钢结构

　　《钢结构》是“十三五”国家重点出版物出版规划项目中“面向可持续发展的土建类工程教育丛书”立项教材之一，内容参照全国高校土木工程学科专业指导委员会审定通过的“钢结构”课程知识单元和知识点，结合了行业相关新规范，融人了行业新技术、新进展。《钢结构》分上、下两篇，上篇为钢结构设计原理，共7章，内容包括绪论，钢结构的材料，钢结构的连接，轴心受力构件，受弯构件，拉弯和压弯构件，钢结构的节点设计；下篇为钢结构设计，共6章，内容包括轻型门式刚架结构设计，重型工业厂房钢结构设计，大跨度房屋钢结构设计，多层及高层房屋钢结构设计，钢板剪力墙设计，钢结构的制作、安装与防护。《钢结构》可作为高等学校土木工程专业学生的教材，也可作为土木工程相关从业者提供参考。

　　陈志华，天津大学建筑工程学院教授，博士生导师，天津市房屋建筑钢结构技术工程中心主任，兰州理工大学挂职党委常委、副校长。获新世纪百千万人才工程人选、国务院政府特殊津贴专家、全国百篇优博指导教师等荣誉称号。兼任中国钢结构协会房屋钢结构分会副理事长、中钢协质量安全检测鉴定委员会副理事长，天津市钢结构学会理事长/协会会长。天津市杰出津门学者和高层次创新型科技领军人才。主持国家各级科研项目30余项，发表SCI/EI检索论文200余篇，获得授权发明专利30余项，出版著作和教材10余部，编写标准30余部，完成人获国家科技进步二等奖1项、省部级特等奖2项、省部级一等奖5项。主要研究方向：钢结构、空间结构和组合结构。

前言

上篇钢结构设计原理

第1章绪论2

学习目标2

1.1钢结构的特点2

1.2钢结构的结构形式和应用范围4

1.3钢结构的破坏形式6

1.4钢结构的设计方法7

1.5钢结构的发展方向11

1.6我国钢结构的法规性文件13

思考题与习题13

第2章钢结构的材料14

学习目标14

2.1钢结构用钢材概述14

2.2钢材的主要性能和指标16

2.3影响钢材性能的主要因素19

2.4复杂应力作用下钢材的屈服条件21

2.5钢材的种类、规格及其选用23

思考题与习题28

第3章钢结构的连接30

学习目标30

3.1钢结构的连接方法30

3.2焊接连接的特性32

3.3焊缝的构造与计算38

3.4焊接残余应力和残余变形60

3.5焊接梁翼缘焊缝的计算65

3.6螺栓及铆钉连接构造67

3.7普通螺栓连接的计算69

3.8高强度螺栓连接的计算80

思考题与习题89

第4章轴心受力构件92

学习目标92

4.1概述92

4.2轴心受力构件的强度和刚度93

4.3轴心受压构件的整体稳定95

4.4实腹式轴心受压构件的局部稳定104

4.5实腹式轴心受压构件的截面设计109

4.6格构式轴心受压构件的计算112

思考题与习题123

第5章受弯构件124

学习目标124

5.1概述124

5.2梁的弯曲126

5.3梁的扭转131

5.4梁的弯扭135

5.5梁的整体稳定性135

5.6梁的局部稳定和加劲肋的设计149

5.7考虑腹板屈曲后强度的设计161

5.8型钢梁截面设计164

5.9组合梁截面设计166

5.10梁的拼接连接176

思考题与习题178

第6章拉弯和压弯构件180

学习目标180

6.1拉弯和压弯构件的特点180

6.2拉弯和压弯构件的强度182

6.3压弯构件的稳定185

6.4压弯构件（框架柱）的设计196

思考题与习题199

第7章钢结构的节点设计200

学习目标200

7.1概述200

7.2柱柱连接的节点设计201

7.3梁梁连接的节点设计204

7.4梁柱连接的节点设计206

7.5柱脚设计214

思考题与习题221
下篇钢结构设计

第8章轻型门式刚架结构设计223

学习目标223

8.1概述223

8.2结构形式与结构布置226

8.3荷载与荷载效应组合232

8.4结构设计235

8.5设计实例256

思考题与习题256

第9章重型工业厂房钢结构设计258

学习目标258

9.1结构构成与结构布置258

9.2结构的荷载计算与内力分析261

9.3厂房屋盖钢结构设计262

9.4厂房吊车梁钢结构设计279

思考题与习题293

第10章大跨度房屋钢结构设计294

学习目标294

10.1概述294

10.2钢管桁架结构300

10.3空间网格结构315

10.4悬索结构330

10.5薄膜结构339

10.6索穹顶结构347

10.7张弦（弦支）结构体系356

思考题与习题372

第11章多层及高层房屋钢结构
设计374

学习目标374

11.1多层及高层房屋钢结构体系374

11.2多层及高层房屋钢结构的结构
布置381

11.3多层及高层房屋钢结构的力学
分析385

11.4楼盖布置与设计408

11.5框架柱设计418

11.6支撑设计424

11.7连接设计433

11.8多层框架设计算例分析444

思考题与习题445

第12章钢板剪力墙设计446

学习目标446

12.1绪论446

12.2钢板剪力墙的构成与优缺点446

12.3钢板剪力墙分类447

12.4钢板剪力墙简化分析模型452

12.5钢板剪力墙保温系统构造453

12.6钢板剪力墙的工程应用455

思考题与习题459

第13章钢结构的制作、安装与
防护460

学习目标460

13.1钢结构的制作460

13.2钢结构的安装469

13.3钢结构的防火477

13.4钢结构的防腐483

思考题与习题486

附录487

附录A焊缝的强度设计值487

附录B螺栓的最大、最小容许间距488

附录C角钢上螺栓或铆钉线距表488

附录D工字钢和槽钢腹板上螺栓
线距表488

附录E工字钢和槽钢翼缘上螺栓
线距表489

附录F单个高强度螺栓的预拉力
设计值P489

附录G钢材摩擦面的抗滑移系数μ489

附录H涂层连接面的抗滑移系数489

附录I轴心受压构件的稳定系数490

附录J型钢表493

附录K截面塑性发展系数表504

附录L结构或构件的变形容许值505

附表M柱的计算长度系数505

参考文献515