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第1章 概述
1.1 钢结构的应用、组成和主要结构形式
1.1.1 钢结构的应用
1.1.2 钢结构的组成
1.1.3 钢结构的主要结构形式
1.2 钢结构的整体工作性能
1.2.1 钢结构的受力和变形性能
1.2.2 钢结构的整体稳定
1.2.3 钢结构的动力性能
1.3 钢结构的设计方法
1.3.1 钢结构的计算方法
1.3.2 规范在钢结构设计中的应用
1.3.3 钢结构设计文件的编制
1.4 学习本课程的建议_
第2章 钢一混凝土组合结构
2.1 钢一混凝土组合结构的特点与应用
2.1.1 钢一混凝土组合结构的特点
2.1.2 钢一混凝土组合结构的发展与应用
2.2 钢一混凝土组合梁设计
2.2.1 一般规定
2.2.2 组合梁强度设计
2.2.3 抗剪连接件的计算
2.2.4 挠度计算
2.2.5 构造要求
2.3 钢管与型钢混凝土结构的性能和设计特点
2.3.1 钢管混凝土结构的性能和设计特点
2.3.2 钢管混凝土结构设计标准简介
2.3.3 钢管混凝土结构典型的梁柱节点构造简介
2.3.4 型钢混凝土组合结构的性能和设计特点
2.4 组合结构设计例题
2.4.1 设计资料
2.4.2 次梁B1设计
2.4.3 主梁B2设计
2.4.4 钢管混凝土柱z1设计
2.4.5 工作平台梁柱构造图
第3章 多层与高层钢结构
3.1 结构的平面和立面布置原则
3.1.1 结构的平面布置原则
3.1.2 结构的立面布置原则
3.2 多、高层钢结构的结构体系工作特点及其应用范围
3.2.1 框架结构
3.2.2 框架一支撑结构
3.2.3 简体结构
3.2.4 巨型结构
3.3 结构的内力分析特点
3.3.1 荷载与作用
3.3.2 结构建模的一般原则
3.3.3 静力计算方法
3.3.4 稳定性验算
3.4 高层钢结构抗震和抗风设计特点
3.4.1 高层钢结构抗震设计特点
3.4.2 高层钢结构抗风设计特点
3.5 构件和节点的设计特点
3.5.1 构件设计
3.5.2 节点及连接的设计
3.6 多、高层钢结构设计例题
3.6.1 设计资料
3.6.2 结构选型
3.6.3 结构布置
3.6.4 荷载计算
3.6.5 水平荷载作用下结构侧移计算
3.6.6 内力计算
3.6.7 内力组合
3.6.8 构件截面验算
3.6.9 节点设计
3.6.10 施工图（略）
第4章 大跨度房屋钢结构
4.1 大跨度房屋钢结构的组成及布置原则
4.2 大跨度房屋钢结构的形式和受力特点
4.2.1 网架结构的形式和受力特点
4.2.2 网壳结构的分类
4.2.3 球面网壳的网格划分和受力特点
4.2.4 柱面网壳的网格划分和受力特点
4.2.5 双曲抛物面网壳的网格划分和受力特点
4.2.6 悬索结构的形式和受力特点
4.3 网架与网壳结构的设计特点
4.3.1 荷载、作用与效应组合
4.3.2 计算原则
4.3.3 网壳结构的稳定性
4.3.4 杆件的设计与构造
4.3.5 主要几何尺寸的确定
4.3.6 网架与网壳结构的节点与支座设计
4.4 悬索结构的设计特点
4.4.1 钢索及其基本受力性能
4.4.2 悬索结构分析的有限单元法
4.4.3 悬索结构的动力特性及抗震抗风分析
4.4.4 悬索结构的强度和刚度校核
4.4.5 钢索的锚固及连接节点
4.5 网壳结构设计例题
4.5.1 设计条件
4.5.2 结构选型
4.5.3 屋盖结构计算
4.5.4 杆件及节点设计
4.5.5 支座节点设计
4.5.6 施工图绘制
第5章 门式刚架轻型钢结构
5.1 门式刚架轻型钢结构的组成及布置
5.1.1 门式刚架轻型钢结构的组成
5.1.2 门式刚架轻型钢结构的布置
5.2 变截面门式刚架的内力分析和变形计算
5.2.1 门式刚架的计算简图
5.2.2 门式刚架的荷载计算
5.2.3 门式刚架的内力计算及荷载组合
5.2.4 门式刚架的变形计算
5.3 变截面梁、柱构件的设计特点
5.3.1 门式刚架梁、柱截面板件的最大宽厚比和有效宽度
5.3.2 抗剪强度计算
5.3.3 抗弯强度计算
5.3.4 加劲肋设置
5.3.5 刚架梁的验算
5.3.6 刚架柱的验算
5.4 端板节点设计特点
5.5 变截面单跨门式刚架设计例题
5.5.1 设计资料
5.5.2 结构平面及支撑布置
5.5.3 荷载计算
5.5.4 内力计算及组合
5.5.5 刚架梁、柱截面验算
5.5.6 位移验算
5.5.7 节点设计
5.5.8 刚架施工图
第6章 钣结构
6.1 钣结构的种类和受力特点
6.1.1 钣结构的种类
6.1.2 钣结构的特点
6.1.3 钣结构计算的回转薄壳理论
6.1.4 几种典型轴对称回转薄壳的薄膜内力
6.1.5 轴对称回转薄壳的边缘效应
6.2 立式储液罐的构造与设计特点
6.2.1 贮液罐的基本特点
6.2.2 立式圆柱形贮液罐的材料选择
6.2.3 立式圆柱形贮液罐的尺寸选择和荷载
6.2.4 罐壁设计
6.2.5 罐底设计
6.2.6 罐顶设计
6.3 料仓和料斗的构造和设计要点
6.3.1 概述
6.3.2 料仓和料斗荷载
6.3.3 料仓仓壁设计
6.3.4 料斗结构设计
6.4 压力容器的构造和设计要点
6.4.1 概述
6.4.2 压力容器的分类与典型结构形式
6.4.3 压力容器用钢
6.4.4 压力容器的设计
6.5 浮顶式贮液罐设计例题
参考文献2100433B
《钢结构设计》为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”，内容丰富、系统、理论联系实际。
《钢结构设计》着重讲述各种用途的钢结构，包括钢－混凝土组合结构、多层与高层钢结构、大跨度房屋钢结构、门式刚架轻型钢结构和钣结构的组成、结构形式、受力和设计特点。各章均编入较详细的设计例题，并在书后附有较丰富的参考文献，供读者参考。
《钢结构设计》可作为土木工程专业本科生教材，也可作为有关科研人员和工程技术人员的参考书。
钢结构设计a
钢结构设计a
（第 1 页 共 6 页） ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 一、选择题 (每题选出一个最合适答案 ) （每小题 2 分，共 40分） 1. 为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下出现能脆性破坏，应根据（ C ）等 综合因素考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 A 结构形式、应力状态，钢材厚度和工作温度 B荷载特征、连接方法、计算方法、工作环境及重要性 C 重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境 D 重要性、跨度大小、连接方法、工作环境和加工方法 2. 下列钢结构的破坏属于脆性破坏的是（ B ） A．轴压柱的失稳破坏 B ．疲劳破坏 C．钢板受拉破坏 D ．螺栓杆被拉断 3. 脆性破坏的特点是（ D ） A. 变形大 B.
在对建筑工程进行建设中，运用钢结构工程进行设计，不仅能够使得建筑工程具有更大的跨度空间，同时还存在着安装便利、造价成本较低等优势，因此使得其在建筑工程方面的应用越来越广。随着我国城市化进程的进一步发展，高层建筑的数量将会急剧增多，这就对钢结构工程的设计提出了更高的要求。
近年来，钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛，并且取得了非常不错的应用效果。不过在实际的应用过程中，也有因为钢结构工程的设计工作做得不到位，导致钢结构建筑出来稳定性不足的问题，这严重影响到了使用者的生命财产安全。为了确保建筑钢结构工程的建设具有更高的质量，需要在进行钢结构工程设计的时候，严格地按照相应的规范和标准进行设计，并做好相应的设计要点工作，从而为使用者提供更加安全、可靠的钢结构建筑。
【学员问题】钢结构的设计总结？
【解答】钢结构设计经验总结钢结构工程一般民用项目设计院的做得相对较少，而工业院和大型的设计院做得较多，如果仔细分析一下钢结构的设计规范：只讲了四点，一是基本的设计规定，二是构件计算，三是连接计算，四是构造要求。
第一，设计规定
记住一定注明钢材的强度等级、连接材料的型号，焊缝形式及焊缝的质量等级及对施工的要求。A级钢不保证冲击韧性，含碳量不作为交货条件，故不能用于抗震设防和焊接结构（此说法不太准确，但设计人可以接受，其实可焊还是不可焊，是碳当量决定的，而非含碳量）；在实际工程中，除了大跨度重级工作制吊车梁的下翼缘对接，以及大跨度钢桥的受拉构件的对接这种对质量要求很高的焊缝要求一级焊缝以外，其他场合很少用到一级。一般都要求二级。对于角焊缝，除了在要求熔透的情况（如对于轮压较大的吊车梁的上翼缘和腹板连接的角焊缝），其质量等级要求二级外，其他场合一般都用三级。
一些设计人员在设计说明中往往写道：“高强度螺栓采用承压型高强度螺栓10.9S”，这是一种不正确的说法。对于设计者只要给出高强度螺栓的性能等级和连接材料摩擦面的抗滑移系数即可，不必规定制造商采用何种螺栓。
“红丹两度打底，调和漆两度罩面”这种说明使得涂料的品牌不清（红丹有多种），漆膜层厚度不明（涂料应注明各层厚度），而且标准也太低，这是以前60年代的标准，至今仍有人这么用，说明对防腐的不重视。
第二，构件计算
集中荷载较大处，需设置横向加劲肋或进行局部承压计算；钢梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1的比值超过规范限值时，需进行整体稳定验算；箱型梁虽抗扭特性较好，但截面尺寸不满足也需进行整体稳定验算；支座反力较大的梁端支承加劲肋需按照轴压计算其在梁平面外的稳定性，且对连接焊缝进行计算；构件宽厚比和高厚比的要求，特别是当设计中考虑截面塑性发展与塑性设计时的要求更严（注意区分受压构件和受弯构件宽厚比的不同）；单角钢受压构件长细比，需采用角钢的最小回转半径，而非角钢平行轴的回转半径；轴心受压构件需按规范规定计算剪力；设计桁架时的桁架腹杆平面内、外的计算长度不可想当然取其几何长度，规范有其考虑和规定；交叉腹杆的平面外计算长度要注意；
第三，连接计算
焊缝计算长度要减去2倍焊脚尺寸；普通螺栓不可仅仅按照受剪承载力来确定螺栓数量；高钢中规定，抗震设计时采用摩擦型的高强螺栓，但连接的极限承载力计算按螺杆与孔壁接触考虑；直接承受动力荷载的结构不可采用承压型高强螺栓；摩擦型的拼接时，螺栓沿受力方向的连接长度超过15D0，螺栓承载力需折减，大于60d0时，折减系数为0.7；柱梁的刚性连接，需进行柱腹板在梁翼缘范围内的节点域计算；连接节点板在拉力和剪力下，需进行强度验算；在压力下不可忽略稳定性验算；桁架节点板自由边长与其厚度有要求，否则要采取措施；梁端支座底板厚度也需进行计算；轴心受压柱底与柱底板角焊缝也需计算；
第四，构造要求
非采暖地区的房屋钢柱与屋面钢梁刚接，横向温度区段大于120米。又未计算温度应力或变形影响；构件板件的现场拼接对接焊缝，设计文件中只注明采用剖口焊，未给出剖口形式；对接焊缝拼接处，焊件的厚度在一侧相差4mm以上，在厚度方向应做斜角；侧角焊缝连接计算中，按焊缝全长计算，未考虑只能按60hf有效长度计算，连接设计不安全；角焊缝的焊脚尺寸hf小于l.5（t）1/2；直接承受动力荷载的结构，对角焊缝的表面形状未提出要求；板件端部采用两条侧面角焊缝连接时，两条侧面角焊缝之间的距离过大；角钢与节点板采用三面围焊，但对围焊未提出施焊要求；在摩擦型连接高强度螺栓连接范围内，构件接触面的处理方法未在图中说明；高强度螺栓连接的构件，螺栓中心至构件边缘距离不满足最小容许距离；直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接未采取防止螺帽松动措施，或采用打乱丝扣等损伤性措施；工字形实腹柱腹板计算高度h0与其厚度tw之比大于80（235/fy）1/2，未设置横向加劲肋；较高的格构式柱末设置横隔；桁架弦杆采用H型钢，H型钢的高度与其在平面内的几何长度之比大于l/10，未考虑次弯矩影响；桁架节点板厚度f=5mm，不满足规定；焊接工字形梁横向加劲肋与翼缘板相接处未切角；梁突缘支座突缘加劲板的伸出长度大于其2倍的厚度；柱脚锚栓按同时承受拉力和柱脚底部剪力设计，违反了有关规定；双肢格构柱插入杯口最小深度仅按1.5倍柱截面宽度取值（此值比0.5倍柱截面高度小）；在设计文件中未注明钢材除锈等级和所用的涂料名称及涂层厚度；地面以下的钢柱脚未要求用混凝土包裹；采用直接焊接的钢管桁架节点承受动力荷载；按现行设计规范设计的钢管桁架采用Q390等屈服强度fy大于345mpa的钢材；钢管结构主管与支管之间的夹角应不小于300.
钢结构综述：
钢结构通常有框架、框架-支撑，框撑筒体，巨型桁架，平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定（参见网壳规范）等。
结构选型时，应考虑它们不同的特点。钢结构整体布置应考虑结构的使用，荷载尽量均匀传递，支撑等耗能构件及连接的布置，结构的美学价值等。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
钢结构设计经验总结钢结构工程一般民用项目设计院的做得相对较少，而工业院和大型的设计院做得较多，如果仔细分析一下钢结构的设计规范：只讲了四点，一是基本的设计规定，二是构件计算，三是连接计算，四是构造要求。
第一，设计规定
记住一定注明钢材的强度等级、连接材料的型号，焊缝形式及焊缝的质量等级及对施工的要求。A级钢不保证冲击韧性，含碳量不作为交货条件，故不能用于抗震设防和焊接结构（此说法不太准确，但设计人可以接受，其实可焊还是不可焊，是碳当量决定的，而非含碳量）；在实际工程中，除了大跨度重级工作制吊车梁的下翼缘对接，以及大跨度钢桥的受拉构件的对接这种对质量要求很高的焊缝要求一级焊缝以外，其他场合很少用到一级。一般都要求二级。对于角焊缝，除了在要求熔透的情况（如对于轮压较大的吊车梁的上翼缘和腹板连接的角焊缝），其质量等级要求二级外，其他场合一般都用三级。
一些设计人员在设计说明中往往写道：高强度螺栓采用承压型高强度螺栓10.9S，这是一种不正确的说法。对于设计者只要给出高强度螺栓的性能等级和连接材料摩擦面的抗滑移系数即可，不必规定制造商采用何种螺栓。
“红丹两度打底，调和漆两度罩面”这种说明使得涂料的品牌不清（红丹有多种），漆膜层厚度不明（涂料应注明各层厚度），而且标准也太低，这是以前60年代的标准，至今仍有人这么用，说明对防腐的不重视。
第二，构件计算
集中荷载较大处，需设置横向加劲肋或进行局部承压计算；钢梁受压翼缘自由长度l1与其宽度b1的比值超过规范限值时，需进行整体稳定验算；箱型梁虽抗扭特性较好，但截面尺寸不满足也需进行整体稳定验算；支座反力较大的梁端支承加劲肋需按照轴压计算其在梁平面外的稳定性，且对连接焊缝进行计算；构件宽厚比和高厚比的要求，特别是当设计中考虑截面塑性发展与塑性设计时的要求更严（注意区分受压构件和受弯构件宽厚比的不同）；单角钢受压构件长细比，需采用角钢的最小回转半径，而非角钢平行轴的回转半径；轴心受压构件需按规范规定计算剪力；设计桁架时的桁架腹杆平面内、外的计算长度不可想当然取其几何长度，规范有其考虑和规定；交叉腹杆的平面外计算长度要注意。
第三，连接计算
焊缝计算长度要减去2倍焊脚尺寸；普通螺栓不可仅仅按照受剪承载力来确定螺栓数量；高钢中规定，抗震设计时采用摩擦型的高强螺栓，但连接的极限承载力计算按螺杆与孔壁接触考虑；直接承受动力荷载的结构不可采用承压型高强螺栓；摩擦型的拼接时，螺栓沿受力方向的连接长度超过15D0，螺栓承载力需折减，大于60d0时，折减系数为0.7；柱梁的刚性连接，需进行柱腹板在梁翼缘范围内的节点域计算；连接节点板在拉力和剪力下，需进行强度验算；在压力下不可忽略稳定性验算；桁架节点板自由边长与其厚度有要求，否则要采取措施；梁端支座底板厚度也需进行计算；轴心受压柱底与柱底板角焊缝也需计算。
第四，构造要求
非采暖地区的房屋钢柱与屋面钢梁刚接，横向温度区段大于120米。又未计算温度应力或变形影响；构件板件的现场拼接对接焊缝，设计文件中只注明采用剖口焊，未给出剖口形式；对接焊缝拼接处，焊件的厚度在一侧相差4mm以上，在厚度方向应做斜角；侧角焊缝连接计算中，按焊缝全长计算，未考虑只能按60hf有效长度计算，连接设计不安全；角焊缝的焊脚尺寸hf小于l.5（t）1/2；直接承受动力荷载的结构，对角焊缝的表面形状未提出要求；板件端部采用两条侧面角焊缝连接时，两条侧面角焊缝之间的距离过大；角钢与节点板采用三面围焊，但对围焊未提出施焊要求；在摩擦型连接高强度螺栓连接范围内，构件接触面的处理方法未在图中说明；高强度螺栓连接的构件，螺栓中心至构件边缘距离不满足最小容许距离；直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接未采取防止螺帽松动措施，或采用打乱丝扣等损伤性措施；工字形实腹柱腹板计算高度h0与其厚度tw之比大于80（235/fy）1/2，未设置横向加劲肋；较高的格构式柱末设置横隔；桁架弦杆采用H型钢，H型钢的高度与其在平面内的几何长度之比大于l/10，未考虑次弯矩影响；桁架节点板厚度f=5mm，不满足规定；焊接工字形梁横向加劲肋与翼缘板相接处未切角；梁突缘支座突缘加劲板的伸出长度大于其2倍的厚度；柱脚锚栓按同时承受拉力和柱脚底部剪力设计，违反了有关规定；双肢格构柱插入杯口最小深度仅按1.5倍柱截面宽度取值（此值比0.5倍柱截面高度小）；在设计文件中未注明钢材除锈等级和所用的涂料名称及涂层厚度；地面以下的钢柱脚未要求用混凝土包裹；采用直接焊接的钢管桁架节点承受动力荷载；按现行设计规范设计的钢管桁架采用Q390等屈服强度fy大于345mpa的钢材；钢管结构主管与支管之间的夹角应不小于300。
钢结构综述：
钢结构通常有框架、框架-支撑，框撑筒体，巨型桁架，平面（桁）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定（参见网壳规范）等。
结构选型时，应考虑它们不同的特点。钢结构整体布置应考虑结构的使用，荷载尽量均匀传递，支撑等耗能构件及连接的布置，结构的美学价值等。
钢结构工程钢结构设计