鋼結構從入門到精通

第1 篇　入門篇
第1章　工程結構與鋼結構基礎知識 // 2
1.1 工程結構 2
1.1.1 工程結構的一般性要求 2
1.1.2 輕型鋼結構的特點與應用 4
1.1.3 單層鋼結構的特點與應用 5
1.1.4 多高層鋼結構的特點與應用 5
1.1.5 大跨度鋼結構的特點與應用 6
1.1.6 鋼結構布置的規(guī)定與要求 7
1.2 桁架與拱架 8
1.2.1 理想桁架的特點 8
1.2.2 桁架的形式 8
1.2.3 桁架與拱架的基本規(guī)定 10
1.3 建筑結構 10
1.3.1 房屋建筑結構的特點與類型 10
1.3.2 房屋建筑屋蓋與支撐系統(tǒng) 12
1.3.3 房屋建筑的屋架 13
1.3.4 房屋建筑的其他構件及部件 13
1.3.5 鋼結構住宅的基礎知識 15
1.3.6 鋼結構住宅結構體系的適宜高度 15
1.3.7 鋼結構住宅的常用體系 16
1.3.8 鋼結構廠房的構建 17
1.4 鋼結構節(jié)點 18
1.4.1 支座節(jié)點 18
1.4.2 柱腳節(jié)點 19
1.4.3 矩形鋼管混凝土組合異形柱結構 21
1.4.4 矩形鋼管混凝土組合異形柱 21
1.4.5 矩形鋼管混凝土組合異形柱柱腳構造 23
1.4.6 相交斜桿節(jié)點 24
1.4.7 連接板節(jié)點 24
1.4.8 鋼管連接節(jié)點 26
1.4.9 支管搭接構造節(jié)點 27
1.4.10 主管內設置橫向加勁板的連接節(jié)點 27
1.4.11 主管表面貼加強板加強節(jié)點 29
1.4.12 圓鋼管直接焊接節(jié)點 30
1.4.13 矩形管直接焊接平面節(jié)點 32
1.4.14 鋼與混凝土組合梁節(jié)點 32
1.4.15 鋼板結構節(jié)點 32
1.4.16 鋼管相貫結構節(jié)點 32
1.4.17 鋼與混凝土組合板節(jié)點 32
1.4.18 型鋼梁柱連接節(jié)點 34
1.4.19 節(jié)點實例 34

第2章　材料、構件與加工 // 36
2.1 材料、構件的基礎與常識 36
2.1.1 鋼結構工程材料 36
2.1.2 鋼材的類別 38
2.1.3 國內外標準鋼牌號對照 39
2.1.4 Q235 鋼化學成分 40
2.1.5 20# 鋼化學成分 41
2.1.6 Q345 鋼化學成分 41
2.1.7 Q235、20#、Q345 鋼力學性能 41
2.2 具體材料 41
2.2.1 型鋼 41
2.2.2 金屬板 42
2.2.3 建筑結構用鋼板的設計用強度指標 43
2.2.4 結構用無縫鋼管的強度指標 44
2.2.5 鑄鋼件的強度設計值 44
2.2.6 鋼材、鑄鋼件的物理性能指標 45
2.3 構件與配件 45
2.3.1 螺栓、鉚釘 45
2.3.2 錨栓的外形與特點 46
2.3.3 網架桿件 47
2.3.4 銷軸連接耳板 47
2.3.5 非焊接的構件和連接分類 48
2.3.6 縱向傳力焊縫構件和連接分類 48
2.3.7 橫向傳力焊縫構件和連接分類 48
2.3.8 軸心受壓構件的截面形式 50
2.3.9 角鋼截面形狀 52
2.3.10 型鋼（角鋼）連接螺栓最大孔徑與間距要求 52
2.3.11 型鋼（槽鋼）連接螺栓最大孔徑與間距要求 52
2.3.12 鋼結構住宅構件的編碼 54
2.4 高強鋼 55
2.4.1 高強鋼的基礎知識 55
2.4.2 高強鋼結構鋼材的牌號 55
2.4.3 高強鋼結構連接材料 55
2.4.4 高強鋼結構材料的選用 56
2.4.5 高強鋼結構設計用強度指標 57
2.4.6 高強鋼結構焊縫的強度設計指標 58
2.4.7 高強鋼接觸面抗滑移系數 59
2.4.8 鋼結構用高強度墊圈 59
2.4.9 鋼結構高強度螺栓的基礎知識 59
2.4.10 高強度螺栓承壓型連接的強度設計指標 60
2.4.11 單個高強度螺栓的預拉力設計值 60
2.4.12 鋼結構用扭剪型高強度螺栓 61
2.4.13 鋼結構用高強度大六角頭螺栓 61
2.4.14 鋼網架高強度螺栓的規(guī)格 61
2.4.15 高強度螺栓連接孔型尺寸的匹配 62
2.4.16 高強度螺栓連接構造要求 62
2.4.17 高強度螺栓連接構件制孔允許偏差 63
2.5 鋼結構住宅的材料 64
2.5.1 鋼構件所用鋼材牌號、質量等級的選用 64
2.5.2 結構鋼材的性能要求 64
2.5.3 型材、板材應符合的要求 65
2.5.4 焊接材料的選用要求 65
2.5.5 緊固件材料的選用要求 66
2.6 鋼結構材料的加工 66
2.6.1 螺栓球加工制作質量控制指標 66
2.6.2 鋼材的切割 66
2.6.3 矯正、成形 67
2.6.4 邊緣加工 70
2.6.5 球節(jié)點加工 70
2.6.6 鑄鋼件加工 72
2.6.7 制孔 72
2.6.8 鋼構件外形尺寸 73

第2 篇　提高篇
第3章　鋼結構的制圖與識圖 // 80
3.1 鋼結構識圖基礎知識 80
3.1.1 鋼結構圖紙幅面的規(guī)格 80
3.1.2 鋼結構圖紙的圖線 81
3.1.3 鋼結構圖紙的比例 84
3.1.4 標高 84
3.1.5 工程常見構件代碼 85
3.1.6 鋼結構構件代碼 86
3.1.7 常見型鋼的標注法 86
3.1.8 鋼結構圖紙的尺寸 88
3.1.9 鋼結構坡口各部分尺寸代號 90
3.1.10 角鋼尺寸的標注 90
3.1.11 鋼結構兩構件很近的重心線的繪制與識讀 90
3.1.12 鋼結構彎曲構件尺寸繪制與識讀 91
3.1.13 不等邊角鋼尺寸繪制與識讀 91
3.1.14 斷面的繪制與識讀 91
3.1.15 雙型鋼組合截面的繪制與識讀 92
3.1.16 鋼結構螺栓、孔、電焊鉚釘的表示方法 92
3.1.17 鋼結構焊接接頭坡口形式、尺寸的標記 93
3.1.18 鋼結構焊接法及焊透種類代號 93
3.1.19 鋼結構焊接單面、雙面焊接、襯墊種類代號 94
3.1.20 單面焊縫的表示法 94
3.1.21 雙面焊縫的標注 95
3.1.22 3 個和3 個以上的焊件的標注 96
3.1.23 兩個焊件相互焊接的標注 96
3.1.24 不規(guī)則焊縫的標注 97
3.1.25 相同焊縫符號的標注 97
3.1.26 現場焊接符號的繪制與識讀 98
3.1.27 建筑鋼結構常用焊縫的符號及尺寸 98
3.1.28 焊條電弧焊全焊透坡口形式及尺寸的要求 101
3.1.29 螺栓、角焊縫的連接圖例 102
3.1.30 非焊接節(jié)點板的尺寸 103
3.1.31 鋼板、槽鋼、工字鋼、角鋼的螺栓連接形式 103
3.2 實踐識圖　　105
3.2.1 鋼結構設計總說明常見的內容 105
3.2.2 識圖中的實物簡化對照 105
3.2.3 網架表示的識讀 105
3.2.4 簡圖尺寸的識讀 106
3.2.5 節(jié)點圖的識讀 107

第4章　鋼結構的連接 // 110
4.1 鋼結構連接基礎與常識　　110
4.1.1 鋼結構連接的類型 110
4.1.2 鋼結構螺栓連接 111
4.1.3 焊接連接構造的一般規(guī)定 113
4.2 鋼結構的焊接　　114
4.2.1 鋼結構焊接的術語與其解釋 114
4.2.2 鋼結構工程焊接難度等級 115
4.2.3 手工焊全焊透坡口尺寸與符號 115
4.2.4 氣體保護焊、自動保護焊全焊透坡口尺寸與符號 117
4.2.5 埋弧焊全焊透坡口尺寸與符號 118
4.2.6 工地焊全焊透坡口尺寸與符號 119
4.2.7 焊接位置、接頭形式等代號 120
4.2.8 管結構節(jié)點形式及實例 121
4.2.9 焊縫計算厚度 122
4.2.10 斜角角焊縫計算厚度 124
4.2.11 搭接角焊縫、直角角焊縫計算厚度 124
4.2.12 圓鋼與平板、圓鋼與圓鋼間的焊縫計算厚度 124
4.2.13 組焊構件焊接節(jié)點 124
4.2.14 不同厚度、寬度材料對接焊縫的要求 127
4.2.15 防止板材產生層狀撕裂的節(jié)點、選材與工藝 128
4.2.16 構件制作焊接節(jié)點形式的要求 129
4.2.17 工地安裝焊接節(jié)點形式與要求 132
4.3 焊接工藝評定　　135
4.3.1 焊接工藝評定一般規(guī)定 135
4.3.2 焊接工藝評定替代規(guī)則 137
4.3.3 重新進行工藝評定的規(guī)定 138
4.3.4 免于焊接工藝的評定 140
4.4 試件、試樣的試驗與檢驗　　142
4.4.1 試件的外觀檢驗規(guī)定與要求 142
4.4.2 試件的其他檢驗規(guī)定與要求 142
4.5 焊接工藝　　143
4.5.1 母材的準備 143
4.5.2 焊接材料的要求 143
4.5.3 焊接接頭的裝配要求 145
4.5.4 定位焊的要求 146
4.5.5 焊接環(huán)境的要求 146
4.5.6 預熱、道間溫度的控制要求 146
4.5.7 引弧板、引出板與襯墊的要求 147
4.5.8 焊后消氫的熱處理要求 148
4.5.9 焊后消應力的處理要求 148
4.5.10 焊接工藝技術的要求 149
4.5.11 焊接變形控制的要求 150
4.5.12 返修焊的要求 151
4.5.13 焊件矯正的要求 152
4.5.14 焊縫清根的要求 152
4.5.15 電渣焊、氣電立焊的要求 152
4.5.16 臨時焊縫、引弧熄弧的要求 153
4.6 鋼結構焊接補強、加固的要求　　153
4.6.1 編制補強加固設計方案的技術資料 153
4.6.2 缺損構件的評估與處理 154
4.6.3 焊接補強、加固的方式 154
4.6.4 負荷狀態(tài)下焊接補強、加固施工的要求 154
4.6.5 角焊縫的補強加固 155
4.6.6 負荷狀態(tài)下補強加固的要求 155
4.6.7 焊接補強加固的其他要求 156
4.7 焊接的檢驗　　156
4.7.1 焊接檢驗的一般規(guī)定 156
4.7.2 承受靜荷載結構焊接質量的檢驗 157
4.7.3 需疲勞驗算結構的焊縫質量檢驗 158

第5章　鋼結構的制作與安裝 // 161
5.1 鋼結構制作安裝基礎知識與一般性要求　　161
5.1.1 一般規(guī)定 161
5.1.2 空間網格鋼結構的制作與拼裝 162
5.1.3 兩個熱軋等邊角鋼組合時連接墊板的最大間距 165
5.1.4 不同腹桿體系的塔架 165
5.1.5 塔架下端的制作與安裝 166
5.1.6 施工扳手可操作空間尺寸要求 166
5.1.7 H 型鋼螺栓拼接接頭的安裝 167
5.1.8 高強度螺栓的安裝 168
5.1.9 鋼構件部件的拼接與對接　　170
5.1.10 鋼構件的組裝　　171
5.2 輕型鋼結構　　172
5.2.1 輕型鋼結構的特點　　172
5.2.2 壓型金屬板的制作與尺寸允許偏差　　173

第6章　鋼結構的防護與檢測 // 174
6.1 鋼結構的防護　　174
6.1.1 鋼結構的防護基礎知識　　174
6.1.2 鋼結構用底漆、中間漆、面漆的配套組合　　174
6.1.3 住宅鋼結構防腐與涂裝要求　　175
6.1.4 住宅鋼結構的防火要求　　176
6.2 鋼結構的檢測　　176
6.2.1 鋼結構檢測的基礎知識　　176
6.2.2 鋼材力學性能的檢測　　177
6.2.3 連接的檢測　　177
6.2.4 節(jié)點檢測的方法與要求　　178
6.2.5 支座節(jié)點檢測的項目　　179
6.2.6 吊車梁節(jié)點檢測的項目　　179
6.2.7 網架螺栓球節(jié)點、焊接球節(jié)點檢測的項目　　179
6.2.8 桿件平面節(jié)點檢測的項目　　179
6.2.9 鋼管相貫焊接節(jié)點檢測的項目　　180
6.2.10 鑄鋼節(jié)點檢測的項目　　180
6.2.11 拉索節(jié)點檢測的項目　　180
6.2.12 鋼結構的尺寸與偏差　　180
6.2.13 鋼結構的變形與損傷　　181
6.2.14 鋼結構構造、穩(wěn)定的檢測　　183
6.2.15 鋼結構涂裝防護的檢測　　183
6.2.16 結構性能實荷的檢驗與動測　　184
6.2.17 既有鋼結構的評定　　184
6.2.18 空間網格結構撓度容許值　　185
6.2.19 鋼結構住宅的驗收　　185

第3 篇　精通篇
第7章　網架結構 // 188
7.1 網架的基礎知識與常識　　188
7.1.1 網架的特點　　188
7.1.2 鋼網架內力分析　　189
7.1.3 鋼網架螺栓球節(jié)點用高強度螺栓　　190
7.1.4 實際桁架的特點　　190
7.1.5 網架結構的特點　　190
7.1.6 網架結構的支承方式與選型　　191
7.1.7 網架支承位置與應用　　195
7.1.8 網架高度與網格尺寸　　196
7.1.9 網架弦桿的層數　　196
7.1.10 網架屋面排水坡的形成　　197
7.1.11 網架的構造與幾何不變性　　198
7.1.12 網架的安裝方法　　198
7.2 具體網架　　200
7.2.1 兩向正交正放網架　　200
7.2.2 兩向正交斜放網架　　201
7.2.3 兩向斜交斜放網架　　202
7.2.4 三向網架　　202
7.2.5 正放四角錐網架　　203
7.2.6 棋盤形四角錐網架　　204
7.2.7 星形四角錐網架　　205
7.2.8 斜放四角錐網架　　206
7.2.9 正放抽空四角錐網架　　207
7.2.10 三角錐網架　　208
7.2.11 蜂窩型三角錐網架　　209
7.2.12 抽空三角錐網架　　210
7.2.13 單向折線形網架　　210
7.2.14 網架種類的選擇與應用　　211
7.3 網架的節(jié)點　　212
7.3.1 網架節(jié)點的基礎知識　　212
7.3.2 焊接空心球節(jié)點　　212
7.3.3 螺栓球節(jié)點　　214
7.3.4 嵌入式轂節(jié)點　　217
7.3.5 銷軸節(jié)點　　218
7.3.6 鑄鋼節(jié)點　　218
7.3.7 組合結構的節(jié)點　　218
7.3.8 預應力索節(jié)點　　219
7.3.9 支座節(jié)點的基礎　　220
7.3.10 常用拉力支座節(jié)點　　222
7.3.11 可滑動絞支座節(jié)點　　223
7.3.12 橡膠板式支座節(jié)點　　223
7.3.13 剛接支座節(jié)點　　223
7.3.14 立體管桁管架支座節(jié)點　　223

第8章　網殼結構 // 225
8.1 網殼基礎知識　　225
8.1.1 網殼特點與類型　　225
8.1.2 單層圓柱面網殼網格的形式　　226
8.1.3 單層球面網殼網格的形式　　226
8.1.4 單層雙曲拋物面網殼網格的形式　　227
8.1.5 單層橢圓拋物面網殼網格的形式　　227
8.1.6 雙曲面網殼網格的形式　　227
8.1.7 網殼選型的應用　　228
8.2 網殼結構有關要求　　228
8.2.1 球面網殼結構的要求與規(guī)定　　228
8.2.2 圓柱面網殼結構的要求與規(guī)定　　229
8.2.3 雙曲拋物面網殼與橢圓拋物面網殼結構要求　　229

第9章　懸索結構 // 230
9.1 懸索結構基礎知識　　230
9.1.1 懸索結構的特點　　230
9.1.2 懸索結構的組成　　230
9.1.3 懸索結構的基本形式　　231
9.1.4 單層懸索的結構　　231
9.1.5 雙層懸索的結構　　232
9.1.6 預應力橫向加勁索系　　233
9.1.7 索支承玻璃結構　　233
9.1.8 索系支承玻璃采光頂體系　　234
9.2 懸索材料與錨具　　234
9.2.1 索材料　　234
9.2.2 錨具的特點與分類　　235
9.2.3 錨具調節(jié)方式　　237
9.2.4 鋼拉桿的連接　　238

第10章　鋼結構常用數據 // 239
10.1 鋼結構基礎數據與尺寸　　239
10.1.1 C 型鋼理論質量　　239
10.1.2 軸心受力構件節(jié)點或拼接處危險截面有效截面系數　　240
10.1.3 桁架弦桿和單系腹桿的計算長度　　240
10.1.4 鋼管桁架構件計算長度　　241
10.1.5 鋼結構截面塑性發(fā)展系數　　241
10.1.6 鋼結構住宅熱軋H 型鋼框架梁常用截面尺寸　　242
10.1.7 鋼結構住宅熱軋H 型鋼非框架梁常用截面尺寸　　243
10.1.8 鋼結構住宅柱常用熱軋H 型鋼常用截面尺寸　　243
10.1.9 鋼結構住宅方（矩）形鋼管柱截面尺寸與應用　　243
10.1.10 鋼結構住宅組合異形柱常用熱軋T 型鋼常用截面尺寸　　245
10.1.11 鋼結構住宅組合異形柱冷彎C 型鋼常用截面尺寸　　245
10.2 鋼結構允許偏差　　245
10.2.1 鋼結構住宅實體預拼裝的允許偏差　　245
10.2.2 鋼結構住宅壓型鋁合金板制作的允許偏差　　246
10.2.3 拉索尺寸允許偏差　　246
10.2.4 熱合成型后的膜單元外形尺寸的允許偏差　　247
10.2.5 鋼網架、網殼結構安裝完成后的允許偏差　　247

附錄 隨書附贈視頻匯總　　248

參考文獻　　249