高清PDF《中华钢结构论坛精华集系列丛书(4) 钢结构连接与节点(下)》万叶青、齐煜、袁鑫
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所属分类:图书手册
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分享时间:2022-10-19
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本书是按照工程设计的习惯,依据《钢结构设计规范》(GB50017一2003)和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002),参考《钢结构连接节点设计手册》和《钢结构设计手册》等资料,将中华钢结构论坛(www.okok.org)上的相关内容精选归类,并深入整理提升后编写而成。汇集了大量钢结构连接节点的实例及其设计中的常见问题,涉及基本概念、荷载条件、计算分析、连接节点、构造做法、设计图例等方面,涵盖了钢结构连接节点中绝大多数问题。书中内容注重理论与实践的结合,力求实用、系统与深入。
全书共七个部分,四十九章,分为上、下两册。下册包括五个部分,三十三章。
本书适用于建筑结构设计、施工和管理人员,亦可供相关专业的教师和学生学习参考。
什么是轻钢结构?
随着建筑工程技术的不断进步,在近几十年时间里,建筑领域在钢结构方面的技术取得了飞速发展,出现了越来越多的“轻钢结构”建筑物,该项技术得到了较快发展,其技术水平也日趋成熟。
因为轻钢结构自重轻、承载能力相对较小,在发展的初始阶段多用于荷载较小、跨度不大的简易建筑中。到了20世纪80年代后期,逐步扩大应用的范围,以至仓库、办公楼、民用住宅、工业建筑和体育公用设施等中都有应用。
这类“轻钢结构”的出现,给结构体系、建筑材料、造型色彩、加工运输、安装施工、防腐、防火等方面带来了许多变革。这些变革无疑是对传统的建筑结构设计的一个挑战,设计人员需要突破一些常规的设计理念、分析方法和构造做法等的约束。综合来看,无论是结构体系、荷载条件、分析方法,乃至连接构造等方面都与普通钢结构的要求和做法有所不同。因此,为了确保建筑物的安全适用,在设计之前,设计人员首先要明确或假定结构的类型或属性,建筑物是否为轻钢结构。可以说,现今的理论水平、计算技术、制作加工和运输安装等条件的发展为“轻钢结构”实施提供了良好的技术保障。
“轻钢结构”只是一种较为宽泛的概念,没有较为具体的定义,也没有非常严格的界限,再加上有些建筑结构的形式较为复杂,结构设计人员有时很难判断结构的类型属性。这就给设计人员,特别是刚开始学习结构设计的人带来许多困难,在面对这样的结构形式时,经常会感到无从下手。为了解决这个问题,有必要将涉及轻钢结构和普钢结构的设计要素和技术条件进行分类比较。
一般而言,钢结构的类型大致可以分为轻型钢结构房屋、普通钢结构厂房、高层钢结构等。结构类型涉及因素较多,例如,选用材料、结构形式、风荷载、设备荷载、结构自重、地震作用等。轻钢结构的结构体系主要是门式刚架结构,而普钢结构包括刚架、排架、框架,以及大跨度空间结构等。
为了便于广大工程设计研究人员学习和应用,我们把一些结构类型和规定简单汇总于下表,结合中华钢结构论坛中帖子的讨论和,点评,期望能给大家一些启示。
钢结构设计常用的规范包括以下几个:
(1)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002);
(2)《钢结构设计规范》(GB50017一2003);
(3)《建筑抗震设计规范》(GB50011一2010);
(4)《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99一98):
(5)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018一2002);
(6)《钢结构工程施工规范》(GB50755一2012)。
轻钢与普钢比较
结构的类型不同,考虑的设计条件也不一样,例如,荷载条件、结构体系、支撑设置、计算方法、构造要求,以及节点做法等都有不同的规范和规程要求。
钢结构的连接节点设计与钢结构类型密切相关。在轻型门式刚架钢结构中,大量采用了端板连接的形式。这种节点便于制作安装,大大缩短了建设周期。
由于轻钢结构自重轻,抗震性能和抵御变形能力都比较好,但对风荷载和雪荷载作用比较敏感。在实际工程中可以看到有一些轻钢结构建筑物被大雪压垮、被大风破坏的例子。对于地震作用,轻钢结构房屋往往具有一定优势。而普钢结构厂房需要考虑抗震要求,其结构体系和连接节点应符合《建筑抗震设计规范》(GB50011一2010)的规定。
因此,在轻钢结构设计中,需要注意以下两点:
(1)轻钢结构对风荷载比较敏感,要注意结构的抗风能力,体形系数的取值要合适。重点关注部位:雨篷结构和檩条连接等。
(2)轻钢结构往往荷载较小,外部荷载的变化对结构体系会有影响。设计中应当考虑雪荷载的分布系数。重点关注部位:女儿墙或高低跨处的刚架和檩条。
内容索引:
第3部分门式刚架轻钢结构
第一章概念问题…………………3
第二章连接设置25
第三章端板螺栓35
第四章端板厚度计算45
第五章节点域计算49
第六章抗风柱及柱上节点56
第七章刚架中柱连接63
第八章主次梁连接68
第九章系杆连接73
第十章交叉支撑82
第十一章柱脚锚栓91
第十二章柱脚抗剪键…100
第十三章铰接柱脚………114
第十四章刚接柱脚……120
第十五章其他柱脚连接问题125
第十六章加工与安装…134
第十七章围护结构…139
第4部分多高层钢结构第一章
综合讨论…………153
第二章柱上节点161
第三章梁与柱连接…164
一、概念问题…164
二、节点计算…172
三、梁柱连接悬臂段179
四、箱形截面连接181
五、梁柱斜交及梁上柱195
六、其他梁柱连接…201
第四章梁与梁的连接…212
一、主次梁连接…………212
二、梁的拼接…219
三、次梁斜交及偏心222
四、梁的其他连接231
第五章柱脚节点…241
第六章支撑连接…249
第5部分桁架及网架
第一章钢屋架257
一、概念问题257
二、连接节点265
第二章钢桁架…273
一、概念问题273
二、计算设计286
三、节点板要求290
第三章空间网架结构…295
第四章管桁架…303
一、概念问题303
二、连接计算…309
三、节点设计316
四、试验研究…………323
第6部分吊车梁节点
第一章吊车梁341
一、一般概念…341
二、连接设计355
三、其他连接…362
第二章牛腿节点371
一、设计计算371
二、特殊牛腿379
第三章吊车梁与牛腿连接…392
一、连接设计…392
二、连接方式400
第7部分钢与其他材料连接
第一章钢与混凝土连接…415
一、钢梁与混凝土柱……415
二、钢柱与混凝土连接…425
三、组合结构连接…434
四、植筋与埋件440
五、其他连接问题450
第二章钢与砌体及木结构连接…456
第三章支座节点…459
一、支座类型459
二、钢梁与天桥等支座463
三、其他问题469