实用钢结构工程设计与计算

1钢结构设计与计算基本规定1

1.1钢结构的特点、类型和应用1

1.1.1钢结构的特点1

1.1.2钢结构的类型2

1.1.3钢结构的应用6

1.2极限状态下钢结构设计7

1.2.1结构功能极限状态7

1.2.2结构功能函数7

1.2.3结构可靠度8

1.2.4分项系数设计9

1.3钢结构抗震验算11

1.3.1构件的抗震验算11

1.3.2节点的抗震验算12

1.4钢结构的材料选用14

1.4.1钢的分类14

1.4.2钢材的主要性能15

1.4.3钢材的疲劳19

1.4.4钢材的选用23

1.5钢结构的设计指标24

1.5.1钢材的强度标准值24

1.5.2钢材的强度设计值25

2构件的连接计算27

2.1钢结构的连接方法27

2.1.1焊接连接27

2.1.2铆钉连接28

2.1.3螺栓连接28

2.2焊缝连接29

2.2.1焊缝的代号表示29

2.2.2焊缝的缺陷和级别33

2.2.3焊缝的强度34

2.3对接焊缝的构造和计算36

2.3.1对接焊缝的构造36

2.3.2对接焊缝的计算37

2.4角焊缝的构造和计算39

2.4.1角焊缝的构造要求39

2.4.2角焊缝计算的基本公式42

2.4.3角焊缝的计算44

2.5普通螺栓的构造和计算53

2.5.1普通螺栓的构造要求53

2.5.2受剪螺栓连接计算56

2.5.3受拉螺栓连接计算63

2.5.4同时受拉剪螺栓连接计算67

2.6高强度螺栓的构造和计算69

2.6.1高强度螺栓的性能和构造69

2.6.2高强度螺栓连接计算72

3轴心受力构件计算77

3.1构件的计算长度和长细比77

3.2填板连接计算79

3.3轴心受拉构件计算81

3.4实腹式轴心受压构件计算82

3.4.1轴心受压构件的整体稳定82

3.4.2轴心受压构件的局部稳定89

3.4.3实腹式轴心受压构件设计91

3.5格构式轴心受压构件计算96

3.5.1构件截面形式96

3.5.2构件绕虚轴的换算长细比97

3.5.3缀材设计100

3.5.4格构式轴心受压构件的设计步骤104

3.6柱头和柱脚的构造设计108

3.6.1柱头的构造和计算108

3.6.2柱脚的构造和计算110

4受弯构件计算116

4.1梁的截面形式和设计要求116

4.1.1截面形式116

4.1.2设计要求117

4.2强度计算118

4.2.1梁的抗弯强度118

4.2.2梁的抗剪强度121

4.2.3梁的局部承压强度121

4.2.4折算应力计算122

4.3整体稳定计算124

4.3.1影响整体稳定的因素124

4.3.2梁的临界弯矩与临界应力125

4.3.3梁的整体稳定计算126

4.3.4保证梁整体稳定的措施128

4.4局部稳定计算129

4.5挠度验算136

5拉弯、压弯构件计算138

5.1强度计算138

5.2框架柱的计算长度141

5.3实腹式压弯构件的整体稳定143

5.3.1弯矩作用平面内的稳定143

5.3.2弯矩作用平面外的稳定145

5.3.3双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定147

5.4实腹式压弯构件的局部稳定148

5.5格构式压弯构件计算152

5.6框架中梁与柱的设计155

5.6.1梁与柱的连接155

5.6.2柱脚156

6轻型钢结构设计计算158

6.1压型钢板设计计算158

6.1.1压型钢板设计材料的要求158

6.1.2压型钢板计算159

6.2檩条设计计算162

6.2.1檩条的结构形式162

6.2.2檩条的构造与受力性能163

6.2.3简支实腹式檩条计算165

6.2.4实腹式连续檩条计算168

6.2.5空腹式檩条计算171

6.2.6多跨静定檩条计算173

6.2.7桁架式檩条计算174

6.2.8三角形钢屋架节点计算178

6.2.9三铰拱屋架节点构造及焊缝计算182

6.2.10T型钢屋架的连接构造与节点计算186

6.2.11三角形薄壁型钢屋架节点计算194

6.2.12天窗架的荷载及内力计算199

6.2.13刚架构件内力及长度计算202

6.2.14变截面刚架构件计算206

6.2.15等截面刚架构件计算213

7钢与混凝土组合梁216

7.1组合梁的构造要求216

7.2混凝土翼板有效宽度计算218

7.2.1翼板的形式218

7.2.2翼板的有效宽度计算219

7.3组合梁设计计算220

7.3.1完全抗剪连接组合梁抗弯强度220

7.3.2部分抗剪连接组合梁抗弯强度222

7.4抗剪连接件计算223

7.5组合梁的挠度计算227

8钢结构防锈以及抗火设计229

8.1钢结构防锈229

8.1.1设计时应考虑的因素229

8.1.2常用的除锈底漆230

8.1.3钢结构的除锈等级232

8.1.4钢结构的除锈方法234

8.2钢结构抗火235

8.2.1钢结构的耐火极限235

8.2.2钢结构防火涂料236

8.2.3钢结构的防火措施238

附录239

附录1柱的计算长度系数239

附录2轴心受压构件的稳定系数240

附录3螺栓规格、型钢上螺栓或铆钉)线距表243

附录4工字形截面简支梁等效弯矩系数和轧制工字钢梁的稳定系数246

参考文献248

　　本书以《钢结构设计规范》(GB500172003)和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB500182002)等规范及技术标准为依据，介绍了钢结构的各种基本构件、节点连接以及常用钢桁架、框架、门式刚架、吊车梁、柱及支撑体系的设计理论和原理，以实例的形式阐述了各种钢结构构件和结构的实用计算方法。本书内容简明扼要、深入浅出、概念明晰、系统全面、实用性强，可供钢结构设计、制作和研究等方面工程技术人员使用，也可作为大专院校土木类专业师生的学习参考书。　　本书主要依据《钢结构设计规范》(GB500172003)，从钢结构的特点和设计方法入手，对钢结构设计与计算基本规定，构件的连接计算，轴心受力构件计算，受弯构件计算，拉弯、压弯构件的计算，轻型钢结构设计计算，钢与混凝土组合梁，钢结构防锈以及抗火设计的结构形式和计算方法进行了详细阐述。附录部分给出了常用的设计数据表和一些计算方法，便于学习和设计时查用。　　本书内容丰富，操作性、实用性强，可供工程设计人员、施工人员和相关大中专院校师生学习参考。