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第一节 结构范畴1

一、范畴1

二、应用场合和特点1

第二节 结构种类1

一、门式刚架1

二、屋架1

第一章 轻型钢结构的范畴、种类和材料1

三、网架3

第三节 结构材料4

一、材质4

二、选用6

第四节 连接材料7

一、焊接7

二、螺栓7

一、设计方法9

三、承载力设计表达式9

二、极限状态9

第二章 结构设计基本规定9

第一节 设计原则9

四、正常使用极限状态验算10

第二节 荷载11

一、屋面荷载11

第三节 设计指标12

一、钢材强度设计值12

二、焊缝连接强度设计值12

三、荷载组合12

二、风荷载12

三、螺栓连接强度设计值13

四、电阻点焊抗剪承载力设计值14

五、强度设计值折减系数14

六、钢材物理性能指标14

第四节 变形规定15

一、挠度15

二、位移16

四、构件容许长细比17

二、板(壁)厚17

三、受压板件的最大宽厚比17

一、截面尺寸17

第五节 构造17

五、其他要求18

第六节 基本构件计算18

一、普通钢结构18

二、薄壁型钢结构24

第七节 连接计算及构造29

一、焊接29

二、螺栓连接35

第三章 轻型屋面40

第一节 轻型屋面的特点及应用40

一、轻型屋面的特点40

二、轻型屋面的应用40

第二节 几种常用轻型屋面40

一、压型钢板40

二、太空板40

一、压型钢板的计算41

五、加气混凝土屋面板41

第三节 压型钢板41

三、石棉水泥波形瓦41

四、瓦楞铁41

二、压型钢板的构造42

第四节 压型钢板屋面节点构造42

一、非保温的单层压型钢板42

二、保温的压型钢板46

第五节 太空屋面板48

第六节 太空屋面板节点构造49

一、天沟节点49

四、天窗架节点50

二、变形缝节点50

三、屋面采光带节点50

五、屋面通风机口节点52

第七节 注意事项53

一、坡度53

二、防水54

三、耐久性54

四、固定和连接54

五、采光和通风55

二、空腹式檩条56

一、实腹式檩条56

三、格构式檩条56

六、保温和隔热56

第四章 檩条56

第一节 檩条形式及特点56

第三节 檩条荷载59

三、荷载组合59

一、永久荷载(恒荷载)59

二、可变荷载(活荷载)59

三、桁架式檩条的弦杆节间长度和腹杆59

二、截面宽度59

一、截面高度59

第二节 檩条截面尺寸59

第四节 檩条计算60

一、内力分析60

二、强度计算60

三、稳定性计算61

四、变形计算61

三、檩条与屋架、刚架的连接62

二、檩条与屋面的连接62

一、檩条在屋架(刚架)上的布置和搁置62

第五节 檩条的布置、连接与构造62

四、檩条的拉条和撑杆64

五、檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接65

第六节 檩条设计实例66

一、说明66

二、实例目次66

三、设计实例67

【例题4.6-1】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(L-1)67

【例题4.6-2】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(风吸力控制)(L-2)69

【例题4.6-3】 卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条(网架屋盖(L-3)71

【例题4.6-4】 直卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条(L-4)72

【例题4.6-5】 斜卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条(连续)(L-5)73

【例题4.6-6】 轻型H型钢檩条(L-6)75

【例题4.6-7】 轻型H型钢檩条(两跨连续)(L-7)76

【例题4.6-8】 轻型H型钢檩条(太空轻质条形屋面板屋面)(L-8)77

第一节 特点及适用范围79

一、刚架特点79

第五章 门式刚架79

二、适用范围80

第二节 结构形式及有关要求80

一、结构形式80

二、建筑尺寸80

三、结构平面布置80

第三节 内力和侧移计算81

一、变截面81

一、变截面83

二、等截面83

第四节 构件截面设计83

【例题5.4-1】单跨双坡门式刚架柱平面内的稳定计算89

二、等截面94

第五节 节点设计94

一、横梁和柱连接及横梁拼接94

二、梁柱节点域96

三、刚架柱脚96

【例题5.5-1】 牛腿与钢柱连接计算97

四、牛腿97

第六节 刚架设计实例98

一、说明98

二、设计实例软件(3D3S)说明99

三、设计实例101

【例题5.6-1】 单跨双坡门式刚架(GJ-1)101

【例题5.6-2】 单跨双坡门式刚架(GJ-2)111

【例题5.6-3】 单跨双坡门式刚架(GJ-3)114

【例题5.6-4】 设有吊车的单跨双坡门式刚架(GJ-4)116

【例题5.6-5】 双跨单坡(高低跨)门式刚架(GJ-5)118

【例题5.6-6】 双跨双坡门式刚架(GJ-6)121

【例题5.6-7】 双跨双坡门式刚架(GJ-7)124

【例题5.6-8】 四跨双坡门式刚架(GJ-8)127

第七节 工程实例130

第六章 屋架134

第一节 屋架设计规定134

一、结构形式及应用134

二、荷载134

三、内力计算135

四、杆件截面136

第二节 角钢和T型钢屋架138

一、特点及适用范围138

二、形式138

五、杆件连接138

三、杆件截面选择139

四、构造140

五、节点计算146

二、形式149

三、杆件截面选择149

一、特点及适用范围149

第三节 钢管屋架149

四、构造150

五、节点计算155

第四节 屋架设计实例164

一、说明164

二、设计实例软件(STS)说明164

三、设计实例164

【例题6.4-1】 24m角钢(含上下弦T型钢)屋架(GWJ-1)164

【例题6.4-2】 18m角钢(含上下弦T型钢)屋架(设6m天窗架)(GWJ-2)183

【例题6.4-3】 18m角钢(含上下弦T型钢)屋架(带1～3t悬挂吊(GWJ-3)187

【例题6.4-4】 24m方钢管屋架(GWJ-4)193

【例题6.4-5】 24m圆钢管屋架(GWJ-5)201

第七章 天窗架205

第一节 天窗架形式及应用205

第二节 天窗架计算205

第三节 天窗架杆件截面选择207

第四节 天窗架节点构造207

【例题7.5-1】 三铰拱式天窗架(TCJ-1)209

第五节 天窗架设计实例209

【例题7.5-2】 三支点式天窗架(TCJ-2)213

第八章 网架219

第一节 说明219

第二节 网架形式选择219

第三节 网架主要尺寸确定220

一、网格尺寸220

二、网架高度220

四、杆件截面选择221

三、杆件的计算长度及长细比221

一、材料221

二、截面形式221

第四节 网架杆件设计221

第五节 网架节点构造222

一、概述222

二、螺栓球节点222

三、支座节点223

四、屋顶节点225

五、悬挂吊车节点225

二、设计实例软件(SFCAD)说明226

一、说明226

第六节 网架设计实例226

三、设计实例227

【例题8.6-1】 正放四角锥网架(WJ-1)228

【例题8.6-2】 正放抽空四角锥网架(WJ-2)231

【例题8.6-3】 斜放四角锥网架(WJ-3)234

【例题8.6-4】 棋盘形四角锥网架(WJ-4)237

【例题8.6-5】 正放四角锥网架(有吊车)(WJ-5)239

二、墙架构件的强度243

一、组成和布置243

第一节 墙架设计与构造243

第九章 墙架243

三、墙架构件的稳定性244

四、墙架构件的截面245

五、墙梁与墙板的连接245

第二节 墙架设计实例247

【例题9.2-1】 高层建筑屋顶空广告牌(QJ-1)247

【例题9.2-2】 墙架设计(QJ-2)251

一、梯形钢屋架254

第一节 一般要求254

第十章 支撑254

二、天窗架257

三、门式刚架257

第二节 杆件设计及截面258

第三节 连接构造259

一、支撑与角钢屋架的连接259

二、支撑与方钢管屋架的连接261

【例题10.4-1】 承受风荷载的横向支撑(ZC-1)263

三、支撑与刚架的连接263

第四节 支撑设计实例263

【例题10.4-2】 屋架端部垂直支撑(ZC-2)264

第十一章 制作、安装、涂装和隔热267

第一节 概要267

第二节 轻型钢结构的制作267

一、放样、号料和切割267

二、矫正和成型268

三、制孔268

六、焊接269

四、高强度螺栓连接的摩擦面处理269

五、组装和拼装269

七、构件验收270

第三节 安装274

第四节 涂装和隔热278

一、一般规定278

二、钢材表面处理279

三、表面处理钢板280

四、防腐涂料281

五、隔热283

第十二章 结构系列285

第一节 檩条285

一、说明285

二、檩条构件选用表285

第二节 门式刚架288

一、说明288

二、刚架系列软件说明289

三、刚架选用表290

四、刚架计算结果294

五、刚架详图298

第三节 屋架370

一、说明370

二、屋架系列软件说明371

三、屋架杆件选用表、屋架杆件内力及截面371

第四节 网架392

一、说明392

二、网架结构选用表及详图393

一、普通钢结构轴心受压构件截面分类(板厚tf<40mm)449

第五节 墙架449

一、墙梁449

二、墙架柱452

第六节 支撑454

附录459

二、普通钢结构轴心受压构件稳定系数ψ460

三、薄壁型钢结构轴心受压构件稳定系数ψ466

四、受压板件的有效宽厚比468

五、计算薄壁型钢受弯构件整体稳定系数ψb中的参数473

(一)热轧等边角钢截面特性表474

六、常用钢材截面特性表474

(二)等边角钢组合截面特性表478

(三)热轧不等边角钢截面特性表483

(四)不等边角钢组合截面特性表487

(五)高频焊接轻型H型钢截面特性表491

(六)热轧H型钢截面特性表494

(七)部分T型钢截面特性表498

(八)薄壁方钢管截面特性表501

(九)常用圆钢管的规格及截面特性表502

(十)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(A)508

(十一)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(B)510

(十二)卷边槽形冷弯薄壁型钢截面特性表(C)511

(十三)直卷边Z形冷弯薄壁型钢截面特性表512

(十四)斜卷边Z形冷弯薄壁型钢截面特性表514

(十五)轧制薄钢板的规格及尺寸516

七、螺栓球规格系列518

八、两个等边及不等边角钢连接填板间距及尺寸表518

九、等边角钢组合截面角焊缝长度表520

十、不等边角钢组合截面长边相连角焊缝长度表521

十一、不等边角钢组合截面短边相连角焊缝长度表523

十二、一个普通螺栓(C级)的承载力设计值(kN)525

十三、热轧角钢螺栓孔距规线表(单位:mm)526

十四、双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数526

十五、常用压型钢板产品规格530

十六、太空板产品规格536

十七、与本书有关的单位及人员542

参考文献544