钢结构设计（于明鑫）

1.扩大了适用范围，教学内容首次同时面向建筑工程和桥梁工程，适用面更广 2.引入工程实例，强化学生对课程知识内容的理解 3.结合现行行业规范，增加计算手册内容，提升学生工程实践能力

本书与应用型人才培养的具体要求紧密结合，详细介绍了钢结构设计的相关内容，涵盖“钢结构原理”“建筑钢结构”和“钢桥”3部分内容。与土木工程钢结构设计行业一线岗位的具体要求紧密结合。本书主要包括钢结构的基本介绍、钢结构材料、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件、压弯和拉弯构件、屋盖结构、门式刚架结构、多层建筑钢结构和钢桥等内容。本书不仅提供了严谨翔实的理论知识，更有丰富的例题分析，帮助读者更好地实现理论与实践相结合。 本书适用于各类院校土木工程类专业学生的钢结构设计课程学习，也可作资料，为相关工程技术人员的具体工作提供参考依据。

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第1篇钢结构原理1 第1章绪论1 1.1钢结构的特点1 1.2钢结构的应用和发展2 1.2.1钢结构的应用2 1.2.2钢结构的发展3 1.3钢结构的设计方法3 1.3.1概述3 1.3.2概率极限状态设计方法4 1.3.3设计表达式4 习题5 第2章钢结构材料6 2.1钢结构对材料的要求6 2.2钢材的破坏形式6 2.3钢材的主要性能7 2.3.1强度性能7 2.3.2塑性性能8 2.3.3冷弯性能8 2.3.4冲击韧性8 2.4各种因素对钢材主要性能的影响9 2.4.1化学成分9 2.4.2冶金缺陷10 2.4.3钢材硬化10 2.4.4温度影响10 2.4.5反复荷载作用11 2.4.6复杂应力作用下钢材的屈服条件11 2.5钢的种类和钢材的选择12 2.5.1钢的种类12 2.5.2钢材的选择13 习题15 第3章钢结构的连接16 3.1焊缝连接的基本知识16 3.1.1焊缝连接的特点16 3.1.2焊缝连接的形式16 3.1.3焊缝施焊的方法17 3.1.4焊缝缺陷及检验18 3.2对接焊缝连接的设计18 3.2.1等级要求及强度计算18 3.2.2构造要求19 3.3角焊缝的连接设计19 3.3.1角焊缝的工作性能19 3.3.2直角角焊缝强度计算的基本公式20 3.3.3角焊缝的等级要求20 3.3.4角焊缝的构造要求21 3.3.5承受弯矩、剪力或轴力作用23 3.3.6承担扭矩与剪力作用24 3.3.7直角角焊缝连续计算的应用举例25 3.4焊接残余应力和焊接变形27 3.4.1焊接残余应力分类27 3.4.2焊接残余应力对结构性能的影响28 3.4.3焊接变形的形式28 3.4.4减少焊接应力和焊接变形的方法28 3.5螺栓的基本知识29 3.5.1螺栓连接的形式及特点29 3.5.2螺栓的排列要求30 3.5.3螺栓连接的构造要求30 3.6普通螺栓连接设计31 3.6.1螺栓抗剪的工作性能31 3.6.2普通螺栓的抗剪连接31 3.6.3普通螺栓的抗拉连接33 3.6.4普通螺栓受拉剪共同作用33 3.6.5普通螺栓连接计算的应用举例34 3.7高强度螺栓连接的设计36 3.7.1高强度螺栓的预拉力及抗滑移系数36 3.7.2高强度螺栓的抗剪连接37 3.7.3高强度螺栓的抗拉连接38 3.7.4高强度螺栓受拉剪共同作用39 习题40 第4章轴心受力构件41 4.1概述41 4.2轴心受力构件的强度和刚度43 4.2.1强度计算43 4.2.2刚度计算46 4.2.3轴心拉杆的设计47 4.3轴心受压构件的稳定48 4.3.1整体稳定的计算48 4.3.2局部稳定计算55 4.4轴心受压柱的设计58 4.4.1实腹柱设计58 4.4.2格构柱设计64 4.4.3柱的横隔67 4.5柱头和柱脚69 4.5.1梁与柱的连接69 4.5.2柱脚70 习题74 第5章受弯构件78 5.1受弯构件的形式和应用78 5.1.1实腹式受弯构件——梁78 5.1.2格构式受弯构件——桁架79 5.2梁的强度和刚度80 5.2.1梁的强度81 5.2.2梁的抗剪强度85 5.2.3梁的局部承压强度86 5.2.4梁在复杂应力作用下的强度计算87 5.2.5梁的刚度87 5.3梁的整体稳定88 5.3.1梁整体稳定的概念88 5.3.2梁整体稳定的保证89 5.3.3梁整体稳定的计算方法90 5.4梁的局部稳定93 5.4.1受压翼缘的局部稳定94 5.4.2腹板的局部稳定95 5.4.3加劲肋的构造和截面尺寸96 5.4.4支承加劲肋的计算97 5.5型钢梁的设计99 5.5.1单向弯曲型钢梁99 5.5.2双向弯曲型钢梁100 5.6组合梁的设计104 5.6.1试选截面104 5.6.2截面验算106 5.6.3组合梁截面沿长度的改变106 5.6.4焊接组合梁翼缘焊缝的计算107 5.7梁的拼接、连接和支座108 5.7.1梁的拼接108 5.7.2次梁与主梁的连接109 5.7.3梁的支座110 习题114 第6章拉弯和压弯构件116 6.1概述116 6.2拉弯和压弯构件的强度117 6.3压弯构件的稳定119 6.3.1弯矩作用平面内的稳定119 6.3.2弯矩作用平面外的稳定123 6.3.3双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定124 6.3.4压弯构件的局部稳定125 6.4压弯构件（框架柱）的设计126 6.4.1框架柱的计算长度126 6.4.2实腹式压弯构件的设计131 6.4.3格构式压弯构件的设计134 习题140 第2篇建筑钢结构设计142 第7章屋盖结构142 7.1厂房结构的形式和布置142 7.1.1厂房结构的组成142 7.1.2厂房结构的设计步骤144 7.1.3柱网和温度伸缩缝的布置144 7.2厂房结构的框架形式145 7.2.1横向框架主要尺寸和计算简图145 7.2.2横向框架的荷载和内力147 7.2.3框架柱的类型148 7.2.4纵向框架的柱间支撑150 7.3钢屋架设计151 7.3.1屋盖结构的形式151 7.3.2屋盖支撑156 7.3.3简支屋架设计160 7.3.4刚接屋架（框架横梁）设计特点191 第8章门式刚架钢结构193 8.1结构形式和布置193 8.2荷载计算及荷载组合195 8.3刚架的内力和侧移计算196 8.3.1内力计算196 8.3.2变形计算197 8.4变截面刚架柱和梁的设计198 8.4.1梁、柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后强度的利用198 8.4.2刚架梁、柱构件的强度计算199 8.4.3梁腹板加劲肋的配置200 8.4.4斜梁整体稳定计算和隅撑设置200 8.4.5刚架柱整体稳定计算201 8.5刚架节点设计202 8.5.1斜梁与柱的连接和斜梁拼接202 8.5.2摇摆柱与斜梁的连接节点205 第9章多层建筑钢结构206 9.1多高层钢结构的特点206 9.2多高层钢结构的结构体系和布置206 9.2.1主要结构类型206 9.2.2钢结构体系的选型与布置要求208 9.2.3各种结构体系的组成210 9.3钢结构的抗震性能化设计214 9.3.1材料要求215 9.3.2抗震承载性能等级和性能系数215 9.3.3抗震性能化设计基本步骤217 9.3.4抗震承载力验算218 9.3.5基本抗震措施223 9.4钢结构防火设计227 9.4.1概述227 9.4.2耐火等级和耐火极限228 9.4.3防火保护层的设计厚度229 9.4.4防火保护措施230 第3篇钢桥设计231 第10章钢桥231 10.1钢桥类型231 10.1.1按结构受力体系分类231 10.1.2按钢梁截面形式分类233 10.1.3其他分类方式234 10.2钢桥设计一般要求234 10.2.1设计原则234 10.2.2效应组合235 10.3钢箱梁桥的结构和计算236 10.3.1钢箱梁结构概述236 10.3.2钢箱梁计算概述236 习题241 附录242 附录1钢材和连接强度设计值242 附录2受弯构件的挠度允许值244 附录3梁的整体稳定系数245 附录4轴心受压构件的稳定系数246 附录5柱的计算长度系数248 附录6疲劳计算的构件和连接分类250 附录7型钢表252 参考文献261