為實施科教興國戰(zhàn)略,強化現代化建設人才支撐,扎實推動黨的二十大精神融入教材建設,本書依據最新鋼結構相關規(guī)范編寫,主要包括鋼結構概述、建筑鋼材、鋼結構施工圖識讀、鋼結構的連接、軸心受力構件的計算與構造要求、受彎構件(梁)的計算與構造要求、拉彎和壓彎構件的計算與構造要求、鋼屋蓋結構、鋼結構的生產及安裝、鋼結構工程事故分析與處理以及鋼結構在橋梁中的應用等內容。
本書的編寫盡量做到圖文并茂、條理清晰、深入淺出,以便于教學與自學。本書的編寫注重理論與實踐相結合,著重對實踐技能進行培養(yǎng),并特別增加了鋼結構施工圖識讀以及鋼結構的制作、加工等內容,幫助讀者快速理解鋼結構施工圖的設計意圖,以期培養(yǎng)讀者處理施工問題的能力。
本書開發(fā)了豐富的數字教學資源,方便師生線上線下教學互動,可通過掃描書中二維碼查看。
本書可作為應用型本科和高等職業(yè)院校建筑工程技術等土建類相關專業(yè)的教材,也可作為成人教育土建類及相關專業(yè)的教材,還可供土建類設計、制造、施工、管理和研究等方面的工程技術人員參考使用。
項目一 鋼結構概述 001
任務一 鋼結構的類型及組成 001
任務二 鋼結構的特點、應用范圍及發(fā)展概況 003
一、鋼結構的特點 003
二、鋼結構的應用范圍 004
三、鋼結構在我國的發(fā)展概況 006
任務三 鋼結構的基本設計原理 007
一、概述 007
二、鋼結構的設計方法 008
任務四 鋼結構課程的主要內容、特點和學習方法 011
項目小結 011
能力訓練題 012
項目二 建筑鋼材 013
任務一 鋼結構用鋼的要求 013
任務二 建筑鋼材的破壞形式 014
任務三 建筑鋼材的主要性能 014
一、強度和塑性 014
二、冷彎性能 016
三、韌性 016
四、焊接性能 017
五、硬度 017
任務四 影響鋼材性能的主要因素 018
一、鋼的化學成分、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、復雜應力、應力集中及殘余應力的影響 021
四、溫度的影響 022
五、反復荷載作用的影響 022
任務五 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 029
能力訓練題 030
項目三 鋼結構施工圖識讀 031
任務一 鋼結構施工圖的基本知識 031
一、鋼結構施工圖兩階段設計 031
二、施工詳圖編制的基本規(guī)定 032
三、鋼結構常用構件代號 038
任務二 鋼結構連接的表示方法 039
一、常用焊縫表示方法 039
二、螺栓、栓孔、電焊鉚釘的表示方法 043
任務三 鋼結構節(jié)點詳圖的識讀 044
一、柱拼接連接 044
二、梁拼接連接 045
三、主次梁側向連接 045
四、梁柱連接 045
任務四 鋼結構施工詳圖編制內容 047
項目小結 047
能力訓練題 048
項目四 鋼結構的連接 049
任務一 鋼結構的連接方法和特點 049
任務二 焊接連接 050
一、鋼結構焊接方法 050
二、焊縫連接形式及焊縫形式 051
三、焊縫缺陷和質量檢驗 053
四、焊縫代號圖例 054
任務三 對接焊縫的構造和計算 054
一、對接焊縫的構造 054
二、對接焊縫的計算 055
任務四 角焊縫的構造和計算 057
一、角焊縫的構造 057
二、角焊縫的計算 059
任務五 焊接應力和變形 066
一、焊接殘余應力和殘余變形的概念 066
二、焊接應力和變形對結構工作性能的影響 067
三、減少焊接應力和變形的措施 067
任務六 螺栓連接的排列和其他構造要求 069
一、螺栓連接的排列 069
二、螺栓連接的其他構造要求 070
任務七 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
任務八 高強度螺栓連接的計算 078
一、高強度螺栓連接的構造要求 078
二、單個高強度螺栓的承載力 079
三、高強度螺栓群的計算 080
項目小結 084
能力訓練題 085
項目五 軸心受力構件的計算與構造要求 088
任務一 軸心受力構件的特點和截面形式 088
任務二 軸心受力構件正常工作的基本要求 089
一、軸心受力構件的強度 089
二、軸心受力構件的剛度 090
三、軸心受壓構件的整體穩(wěn)定 091
四、軸心受壓構件的局部穩(wěn)定 095
任務三 實腹式軸心受壓構件的設計 097
一、設計原則 097
二、截面設計 097
三、構造要求 098
任務四 格構式軸心受壓構件的設計 101
一、格構式軸心受壓構件的截面形式 101
二、格構式軸心受壓構件的穩(wěn)定性計算 102
三、格構式軸心受壓構件的綴件設計 103
四、格構式軸心受壓構件的構造要求 105
五、格構式軸心受壓構件的截面設計 105
任務五 柱頭和柱腳 108
一、柱頭 108
二、柱腳 109
項目小結 112
能力訓練題 112
項目六 受彎構件(梁)的計算與構造要求 115
任務一 受彎構件的類型和應用 115
任務二 梁的強度及剛度 117
一、強度 117
二、剛度 121
任務三 梁的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定及加勁肋設計 122
一、梁的整體穩(wěn)定 122
二、梁的局部穩(wěn)定及加勁肋設計 126
任務四 型鋼梁的設計 131
任務五 鋼板組合梁的截面設計 133
一、鋼板組合梁的設計內容 133
二、選擇截面 133
三、截面驗算 135
四、組合梁翼緣焊縫的計算 135
任務六 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 141
能力訓練題 142
項目七 拉彎和壓彎構件的計算與構造要求 144
任務一 概述 144
一、拉彎和壓彎構件的定義 144
二、拉彎和壓彎構件的截面形式 145
三、拉彎和壓彎構件的破壞形式 145
任務二 拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算 146
一、拉彎和壓彎構件的強度計算 146
二、拉彎和壓彎構件的剛度計算 147
任務三 實腹式壓彎構件的整體穩(wěn)定 147
一、實腹式壓彎構件在彎矩作用平面內的整體穩(wěn)定驗算 148
二、實腹式壓彎構件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定驗算 150
任務四 實腹式壓彎構件的局部穩(wěn)定 152
一、翼緣的局部穩(wěn)定 152
二、腹板的局部穩(wěn)定 152
任務五 實腹式壓彎構件的截面設計 154
一、設計原則 154
二、截面設計步驟 154
三、對初選截面驗算的內容 155
四、構造要求 155
任務六 實腹式壓彎構件的柱腳 157
一、壓彎構件柱腳概述及構造要求 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 161
能力訓練題 162
項目八 鋼屋蓋結構 164
任務一 概述 164
任務二 鋼屋蓋的結構形式、組成及結構布置 165
一、鋼屋蓋結構的形式及組成 165
二、鋼屋蓋的結構布置 166
任務三 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、支撐的構造要求 169
任務四 鋼檁條設計 170
一、檁條的形式 170
二、檁條的計算 170
任務五 鋼屋架設計 171
一、鋼屋架形式及特點 171
二、鋼屋架桿件設計及內力計算 173
三、鋼屋架節(jié)點設計及計算 178
四、鋼屋架施工圖 185
五、普通鋼屋架設計實例 185
項目小結 197
能力訓練題 197
項目九 鋼結構的生產及安裝 201
任務一 鋼結構的生產 201
一、加工前的準備工作 201
二、鋼結構的制作加工 203
三、鋼結構構件的驗收、運輸、堆放 207
任務二 鋼結構的安裝 207
一、鋼結構構件成品檢驗 208
二、鋼結構安裝常用機具設備 208
三、單層鋼結構安裝工藝 208
四、鋼結構安裝中應注意的問題 214
項目小結 215
能力訓練題 216
項目十 鋼結構工程事故分析與處理 217
任務一 鋼結構缺陷 217
一、鋼結構缺陷的類型 217
二、鋼結構缺陷的處理和預防 220
任務二 鋼結構的事故及其影響因素 221
一、鋼結構承載力和剛度失效 221
二、鋼結構失穩(wěn) 221
三、鋼結構脆性斷裂 223
四、鋼結構疲勞破壞 224
五、鋼結構腐蝕破壞 224
任務三 鋼結構質量事故實例分析 225
一、鋼屋架結構事故 225
二、鋼網架結構事故 226
三、鋼橋結構事故 228
四、其他事故 229
任務四 鋼結構的加固 229
一、鋼結構的加固原則 229
二、鋼結構的一般加固方法 230
三、鋼結構加固施工中應注意的問題 230
項目小結 231
能力訓練題 231
項目十一 鋼結構在橋梁中的應用 232
任務一 我國鋼結構橋梁發(fā)展概況 232
任務二 鋼橋的分類及特點、組成與主要類型 234
一、鋼橋的分類及特點 234
二、簡支鋼板梁橋和鋼桁梁橋的組成與主要類型 235
任務三 鋼橋的防腐、養(yǎng)護與維修 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 245
五、鋼橋的養(yǎng)護與維修 246
項目小結 248
能力訓練題 249
附錄 250
附表1 鋼材和連接的強度設計值 250
附表2 軸心受壓構件的穩(wěn)定系數 252
附表3 柱的計算長度系數 254
附表4 各種截面回轉半徑的近似值 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 274