鋼結構設計原理（簡體書）

《鋼結構設計原理》以“概念準確、基礎扎實、突出應用、淡化過程”為基本原則，是專為培養工程應用型和技術管理型人才的高等院校土木工程專業編寫的教材，主要介紹鋼結構的特點、應用、鋼結構材料性能、鋼結構的連接設計方法以及鋼結構（冷彎薄壁型鋼）基本構件（軸心受拉和受壓構件、受彎構件、拉彎和壓彎構件、鋼與混凝土組合梁）的工作原理和設計方法。書末附錄列出了供設計查用的各種數據。各章還列舉了必要的設計例題和習題，以利于有關基本理論和設計方法的學習和掌握。鑒于《鋼結構設計原理》工程應用和工程實踐特點突出，還可供有關工程技術人員參考閱讀。

《鋼結構設計原理》是普通高等教育“十二五”土木工程系列規劃教材之一。

前言
第1章 緒論
1.1 鋼結構的特點
1.2 鋼結構的應用范圍
1.3 鋼結構設計原則
1.4 鋼結構簡史與發展趨勢
思考題

第2章 鋼結構的材料
2.1 鋼材的破壞形式
2.2 鋼材的強度和變形性能
2.3 冷彎性能
2.4 沖擊韌性
2.5 影響鋼材性能的主要因素
2.6 鋼材的疲勞
2.7 建筑鋼材的規格和選用
思考題

第3章 鋼結構的連接
3.1 鋼結構的連接簡介
3.2 焊接方法和焊接連接形式
3.3 角焊縫的構造和計算
3.4 對接焊縫的構造和計算
3.5 焊接殘余應力和焊接殘余變形
3.6 螺栓連接的構造
3.7 C級普通螺栓連接的工作性能和計算
3.8 高強度螺栓連接的工作性能和計算
3.9 輕型鋼結構緊固件的構造和計算
思考題
習題

第4章 軸心受力構件
4.1 軸心受力構件簡介
4.2 軸心受力構件的強度和剛度
4.3 軸心受壓構件的整體穩定
4.4 軸心受壓構件的局部穩定
4.5 實腹式軸心受壓柱的設計
4.6 格構式軸心受壓柱的設計
4.7 軸心受壓柱的柱頭和柱腳
4.8 冷彎薄壁型鋼軸心受力構件的設計
思考題
習題

第5章 受彎構件
5.1 梁的類型
5.2 梁的強度和剛度計算
5.3 梁的整體穩定
5.4 梁的局部穩定和腹板加勁肋
5.5 型鋼梁的設計
5.6 組合梁的設計
5.7 梁的拼接、連接和支座
5.8冷彎薄壁型鋼檁條和墻梁
思考題
習題

第6章 拉彎和壓彎構件
6.1 拉彎和壓彎構件簡介
6.2 拉彎和壓彎構件的強度和剛度計算
6.3 壓彎構件在彎矩作用平面內的穩定計算
6.4 壓彎構件在彎矩作用平面外的穩定計算
6.5 壓彎構件的計算長度
6.6 壓彎構件的板件穩定
6.7 實腹式壓彎構件的設計
6.8 格構式壓彎構件的設計
6.9 柱腳設計
6.10 冷彎薄壁型鋼壓彎構件
思考題
習題

第7章 鋼與混凝土組合梁
7.1 鋼與混凝土組合梁的應用
7.2 鋼與混凝土組合梁的設計及構造
7.3 鋼與混凝土組合樓板的設計及構造
7.4 鋼與混凝土組合樓蓋例題
思考題
習題

附錄
附錄1 鋼材和連接的強度設計值
附錄2 受彎構件的撓度允許值
附錄3 梁的整體穩定系數
附錄4 軸心受壓構件的穩定系數
附錄5 柱的計算長度系數
附錄6 疲勞計算的構件和連接分類
附錄7 型鋼表
附錄8 螺栓和錨栓規格
附錄9 各種截面回轉半徑的近似值
附錄10 兩端及跨間側向均為簡支的受彎構件的ξ1、ξ2和μb
參考文獻

配合高強度鋼材的連接材料，焊條由原來的EA3型、。E50型，新增加了E55型。制作普通螺栓，由3號鋼改進為4.6級和4.8級（C級）、5.6級和8.8級（A、B級）。用于制作8.8級高強螺栓的有40B鋼、45號鋼和35號鋼，用于制作10.9級高強螺栓的為20MnTiB鋼。
（2）深入了解和掌握結構的極限狀態，持續改進結構和構件的計算方法現代鋼結構已廣泛應用新的計算技術和測試技術，為對結構和構件的實際工作性能進行深入了解提供了有利條件，先進的計算和測試技術決定了材料的合理使用，從而保證了結構的安全，也提高了經濟效益。改進鋼結構設計方法的前提是對結構承載能力的充分認識，采用考慮分布類型的二階矩概率法計算結構可靠度，制訂以概率理論為基礎的極限狀態設計法（簡稱概率極限狀態設計法）。這個方法的特點是根據各種不定性分析所得的失效概率（或可靠指標）去度量結構可靠性，并使所計算的結構構件的可靠度達到預期的一致性和可比性。但其還有待發展，因為它計算的可靠度還只是構件或某一截面的可靠度，而不是結構體系的可靠度，也不適用于疲勞計算的反復荷載或動力荷載作用下的結構。另外，連接的極限狀態及整體結構的極限狀態還需要做大量的工作。
現行《鋼結構設計規范》反映了近年來的研究成果，這些成果也是當前工程設計中經常遇到的問題。例如，針對鋼管結構的桿件和節點承載力，增加了空間圓管節點強度計算公式和矩形管或方管結構設計計算方法，以及一些構造規定；對鋼與混凝土組合梁，增加了連續組合梁負彎矩部位的計算方法、樓板為壓型鋼板作底模的組合梁計算和構造特點，以及部分抗剪連接的組合梁的設計規定；在構造要求中增加了大跨度屋蓋結構的設計和構造要求，增加了提高寒冷地區抗脆斷能力要求等；在抗震性能方面，對鋼材提出了窄屈服強度范圍、低屈服比和超低屈服強度的要求。這些新規定是改進計算方法的一個重要方面。人們對結構承載能力極限狀態的了解越清楚，設計中對鋼材的利用就越合理。
（3）對結構形式的改進和研究新的結構形式高強度鋼材和新結構形式的應用是提高鋼結構成效的重要因素，新的結構形式有薄壁型鋼結構、懸索結構、懸掛結構、網架結構和預應力鋼結構等，超高層結構近年來得到很大發展和應用。
索和拱配合使用，常被稱為雜交結構，這是結構形式的雜交。鋼和混凝土組合結構，可以認為是不同材料的雜交。相信今後還會有其他方式的雜交結構出現。
隨著鋼結構建筑的遍地開花，我國各地分別建起了鋼結構的標志性建筑，如高度421m的上海金茂大廈、跨度1490m的潤揚長江大橋、跨度550m的上海盧浦大橋、345m高的跨長江輸電鐵塔、首都國際機場仍航站樓、鳥巢國家體育場等，這標志著建筑鋼結構正向高層重型和空間大跨度鋼結構發展。
（4）鋼與混凝土組合構件的研究和應用鋼與混凝土組合結構是由兩種不同性質的材料取長補短相互協作而形成的，鋼的強度高，宜受拉，混凝土則宜受壓，兩種材料結合，都能充分發揮各自優勢，是一種合理的結構。樓板采用混凝土翼板，與鋼梁通過抗剪連接件組成一體形成組合梁，梁的混凝土板受壓，鋼梁受拉，各得其所，是非常經濟的結構形式。采用壓型鋼板作混凝土翼緣板底模的組合梁，也有同樣的經濟效益。高層建筑和多層住宅已廣泛采用鋼與混凝土組合梁。