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1 绪论1

1.1 钢结构在我国的发展概况2

1.2 钢结构的分类3

1.2.1 依据构件受力性能分类3

1.2.2 依据结构体系分类5

1.3 钢结构的特点9

1.4 钢结构的设计方法10

1.5 钢结构的研究工作展望13

2 钢结构的材料及性能14

2.1 概述15

2.2 钢材的生产15

2.2.1 钢材的冶炼15

2.2.2 钢材的组织构造和铸造缺陷16

2.2.3 钢材的加工16

2.3 钢结构所用钢材的力学性能18

2.3.1 钢材的破坏形式18

2.3.2 常温下钢材的应力-应变关系18

2.3.3 钢材的冷弯性能19

2.3.4 钢材的冲击韧性20

2.4 影响钢材性能的主要因素20

2.4.1 化学成分的影响20

2.4.2 焊接对钢材的影响21

2.4.3 应力集中的影响21

2.4.4 温度的影响22

2.4.5 荷载类型的影响22

2.5 复杂应力状态下钢材的屈服条件23

2.6 钢材的疲劳24

2.6.1 疲劳破坏的特征24

2.6.2 常幅疲劳24

2.6.3 变幅疲劳29

2.6.4 疲劳计算中应注意的问题32

2.7 钢的种类和钢材规格32

2.7.1 钢的种类32

2.7.2 钢材的规格34

2.8 钢材的选用原则36

独立思考36

3 钢结构的连接37

3.1 钢结构的连接方法38

3.2 焊接连接概述38

3.2.1 焊接方法38

3.2.2 焊缝形式和焊缝连接形式40

3.2.3 焊缝施焊位置41

3.2.4 焊缝缺陷和质量检验41

3.3 角焊缝的构造与计算43

3.3.1 角焊缝的构造要求43

3.3.2 直角角焊缝的计算方法45

3.3.3 直角角焊缝的计算47

3.3.4 斜角角焊缝的计算56

3.4 对接焊缝的构造与计算57

3.4.1 对接焊缝的构造58

3.4.2 对接焊缝的计算58

3.5 焊接残余应力和焊接残余变形60

3.5.1 焊接残余应力的分布60

3.5.2 焊接残余应力的影响62

3.5.3 焊接残余变形及应对措施62

3.6 普通螺栓连接的工作性能与计算63

3.6.1 普通螺栓的构造64

3.6.2 普通螺栓连接的计算64

3.7 高强度螺栓连接的工作性能和计算75

3.7.1 高强度螺栓连接的构造要求75

3.7.2 高强度螺栓的工作性能77

3.7.3 高强度螺栓摩擦型连接计算78

3.7.4 高强度螺栓承压型连接计算79

3.7.5 高强度螺栓群受力计算80

独立思考84

4 轴心受力构件87

4.1 概述88

4.2 轴心受力构件的验算88

4.2.1 强度验算88

4.2.2 刚度验算89

4.2.3 整体稳定性验算90

4.3 无缺陷轴心受压构件的屈曲91

4.4 轴心受压构件的局部稳定97

4.4.1 实腹式轴心受压构件的局部稳定97

4.4.2 轴心受压构件局部稳定计算方法97

4.5 实腹式轴心受压构件的截面设计98

4.6 格构式轴心受压构件的设计102

4.6.1 整体稳定性计算102

4.6.2 格构式轴心受压构件分肢的稳定性和强度计算105

4.6.3 格构式轴心受压构件的缀材设计105

4.6.4 构件的横隔106

4.6.5 格构式轴心受压构件的设计步骤107

4.7 轴心受压柱的柱头和柱脚110

独立思考112

5 受弯构件114

5.1 受弯构件的应用及类型115

5.2 受弯构件的强度和刚度计算116

5.2.1 截面强度破坏116

5.2.2 梁的强度117

5.2.3 梁的刚度121

5.3 梁的整体稳定123

5.3.1 整体失稳破坏123

5.3.2 梁的扭转123

5.3.3 梁的弹性屈曲临界弯矩和整体稳定系数127

5.3.4 梁整体稳定的保证和计算129

5.4 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计134

5.4.1 局部失稳134

5.4.2 受压翼缘的局部稳定134

5.4.3 腹板的局部稳定135

5.4.4 加劲肋的构造和截面尺寸141

5.5 型钢梁的设计143

5.5.1 单向弯曲型钢梁143

5.5.2 双向弯曲型钢梁145

5.6 焊接组合梁的设计147

5.6.1 截面选择147

5.6.2 截面验算149

5.6.3 组合梁截面沿长度方向的改变149

5.6.4 焊接组合梁焊缝的计算150

5.7 组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算160

5.7.1 组合梁的抗剪承载力计算160

5.7.2 组合梁的抗弯承载力计算163

5.7.3 弯矩和剪力共同作用下组合梁的承载力计算164

5.7.4 考虑腹板屈曲后强度组合梁的加劲肋设计165

独立思考168

6 拉弯和压弯构件172

6.1 拉弯、压弯构件的应用和截面形式173

6.1.1 拉弯和压弯构件的类型173

6.1.2 拉弯和压弯构件的截面形式173

6.1.3 拉弯和压弯构件的破坏形态与设计内容174

6.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度174

6.2.1 拉弯和压弯构件的强度计算准则174

6.2.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度计算175

6.3 实腹式压弯构件的整体稳定177

6.3.1 弯矩作用平面内的稳定177

6.3.2 弯矩作用平面外的稳定180

6.3.3 双向压弯构件的稳定计算182

6.4 实腹式压弯构件的局部稳定186

6.4.1 受压翼缘的宽厚比186

6.4.2 腹板的高厚比186

6.5 实腹式压弯构件的设计188

6.5.1 截面形式及选择188

6.5.2 截面验算188

6.5.3 构造规定188

6.6 格构式压弯构件设计196

6.6.1 截面形式196

6.6.2 格构式压弯构件的稳定196

独立思考201

7 桁架及屋盖204

7.1 桁架的外形、腹杆体系和主要尺寸205

7.1.1 桁架的外形与腹杆体系205

7.1.2 桁架的主要尺寸205

7.2 屋盖结构的组成及柱网和温度伸缩缝的布置206

7.2.1 屋盖结构的组成206

7.2.2 柱网和温度伸缩缝的布置207

7.3 屋盖支撑系统209

7.3.1 屋盖支撑的作用209

7.3.2 屋盖支撑的类型和布置209

7.3.3 屋盖支撑的构造及计算原则211

7.4 屋架的荷载和内力计算212

7.4.1 屋架的荷载212

7.4.2 屋架杆件内力计算213

7.5 桁架杆件截面的形式与构造要求214

7.5.1 桁架杆件截面的形式214

7.5.2 桁架杆件截面的构造要求215

7.6 桁架杆件的计算长度和容许长细比216

7.6.1 桁架杆件的计算长度216

7.6.2 桁架杆件的容许长细比217

7.7 桁架杆件的截面设计218

7.8 桁架的节点设计220

7.8.1 节点设计步骤和一般设计原则220

7.8.2 节点计算和构造221

7.9 支撑系统与屋架的连接节点228

7.10 屋架施工详图241

独立思考242

附录243

附录1 钢材和连接的强度设计值243

附录2 结构或构件的变形容许值246

附录3 梁的整体稳定系数？b的计算247

附录4 轴心受压构件的稳定系数251

附录5 柱的计算长度系数254

附录6 常用型钢规格表257

附录7 疲劳计算的构件和连接分类265

附录8 各种截面回转半径的近似值271

附录9 型钢螺栓线距表272

参考文献274