鋼結(jié)構(gòu)（第2版）目錄

第1章概述

1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1.1.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

1.2鋼結(jié)構(gòu)的組成

1.2.1鋼結(jié)構(gòu)所受荷載

1.2.2鋼結(jié)構(gòu)的組成

1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

1.3.1承重結(jié)構(gòu)的兩種極限狀態(tài)

1.3.2結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計

1.3.3分項系數(shù)設(shè)計表達(dá)式

1.4鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展

習(xí)題

第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料

2.1鋼結(jié)構(gòu)用材的要求

2.2鋼材的力學(xué)性能

2.2.1單向拉伸時的性能

2.2.2冷彎性能

2.2.3沖擊韌性

2.3影響鋼材性能的因素

2.3.1化學(xué)成分的影響

2.3.2成材過程的影響

2.3.3結(jié)構(gòu)鋼材的脆性破壞

2.4鋼材的類別及選用

2.4.1建筑鋼材分類

2.4.2型鋼規(guī)格

2.4.3鋼材的選擇

習(xí)題

第3章鋼結(jié)構(gòu)的連接

3.1概述

3.2焊縫連接

3.2.1焊縫的缺陷和級別

3.2.2焊縫的代號

3.3對接焊縫的構(gòu)造和計算

3.3.1對接焊縫的構(gòu)造要求

3.3.2對接焊縫的計算

3.4角焊縫的構(gòu)造和計算

3.4.1角焊縫計算的基本假設(shè)和基本公式

3.4.2角焊縫的尺寸限制和構(gòu)造要求

3.4.3常用連接方式的角焊縫計算

3.5普通螺栓連接的構(gòu)造和計算

3.5.1普通螺栓的排列和構(gòu)造要求

3.5.2普通螺栓連接的性能

3.5.3普通螺栓群連接的計算

3.6高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造和計算

3.6.1高強(qiáng)度螺栓連接的性能和構(gòu)造

3.6.2高強(qiáng)度螺栓連接的計算

習(xí)題

第4章軸心受力構(gòu)件

4.1概述

4.1.1應(yīng)用和截面形式

4.1.2設(shè)計要求

4.2軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度

4.2.1軸心受拉（壓）構(gòu)件的強(qiáng)度

4.2.2軸心受拉（壓）構(gòu)件的剛度

4.3實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定

4.3.1軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的概念

4.3.2實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定

4.3.3單軸對稱截面軸心受壓柱的彎扭失穩(wěn)

4.3.4軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定

4.3.5實(shí)腹式軸心受壓柱算例

4.4格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件

4.4.1格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的組成

4.4.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸方向的整體穩(wěn)定

4.5柱頭和柱腳

4.5.1柱頭的構(gòu)造和計算

4.5.2柱腳的構(gòu)造和計算

習(xí)題

第5章梁

5.1概述

5.1.1梁的應(yīng)用和截面形式

5.1.2梁格

5.1.3梁的設(shè)計要求

5.2梁的強(qiáng)度

5.2.1梁的抗彎強(qiáng)度

5.2.2抗剪強(qiáng)度

5.2.3局部抗壓強(qiáng)度

5.2.4折算應(yīng)力強(qiáng)度

5.3梁的整體穩(wěn)定

5.3.1梁整體失穩(wěn)的現(xiàn)象

5.3.2梁整體穩(wěn)定性的保證

5.3.3簡支梁的臨界荷載

5.3.4梁的整體穩(wěn)定計算公式

5.3.5梁的整體穩(wěn)定算例

5.4梁的局部穩(wěn)定

5.4.1翼緣板的容許寬厚比

5.4.2腹板加勁肋的設(shè)置

5.4.3梁的局部穩(wěn)定算例

5.5焊接梁翼緣焊縫的計算

5.6梁的截面設(shè)計

5.6.1型鋼梁的設(shè)計

5.6.2組合梁截面設(shè)計

習(xí)題

第6章拉彎和壓彎構(gòu)件

6.1概述

6.1.1應(yīng)用和截面形式

6.1.2拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計要求

6.2拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算

6.3實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定

6.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定

6.3.2彎矩作用平面外的穩(wěn)定

6.3.3例題

6.4實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定

6.4.1壓彎構(gòu)件腹板內(nèi)的受力狀態(tài)

6.4.2規(guī)范規(guī)定的壓彎構(gòu)件腹板高厚比的限值公式

6.4.3算例

6.5柱腳

習(xí)題

第7章課程實(shí)訓(xùn)

7.1屋蓋和柱間支撐體系

7.1.1支撐體系的作用

7.1.2支撐體系的布置

7.1.3支撐和屋架連接構(gòu)造及識圖

7.2鋼屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計和識圖

7.2.1識圖和構(gòu)造要求

7.2.2節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和計算

7.2.3節(jié)點(diǎn)的設(shè)計示例

7.3梁與梁的連接

7.3.1主次梁的連接

7.3.2梁的拼接

7.4多層框架梁柱的連接

7.4.1梁柱的連接

7.4.2梁柱節(jié)點(diǎn)的受力

7.5實(shí)腹式檁條、拉條的設(shè)計

7.5.1實(shí)腹式檁條的截面形式和放置

7.5.2實(shí)腹式檁條和拉條的設(shè)計

7.6平臺設(shè)計

7.6.1次梁熱軋工字鋼型號的選擇

7.6.2設(shè)計焊接工字形主梁截面

7.6.3設(shè)計柱子

第8章本門課程求職面試可能遇到的典型問題應(yīng)對

8.1常識性問題

8.2概念性問題

8.3識圖

附錄

附錄A型鋼規(guī)格表

附錄B螺栓和錨栓規(guī)格

附錄C鋼材、焊縫和螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計值

附錄D工字形截面簡支梁等效彎矩系數(shù)和軋制工字鋼梁的穩(wěn)定系數(shù)

附錄E軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

附錄F各種截面回轉(zhuǎn)半徑的近似值

參考文獻(xiàn)

本書是編者在總結(jié)多年職業(yè)院校教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)職業(yè)院校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱，專門為職業(yè)院校的人才培養(yǎng)而編寫的。

本書按照“少而精”的原則進(jìn)行編寫，保持了學(xué)科體系的完整性。在刪減理論推導(dǎo)和冗長分析的基礎(chǔ)上，盡量做到講清基本概念；在引進(jìn)主要概念時，盡量做到簡明、自然。

本書按照“學(xué)以致用”的原則，對基本理論、計算方法和例題的配置相對加強(qiáng)，并對典型題增加了解題后的討論，加深了對基本概念的理解和對工程問題的認(rèn)識。本書第1版是按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017—2003）編寫的，第2版按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017—2012）進(jìn)行修訂，使教材更具有實(shí)用性。通過本書的學(xué)習(xí)，可對國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)做到心中有底。

本書針對職業(yè)院校人才的培養(yǎng)特點(diǎn)，增加了“課程實(shí)訓(xùn)”和“本門課程求職面試可能遇到的典型問題應(yīng)對”兩章，使學(xué)生能較好地處理生產(chǎn)第一線可能遇到的問題，在工作中能較快地進(jìn)入狀態(tài)。

本書直接選用了參考文獻(xiàn)中的部分習(xí)題，在此向文獻(xiàn)的諸位作者表示感謝。

本書中的圖表及書后附錄大部分直接選自參考文獻(xiàn)[2]，在此特向文獻(xiàn)的兩位主編陳紹蕃先生和顧強(qiáng)教授表示感謝。

在編寫本書的過程中，得到了叢書主編的多次指導(dǎo)，在此表示感謝。

限于編者水平，書中的錯誤和不足之處，希望讀者給予批評指正。

吳寶瀛

于北京建筑工程學(xué)院

2015年7月

本書是由中國土木工程學(xué)會教育委員會推薦的21世紀(jì)職業(yè)院校土木建筑工程專業(yè)系列教材之一，是根據(jù)職業(yè)院校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)大綱編寫的。

全書從鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計方法入手，對鋼結(jié)構(gòu)的材料，鋼結(jié)構(gòu)的連接，軸心受力構(gòu)件，受彎構(gòu)件，拉彎、壓彎構(gòu)件等的破壞形式及一般計算方法進(jìn)行了說明，并根據(jù)職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn)，增加了課程實(shí)訓(xùn)、求職面試可能遇到的典型問題應(yīng)對兩章。

本書可作為職業(yè)及高等?？圃盒：推胀ù髮W(xué)?？仆聊竟こ虒I(yè)的鋼結(jié)構(gòu)教材，也可作為高等教育自學(xué)考試房屋建筑工程的鋼結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)教材，亦可作為在土木工程專業(yè)中從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工的技術(shù)人員的參考用書。

目 錄

第2版前言

第1版前言

第1章緒論1

[HT5”SS〗[HT5H〗1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1

1.1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1

1.1.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍1

1.2鋼結(jié)構(gòu)的類型和組成2

1.2.1常用鋼結(jié)構(gòu)的類型與組成

2

1.2.2鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件與連接2

1.3鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理與方法

2

1.3.1結(jié)構(gòu)的功能要求2

1.3.2結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)2

1.3.3結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)3

1.3.4結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程3

1.3.5建筑結(jié)構(gòu)的可靠度3

1.3.6實(shí)用設(shè)計表達(dá)式4

1.3.7鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求

5

1.4鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計指標(biāo)6

1.4.1鋼結(jié)構(gòu)上的作用6

1.4.2鋼材強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值10

1.4.3鋼材強(qiáng)度設(shè)計值10

1.4.4鋼結(jié)構(gòu)變形的規(guī)定11

1.5鋼結(jié)構(gòu)建筑的現(xiàn)狀和發(fā)展13

1.5.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀13

1.5.2鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向22

復(fù)習(xí)思考題22

第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料23

[HT5H〗

2.1鋼材的主要力學(xué)性能23

2.1.1鋼材在單向均勻拉力作

用下的性能

23

2.1.2鋼材的強(qiáng)度24

2.1.3鋼材的塑性24

2.1.4鋼材的冷彎性能25

2.1.5沖擊韌度25

2.1.6焊接性能26

2.2鋼材的疲勞26

2.2.1疲勞強(qiáng)度26

2.2.2疲勞計算26

2.3影響鋼材性能的主要因素

與鋼材防護(hù)

28

2.3.1化學(xué)成分的影響28

2.3.2冶煉、澆注和軋制過程的影響

29

2.3.3殘余應(yīng)力的影響29

2.3.4應(yīng)力集中的影響29

2.3.5溫度影響29

2.3.6鋼材的冷作硬化和時效硬化30

2.3.7鋼材的防護(hù)30

2.4鋼材的種類、規(guī)格與選用

30

2.4.1鋼材的種類30

2.4.2鋼材的規(guī)格31

2.4.3鋼材的選用和保證項目

32

復(fù)習(xí)思考題36

第3章鋼結(jié)構(gòu)的連接37

[HT5H〗3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法

37

3.1.1焊接連接37

3.1.2鉚釘連接37

3.1.3螺栓連接38

3.2焊接連接38

3.2.1焊接方法和焊接形式38

3.2.2焊縫級別和焊縫強(qiáng)度40

3.2.3對接焊縫的構(gòu)造和計算42

3.2.4角焊縫的構(gòu)造和計算47

3.2.5焊接殘余應(yīng)力和殘余變形

59

3.3普通螺栓連接61

3.3.1普通螺栓連接的構(gòu)造61

3.3.2普通螺栓連接的計算66

3.4高強(qiáng)度螺栓連接74

3.4.1概述74

3.4.2摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的計算

76

3.4.3承壓型高強(qiáng)度螺栓的計算79

復(fù)習(xí)思考題81

第4章軸心受力構(gòu)件85

[HT5H〗4.1軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度

85

4.2軸心受力構(gòu)件的剛度85

4.3實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體

穩(wěn)定性87

4.3.1軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定的計算87

4.3.2軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)φ88

4.4實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的局部

穩(wěn)定計算90

4.4.1板的臨界應(yīng)力σcr的計算90

4.4.2板件寬厚比限值91

4.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的截面

設(shè)計92

4.5.1截面設(shè)計原則92

4.5.2截面選擇方法92

4.5.3構(gòu)造規(guī)定93

4.6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件96

4.6.1格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體

穩(wěn)定承載能力96

4.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的分肢

穩(wěn)定性驗(yàn)算97

4.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材

設(shè)計97

4.6.4格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的

設(shè)計步驟99

4.7柱頭和柱腳102

4.7.1梁與柱的連接102

4.7.2柱腳103

復(fù)習(xí)思考題108

第5章受彎構(gòu)件110

[HT5H〗5.1梁的強(qiáng)度計算110

5.1.1梁的抗彎強(qiáng)度計算110

5.1.2梁的抗剪強(qiáng)度計算112

5.1.3梁的局部承壓強(qiáng)度計算112

5.1.4梁的折算應(yīng)力計算113

5.2梁的剛度計算113

5.3梁的整體穩(wěn)定114

5.3.1梁的整體穩(wěn)定計算114

5.3.2梁的整體穩(wěn)定系數(shù)φb115

5.3.3保證梁整體穩(wěn)定性的構(gòu)造

措施

116

5.4梁的局部穩(wěn)定116

5.4.1保證梁局部穩(wěn)定的措施117

5.4.2普通鋼板梁僅有橫向加勁肋

時間距a的簡化計算公式118

5.4.3縱向加勁肋至腹板計算高度受壓

邊緣的距離h1的

確定119

5.4.4支承加勁肋的計算119

5.4.5當(dāng)設(shè)有加勁肋時腹板局部穩(wěn)定

計算120

5.4.6組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度

計算121

5.5梁的拼接與連接121

5.5.1梁的拼接121

5.5.2主次梁的連接122

5.5.3梁的支座123

5.6型鋼梁的設(shè)計124

5.6.1單向彎曲型鋼梁124

5.6.2雙向彎曲型鋼梁124

5.7組合鋼梁的設(shè)計125

5.7.1工字形組合梁的截面選擇

125

5.7.2組合梁的截面驗(yàn)算127

5.7.3組合梁截面沿長度的改變128

5.8鋼與混凝土組合梁134

5.8.1組合梁的類型與構(gòu)造134

5.8.2組合梁的特點(diǎn)135

5.8.3組合梁的設(shè)計方法136

復(fù)習(xí)思考題137

第6章拉彎和壓彎構(gòu)件139

[HT5H〗6.1拉彎和壓彎構(gòu)件的類型與

應(yīng)用

139

6.1.1拉彎構(gòu)件139

6.1.2壓彎構(gòu)件139

6.2拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度與

剛度140

6.2.1拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度140

6.2.2拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度141

6.3實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體

穩(wěn)定142

6.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性142

6.3.2彎矩作用平面外的穩(wěn)定性146

6.4實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部

穩(wěn)定149

6.4.1受壓翼緣板的局部穩(wěn)定149

6.4.2腹板的局部穩(wěn)定149

6.5壓彎構(gòu)件的計算長度151

6.5.1在框架平面內(nèi)柱的計算長度151

6.5.2在框架平面外柱的計算長度154

6.6實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面

設(shè)計154

6.6.1截面設(shè)計原則154

6.6.2實(shí)腹式壓彎構(gòu)件截面設(shè)計步驟155

6.7格構(gòu)式壓彎構(gòu)件157

6.7.1格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體

穩(wěn)定性

158

6.7.2格構(gòu)式壓彎構(gòu)件單肢的

穩(wěn)定性

158

6.7.3綴材的計算和構(gòu)造要求159

6.8壓彎構(gòu)件的柱頭和柱腳161

6.8.1壓彎構(gòu)件的柱頭161

6.8.2壓彎構(gòu)件的柱腳161

復(fù)習(xí)思考題163

第7章鋼屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計165

[HT5H〗7.1鋼屋架的形式和尺寸165

7.1.1屋架的形式166

7.1.2屋架的主要尺寸166

7.2屋架桿件的內(nèi)力計算167

7.2.1計算假定167

7.2.2節(jié)點(diǎn)荷載計算167

7.2.3屋架桿件內(nèi)力計算方法168

7.3屋架桿件的截面設(shè)計169

7.3.1屋架桿件的計算長度169

7.3.2屋架桿件的截面形式169

7.3.3節(jié)點(diǎn)板和墊板170

7.3.4屋架桿件的截面選擇171

7.3.5屋架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計171

7.3.6鋼屋架的施工圖176

7.4鋼屋架的支撐177

7.4.1屋蓋支撐的類型和布置178

7.4.2支撐的截面選擇和連接

構(gòu)造179

7.4.3檁條、拉條和撐桿180

7.5普通鋼屋架設(shè)計例題181

7.5.1設(shè)計資料181

7.5.2支撐布置182

7.5.3檁條設(shè)計182

7.5.4屋架設(shè)計183

復(fù)習(xí)思考題192

第8章鋼平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計194

多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計

方法

208

9.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則規(guī)定208

9.2.2多、高層鋼結(jié)構(gòu)分析方法209

9.2.3多、高層鋼框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容

和步驟210

11.2.2剛架類型及截面形式241

11.2.3剛架的布置242

11.2.4剛架的荷載及荷載組合244

11.2.5剛架的內(nèi)力組合和內(nèi)力計算245

11.2.6單層剛架變形計算245

11.2.7剛架梁、柱的截面驗(yàn)算247

[HT5H〗附錄F術(shù)語和符號

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參考文獻(xiàn)2822100433B

本書是根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育建筑工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)《鋼結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)要求和新頒布的 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017—2003)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范編寫的。全 書共10章及附錄，內(nèi)容包括緒論，鋼結(jié)構(gòu)的材料，鋼結(jié)構(gòu)的連接，軸心受力構(gòu)件，受彎構(gòu)件 ，拉彎和壓彎構(gòu)件，鋼屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計，鋼平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計，多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、大跨空 間鋼結(jié) 構(gòu)設(shè)計，門式剛架設(shè)計等內(nèi)容，并簡要介紹了鋼與混凝土組合梁等新結(jié)構(gòu)。本書內(nèi)容簡明扼 要 、淺顯 實(shí)用，便于自學(xué)，并附有大量例題、實(shí)例和有關(guān)圖表可供參考使用；每章均附有復(fù)習(xí)思考題 ，方便教學(xué)。

本書可作為高等職業(yè)技術(shù)院校、高等學(xué)校應(yīng)用本科與?？?、職工大學(xué)、業(yè)余大學(xué)、夜大學(xué)、 函授大學(xué)、成人教育學(xué)院等大專層次的土建類專業(yè)《鋼結(jié)構(gòu)》課程的教材，也可作為廣大自 學(xué)者及工程技術(shù)與管理人員自學(xué)參考用書。

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）》根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育水利水電類“水工鋼結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)大綱，主要依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）和《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》（SL74-2013）編寫。《水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）》共分五個項目，主要內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識、鋼結(jié)構(gòu)的連接、鋼梁、其他受力構(gòu)件、平面鋼閘門等。為便于教學(xué)和強(qiáng)化基本技能的訓(xùn)練，書中增加了有關(guān)案例、簡答題、選擇題和計算題，書后附有相關(guān)附錄。

《水工鋼結(jié)構(gòu)（第3版）》適用于高職高專院校水利水電類專業(yè)教學(xué)，也適用于電大、職大同類專業(yè)的教學(xué)，同時可供相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員閱讀參考。