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第1章 绪论1

本章要点及学习目标1

1.1 轻型钢结构的分类1

1.2 轻型钢结构的特点5

1.3 轻型钢结构的应用6

本章小结8

思考与练习题8

第2章 轻型钢结构材料10

本章要点及学习目标10

2.1 主体结构材料10

2.1.1 材料类型10

2.1.2 钢材规格11

2.1.3 钢材设计指标11

2.1.4 钢材选用12

2.2 连接材料12

2.2.1 焊接连接13

2.2.2 铆钉和螺栓连接14

2.2.3 紧固件连接16

2.3 围护结构材料16

2.3.1 屋面围护材料16

2.3.2 墙面围护材料19

本章小结22

思考与练习题22

第3章 设计的基本规定23

本章要点及学习目标23

3.1 设计原则23

3.1.1 承载能力极限状态23

3.1.2 正常使用极限状态设计25

3.1.3 抗震验算26

3.1.4 注意事项27

3.2 设计指标27

3.2.1 钢材的物理性能27

3.2.2 强度设计指标27

3.2.3 铸钢件的设计指标28

3.2.4 焊缝强度设计值29

3.2.5 螺栓连接的强度设计值30

3.2.6 铆钉连接的强度设计值30

3.2.7 电阻点焊31

3.2.8 强度设计值折减31

3.2.9 冷弯效应强度设计值32

3.3 构造要求32

3.3.1 钢材厚度32

3.3.2 宽厚比32

3.3.3 长细比33

3.4 荷载与变形35

3.4.1 荷载35

3.4.2 变形规定37

本章小结38

思考与练习题39

第4章 门式刚架结构40

本章要点及学习目标40

4.1 门式刚架轻型房屋钢结构体系40

4.2 门式刚架结构形式及布置43

4.2.1 结构布置43

4.2.2 结构形式44

4.2.3 温度伸缩缝布置44

4.2.4 檩条和墙梁的布置45

4.2.5 支撑布置45

4.3 门式刚架设计46

4.3.1 荷载及荷载组合46

4.3.2 刚架内力计算49

4.3.3 刚架侧移计算50

4.3.4 门式刚架构件设计53

4.3.5 刚架节点设计61

4.4 支撑和隅撑设计73

4.4.1 支撑设计73

4.4.2 隅撑设计73

4.5 檩条设计74

4.5.1 檩条的截面形式74

4.5.2 檩条的荷载和荷载组合75

4.5.3 檩条内力分析75

4.5.4 檩条截面设计76

4.5.5 构造要求78

4.6 墙梁设计80

4.6.1 墙梁的结构布置80

4.6.2 墙梁设计80

4.7 压型钢板设计81

4.7.1 压型钢板的截面形式81

4.7.2 压型钢板的几何特征83

4.7.3 压型钢板有效宽度84

4.7.4 压型钢板的荷载和荷载组合84

4.7.5 压型钢板的截面验算85

4.7.6 压型钢板的构造要求87

4.8 设计实例89

4.8.1 设计资料89

4.8.2 结构布置及构件截面初选89

4.8.3 荷载及内力计算89

4.8.4 刚架梁柱截面验算91

4.8.5 柱脚设计99

4.8.6 檩条设计100

4.8.7 墙架设计105

本章小结107

思考与练习题108

第5章 轻型钢框架结构110

本章要点及学习目标110

5.1 结构体系及布置110

5.1.1 结构体系110

5.1.2 结构布置111

5.2 结构分析114

5.2.1 基本原则114

5.2.2 有限元分析方法115

5.2.3 近似分析方法117

5.2.4 地震作用下钢框架结构分析120

5.2.5 钢框架结构塑性分析123

5.3 楼板设计124

5.3.1 概述124

5.3.2 组合楼板施工阶段计算125

5.3.3 组合楼板使用阶段计算127

5.4 楼面梁设计132

5.4.1 钢梁设计133

5.4.2 钢与混凝土组合梁设计136

5.5 框架柱设计147

5.5.1 钢框架柱计算长度148

5.5.2 轴心受压钢柱150

5.5.3 偏心受压钢柱150

5.5.4 钢框架柱的抗震承载力152

5.6 支撑和剪力墙设计153

5.6.1 支撑和剪力墙的类型153

5.6.2 中心支撑设计153

5.6.3 偏心支撑设计155

5.6.4 钢板剪力墙设计160

5.7 连接节点设计166

5.7.1 连接节点的设计原则166

5.7.2 钢框架梁与柱的连接167

5.7.3 构件拼接节点177

5.7.4 钢梁连接节点180

5.7.5 钢柱脚节点183

5.8 设计实例190

5.8.1 设计资料190

5.8.2 荷载标准值191

5.8.3 结构方案设计192

5.8.4 组合楼板设计192

5.8.5 组合梁设计194

5.8.6 框架梁设计199

5.8.7 框架边柱设计200

5.8.8 框架中柱设计201

5.8.9 节点设计203

本章小结206

思考与练习题207

第6章 交错桁架结构212

本章要点及学习目标212

6.1 结构形式及布置212

6.1.1 交错桁架结构的组成212

6.1.2 桁架的形式213

6.1.3 结构布置214

6.2 结构分析216

6.2.1 荷载及效应组合216

6.2.2 一般规定218

6.2.3 内力和位移计算模型219

6.2.4 结构变形要求224

6.3 构件设计225

6.3.1 一般规定225

6.3.2 交错桁架柱设计226

6.3.3 桁架设计231

6.3.4 框架梁设计232

6.3.5 支撑设计232

6.4 楼面及屋面板设计233

6.4.1 交错桁架的楼板及屋面板233

6.4.2 楼板及屋面板承担的水平剪力233

6.4.3 抗剪连接件设计237

6.4.4 水平力作用下楼板抗剪强度计算238

6.5 连接节点设计238

6.5.1 腹杆与弦杆连接节点239

6.5.2 弦杆与柱连接节点242

6.6 设计实例245

6.6.1 工程概述245

6.6.2 设计标准245

6.6.3 结构布置245

6.6.4 荷载及荷载组合246

6.6.5 材料选择248

6.6.6 结构计算248

6.6.7 构件验算249

6.6.8 节点设计253

本章小结256

思考与练习题257

第7章 低层龙骨体系结构260

本章要点及学习目标260

7.1 结构体系及布置261

7.1.1 结构体系261

7.1.2 结构布置262

7.2 构件截面形式263

7.3 结构分析264

7.3.1 水平剪力分配方法264

7.3.2 地震作用265

7.3.3 水平荷载作用下抗剪承载力验算266

7.3.4 水平荷载作用下变形验算266

7.4 构件设计267

7.4.1 畸变屈曲267

7.4.2 轴心受力构件268

7.4.3 受弯构件269

7.4.4 压弯和拉弯构件270

7.4.5 其他要求270

7.5 楼面结构设计271

7.5.1 楼面梁设计272

7.5.2 构造要求272

7.6 屋面结构设计273

7.6.1 屋架构件设计275

7.6.2 构造要求275

7.7 墙面结构设计277

7.7.1 墙体立柱设计278

7.7.2 构造要求279

7.8 连接节点设计281

7.8.1 螺钉连接抗拉承载力281

7.8.2 螺钉连接抗剪切承载力282

7.8.3 螺钉连接长连接承载力282

7.8.4 螺钉连接拉剪承载力283

7.9 设计实例283

7.9.1 工程概况283

7.9.2 荷载取值283

7.9.3 竖向荷载组合284

7.9.4 计算模型285

7.9.5 构件验算285

7.9.6 墙体抗震验算302

7.9.7 墙体抗风验算308

本章小结310

思考与练习题310

第8章 轻型钢结构防火与防腐312

本章要点及学习目标312

8.1 轻型钢结构防火312

8.2 轻型钢结构防腐318

本章小结321

思考与练习题322

附录 构件畸变屈曲应力计算323

参考文献325