李国强编著 多高层建筑 钢结构设计 DUOGAOCENGJIANZHU GANGJIEGOUSHEJI 中国建筑工业出版社
多高层建筑钢结构设计 李国强编著 中国建筑工业出版社
图书在版编目(CIP)数据 多高层建筑钢结构设计/李国强编著,一北京:中国 建筑工业出版社,2004 ISBN 7-112-06299-3 1.多Ⅱ.李①多层建筑-钢结构-结构 设计②高层建筑-钢结构-结构设计IN.TU973 中国版本图书馆CIP数据核字(2004)第002503号 本书全面系统地介绍了多真层建筑钢结构设计的理论、方选及具体要 求与构造措施,内容包括:多商层钢结构的设计步署、结构体系、构件形式与 材料、荷载与作用、结构分析.结构设计基本要求,结构稳定性设计、楼型设 计、节点设计、抗震设计,抗火设计与钢骨驱凝土结构与例管现服土结构设 计,本书除考虚详细交待设计原理外,主要根据设计实用要求编写,可供从 事多美层建筑钢结构的设计、施工、管理及科研与教学人员参考.
资任编辑:赵梦梅 责任设计:崔兰萍 资任设计:张虹 多高启建筑钢结构设计 李国强编著 中国建筑工业出版社出版、发行(北京西罗百万庄) 新华书店经销 北京蓝海印刷有限公司印刷 开本:787×1092毫米1/16印张:31字数:750千字 2004年4月第一版2004年4月第一次印刷 印数:1-3500量定价:45.00元 ISBN 7-112-06299-3 TU 5556(12313) 如有印装质量问题,可寄本社退换 (邮政编码:00037) 本社网址:http://.china-abp..cn 网上书店:htp: I/.china-building..cn
前言 钢结构用于多高层建筑在国外有100多年的历史,国内最早在上海于20世纪20~30 年代建有多高层钢结构建筑,如原汇丰银行大楼和国际大饭店.
但由于我国长期钢产量较 低,钢材紧缺,我国的多高层建筑一直以砌体结构和钢筋混凝土结构为主.
近十年,这一 状况有了根本性改变.
1996年我国钢产量超过1亿吨,今年我国钢产量有望突破2亿吨, 已成为世界第一产钢大国.
相应地,我国政府在建筑用钢政策上作了适应性调整.
从20 世纪50~60年代的限制采用钢结构,到80年代的合理采用钢结构,再到90年代中期的 积极采用钢结构,这一政策变化,显示了我国经济的发展轨迹,也预示我国的建筑钢结构 迎来了大力发展的春天, 钢结构具有强度高,重量轻,施工速度快,抗震性能好的优点,是一种优良的建筑结 构形式.
我国由于特定的国情环境,建筑钢结构经历了以下几个发展阶段,第一阶段是钢 结构厂房阶段.
在新中国建立初期,为发展经济在20世纪50~60年代建立了一批冶金、 机械制造与加工等重型工业厂房,这些厂房高度高、跨度大,且有重型吊车,面必须采用 钢结构.
因此,我国的建筑钢结构一开始主要是钢结构厂房,我国的钢结构设计规范及钢 结构教材也长期主要针对钢结构厂房.
第二阶段是空间网格结构阶段.
我国从20世纪60 年代开始,特别从70年代以后,针对跨度较大的礼堂、剧院、体育馆、厂房等的屋盖大 量采用网架、网壳等空间网格结构,这种结构制造、安装较简单,用钢量较少,成本较 低.
而最近10余年在会展中心,机场中较流行采用的空间桁架结构,仍是这一阶段发展 的延续,第三阶段是轻型门式钢架房屋结构阶段,这种房屋结构于20世纪80年代从美国 引进,由于有完整的屋面、墙面等配套系统与产品,施工速度快,成本也较低,90年代 后在我国的厂房、仓库建筑中大量采用,第四阶段应是多高层建筑钢结构阶段,我国高层 钢结构建筑从20世纪80年代开始兴建,近年开始快速发展,且向多层建筑延伸,特别是 建设部近年在大力推进钢结构住宅的研究与应用,对多高层钢结构的推广有很大的促进作 用,可以说我国目前已进入多高层建筑钢结构大力发展的阶段.
我1985年作为博士生,师从沈祖炎教授,开始从事多高层建筑钢结构的研究,1988 年毕业后成为同济大学的一名教师,也一直将多高层钢结构设计理论当作自已的主要研究 方向,眼见我国多高层建筑钢结构的发展进程,遂萌生了将自己多年在多高层钢结构方面 的研究与实践心得及了解的国内外相关最新情况汇编成册,为结构工程师再多提供一本可 供选择的多高层建筑钢结构设计方面的参考资料.
本书按工程上多高层建筑钢结构设计的过程编排,分为十三章,第一章绪论,介绍多 高层钢结构的发展历史、优越性与应用范围,另特别介绍了多高层钢结构的设计内容与步 骤:第二章介绍多高层钢结构的主要结构体系与布置要求:第三章介绍结构构件的形式及 材料参数与要求:第四章、第五章介绍结构应考虑的荷载作用与结构分析方法:第六章介 绍结构设计的基本要求;第七章、第八章分别介绍竖向结构(柱与支撑)和水平结构(楼 3
盖)设计:第九章介绍节点设计:第十章、第十一章介绍结构抗震设计与抗火设计;第十 二章、第十三章介绍钢骨混凝土结构与钢管混凝土结构设计.其中第二章、第三章为确定 结构方案有关内容,第四章、第五章为进行结构分析有关内容,第六章~第十三章为进行 结构设计验算有关内容.
本书大纲拟定及全书的统稿与修正由我负责,其中第一章~第八章及第十章由我本人 执笔,第九章由陆烨执笔,第十一章由蒋首超执笔,第十二章由蒋东红执笔,第十三章由 贺军利执笔,另外谢靖中参与了第五章部分内容的编写,何天森、周宏字参与了第八章部 分内容的编写,陈素文参与了第十章部分内容的编写,我对上述参加本书编写的人员表示 感谢,此外,我也要感谢我的下列研究生为本书手稿的编排及插图的绘制所付出的大量精 力、他们是:郭士雄、叶康、陆立新、侯和涛、张开莹、张彬、黄压倩、陈亮.
借本书出版之机,我还想感谢对我从事多高层建筑钢结构研究有重要影响与帮助的 人.1985年7月我硕士毕业(导师李继华教授),分配至深圳华森建筑结构设计与顾间公 司工作,在姜峻缴高级工程师的指导下,参加了我国第一幢高层钢结构建筑一-深圳发展 中心大厦的结构设计详图的审核工作,其间还得到了刘其祥高级工程师的帮助,使我在当 时国内高层钢结构资料极其缺乏的情况下,对高层钢结构有了具体的工程实践认识;1985 年11月我考人同济大学攻读博士学位,我的导师沈祖炎教授指导我开展了多高层钢结构 抗震研究,将我引人了多高层钢结构研究领域,另在我攻博期间,还得到了潘士勘教授的 诸多帮助.
1993年我获英国RoyalFellowshipAward资助赴英国Nottingham大学工作访 问以及1998年获香港CroucherFundation资助赴香港理工大学工作访间,分别与 D.A.Nethercot教授和S.L.Chan教授结下了深厚的友谊,他们两位均是多高层钢结构理 论研究方面的国际知名专家,其中D.A.Nethercot教授现任英国帝国理工大学土木工程 系主任和国际Instituteof StructuralEngineers主席,他们对我在多高层钢结构方面的研 究给予了很大的帮助与支持.
最后,悬请读者对本书的不当与错误之处批评指正.
李国强 2003年11月