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1 绪论——按欧洲规范设计1

1.1 引言1

1.2 欧洲规范的建立2

1.3 欧洲规范的组成体系2

1.4 非冲突性补充信息——NCCI4

1.5 欧洲规范在英国的实施5

1.6 采用欧洲规范设计的效益5

1.7 行业对引入欧洲规范的支持7

1.8 结语7

2 钢结构建筑一体化设计9

2.1 客户对建筑整体性能、价值和影响力的要求9

2.2 可持续性设计16

2.3 整体经济性设计23

2.4 结语28

参考文献29

3 欧洲规范的荷载30

3.1 活荷载30

3.2 屋面活荷载33

3.3 雪荷载33

3.4 偶然作用44

3.5 作用组合45

3.6 设计实例51

参考文献55

4 单层建筑56

4.1 钢材在单层建筑物中的作用56

4.2 基于长期性能的设计57

4.3 结构组成剖析60

4.4 荷载67

4.5 常见的主体结构类型68

4.6 门式刚架的初步设计76

4.7 支撑83

4.8 根据欧洲规范BS EN 1993-1-1设计门式刚架89

4.9 设计实例104

参考文献110

5 多层建筑111

5.1 引言111

5.2 成本和施工计划112

5.3 理解设计任务书114

5.4 抗侧力结构布置116

5.5 抗侧力体系124

5.6 柱127

5.7 楼盖体系130

参考文献141

6 工业钢结构142

6.1 引言142

6.2 结构的骨架150

6.3 荷载161

6.4 温度作用167

6.5 吊车梁与起重梁的设计167

6.6 关于结构性能的更深层次的探讨169

参考文献170

拓展与延伸阅读170

7 特殊钢结构172

7.1 引言172

7.2 空间网架结构：基于正多面体的三维网格结构173

7.3 轻型张拉索结构175

7.4 轻型受压钢结构182

7.5 体育场馆用钢结构188

7.6 当今数字化时代的信息与信息处理技术的发展189

参考文献196

拓展与延伸阅读197

8 轻型钢结构与模块化施工199

8.1 引言199

8.2 房屋建筑中的应用202

8.3 轻钢结构的优越性205

8.4 轻型钢结构房屋建筑单元207

8.5 模块化施工210

8.6 混合施工建造形式214

8.7 结构设计要点216

8.8 非结构设计问题220

参考文献224

9 辅助钢结构226

9.1 引言226

9.2 需考虑的问题226

9.3 应用233

参考文献253

10 钢材生产255

10.1 引言255

10.2 化学成分256

10.3 热处理258

10.4 钢铁生产及其对材料性能的影响263

10.5 工程性能和力学性能试验266

10.6 加工制作的影响和使用性能268

10.7 结语272

参考文献274

拓展与延伸阅读274

11 失效过程275

11.1 断裂275

11.2 线弹性断裂力学278

11.3 弹塑性断裂力学280

11.4 材料的断裂性能试验282

11.5 断裂安全设计（Fracture-safe design）284

11.6 疲劳286

11.7 结语296

参考文献296

拓展与延伸阅读297

12 分析298

12.1 引言298

12.2 基本知识299

12.3 分析与设计302

12.4 手算分析305

12.5 分析软件307

12.6 多层建筑分析316

12.7 门式刚架建筑323

12.8 特殊结构构件333

12.9 非常重要的问题350

参考文献352

13 结构振动354

13.1 引言354

13.2 振源356

13.3 对振动的认识357

13.4 响应形式359

13.5 模态特征确定360

13.6 振动响应计算364

13.7 可接受性判定准则369

13.8 实际考虑370

13.9 同步人群活动371

参考文献372

14 局部屈曲和截面分类373

14.1 引言373

14.2 截面尺寸和弯矩-转角性能375

14.3 弯矩-转角关系对设计和分析方法的影响378

14.4 分类表379

14.5 经济因素379

参考文献380

15 受拉构件381

15.1 引言381

15.2 受拉构件的类型381

15.3 轴心受拉设计383

15.4 弯矩和拉力共同作用385

15.5 杆端连接偏心387

15.6 其他考虑因素387

15.7 拉索389

拓展与延伸阅读391

16 立柱和压杆392

16.1 引言392

16.2 常见的构件类型392

16.3 设计思路393

16.4 截面选择的考虑394

16.5 立柱屈曲承载力398

16.6 扭转屈曲和弯扭屈曲400

16.7 有效（屈曲）长度Lcr401

16.8 特殊类型的压杆406

16.9 经济性的观点408

16.10 设计实例409

参考文献413

拓展与延伸阅读413

17 梁414

17.1 引言414

17.2 常见的钢梁类型414

17.3 截面分类及截面抗弯承载力Mc,Rd416

17.4 基本设计规定418

17.5 侧向无约束梁423

17.6 腹板开孔梁429

17.7 设计实例430

参考文献440

18 板梁441

18.1 引言441

18.2 板梁的优缺点442

18.3 板梁截面的初选442

18.4 板梁设计（按照BS EN 1993-1-5要求）443

18.5 设计实例458

参考文献468

19 压弯构件469

19.1 压弯荷载的形成469

19.2 响应类型——相互作用470

19.3 弯矩梯度加载的影响474

19.4 截面类型选择476

19.5 采用欧洲规范3的基本设计过程478

19.6 门式刚架构件的特殊设计方法481

19.7 设计实例486

参考文献499

拓展与延伸阅读499

20 桁架500

20.1 引言500

20.2 桁架类型500

20.3 概念设计指南501

20.4 杆件和连接的选择502

20.5 桁架分析503

20.6 构件的设计506

20.7 支撑507

20.8 刚接空腹桁架508

20.9 设计实例510

21 组合楼板520

21.1 定义520

21.2 概述521

21.3 施工阶段设计523

21.4 组合楼板设计524

21.5 剪力与集中力528

21.6 组合楼板试验529

21.7 正常使用极限状态与裂缝控制530

21.8 收缩和徐变532

21.9 防火533

21.10 设计实例534

参考文献540

22 组合梁541

22.1 引言541

22.2 材料性能543

22.3 组合梁544

22.4 组合截面的塑性分析547

22.5 抗剪承载力550

22.6 剪切连接551

22.7 完全和部分剪切连接555

22.8 横向钢筋560

22.9 主梁和边梁562

22.10 连续组合梁563

22.11 正常使用极限状态564

22.12 组合梁设计表格569

22.13 设计实例571

参考文献588

23 组合柱589

23.1 引言589

23.2 组合柱的设计590

23.3 简化设计方法591

23.4 组合柱设计的应用实例602

23.5 纵向和横向剪力604

23.6 设计实例606

参考文献616

24 薄-钢构件设计617

24.1 引言617

24.2 截面特性参数620

24.3 局部屈曲623

24.4 畸变屈曲626

24.5 受压构件设计630

24.6 受弯构件设计632

24.7 设计实例636

参考文献645

25 螺栓连接646

25.1 结构用螺栓连接副的类型646

25.2 紧固方法及其应用648

25.3 相关的尺寸要求649

25.4 螺栓群分析650

25.5 设计承载力653

25.6 承载力表657

参考文献657

拓展与延伸阅读658

26 焊接和焊缝设计659

26.1 焊接的优势659

26.2 通过使用标准保证焊缝质量和性能660

26.3 对降低成本的建议665

26.4 焊接工艺670

26.5 几何尺寸要求675

26.6 焊缝群的分析方法676

26.7 设计强度678

26.8 结语680

参考文献680

27 节点设计和简单连接683

27.1 引言683

27.2 简单连接689

27.3 设计实例709

参考文献733

28 抗弯连接设计734

28.1 引言734

28.2 设计原理735

28.3 受拉区737

28.4 受压区740

28.5 受剪区742

28.6 加劲肋742

28.7 端板连接节点的弯矩设计值743

28.8 转动刚度和转动能力744

28.9 结语746

参考文献746

29 基础和锚固系统748

29.1 基础类型748

29.2 基础设计748

29.3 刚接和铰接柱脚752

29.4 铰接柱脚——受轴力作用的Ⅰ形柱753

29.5 刚接柱脚设计760

29.6 锚固系统763

29.7 设计实例765

参考文献771

拓展与延伸阅读771

30 钢桩和钢结构地下室772

30.1 引言772

30.2 钢桩的类型773

30.3 岩土的不确定性775

30.4 选用钢结构地下室778

30.5 地下室的详细设计：概述783

30.6 地下室的详细设计：岩土参数选择788

30.7 地下室的详细设计：岩土分析790

30.8 地下室的详细设计：结构设计796

30.9 其他设计构造801

30.10 钢结构地下室施工：钢板桩施工工艺803

30.11 施工标准和现场控制805

30.12 位移和监控806

参考文献807

拓展与延伸阅读808

31 结构中变形的设计考虑809

31.1 引言809

31.2 温度变化的影响811

31.3 伸缩缝间距811

31.4 典型单层钢结构工业建筑中位移的设计考虑812

31.5 典型多层建筑中位移的设计考虑813

31.6 变形缝的处理814

31.7 特殊支座的使用816

参考文献817

32 容许偏差819

32.1 引言819

32.2 标准821

32.3 容许偏差相关说明823

32.4 制作容许误差824

32.5 安装容许偏差834

参考文献843

拓展与延伸阅读843

33 加工制作845

33.1 引言845

33.2 加工的经济性845

33.3 焊接851

33.4 螺栓连接851

33.5 切割853

33.6 钢材搬运和运输路线857

33.7 质量管理862

参考文献864

拓展与延伸阅读864

34 安装865

34.1 引言865

34.2 施工计划、施工管理规定和相关文件866

34.3 施工方案867

34.4 现场施工870

34.5 现场装配和修改875

34.6 钢楼承板和栓钉876

34.7 吊车与吊车工时876

34.8 安全保障887

34.9 事故892

参考文献893

拓展与延伸阅读893

35 防火保护和防火工程895

35.1 引言895

35.2 建筑法规895

35.3 防火工程设计规范896

35.4 火灾下的结构性能899

35.5 防火材料907

35.6 高等防火工程907

35.7 适用于特殊建筑物的防火保护和消防工程方法911

35.8 设计实例912

参考文献919

36 腐蚀和防护921

36.1 引言921

36.2 一般腐蚀921

36.3 其他腐蚀形式922

36.4 腐蚀速率923

36.5 环境影响924

36.6 设计与防腐925

36.7 表面处理925

36.8 金属涂层927

36.9 油漆涂料929

36.10 涂装施工932

36.11 耐候钢933

36.12 防护处理技术说明934

附录942

钢材技术参数944

设计理论947

构件和连接设计1007

欧洲规范1117

楼盖1136

施工1139

标准1165