第一章 概述

第一节 钢结构在我国的发展概况

第二节 钢结构的特点和合理应用范围

第三节 钢结构的设计方法

第四节 钢结构的发展方向和设计中的主要问题

第二章 钢结构的材料

第一节 建筑钢材的两种破坏形式

第二节 建筑钢材的主要性能试验

第三节 建筑钢材的性能指标

第四节 荷载与构造对钢材性能的影响

第五节 钢材的疲劳

第六节 钢材的种类和规格

第三章 钢结构的连接

第一节 连接的种类及其特点

第二节 焊缝及其连接的型式

第三节 对接焊缝及其连接的构造、工作性能和计算

第四节 角焊缝及其连接的构造、工作性能和计算

第五节 焊接残余应力和焊接残余变形的基本概念

第六节 普通螺栓连接的构造、工作性能和计算

第七节 高强度螺栓连接的工作性能和计算

第八节 有孔洞的轴心受力构件的强度计算

第四章 轴心受力构件

第一节 轴心受力构件的应用、特点和截面形式

第二节 轴心受力构件的强度和刚度计算

第三节 实腹式轴心受压构件整体稳定性的计算

第四节 实腹式轴心受压构件的局部稳定

第五节 实腹式轴心受压构件的截面选择

第五章 受弯构件

第六章 拉弯、压弯构件

第七章 屋盖结构

第八章 钢结构制造

附录

参考文献2100433B

全书会为八章：概述，钢结构的材料，钢结构的连接，轴心受力构件，受弯构件，拉弯，压弯构件，屋盖结构及钢结构制造。

该课程是工业与民用建筑专业的主要专业课之一。任务是使学生掌握钢结构的特点，普通钢结构的基本理论的一般概念及基本知识，学会设计和组织施工一般的钢构件和普通钢屋架。

为了达到上述要求，应重视理论和实际的联系，学与练相结合，因此，在各章节中给出了一定量的例题，并要求学生完成各章的思考题和习题；最后完成一个单层工业厂房钢屋盖设计的课程大作业。

课程总学时为72学时，其中电视播讲时数为36学时，而授课、习题课为18学时，课程大作业为18学时（一周）。其中在学习钢结构制造一章时，有条件的可组织学生到金属结构制造厂进行参观。

第1章 钢结构概述

1.1 钢结构的特点和类型

1.1.1 钢结构的特点

1.1.2 钢结构的类型

1.2 钢结构的发展与应用

1.2.1 钢结构的发展

1.2.2 钢结构的应用

1.3 钢结构的材料

1.3.1 钢结构对材料的要求

1.3.2 钢结构的破坏形式

1.3.3 钢结构材料的力学性能

1.3.4 影响钢材主要性能的因素

1.3.5 钢结构用钢材的分类

1.3.6 选择钢材的原则

第2章 焊接应力与钢结构的变形

第3章 焊接接头形式及静载强度的计算

第4章 钢结构焊接生产工艺

第5章 钢结构零件备料加工工艺

第6章 钢结构的装配

第7章 钢结构装配-焊接用机械装备

第8章 典型钢结构生产工艺

第9章 钢结构的焊接生产安全

……

第1章 概述

1.1 钢结构的特点和应用

1.2 钢结构的建造过程和内在缺陷

1.3 钢结构的组成原理

1.4 钢结构的极限状态和概率极限状态法

1.5 钢结构的发展第2章钢结构的材料

2.1 对钢结构用材的要求

2.2 钢材的主要性能及其鉴定

2.3 影响钢材性能的因素

2.4 钢材的延性破坏和非延性破坏、循环加载和快速加载的效应

2.5 建筑钢材的类别及钢材的选用 习题

第3章 构件的截面承载能力——强度

3.1 轴心受力构件的强度及截面选择

3.2 梁的类型和强度

3.3 梁的局部压应力和组合应力

3.4 按强度条件选择梁截面

3.5 梁的内力重分布和塑性设计

3.6 拉弯、压弯构件的应用和强度计算 习题

第4章 单个构件的承载能力——稳定性

4.1 稳定问题的一般特点

4.2 轴心受压构件的整体稳定性

4.3 实腹式柱和格构式柱的截面选择计算

4.4 受弯构件的弯扭失稳

4.5 压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算

4.6 板件的稳定和屈曲后强度的利用 习题

第5章 整体结构中的压杆和压弯构件

5.1 桁架中压杆的计算长度

5.2 框架稳定和框架柱计算长度 习题

第6章 钢结构的正常使用极限状态

6.1 正常使用极限状态的特点

6.2 拉杆、压杆的刚度要求

6.3 梁和桁架的变形限制

6.4 钢框架的变形限制

6.5 振动的限制 习题

第7章钢结构的连接和节点构造

7.1 钢结构对连接的要求及连接方法

7.2 焊接连接的特性

7.3 对接焊缝的构造和计算

7.4 角焊缝的构造和计算

7.5 焊接热效应

7.6 普通螺栓连接的构造和计算

7.7 高强度螺栓连接的性能和计算

7.8 焊接梁翼缘焊缝的计算

7.9 构件的拼接

7.10 梁与梁的连接

7.11 梁与柱的连接

7.12 柱脚设计

7.13 桁架节点设计

7.14 节点构造对构件承载力的影响 习题

第8章 钢结构的脆性断裂和疲劳

8.1 钢结构脆性断裂及其防止

8.2 钢结构抗疲劳设计 习题附录

附录1 型钢规格表

附录2 螺栓和锚栓规格

附录3 钢材的化学成分和力学性能

附录4 钢材、焊缝和螺栓连接的强度设计值

附录5 各种截面回转半径的近似值

附录6 工字形截面简支梁等效临界弯矩系数和轧制工字钢梁的稳定系数

附录7 轴心受压构件的稳定系数

附录8 框架柱计算长度系数参考文献

上篇钢结构基础知识

第1章绪论

1.1钢结构的类型、组成

1.1.1钢结构的类型

1.1.2钢结构的特点

1.2钢结构的应用与发展

1.2.1钢结构的应用

1.2.2钢结构的发展

1.3钢结构的设计方法 9

1.3.1钢结构设计的目的 9

1.3.2概率极限状态设计方法 9

1.3.3设计表达式 11

1.4钢结构相关规范、规程及标准 12

本章小结 13

习题 13

第2章建筑钢材 15

2.1钢结构用钢材的分类 15

2.2钢结构材料的选用 16

2.2.1钢结构对材料的要求 16

2.2.2钢材的破坏形式 16

2.3建筑钢材的性能 17

2.3.1强度和塑性 17

2.3.2冲击韧性 19

2.3.3冷弯性能 20

2.3.4可焊性 20

2.4影响钢材性能的主要因素 21

2.4.1化学成分的影响 21

2.4.2生产过程的影响 22

2.4.3冷作硬化与时效硬化 23

2.4.4应力集中 23

2.4.5温度的影响 24

2.4.6钢材的疲劳 25

2.5建筑钢材的种类、规格及选择 25

2.5.1建筑钢材的种类 25

2.5.2建筑钢材的规格 26

2.5.3建筑钢材的选择 28

本章小结 30

习题 30

第3章钢结构的连接 32

3.1钢结构的连接方法及其应用 32

3.1.1焊缝连接 33

3.1.2螺栓连接 33

3.1.3铆钉连接 33

3.2焊接方法、焊缝形式及符号标注 33

3.2.1焊接方法 33

3.2.2焊缝连接的形式 36

3.2.3焊缝连接的缺陷、质量检验和焊缝质量等级 36

3.2.4焊缝符号及标注方法 39

3.3对接焊缝连接 42

3.3.1对接焊缝的形式和构造 42

3.3.2对接焊缝连接的计算 44

3.4角焊缝连接 47

3.4.1角焊缝的形式 47

3.4.2角焊缝的构造要求 49

3.4.3角焊缝连接的计算 51

3.5焊接残余应力和残余变形 57

3.5.1焊接应力的分类和产生的原因 57

3.5.2焊接应力对结构性能的影响 58

3.5.3焊接变形 59

3.5.4减小焊接应力和焊接变形的

措施 60

3.6普通螺栓连接 61

3.6.1螺栓连接的特点、类型 61

3.6.2普通螺栓连接的构造 62

3.6.3普通螺栓连接的计算 64

3.7高强度螺栓连接的构造与计算 71

3.7.1高强度螺栓连接的构造 71

3.7.2高强度螺栓连接的计算 73

本章小结 76

习题 76

第4章轴心受力构件 81

4.1概述 81

4.2轴心受力杆件强度和刚度 83

4.2.1强度计算 83

4.2.2刚度计算 85

4.3实腹式轴心受压杆件 87

4.3.1整体稳定 87

4.3.2局部稳定 92

4.3.3实腹式轴心受压构件设计 96

4.4格构式轴心受压构件 100

4.4.1格构式轴心受压柱整体

稳定性 100

4.4.2格构式轴心受压柱分肢

稳定性 101

4.4.3格构式轴心受压柱缀材

设计 102

4.4.4格构式轴心受压构件的

横隔 106

4.4.5构件设计 106

4.5柱脚 109

本章小结 114

习题 114

第5章受弯构件 116

5.1概述 116

5.1.1实腹式受弯构件——梁 116

5.1.2格构式受弯构件——桁架 118

5.2受弯构件的强度和刚度 119

5.3受弯构件的整体稳定 123

5.3.1梁的整体稳定的概念 123

5.3.2梁整体稳定的保证 124

5.4组合截面受弯构件的局部稳定 127

5.5型钢梁的设计 129

5.5.1单向弯曲型钢梁 129

5.5.2双向弯曲型钢梁 129

5.6组合梁的设计 130

5.6.1试选截面 130

5.6.2截面验算 132

5.6.3组合梁截面沿长度的改变 132

5.6.4焊接组合梁翼缘焊缝的

计算 133

5.7梁的拼接和连接 137

5.7.1梁的拼接 137

5.7.2次梁与主梁的连接 139

本章小结 140

习题 141

第6章拉弯和压弯构件 143

6.1概述 143

6.1.1概念 143

6.1.2截面形式 144

6.2拉弯构件和压弯构件的强度和刚度 145

6.2.1强度 145

6.2.2刚度 147

6.3压弯构件的计算长度 147

6.3.1压弯构件框架柱的计算

长度 147

6.3.2实腹式压弯构件的整体

稳定性 152

6.3.3实腹式压弯构件的局部

稳定 156

6.3.4实腹式压弯构件的截面

设计 158

6.4格构式压弯构件 161

6.4.1弯矩绕虚轴作用的格构式压弯

构件 161

6.4.2弯矩绕实轴作用的格构式压弯

构件 162

6.4.3格构柱的横隔及分肢的局部

稳定 162

6.5框架中梁与柱的连接 162

6.5.1铰接连接 163

6.5.2刚接连接 164

6.6框架柱的柱脚 165

6.6.1铰接柱脚 165

6.6.2刚接柱脚 166

6.6.3柱脚锚栓 167

本章小结 168

习题 168

下篇房屋结构设计与识图

第7章钢屋盖结构 172

7.1屋盖结构的布置 172

7.2屋盖的支撑体系 174

7.2.1屋盖支撑布置 175

7.2.2支撑的计算与构造 176

7.3檩条设计 178

7.3.1檩条的形式 178

7.3.2檩条的计算 178

7.4屋架设计 182

7.4.1屋架外形与腹杆布置 182

7.4.2屋架的主要尺寸 183

7.4.3普通钢屋架的设计与构造 184

7.4.4屋架杆件的截面选择 186

7.4.5桁架的节点设计 189

7.5钢管屋架设计 198

7.5.1屋架形式 198

7.5.2杆件截面选择 198

7.5.3构造 199

7.6钢屋架设计实训 205

7.6.1设计题目 205

7.6.2设计资料 205

7.6.3选择材料、确定屋架形式及几何

尺寸 206

7.6.4布置屋架支撑 206

7.6.5荷载计算 207

7.6.6杆件内力计算及内力组合 208

7.6.7杆件截面设计 209

7.6.8屋架节点设计 212

习题 220

第8章门式刚架轻型钢结构 221

8.1刚架特点及适用范围 221

8.1.1单层门式刚架结构的组成 221

8.1.2单层门式刚架结构的特点 222

8.1.3门式刚架结构的适用范围 223

8.2刚架的结构形式 223

8.2.1门式刚架的结构形式 223

8.2.2结构布置 224

8.3刚架的截面尺寸 225

8.4刚架的荷载和内力 226

8.4.1荷载取值与组合 226

8.4.2内力计算 227

8.5刚架梁、柱 228

8.5.1梁、柱板件的宽厚比限值 228

8.5.2腹板屈曲后强度利用 229

8.5.3腹板的有效高度 229

8.5.4刚架梁、柱构件的强度

计算 231

8.5.5梁腹板加劲肋的配置 231

8.5.6平面内的整体稳定计算 232

8.5.7平面外的整体稳定计算 234

8.6刚架的节点 235

8.6.1斜梁与柱的连接及斜梁

拼接 236

8.6.2柱脚 238

8.6.3隅撑 239

8.6.4牛腿 239

8.7刚架设计实例 240

8.7.1基本资料 240

8.7.2结构平面柱网及支撑布置 240

8.7.3荷载的计算 241

8.7.4内力的计算 243

8.7.5截面的验算 247

8.7.6位移的验算 250

8.7.7节点的设计 251

本章小结 254

习题 254

第9章平台结构 256

9.1平台结构布置 256

9.1.1平台钢结构形式 256

9.1.2梁格布置形式 257

9.2平台铺板设计 258

9.3平台结构设计实例 260

9.3.1平台梁设计实例 260

9.3.2平台柱设计实例 270

9.3.3柱间支撑设计 271

本章小结 273

习题 273

第10章钢框架结构 274

10.1钢框架结构的基本概念 275

10.1.1钢框架结构的定义 275

10.1.2钢框架结构的特点 275

10.1.3钢框架结构体系的适用高度及

建筑高宽比 275

10.2钢框架结构的布置 276

10.3钢框架结构的构件 279

10.3.1构件截面 279

10.3.2构件设计 279

10.4钢框架结构的节点 287

10.4.1梁与柱的刚性连接 287

10.4.2梁与柱的铰接连接 290

10.4.3柱的拼接节点 291

10.4.4梁的拼接节点 293

10.5钢框架结构的楼盖 295

10.5.1概述 295

10.5.2组合楼板的设计 296

10.5.3构造要求 301

10.6钢框架结构施工图识读 302

本章小结 311

习题 311

第11章网架结构 312

11.1网架的特点与应用 312

11.1.1网架结构的特点 312

11.1.2网架结构的应用 313

11.2网架结构的组成及形式 313

11.2.1平面桁架系网架结构 313

11.2.2四角锥体系网架 315

11.2.3三角锥体系网架 317

11.2.4网壳 318

11.3网架的杆件与节点 319

11.3.1网架的杆件 319

11.3.2网架的节点 319

11.4网架结构施工图识读 322

11.4.1工程概况 322

11.4.2网架施工图识读 323

本章小结 323

习题 323

附录 331

参考答案 359

参考文献 379 2100433B