鋼結構設計原理

本書著重講述鋼結構的基本原理，包括鋼結構材性，連接和各種基本構件的設計，單層廠房鋼結構的設計與應用，鋼結構塑性設計和抗震設計方法等內容。書內附有適當的例題和習題。為了適應不同學時和不同讀者對象的要求，書內編入了一部分比較深入的內容，供自由選讀。

本書為高等教育出版社出版的新世紀土木工程系列教材之一，內容豐富、系統、理論聯繫實際。可作為土木工程專業本科生教學用書，也可作為有關科研人員和工程設計人員的參考書。

第1章　緒　論

1.1　鋼結構發展簡史

1.2　鋼結構的特點及應用

1.2.1　鋼結構的特點

1.2.2　鋼結構的應用

1.3　鋼結構的設計方法

1.3.1　概率極限狀態設計法

1.3.2　結構內力的分析方法

1.4　鋼結構的新發展

1.4.1　結構用鋼的新發展

1.4.2　新型結構體系的應用和發展

1.4.3　設計方法的新發展

第2章　鋼結構的材料

2.1　概述

2.2　鋼材的生產

2.2.1　鋼材的冶鍊

2.2.2　鋼材的組織構造和缺陷

2.2.3　鋼材的加工

2.3　鋼材的主要性能

2.3.1　鋼材的破壞形式

2.3.2　鋼材在單向一次拉伸下的工作性能

2.3.3　鋼材的其它性能

2.3.4　鋼材在複雜應力狀態下的屈服條件

2.4　各種因素對鋼材性能的影響

2.4.1　化學成分的影響

2.4.2　鋼材的焊接性能

2.4.3　鋼材的硬化

2.4.4　應力集中的影響

2.4.5　荷載類型的影響

2.4.6　溫度的影響

2.4.7　防止脆性斷裂的方法

2.5　鋼材的疲勞

2.5.1　疲勞破壞的特徵

2.5.2　常幅疲勞

2.5.3　變幅疲勞

2.5.4　疲勞驗算中一些值得注意的問題

2.6　建築用鋼的種類、規格和選用

2.6.1　建築用鋼的種類

2.6.2　鋼材規格

2.6.3　鋼材的選擇

習題

第3章　連接

3.1　鋼結構的連接

3.1.1　焊縫連接

3.1.2　鉚釘和螺栓連接

3.1.3　輕鋼結構的緊固件連接

3.1.4　焊縫代號、螺栓圖例

3.2　對接焊縫的構造和計算

3.2.1　對接焊縫的構造

3.2.2　對接焊縫的計算

3.3　角焊縫的構造和計算

3.3.1　角焊縫的構造

3.3.2　直角角焊縫的基本計算公式

3.3.3　角焊縫的計算

3.3.4　斜角角焊縫的部分焊透的對接焊縫的計算

3.3.5　喇叭形焊縫的計算

3.4　焊接殘餘應力和焊接變形

3.4.1　焊接殘餘應力和變形的成因

3.4.2　焊接應力和變形對結構工作性能的影響

3.4.3　減少焊接應力和變形的措施

3.5　普通螺栓的構造和計算

3.5.1螺栓的排列和其他構造要求

3.5.2普通螺栓的受剪連接

3.5.3普通螺栓的受拉連接

3.5.4普通螺栓受剪力和拉力的聯合作用

3.6　高強度螺栓連接的構造和計算

3.6.1高強度螺栓連接的工作性能和構造要求

3.6.2高強度螺栓摩擦型連接計算

3.6.3高強度螺栓承壓型連接計算

3.6.4高強度螺栓群的計算

3.7　輕鋼結構緊固件連接的構造和計算

3.7.1緊固件連接的構造要求

3.7.2緊固件的強度計算

習題

第4章　受彎構件的計算原理

4.1　概述

4.2　受彎構件的強度和剛度

4.2.1　彎曲強度

4.2.2　抗剪強度

4.2.3　局部壓應力

4.2.4　折算應力

4.2.5　受彎構件的剛度

4.3　梁的扭轉

4.3.1　自由扭轉

4.3.2　開口截面構件的約束扭轉

4.4　梁的整體穩定

4.4.1　梁整體穩定的概念

4.4.2　雙軸對稱工字型截面簡支梁純彎作用下的整體穩定

4.4.3　單軸對稱工字形截面梁的整體穩定

4.4.4　梁的整體穩定實用演演算法

4.4.5　影響梁整體穩定的因素及增強梁整體穩定的措施

4.4.6　不需驗算整體穩定的情況

4.5　梁板件的局部穩定

4.5.1　矩形薄板的屈曲

4.5.2　梁受壓翼緣板的局部穩定

4.5.3　梁腹板的局部穩定

4.6　梁腹板的屈曲后強度

4.6.1　薄板的屈曲后強度

4.6.2　梁腹板受剪屈曲后強度

4.6.3　腹板受彎屈曲後梁的極限彎矩

4.6.4　同時受彎和受剪的梁考慮腹板屈曲后的強度

4.6.5　利用腹板屈曲后強度的梁的加勁肋設計

習題

第5章　梁的設計

5.1　梁的類型和梁格布置

5.1.1　梁的類型

5.1.2　梁格布置

5.1.3　主次梁連接

5.2　梁的設計

5.2.1　梁的截面選擇

5.2.2　梁的驗算

5.3　腹板加勁肋的布置和設計

5.3.1　腹板加勁肋的布置要求

5.3.2　加勁肋的構造要求

5.3.3　支承加勁肋的計算

5.4　實腹梁的構造設計

5.4.1　翼緣與腹板連接焊縫設計

5.4.2　梁截面沿長度的改變

5.4.3　梁的拼接

5.6　吊車梁的設計特點

5.6.1　吊車梁所承受的荷載

5.6.2　吊車梁的形式

5.6.3　吊車梁的設計

5.7　冷彎型鋼檁條和牆梁的設計特點

5.7.1　冷彎型鋼檁條的設計特點

5.7.2　冷彎型鋼牆梁的設計特點

習題

第6章　軸心受力構件目錄

6.1　軸心受力構件的應用和截面形式

6.2　軸心受力構件的強度和剛度

6.2.1　軸心受力構件的強度計算

6.2.2　軸心受力構件的剛度計算

6.3　軸心受壓構件的整體穩定

6.3.1　軸心受壓構件的整體失穩現象

6.3.2　無缺陷軸心受壓構件的屈曲

6.3.3　力學缺陷對軸心受壓構件彎曲屈曲的影響

6.3.4　構件幾何缺陷對軸心受壓構件彎曲屈曲的影響

6.4　實際軸心受壓構件整體穩定的計算

6.4.1　實際軸心受壓構件的穩定承載力計算方法

6.4.2　軸心受壓構件的整體穩定計算

6.4.3　軸心受壓構件整體穩定計算的構件長細比

6.5　軸心受壓構件的局部穩定

6.5.1　均勻受壓板件的屈曲

6.5.2　軸心受壓構件局部穩定的計算方法

6.6　實腹式軸心受壓構件的截面設計

6.6.1　截面設計原則

6.6.2　截面選擇

6.6.3　截面驗算

6.6.4　構造要求

6.7　格構式軸心受壓構件

6.7.1　格構式軸心受壓構件繞實軸的整體穩定

6.7.2　格構式軸心受壓構件繞虛軸的整體穩定

6.7.3　格構式軸心受壓構件分肢的穩定和強度計算

6.7.4　格構式軸心受壓構件分肢的局部穩定

6.7.5　格構式軸心受壓構件的綴件設計

6.7.6　格構式軸心受壓構件的橫隔和綴件連接構造

6.7.7　格構式軸心受壓構件的截面設計

6.8　冷彎薄壁型鋼軸心受壓構件的設計特點

6.8.1　冷彎薄壁型鋼結構的特點

6.8.2　冷彎薄壁型鋼受壓構件的屈曲后承載能力與有效寬度設計方法

6.8.3　冷彎薄壁型鋼軸心受壓構件的設計

習題

第7章　拉彎、壓彎構件目錄

7.1　拉彎、壓彎構件的應用和截面形式

7.2　拉彎、壓彎構件的強度

7.2.1　拉彎、壓彎構件的強度計算準則

7.2.2　拉彎、壓彎構件強度與剛度計算

7.3　實腹式壓彎構件在彎矩作用平面內的穩定計算

7.3.1　壓彎構件整體失穩形式

7.3.2　單向壓彎構件彎矩作用平面內的整體穩定

7.4　實腹式壓彎構件在彎矩作用平面外的穩定計算

7.4.1　單向壓彎構件彎矩作用平面外的整體穩定

7.4.2　雙向壓彎構件的穩定承載力計算

7.5　實腹式壓彎構件的局部穩定

7.5.1　受壓翼緣板的寬厚比限值

7.5.2　腹板的高厚比限值

7.6　實腹式壓彎構件的截面設計

7.6.1　截面形式

7.6.2　截面選擇及驗算

7.6.3　構造要求

7.7　格構式壓彎構件的計算

7.7.1　彎矩繞虛軸作用的格構式壓彎構件

7.7.2　彎矩繞實軸作用的格構式壓彎構件

7.7.3　雙向受彎的格構式壓彎構件

7.7.4　格構式壓彎構件的設計

7.8　冷彎薄壁型鋼拉彎和壓彎構件的設計特點

7.8.1　冷彎薄壁型鋼拉彎和壓彎構件的強度計算

7.8.2　冷彎薄壁型鋼壓彎構件的整體穩定計算

習題

第8章　節點設計原理

第9章　單層廠房鋼結構

第10章　鋼結構的塑性設計和抗震設計

附錄

參考文獻