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第一章 绪论1

1.1 HSS结构1

1.2 HSS连接设计的发展过程5

1.3 加拿大和欧洲的HSS加工过程与标准8

1.3.1 加工过程8

1.3.2 钢材级别9

1.3.3 尺寸范围11

1.3.4 截面尺寸12

1.3.5 圆角半径12

1.4 HSS的物理性能13

1.5 符号与缩写47

第二章 标准桁架设计56

2.1 成本分析56

2.1.1 与其它型钢相比的成本分析56

2.1.2 各种HSS的成本分析57

2.2 桁架设计的内力计算59

2.2.1 桁架形状59

2.2.2 桁架分析60

2.3 受压杆件的有效长度63

2.3.1 简化规则63

2.3.2 对HSS腹杆的经验方法64

2.3.3 侧向长距离无支撑的受压弦杆65

2.4 桁架变形69

2.5 有关静强度重要事项69

2.5.1 一般注意事项70

2.5.2 特殊注意事项70

2.6 桁架设计过程71

第三章 标准桁架焊接连接74

3.1 符号与偏心74

3.2.1 K型与N型接头75

3.2 弦杆与腹杆均为HSS的桁架75

3.2.1.1 K型与N型接头的失效模式76

3.2.1.2 K型与N型接头的设计公式79

3.2.2 T、Y及X型接头82

3.2.2.1 T、Y及X型接头的设计公式82

3.2.3 KT型接头83

3.3 宽翼缘弦杆与HSS腹杆组成的桁架85

3.4 可行范围98

3.4.1 圆管弦杆与腹杆98

3.4.2 方管弦杆与方管或圆管腹杆98

3.4.3 矩形管弦杆与矩形管、方管或圆管腹杆100

3.4.4 宽翼缘弦杆与矩形管、方管或圆管腹杆102

3.5 设计图线103

3.6 弦杆拼接114

3.7 加强接头的设计114

3.7.1 用加强板115

3.7.1.1 K型与N型接头115

3.7.1.2 T、Y与X型接头118

3.7.2 用混凝土填充120

3.8 弦杆折点的HSS接头122

4.1.1 双弦杆桁架类型125

4.1 双弦杆HSS桁架125

第四章 非标准桁架设计125

4.1.2 双弦杆桁架的试验研究128

4.1.3 双弦杆桁架设计指导129

4.1.3.1 焊接分离双弦杆桁架129

4.1.3.2 螺栓连接分离双弦杆桁架130

4.1.3.3 背靠背双弦杆桁架130

4.1.4 分离双弦杆桁架接头设计131

4.2 腹杆端部缩头或压扁的桁架132

4.2.1 圆管弦杆133

4.2.2 方管弦杆135

4.3 腹杆与弦杆角连接的桁架138

4.4 用矩形管制造的梁141

第五章 多平面焊接接头145

5.1 双X型(XX)接头145

5.1.1 圆管接头145

5.1.2 矩型管接头146

5.2 三角形桁架147

5.2.1 圆管三角形桁架149

5.2.2 方管三角形桁架150

6.1 方管或矩形管空腹接头153

6.1.1 空腹桁架153

第六章 HSS承弯接头153

6.1.2 接头的特性与强度156

6.1.3 接头的柔度162

6.1.4 设计实例163

6.1.4.1 杆件的塑性设计163

6.1.4.2 杆件的弹性设计169

6.2 角接头171

6.3 平面内与平面外弯矩作用的T型与Y型接头175

6.3.1 矩形管受平面内弯矩176

6.3.2 圆管受平面内弯矩177

6.3.3 矫形管受平面外弯矩178

6.3.4 圆管受平面外弯矩180

6.4 加强的方管与矩形管接头182

第七章 螺栓连接桁架接头186

7.1 圆管法兰接头186

7.2 矫形管法兰接头191

7.2.1 矩形管两侧布置螺栓的接头191

7.2.2 矩形管四周布置螺栓的法兰接头195

7.3 其它螺栓拼接接头196

7.4 矩形管与节点板的连接199

7.4.1 净截面积、有效净截面积与折减有效净截面积201

7.5 其它螺栓连接205

7.6 设计举例209

7.6.1 螺栓节点板连接209

7.6.2 板插入HSS端部的连接214

第八章 加工、焊接与检验221

8.1 加工221

8.1.1 HSS端部的压扁221

8.1.2 HSS的冷弯223

8.1.3 排水与内部防腐227

8.2 焊接与检验228

8.2.1 规范与标准229

8.2.2 焊接过程230

8.2.3 焊缝种类232

8.2.3.1 角焊缝232

8.2.3.2 部分焊透对接焊缝233

8.2.3.3 完全焊透对接焊缝235

8.2.3.4 规范焊接接头237

8.2.4 焊接接头在HSS结构中的应用237

8.2.4.1 接头类型237

8.2.4.2 焊缝的有效性245

8.2.5 检查249

8.2.5.1 检查方法249

8.2.5.2 各种检测方法在HSS结构中的应用251

8.2.6 应避免的一些问题252

第九章 梁与HSS柱的连接256

9.1 绪论256

9.2 矩形管梁与矩形管柱256

9.2.1 螺栓连接256

9.2.2 无加筋的焊接连接260

9.2.3 有加强设置的焊接连接261

9.3 宽翼缘梁与矩形管柱264

9.3.1 简单剪力连接264

9.3.2.1 连续梁268

9.3.2 弯矩连接268

9.3.2.2 梁与梁的连续269

9.3.2.3.柱表面加强273

9.3.2.4 用T型钢加强梁翼缘277

9.4 宽翼缘梁与圆管柱277

第十章 桁架及底板与HSS柱的连接281

10.1 桁架与HSS柱的连接281

10.2 底板281

第十一章 板与HSS的连接288

11.1 板与矩形管的连接288

11.2 板与圆管连接289

第十二章 承受疲劳载荷的HSS结构292

12.1 引言292

12.2 疲劳设计的热点应力法293

12.3 平面桁架接头疲劳设计步骤295

12.4 方管接头的应力集中系数301

12.5 圆管接头的应力集中系数302

12.6 材料与焊接306

12.7 设计实例307

12.8 HSS与底板的连接312

13.2 方管Warren桁架316

13.1 概要316

第十三章 标准桁架举例316

13.2.1 预选截面所需考虑的问题318

13.2.2 预选杆件截面319

13.2.3 间隙K接头的承载力323

13.2.4 节点2与6之间的上弦杆作为梁-柱328

13.2.5 X接头的承载力331

13.2.6 KT搭接接头的承载力332

13.2.7 螺栓法兰板拼接接头的设计336

13.2.8 焊接接头的设计340

13.2.9 桁架与柱的连接343

13.3 圆管Warren桁架346

13.3.1 预选杆件截面时需考虑的事项347

13.3.2 预选截面347

13.3.3 间隙K接头的承载力352

13.3.4 搭接K接头的承载力359

13.3.5 节点2与6间的上弦杆作为梁-柱361

13.3.6 一个X接头的承载力364

13.3.7 间隙KT接头的承载力365

13.3.8 螺栓法兰板接头的设计367

13.3.9 桁架与柱的连接370