钢结构设计原理

第1章 绪 论

§1-1 钢结构发展简史

§1-2 钢结构的特点及应用

1.2.1 钢结构的特点

1.2.2 钢结构的应用

§1-3 钢结构的设计方法

1.3.1 概率极限状态设计法

1.3.2 结构内力的分析方法

§1-4 钢结构的新发展

1.4.1 结构用钢的新发展

1.4.2 新型结构体系的应用和发展

1.4.3 设计方法的新发展

第2章 钢结构的材料

§2-1 概述

§2-2 钢材的生产

2.2.1 钢材的冶炼

2.2.2 钢材的组织构造和缺陷

2.2.3 钢材的加工

§2-3 钢材的主要性能

2.3.1 钢材的破坏形式

2.3.2 钢材在单向一次拉伸下的工作性能

2.3.3 钢材的其它性能

2.3.4 钢材在复杂应力状态下的屈服条件

§2-4 各种因素对钢材性能的影响

2.4.1 化学成分的影响

2.4.2 钢材的焊接性能

2.4.3 钢材的硬化

2.4.4 应力集中的影响

2.4.5 荷载类型的影响

2.4.6 温度的影响

2.4.7 防止脆性断裂的方法

§2-5 钢材的疲劳

2.5.1 疲劳破坏的特征

2.5.2 常幅疲劳

2.5.3 变幅疲劳

2.5.4 疲劳验算中一些值得注意的问题

§2-6 建筑用钢的种类、规格和选用

2.6.1 建筑用钢的种类

2.6.2 钢材规格

2.6.3 钢材的选择

习题

第3章 连接

§3-1 钢结构的连接

3.1.1 焊缝连接

3.1.2铆钉和螺栓连接

3.1.3轻钢结构的紧固件连接

3.1.4焊缝代号、螺栓图例

§3-2 对接焊缝的构造和计算

3.2.1对接焊缝的构造

3.2.2对接焊缝的计算

§3-3角焊缝的构造和计算

3.3.1角焊缝的构造

3.3.2直角角焊缝的基本计算公式

3.3.3角焊缝的计算

3.3.4 斜角角焊缝的部分焊透的对接焊缝的计算

3.3.5 喇叭形焊缝的计算

§3-4 焊接残余应力和焊接变形

3.4.1 焊接残余应力和变形的成因

3.4.2 焊接应力和变形对结构工作性能的影响

3.4.3减少焊接应力和变形的措施

§3-5 普通螺栓的构造和计算

3.5.1螺栓的排列和其他构造要求

3.5.2普通螺栓的受剪连接

3.5.3普通螺栓的受拉连接

3.5.4普通螺栓受剪力和拉力的联合作用

§3-6 高强度螺栓连接的构造和计算

3.6.1高强度螺栓连接的工作性能和构造要求

3.6.2高强度螺栓摩擦型连接计算

3.6.3高强度螺栓承压型连接计算

3.6.4高强度螺栓群的计算

§3-7 轻钢结构紧固件连接的构造和计算

3.7.1紧固件连接的构造要求

3.7.2紧固件的强度计算

习 题

第4章 受弯构件的计算原理

§41 概述

§42 受弯构件的强度和刚度

4.2.1弯曲强度

4.2.2抗剪强度

4.2.3 局部压应力

4.2.4 折算应力

4.2.5受弯构件的刚度

§43 梁的扭转

4.3.1自由扭转

4.3.2开口截面构件的约束扭转

§44 梁的整体稳定

4.4.1 梁整体稳定的概念

4.4.2 双轴对称工字型截面简支梁纯弯作用下的整体稳定

4.4.3 单轴对称工字形截面梁的整体稳定

4.4.4梁的整体稳定实用算法

4.4.5 影响梁整体稳定的因素及增强梁整体稳定的措施

4.4.6不需验算整体稳定的情况

§45 梁板件的局部稳定

4.5.1矩形薄板的屈曲

4.5.2 梁受压翼缘板的局部稳定

4.5.3 梁腹板的局部稳定

§46 梁腹板的屈曲后强度

4.6.1薄板的屈曲后强度

4.6.2梁腹板受剪屈曲后强度

4.6.3腹板受弯屈曲后梁的极限弯矩

4.6.4同时受弯和受剪的梁考虑腹板屈曲后的强度

4.6.5 利用腹板屈曲后强度的梁的加劲肋设计

习题

第5章 梁的设计

§5-1梁的类型和梁格布置

5.1.1 梁的类型

5.1.2 梁格布置

5.1.3 主次梁连接

§5-2 梁的设计

5.2.1 梁的截面选择

5.2.2梁的验算

§5-3 腹板加劲肋的布置和设计

5.3.1 腹板加劲肋的布置要求

5.3.2 加劲肋的构造要求

5.3.3 支承加劲肋的计算

§5-4 实腹梁的构造设计

5.4.1翼缘与腹板连接焊缝设计

5.4.2梁截面沿长度的改变

5.4.3梁的拼接

§5-6 吊车梁的设计特点

5.6.1吊车梁所承受的荷载

5.6.2吊车梁的形式

5.6.3吊车梁的设计

§5-7 冷弯型钢檩条和墙梁的设计特点

5.7.1 冷弯型钢檩条的设计特点

5.7.2冷弯型钢墙梁的设计特点

习题

第6章 轴心受力构件目录

§6-1 轴心受力构件的应用和截面形式

§6-2 轴心受力构件的强度和刚度

6.2.1 轴心受力构件的强度计算

6.2.2 轴心受力构件的刚度计算

§6-3 轴心受压构件的整体稳定

6.3.1 轴心受压构件的整体失稳现象

6.3.2 无缺陷轴心受压构件的屈曲

6.3.3 力学缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响

6.3.4 构件几何缺陷对轴心受压构件弯曲屈曲的影响

§6-4 实际轴心受压构件整体稳定的计算

6.4.1 实际轴心受压构件的稳定承载力计算方法

6.4.2 轴心受压构件的整体稳定计算

6.4.3 轴心受压构件整体稳定计算的构件长细比

§6-5 轴心受压构件的局部稳定

6.5.1 均匀受压板件的屈曲

6.5.2 轴心受压构件局部稳定的计算方法

§6-6 实腹式轴心受压构件的截面设计

6.6.1 截面设计原则

6.6.2 截面选择

6.6.3 截面验算

6.6.4 构造要求

§6-7 格构式轴心受压构件

6.7.1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定

6.7.2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定

6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算

6.7.4 格构式轴心受压构件分肢的局部稳定

6.7.5 格构式轴心受压构件的缀件设计

6.7.6 格构式轴心受压构件的横隔和缀件连接构造

6.7.7 格构式轴心受压构件的截面设计

§6-8 冷弯薄壁型钢轴心受压构件的设计特点

6.8.1 冷弯薄壁型钢结构的特点

6.8.2 冷弯薄壁型钢受压构件的屈曲后承载能力与有效宽度设计方法

6.8.3 冷弯薄壁型钢轴心受压构件的设计

习题

第7章拉弯、压弯构件目录

§7-1 拉弯、压弯构件的应用和截面形式

§7-2 拉弯、压弯构件的强度

7.2.1 拉弯、压弯构件的强度计算准则

7.2.2 拉弯、压弯构件强度与刚度计算

§7-3 实腹式压弯构件在弯矩作用平面内的稳定计算

7.3.1 压弯构件整体失稳形式

7.3.2 单向压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定

§7-4 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的稳定计算

7.4.1 单向压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定

7.4.2 双向压弯构件的稳定承载力计算

§7-5 实腹式压弯构件的局部稳定

7.5.1受压翼缘板的宽厚比限值

7.5.2腹板的高厚比限值

§7-6 实腹式压弯构件的截面设计

7.6.1 截面形式

7.6.2 截面选择及验算

7.6.3 构造要求

§7-7 格构式压弯构件的计算

7.7.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件

7.7.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件

7.7.3 双向受弯的格构式压弯构件

7.7.4 格构式压弯构件的设计

§7-8 冷弯薄壁型钢拉弯和压弯构件的设计特点

7.8.1 冷弯薄壁型钢拉弯和压弯构件的强度计算

7.8.2 冷弯薄壁型钢压弯构件的整体稳定计算

习题

第8章 节点设计原理

§8-1 节点设计的原则

§8-2 次梁与主梁的连接节点

8.2.1 次梁与主梁铰接

8.2.2 次梁与主梁刚接

§8-3 梁与柱的连接节点

8.3.1 梁与柱的铰接连接

8.3.2 梁与柱的刚性连接

8.3.3 梁与柱的半刚性连接

§8-4 桁架与柱的连接节点

8.4.1 桁架与柱的铰接连接

8.4.2 桁架与柱的刚性连接

§8-5 变截面柱的节点构造

§8-6 柱脚节点

8.6.1 柱脚的形式与构造

8.6.2 轴心受压柱的柱脚计算

8.6.3 框架柱的柱脚计算

§8-7 支座节点

8.7.1 支座节点的形式

8.7.2 支座节点的设计

§8-8 直接焊接管节点

8.8.1 直接焊接管节点的构造形式

8.8.2 相贯焊缝的计算

8.8.3 直接焊接管节点的承载力计算

习题

第9章 单层厂房钢结构

§9-1 单层厂房钢结构的组成及布置原则

9.1.1 单层厂房钢结构的组成

9.1.2 柱网和温度伸缩缝的布置

§9-2 横向框架的结构类型及主要尺寸

9.2.1 框架的类型

9.2.2 主要尺寸

§9-3 结构的纵向传力系统

9.3.1 纵向框架柱间支撑的作用和布置

9.3.2 柱间支撑的形式

9.3.3 柱间支撑的设计计算

9.3.4 柱间支撑的连接及构造

§9-4 屋盖结构体系

9.4.1 钢屋盖结构的形式、组成及布置

9.4.2 钢屋盖支撑

§9-5 檩条及压型钢板的设计

9.5.1 钢檩条设计

9.5.2 压型钢板的设计

§9-6 桁架的形式和截面设计

9.6.1 桁架的形式和主要尺寸

9.6.2 桁架的荷载和内力计算

9.6.3桁架杆件的计算长度和容许长细比

9.6.4桁架杆件的截面选择和计算

§9-7 桁架的节点设计

9.7.1 节点设计步骤和一般设计原则

9.7.2 节点计算和构造桁架施工图

§9-8 有吊车的单层工业厂房的设计特点

9.8.1 吊车的工作级别

9.8.2 计算简图

9.8.3 横向框架的荷载

9.8.4 内力分析和内力组合

9.8.5 框架柱的类型及其截面选择

9.8.6 框架柱设计特点

9.8.7 柱的截面验算和构造设计

§9-9 轻型门式刚架结构的设计特点

9.9.1 轻型门式刚架结构的组成

9.9.2 轻型门式刚架结构的特点及适用范围

9.9.3 结构形式和布置

9.9.4 作用效应计算

第10章 钢结构的塑性设计和抗震设计

§10-1 塑性设计的基本概念

10.1.1 简单塑性分析方法

10.1.2 塑性设计的试用范围

§10-2 塑性设计的必要条件

10.2.1 对钢材的要求

10.2.2 对板件宽厚比的要求

10.2.3 防止弯扭屈曲和其它构造要求

§10-3 塑性设计的构件计算

10.3.1 受弯构件的强度计算

10.3.2 压弯构件的强度验算

10.3.3 压弯构件的整体稳定验算

§10-4 钢结构抗震设计特点

10.4.1 钢结构的震害特点

10.4.2 抗震结构体系

10.4.3 抗震设计要求

10.4.4 抗震构造要求

习题

附录

参考文献