為實(shí)施科教興國戰(zhàn)略,強(qiáng)化現(xiàn)代化建設(shè)人才支撐,扎實(shí)推動黨的二十大精神融入教材建設(shè),本書依據(jù)最新鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范編寫,主要包括鋼結(jié)構(gòu)概述、建筑鋼材、鋼結(jié)構(gòu)施工圖識讀、鋼結(jié)構(gòu)的連接、軸心受力構(gòu)件的計算與構(gòu)造要求、受彎構(gòu)件(梁)的計算與構(gòu)造要求、拉彎和壓彎構(gòu)件的計算與構(gòu)造要求、鋼屋蓋結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及安裝、鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理以及鋼結(jié)構(gòu)在橋梁中的應(yīng)用等內(nèi)容。
本書的編寫盡量做到圖文并茂、條理清晰、深入淺出,以便于教學(xué)與自學(xué)。本書的編寫注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,著重對實(shí)踐技能進(jìn)行培養(yǎng),并特別增加了鋼結(jié)構(gòu)施工圖識讀以及鋼結(jié)構(gòu)的制作、加工等內(nèi)容,幫助讀者快速理解鋼結(jié)構(gòu)施工圖的設(shè)計意圖,以期培養(yǎng)讀者處理施工問題的能力。
本書開發(fā)了豐富的數(shù)字教學(xué)資源,方便師生線上線下教學(xué)互動,可通過掃描書中二維碼查看。
本書可作為應(yīng)用型本科和高等職業(yè)院校建筑工程技術(shù)等土建類相關(guān)專業(yè)的教材,也可作為成人教育土建類及相關(guān)專業(yè)的教材,還可供土建類設(shè)計、制造、施工、管理和研究等方面的工程技術(shù)人員參考使用。
項目一 鋼結(jié)構(gòu)概述 001
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)的類型及組成 001
任務(wù)二 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍及發(fā)展概況 003
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 003
二、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 004
三、鋼結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展概況 006
任務(wù)三 鋼結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原理 007
一、概述 007
二、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 008
任務(wù)四 鋼結(jié)構(gòu)課程的主要內(nèi)容、特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法 011
項目小結(jié) 011
能力訓(xùn)練題 012
項目二 建筑鋼材 013
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求 013
任務(wù)二 建筑鋼材的破壞形式 014
任務(wù)三 建筑鋼材的主要性能 014
一、強(qiáng)度和塑性 014
二、冷彎性能 016
三、韌性 016
四、焊接性能 017
五、硬度 017
任務(wù)四 影響鋼材性能的主要因素 018
一、鋼的化學(xué)成分、冶金缺陷及澆鑄、軋制的影響 018
二、鋼材的冷作硬化及時效硬化的影響 020
三、復(fù)雜應(yīng)力、應(yīng)力集中及殘余應(yīng)力的影響 021
四、溫度的影響 022
五、反復(fù)荷載作用的影響 022
任務(wù)五 鋼材的種類與牌號、規(guī)格及選擇 023
一、鋼材的種類與牌號 023
二、鋼材的規(guī)格 026
三、鋼材的選擇 028
項目小結(jié) 029
能力訓(xùn)練題 030
項目三 鋼結(jié)構(gòu)施工圖識讀 031
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)施工圖的基本知識 031
一、鋼結(jié)構(gòu)施工圖兩階段設(shè)計 031
二、施工詳圖編制的基本規(guī)定 032
三、鋼結(jié)構(gòu)常用構(gòu)件代號 038
任務(wù)二 鋼結(jié)構(gòu)連接的表示方法 039
一、常用焊縫表示方法 039
二、螺栓、栓孔、電焊鉚釘?shù)谋硎痉椒?043
任務(wù)三 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)詳圖的識讀 044
一、柱拼接連接 044
二、梁拼接連接 045
三、主次梁側(cè)向連接 045
四、梁柱連接 045
任務(wù)四 鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖編制內(nèi)容 047
項目小結(jié) 047
能力訓(xùn)練題 048
項目四 鋼結(jié)構(gòu)的連接 049
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法和特點(diǎn) 049
任務(wù)二 焊接連接 050
一、鋼結(jié)構(gòu)焊接方法 050
二、焊縫連接形式及焊縫形式 051
三、焊縫缺陷和質(zhì)量檢驗(yàn) 053
四、焊縫代號圖例 054
任務(wù)三 對接焊縫的構(gòu)造和計算 054
一、對接焊縫的構(gòu)造 054
二、對接焊縫的計算 055
任務(wù)四 角焊縫的構(gòu)造和計算 057
一、角焊縫的構(gòu)造 057
二、角焊縫的計算 059
任務(wù)五 焊接應(yīng)力和變形 066
一、焊接殘余應(yīng)力和殘余變形的概念 066
二、焊接應(yīng)力和變形對結(jié)構(gòu)工作性能的影響 067
三、減少焊接應(yīng)力和變形的措施 067
任務(wù)六 螺栓連接的排列和其他構(gòu)造要求 069
一、螺栓連接的排列 069
二、螺栓連接的其他構(gòu)造要求 070
任務(wù)七 普通螺栓連接的計算 071
一、普通螺栓的抗剪連接 071
二、普通螺栓的抗拉連接 073
三、普通螺栓受剪力和拉力的共同作用 076
任務(wù)八 高強(qiáng)度螺栓連接的計算 078
一、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造要求 078
二、單個高強(qiáng)度螺栓的承載力 079
三、高強(qiáng)度螺栓群的計算 080
項目小結(jié) 084
能力訓(xùn)練題 085
項目五 軸心受力構(gòu)件的計算與構(gòu)造要求 088
任務(wù)一 軸心受力構(gòu)件的特點(diǎn)和截面形式 088
任務(wù)二 軸心受力構(gòu)件正常工作的基本要求 089
一、軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度 089
二、軸心受力構(gòu)件的剛度 090
三、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定 091
四、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定 095
任務(wù)三 實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計 097
一、設(shè)計原則 097
二、截面設(shè)計 097
三、構(gòu)造要求 098
任務(wù)四 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計 101
一、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面形式 101
二、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性計算 102
三、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴件設(shè)計 103
四、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求 105
五、格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計 105
任務(wù)五 柱頭和柱腳 108
一、柱頭 108
二、柱腳 109
項目小結(jié) 112
能力訓(xùn)練題 112
項目六 受彎構(gòu)件(梁)的計算與構(gòu)造要求 115
任務(wù)一 受彎構(gòu)件的類型和應(yīng)用 115
任務(wù)二 梁的強(qiáng)度及剛度 117
一、強(qiáng)度 117
二、剛度 121
任務(wù)三 梁的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定及加勁肋設(shè)計 122
一、梁的整體穩(wěn)定 122
二、梁的局部穩(wěn)定及加勁肋設(shè)計 126
任務(wù)四 型鋼梁的設(shè)計 131
任務(wù)五 鋼板組合梁的截面設(shè)計 133
一、鋼板組合梁的設(shè)計內(nèi)容 133
二、選擇截面 133
三、截面驗(yàn)算 135
四、組合梁翼緣焊縫的計算 135
任務(wù)六 梁的拼接、支座和主、次梁的連接 138
一、梁的拼接 138
二、梁的支座 139
三、主、次梁的連接 140
項目小結(jié) 141
能力訓(xùn)練題 142
項目七 拉彎和壓彎構(gòu)件的計算與構(gòu)造要求 144
任務(wù)一 概述 144
一、拉彎和壓彎構(gòu)件的定義 144
二、拉彎和壓彎構(gòu)件的截面形式 145
三、拉彎和壓彎構(gòu)件的破壞形式 145
任務(wù)二 拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度計算 146
一、拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算 146
二、拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度計算 147
任務(wù)三 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定 147
一、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算 148
二、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定驗(yàn)算 150
任務(wù)四 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 152
一、翼緣的局部穩(wěn)定 152
二、腹板的局部穩(wěn)定 152
任務(wù)五 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計 154
一、設(shè)計原則 154
二、截面設(shè)計步驟 154
三、對初選截面驗(yàn)算的內(nèi)容 155
四、構(gòu)造要求 155
任務(wù)六 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的柱腳 157
一、壓彎構(gòu)件柱腳概述及構(gòu)造要求 157
二、整體式剛接柱腳計算方法 159
三、分離式剛接柱腳計算方法 160
四、插入式剛接柱腳計算方法 160
項目小結(jié) 161
能力訓(xùn)練題 162
項目八 鋼屋蓋結(jié)構(gòu) 164
任務(wù)一 概述 164
任務(wù)二 鋼屋蓋的結(jié)構(gòu)形式、組成及結(jié)構(gòu)布置 165
一、鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的形式及組成 165
二、鋼屋蓋的結(jié)構(gòu)布置 166
任務(wù)三 鋼屋蓋的支撐 167
一、屋蓋支撐的作用 167
二、屋蓋支撐布置 167
三、支撐的構(gòu)造要求 169
任務(wù)四 鋼檁條設(shè)計 170
一、檁條的形式 170
二、檁條的計算 170
任務(wù)五 鋼屋架設(shè)計 171
一、鋼屋架形式及特點(diǎn) 171
二、鋼屋架桿件設(shè)計及內(nèi)力計算 173
三、鋼屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計及計算 178
四、鋼屋架施工圖 185
五、普通鋼屋架設(shè)計實(shí)例 185
項目小結(jié) 197
能力訓(xùn)練題 197
項目九 鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)及安裝 201
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn) 201
一、加工前的準(zhǔn)備工作 201
二、鋼結(jié)構(gòu)的制作加工 203
三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的驗(yàn)收、運(yùn)輸、堆放 207
任務(wù)二 鋼結(jié)構(gòu)的安裝 207
一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品檢驗(yàn) 208
二、鋼結(jié)構(gòu)安裝常用機(jī)具設(shè)備 208
三、單層鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝 208
四、鋼結(jié)構(gòu)安裝中應(yīng)注意的問題 214
項目小結(jié) 215
能力訓(xùn)練題 216
項目十 鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理 217
任務(wù)一 鋼結(jié)構(gòu)缺陷 217
一、鋼結(jié)構(gòu)缺陷的類型 217
二、鋼結(jié)構(gòu)缺陷的處理和預(yù)防 220
任務(wù)二 鋼結(jié)構(gòu)的事故及其影響因素 221
一、鋼結(jié)構(gòu)承載力和剛度失效 221
二、鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn) 221
三、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂 223
四、鋼結(jié)構(gòu)疲勞破壞 224
五、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕破壞 224
任務(wù)三 鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故實(shí)例分析 225
一、鋼屋架結(jié)構(gòu)事故 225
二、鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)事故 226
三、鋼橋結(jié)構(gòu)事故 228
四、其他事故 229
任務(wù)四 鋼結(jié)構(gòu)的加固 229
一、鋼結(jié)構(gòu)的加固原則 229
二、鋼結(jié)構(gòu)的一般加固方法 230
三、鋼結(jié)構(gòu)加固施工中應(yīng)注意的問題 230
項目小結(jié) 231
能力訓(xùn)練題 231
項目十一 鋼結(jié)構(gòu)在橋梁中的應(yīng)用 232
任務(wù)一 我國鋼結(jié)構(gòu)橋梁發(fā)展概況 232
任務(wù)二 鋼橋的分類及特點(diǎn)、組成與主要類型 234
一、鋼橋的分類及特點(diǎn) 234
二、簡支鋼板梁橋和鋼桁梁橋的組成與主要類型 235
任務(wù)三 鋼橋的防腐、養(yǎng)護(hù)與維修 239
一、鋼橋的防腐 239
二、鋼材的防腐措施 243
三、鐵路鋼橋的防腐蝕用涂料 243
四、熱噴涂長效防腐蝕技術(shù) 245
五、鋼橋的養(yǎng)護(hù)與維修 246
項目小結(jié) 248
能力訓(xùn)練題 249
附錄 250
附表1 鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計值 250
附表2 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 252
附表3 柱的計算長度系數(shù) 254
附表4 各種截面回轉(zhuǎn)半徑的近似值 255
附表5 熱軋等邊角鋼截面特性表 256
附表6 熱軋不等邊角鋼截面特性表 260
附表7 熱軋普通工字鋼的規(guī)格及截面特性 267
附表8 熱軋普通槽鋼的規(guī)格及截面特性 269
附表9 熱軋H 型鋼和剖分T 型鋼的規(guī)格及截面特性 271
附表10 錨栓規(guī)格 273
附表11 螺栓的有效面積 273
參考文獻(xiàn) 274