普通高等教育“十四五”规划教材-钢结构基本原理

本书主要根据新颁布的 《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）进行编写， 从钢结构的特点和未来发展 趋势着手，详细介绍了土木 工程项目建设中的钢结构的 基本原理。本书共分7章， 对钢结构的材料、连接方式 、结构形式、受力构件及其 破坏形式、计算原理和一般 计算方法进行阐述和说明。 本书可作为高等院校土 木工程专业的本科生和研究 生教材，也可供从事土木类 钢结构设计、施工的工程技 术人员参考。

1 绪论 1.1 钢结构定义 1.2 钢结构的分类和应用 1.2.1 民用建筑钢结构 1.2.2 一般工业建筑钢结构 1.2.3 高耸结构 1.2.4 多层和高层建筑 1.2.5 抗震要求较高的建筑 1.3 钢结构的发展 1.3.1 高性能钢材的发展 1.3.2 结构形式的革新 1.3.3 钢结构分析与设计理论的发展 1.4 钢结构建筑的建造优势 参考文献 2 钢结构的材料 2.1 钢材在单向均匀受拉时的工作性能 2.1.1 钢材的荷载变形曲线 2.1.2 钢结构用钢的工作特性 2.2 钢材在单轴反复应力作用下的工作性能 2.3 钢材在复杂应力作用下的工作性能 2.4 影响钢材性质的一般因素 2.4.1 钢材生产过程的影响 2.4.2 时效的影响 习题 参考文献 3 焊缝与螺栓 3.1 焊缝连接 3.2 焊接方法及焊缝连接形式 3.2.1 焊接方法 3.2.2 焊缝连接的形式及焊缝形式 3.2.3 焊缝缺陷及焊缝质量 3.2.4 焊缝符号 3.3 对接焊缝连接的构造及计算 3.3.1 对接焊缝的构造 3.3.2 对接焊缝的计算 3.4 角焊缝连接的构造及计算 3.4.1 角焊缝的形式和强度 3.4.2 角焊缝的构造要求 3.4.3 -直角角焊缝的计算 3.4.4 不同受力状态下直角角焊缝连接的计算 3.5 焊接应力和焊接变形 3.5.1 一焊接残余应力和焊接残余变形产生的原因 3.5.2 焊接残余应力和焊接变形产生的金相微观变化 3.5.3 焊接残余应力和变形的危害性及解决措施 3.6 螺栓 3.6.1 螺栓连接 3.6.2 普通螺栓连接的工作性能和计算 3.6.3 高强度螺栓连接的工作性能和计算 习题 参考文献 4 轴心受力构件 4.1 概述 4.1.1 轴心受力构件的定义 4.1.2 轴心受力构件的截面形式 4.2 轴心受力构件的强度和刚度 4.2.1 轴心受力构件的强度 4.2.2 轴心受力构件的刚度 4.3 轴心受压构件的稳定 4.3.1 轴心受压构件的整体稳定性 4.3.2 轴心受压构件的局部稳定 4.4 轴心受压柱的设计 4.4.1 实腹柱设计 4.4.2 格构柱设计 4.4.3 柱的横隔 4.5 柱头和柱脚 4.5.1 轴心受压柱的柱头 4.5.2 轴心受压柱的柱脚 习题 参考文献 5 受弯构件 5.1 受弯构件的形式和应用 5.1.1 实腹式受弯构件——梁 5.1.2 格构式受弯构件——桁架 5.2 受弯构件的强度和刚度 5.2.1 梁的强度 5.2.2 梁的刚度 5.3 整体稳定计算 5.3.1 受弯构件整体稳定的概念 5.3.2 影响受弯构件整体稳定性的主要因素 5.3.3 受弯构件的临界荷载 5.3.4 梁整体稳定的保证 5.3.5 梁的整体稳定计算公式 5.3.6 梁的整体稳定系数 5.4 局部稳定和加劲肋的配置 5.4.1 梁的局部稳定 5.4.2 加劲肋的配置 5.4.3 支承加劲肋的计算 5.5 考虑腹板屈曲后强度的梁的计算 5.5.1 梁腹板屈曲后的抗剪承载力 5.5.2 梁腹板屈曲后的抗弯承载力 5.5.3 弯矩、剪力共同作用时，考虑腹板屈曲后强度的验算 5.5.4 加劲肋和封头肋板的设计 5.6 型钢梁的截面设计 5.6.1 单向弯曲型钢梁 5.6.2 双向弯曲型钢梁 5.7 焊接梁的设计 5.7.1 截面选择 5.7.2 截面验算 5.7.3 组合梁截面沿长度的改变 5.7.4 焊接组合梁翼缘焊缝的设计计算 5.8 梁的拼接、连接和支座 5.8.1 梁的拼接 5.8.2 梁的连接 5.8.3 梁的支座 5.9 其他类型的梁 5.9.1 蜂窝梁 5.9.2 异种钢组合梁 5.9.3 预应力钢梁 5.9.4 钢与混凝土组合梁 习题 参考文献 6 拉弯和压弯构件 6.1 概述 6.2 拉弯和压弯构件的强度 6.3 实腹式压弯构件的稳定 6.3.1 弯矩作用平面内的稳定 6.3.2 弯矩作用平面外的稳定 6.3.3 双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定 6.3.4 压弯构件的局部稳定 6.4 压弯构件（框架柱）的计算长度 6.4.1 单层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 6.4.2 多层等截面框架柱在框架平面内的计算长度 6.4.3 框架柱在框架平面外的计算长度 6.4.4 压弯构件（框架柱）的抗震构造措施 6.5 实腹式压弯构件的设计 6.5.1 截面形式 6.5.2 截面选择及验算 6.5.3 构造要求 6.6 格构式压弯构件的设计 6.6.1 弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件 6.6.2 弯矩绕实轴作用的格构式压弯构件 6.6.3 双向受弯的格构式压弯构件 6.6.4 格构柱的横隔及分肢的局部稳定 6.7 框架柱的柱头和柱脚及抗震措施 6.7.1 柱头 6.7.2 柱脚 6.7.3 梁与柱连接的抗震构造要求 习题 参考文献 7 Tekla Structure应用 7.1 Tekla Structures软件简介 7.2 简易工业厂房