钢结构设计手册 第四版 (下册) 但泽义主编 柴昶李国强童根树副主编 中国建筑工业出版杜 目 录 上册 第1章总则 1 1.1我国建筑钢结构的应用与发展 .1 1.2钢结构的特点 ...11 1.3钢结构的应用范围13 1.4钢结构在不同使用条件下的工作特点14 1.5钢结构工程设计的基本要求 17 参考文献 20 第2章材料 21 2.1概述 21 2.2建筑用钢的类别 26 2.3钢的性能 31 2.3.1钢的力学性能 31 2.3.2钢的工艺性能 36 2.4各种因素对钢材性能的影响 37 2.4.1钢材中化学成分对钢材性能的影响 37 2.4.2环境温度对钢材性能的影响 39 2.4.3钢材冶炼、轧制与加工工艺对材质的影响41 2.4.4应力状态对钢材性能的影响 44 2.5常用结构用钢与钢材的标准 45 2.5.1钢与钢材产品标准的类别 45 2.5.2常用结构钢钢种的标准与性能指标 48 2.5.3常用钢板标准与性能及规格 60 2.5.4常用钢管的标准、性能及规格 .66 2.5.5常用型钢标准 .73 2.5.6棒材与线材标准75 2.6连接材料 77 2.6.1紧固件材料的标准、性能与规格 77 2.6.2焊接材料的分类、标准与性能 83 2.7国外结构用钢 87 2.7.1概述 87 2.7、2美国结构用钢88 目录3 2.7.3日本结构用钢 95 2.7.4欧洲结构用钢 107 参考文献 112 第3章设计基本规定 114 3.1钢结构工程设计一般规定 114 3.1.1工程结构设计的基本原则与基本要求114 3.1.2设计使用年限和耐久性 115 3.1.3结构的安全等级和可靠性116 3.2结构上的荷载与作用 118 3.2.1荷载与作用的分类 118 3.2.2荷载与作用的计算与取值 119 3.2.3荷载与作用的组合 122 3.2.4地震作用的计算124 3.3极限状态设计 125 3.3.1一般规定125 3.3.2承载能力极限状态设计 126 3.3.3正常使用极限状态设计 128 3.4材料选用与设计指标 128 3.4.1材料标准128 3.4.2材料选用129 3.4.3设计指标 132 3.5结构容许变形与舒适度限值 138 3.5.1一般规定 138 3.5.2结构的变形与位移容许限值 .139 3.6结构分析 144 3.6.1一般规定144 3.6.2结构模型与作用模型145 3.6.3结构抗震分析计算145 3.7结构检验与加固设计 148 3.7.1结构检验 148 3.7.2结构的加固补强设计 149 3.8结构防护设计 .150 3.8.1钢结构防腐涂装设计 .150 3.8.2钢结构的隔热防护 151 3.8.3钢结构的防火设计151 参考文献 152 第4章结构体系 153 4.1概述 153 4.2单层钢结构 ...
书名 1
目录 2
第12章 多层与高层钢结构 19
12.1 结构体系19
12.1.1 结构体系基本概念19
12.1.2 各种结构体系的受力性能20
12.1.3 结构布置的基本要求30
12.1.4 主要结构构件形式33
12.2 结构设计基本要求35
12.2.1 结构承载力验算要求35
12.2.2 结构变形验算要求36
12.2.3 结构舒适度验算要求37
12.3 结构计算的基本要求39
12.3.1 一般规定39
12.3.2 结构弹性分析计算40
12.3.3 结构弹塑性分析计算41
12.4 结构分析42
12.4.1 结构分析方法42
12.4.2 结构分析有限元方法42
12.4.3 结构分析近似手算方法46
12.4.4 结构弹塑性地震反应分析54
12.5 抗震设计64
12.5.1 抗震设计的设防与计算要求64
12.5.2 抗震概念设计要求68
12.5.3 抗震构造要求75
12.5.4 隔震与减震设计81
12.6 多高层钢结构抗震设计实例93
12.6.1 概述93
12.6.2 多层框架结构94
12.6.3 高层框架-支撑筒结构96
12.6.4 大悬挑钢结构桁架转换结构97
12.6.5 多层钢结构隔震住宅99
12.6.6 防屈曲支撑101
12.6.7 钢管混凝土框架-钢支撑筒体结构102
参考文献105
第13章 节点连接 109
13.1 节点的分类109
13.1.1 按节点部位109
13.1.2 按节点构造形式113
13.1.3 按节点刚度114
13.1.4 按材料材质117
13.2 设计基本规定118
13.2.1 节点设计的极限状态118
13.2.2 节点连接的承载力118
13.2.3 节点的构造原则119
13.3 拼接节点119
13.3.1 型材拼接的类别与构造配置要求119
13.3.2 拼接节点设计一般规定120
13.3.3 H型钢栓-焊拼接的计算与构造122
13.3.4 H型钢栓-焊拼接计算示例125
13.4 框架梁柱刚性节点126
13.4.1 栓焊连接刚性节点127
13.4.2 全焊接连接刚性节点139
13.4.3 全栓连接刚性节点142
13.4.4 抗震改进节点149
13.5 框架梁柱铰接节点165
13.6 组合梁与柱连接半刚性节点167
13.6.1 半刚性连接节点的形式与应用条件167
13.6.2 半刚性连接框架设计要求173
13.6.3 端板式半刚性连接节点受力性能参量178
13.6.4 端板式半刚性连接节点构造要求201
13.7 连接板节点203
13.7.1 连接板节点的形式和构造要求203
13.7.2 连接板节点的计算方法206
13.7.3 连接板节点的计算实例218
13.8 柱脚节点229
13.8.1 柱脚类型与适用范围及基本构造要求229
13.8.2 外露式柱脚的计算与构造及计算实例230
13.8.3 外包式柱脚的计算与构造及计算实例252
13.8.4 埋入式柱脚的计算与构造及计算实例259
13.8.5 插入式柱脚的计算与构造及计算实例265
13.9 铸钢节点与支座节点271
13.9.1 铸钢节点设计271
13.9.2 球较支座节点的计算与构造302
13.9.3 销轴支座节点的计算与构造308
13.10 单向螺栓连接节点308
13.10.1 单向螺栓308
13.10.2 H形梁与矩形钢管柱外伸端板连接节点311
13.10.3 H形梁与矩形钢管柱平齐端板连接节点322
附录A 单向螺栓及参数要求323
参考文献324
第14章 塑性设计 328
14.1 塑性设计的基本概念328
14.1.1 钢材的弹塑性328
14.1.2 截面的受弯和压弯承载力计算328
14.1.3 受弯构件的抗剪强度计算331
14.1.4 压弯截面形成塑性较后的塑性流动331
14.1.5 在轴力和弯矩作用下的弹塑性性能331
14.1.6 框架在塑性转动过程中的内力重分布332
14.1.7 塑性极限分析的上下限定理333
14.1.8 塑性较附近的局部失稳333
14.1.9 弯矩调幅法代替塑性分析，调幅幅度的确定334
14.1.10 连续梁的弹塑性畸变失稳334
14.1.11 塑性设计的钢梁的侧向长细比限值335
14.1.12 塑性设计构件的平面内稳定计算336
14.1.13 弯矩作用平面外的稳定性336
14.1.14 门式刚架梁的撑336
14.1.15 塑性设计的抗弯极限承载力设计值的说明337
14.1.16 塑性设计连续梁的变形验算338
14.1.17 双重抗侧力结构中框架部分的塑性设计339
14.2 连续梁的塑性内力分析及设计340
14.2.1 塑性分析方法的优点和条件340
14.2.2 超静定连续梁的塑性分析方法341
14.2.3 计算实例342
14.3 门式刚架的塑性内力分析和设计344
14.3.1 静力平衡法344
14.3.2 单层单跨门式刚架静力法分析344
14.3.3 单层门式刚架塑性设计350
14.3.4 刚架内力塑性分析的机构控制法352
14.3.5 刚架内力塑性分析的机构控制法算例353
14.4 多层规则框架的塑性破坏机构控制和塑性设计356
14.4.1 多层框架的塑性分析356
14.4.2 多层框架的弯矩调幅法358
14.5 高层结构中框架部分的塑性设计360
参考文献365
第15章 钢管结构 366
15.1 概述366
15.1.1 钢管结构的种类、特点及技术标准366
15.1.2 钢管结构对材料的性能要求367
15.2 结构选型及构件设计370
15.2.1 构件及结构选型370
15.2.2 设计的一般规定372
15.2.3 钢管构件设计374
15.2.4 钢管格构柱设计375
15.2.5 钢管架的设计步骤377
15.3 钢管结构节点承载力计算377
15.3.1 一般规定377
15.3.2 圆钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算378
15.3.3 矩形钢管直接焊接节点和局部加劲节点的计算390
15.3.4 支管端部压扁节点的计算397
15.3.5 节点板与圆管连接节点计算399
15.4 钢管结构节点构造要求401
15.4.1 一般构造要求401
15.4.2 多个支管搭接节点的构造要求402
15.4.3 支管端部压扁节点的构造要求403
15.4.4 加劲钢管节点的构造要求403
15.4.5 钢管拼接的构造406
15.4.6 柱脚和支座的构造406
15.4.7 管桁架上弦与屋面构件的连接构造407
15.5 无加劲直接焊接钢管节点的刚度408
15.5.1 圆管节点刚度408
15.5.2 矩形管节点刚度409
15.5.3 空腹架无加劲钢管焊接节点的刚度判别条件409
15.6 设计实例410
15.6.1 圆管三角立体椅架及节点设计实例410
15.6.2 圆管空腹桁架及节点设计实例413
15.6.3 矩形管节点设计实例416
参考文献417
第16章 预应力钢结构 418
16.1 概述418
16.1.1 预应力钢结构应用发展概况418
16.1.2 预应力钢结构的分类、特点及适用范围419
16.2 材料422
16.2.1 拉索的类别与构造要求422
16.2.2 钢丝绳拉索424
16.2.3 钢丝束拉索426
16.2.4 钢拉杆430
16.2.5 高钒拉索（锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线拉索）436
16.2.6 锚固体系及配件443
16.3 结构体系与选型446
16.3.1 常用预应力钢结构体系及分类446
16.3.2 张弦结构体系446
16.3.3 弦支穹顶结构体系451
16.3.4 索穹顶结构体系452
16.3.5 斜拉结构体系457
16.3.6 悬索结构体系459
16.3.7 预应力衔架结构体系462
16.3.8 结构选型464
16.4 结构分析与设计465
16.4.1 一般规定465
16.4.2 初始预应力状态确定466
16.4.3 静力分析467
16.4.4 风效应分析467
16.4.5 地震效应分析468
16.4.6 结构设计流程469
16.4.7 概念设计要点470
16.5 节点设计与构造472
16.5.1 一般规定472
16.5.2 节点设计原则473
16.5.3 节点设计流程473
16.5.4 节点与连接的计算474
16.5.5 节点设计构造示例475
16.6 设计实例488
16.6.1 单向张弦梁-北京北站雨棚钢结构设计488
16.6.2 双向张弦梁-国家体育馆屋盖钢结构设计496
16.6.3 弦支穹顶结构-北京工业大学体育馆屋盖钢结构设计501
16.6.4 索穹顶结构-鄂尔多斯伊旗索穹顶结构设计509
16.6.5 悬索结构-良乡污水处理厂屋盖结构设计519
16.6.6 架预应力-天津水运厅屋盖钢结构设计525
参考文献531
第17章 钢-混凝土组合结构 535
17.1 概述535
17.1.1 钢-混凝土组合结构的特点535
17.1.2 组合结构构件539
17.1.3 组合结构体系542
17.2 组合结构设计的一般规定544
17.3 钢-混凝土组合梁设计547
17.3.1 组合梁选型及设计要求547
17.3.2 简支组合梁弹性承载力计算552
17.3.3 简支组合梁塑性承载力计算556
17.3.4 连续组合梁承载力计算559
17.3.5 组合梁正常使用极限状态验算566
17.3.6 抗剪连接件设计574
17.3.7 组合梁纵向抗剪验算583
17.3.8 组合梁的疲劳验算586
17.3.9 组合桁架梁的计算和构造587
17.3.10 简支组合蜂窝梁的计算和构造591
17.3.11 组合梁的设计实例593
17.4 钢-混凝土组合板设计602
17.4.1 组合板主要形式和概念设计602
17.4.2 组合板设计的一般规定604
17.4.3 压型钢板的截面特征和受力性能604
17.4.4 施工阶段压型钢板的验算610
17.4.5 组合板承载力验算612
17.4.6 组合板正常使用极限状态的验算616
17.4.7 组合板的构造要求617
17.4.8 组合板设计实例622
17.5 圆形钢管混凝土柱及节点设计626
17.5.1 圆钢管混凝土基本原理626
17.5.2 圆钢管混凝土的设计要求627
17.5.3 圆钢管混凝土单肢柱设计628
17.5.4 圆钢管混凝土格构柱设计632
17.5.5 圆钢管混凝土节点设计640
17.5.6 圆钢管混凝土柱设计实例646
17.6 矩形钢管混凝土柱及节点设计652
17.6.1 矩形钢管混凝土基本原理652
17.6.2 矩形钢管混凝土的设计要求652
17.6.3 矩形钢管混凝土柱设计656
17.6.4 矩形钢管混凝土柱节点设计660
17.6.5 矩形钢管混凝土柱及节点设计实例669
参考文献672
第18章 钢结构防护 677
18.1 钢结构防火677
18.1.1 钢结构防火设计的一般规定677
18.1.2 结构构件耐火极限要求678
18.1.3 钢结构防火保护措施683
18.1.4 火灾高温下结构材料特性694
18.1.5 火灾下钢构件的升温697
18.1.6 钢结构构件抗火计算705
18.1.7 钢-混凝土组合结构耐火计算712
18.1.8 钢结构防火保护工程施工质量控制与验收734
18.2 钢结构防腐与涂装741
18.2.1 概述741
18.2.2 钢结构防腐蚀涂装工程设计746
18.3 钢结构隔热753
18.3.1 一般规定753
18.3.2 隔热材料及选择753
18.3.3 隔热结构构造及防护措施756
参考文献760
第19章 钢结构检测、鉴定与加固 762
19.1 钢结构检测、鉴定与加固设计的基本要求762
19.1.1 钢结构检测的基本要求762
19.1.2 钢结构鉴定的基本要求762
19.1.3 钢结构加固设计的基本要求763
19.2 钢结构的检测764
19.2.1 一般规定764
19.2.2 检测的依据与标准764
19.2.3 检测的内容与方法765
19.2.4 检测报告的确认与验收769
19.3 钢结构的鉴定769
19.3.1 一般规定769
19.3.2 钢结构可靠性评定的内容771
19.3.3 钢结构可靠性评定的级别772
19.3.4 吊车梁系统结构的鉴定评级773
19.3.5 有缺损的钢构件承载力的评估775
19.3.6 结构试验776
19.3.7 鉴定与评估报告的确认与验收778
19.4 钢结构的加固设计780
19.4.1 一般规定780
19.4.2 受弯构件的加固计算785
19.4.3 轴心受力构件的加固计算788
19.4.4 拉弯、压弯构件的加固计算789
19.4.5 加固后构件挠度的计算794
19.4.6 节点与连接的加固计算794
19.4.7 结构加固实例800
19.5 FRP加固钢结构技术811
19.5.1 FRP材料简介811
19.5.2 FRP加固钢结构技术的特点813
19.5.3 FRP加固钢结构的设计方法813
19.6 钢结构加固施工的技术要求819
19.6.1 吊车梁结构构件的加固819
19.6.2 荷载作用下结构构件的加固819
19.6.3 结构的卸荷加固824
参考文献826
第20章 钢结构制作与安装的技术要求 828
20.1 概述828
20.2 钢材的订购与验收830
20.2.1 钢材订购830
20.2.2 钢材验收831
20.3 制作详图设计832
20.3.1 设计概述832
20.3.2 常用软件介绍834
20.3.3 设计流程834
20.4 钢结构加工制作839
20.4.1 制作工艺流程839
20.4.2 零部件加工840
20.4.3 钢结构焊接844
20.4.4 典型构件制作862
20.4.5 构件的预拼装868
20.4.6 除锈与涂装870
20.4.7 构件标识、包装和发运871
20.5 现场安装施工872
20.5.1 钢构件吊装872
20.5.2 典型结构的安装方法878
20.5.3 安装精度控制884
20.6 屋面、墙面压型钢板的制作与安装891
20.6.1 压型钢板的材料及板型891
20.6.2 压型钢板的连接构造及节点901
20.6.3 压型钢板的制作与安装904
20.7 钢结构工程验收916
20.7.1 验收依据916
20.7.2 验收程序916
20.7.3 验收单位及职责917
20.7.4 验收内容917
20.7.5 不合格项的处理918
参考文献919
第21章 设计参考资料 920
21.1 基本参考资料920
21.1.1 普钢结构、轻钢结构、预应力钢结构、钢-混组合结构相关现行技术标准920
21.1.2 钢结构工程设计文件的深度规定927
21.2 钢材规格与截面特性930
21.2.1 热轧型钢（GB/T 706-2016）930
21.2.2 热轧H型钢和剖分T型钢（GB/T 11263-2017）941
21.2.3 结构用高频焊接薄壁H型钢（JG/T 137-2007）949
21.2.4 冷弯方形和矩形钢管954
21.2.5 建筑结构用冷成型焊接圆钢管规格及截面特性（JG/T 381-2012）968
21.2.6 结构用无缝钢管规格及截面特性（GB/T 8162-2008）978
21.2.7 建筑结构用冷弯薄壁型钢规格及截面特性（JG/T 380-2012）984
21.2.8 焊接H形钢（GB/T 33814-2017）998
21.2.9 钢轨1013
21.3 型钢组合截面的截面特性1014
21.3.1 等边双角钢组合T形截面1014
21.3.2 等边双角钢组合十字形截面1022
21.3.3 不等边双角钢长边相连组合T形截面1026
21.3.4 不等边双角钢短边相连组合T形截面1030
21.3.5 双槽钢组合截面（] [和[ ]形截面）1034
21.3.6 常用组合截面回转半径的近似值1036
21.3.7 两个等边角钢组合时连接垫板的最大间距1037
21.3.8 两个不等边角钢组合时连接垫板的最大间距1038
21.3.9 两个槽钢组合时连接垫板的最大间距1039
21.4 连接与节点计算1040
21.4.1 紧固件承载力1040
21.4.2 焊接连接承载力1046
21.4.3 组合结构用抗剪连接件承载力1049