕設計原則221
二、防腐蝕設計措施222
第三節隔熱設計223
一、隔熱設計原則223
二、隔熱材料223
三、隔熱措施224
習題224

附錄225
附錄1鋼材化學成分和力學性能225
附錄2受彎構件的容許撓度228
附錄3鋼結構設計指標和參數229
附錄4常用型鋼規格表232
附錄5H型鋼、等截面工字形簡支梁等效彎矩係數和工字鋼梁穩定係數250
附錄6軸心受壓構件的穩定係數251
附錄7各種截面回轉半徑的近似值254
附錄8柱的計算長度係數255
附錄9螺栓和錨栓規格256
附錄10疲勞計算的構件和連接分類257

參考文獻263