本書為高等學(xué)校水利水電工程建筑專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教材。全書共分七章及十二個(gè)附錄，主要內(nèi)容有：緒論，鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法，鋼結(jié)構(gòu)的連接，鋼梁，鋼柱與鋼壓桿，鋼桁架，平面鋼閘門。章后附有思考題和習(xí)題。本次修訂主要是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50017-2003和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水電水利工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》2006年送審稿進(jìn)行的。
第四版前言 及時(shí)版前言 第二版前言 第三版前言 及時(shí)章 緒論 及時(shí)節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和任務(wù) 第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 第四節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求 第五節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展 思考題 第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料和計(jì)算方法 及時(shí)節(jié) 鋼材的主要性能 第二節(jié) 影響鋼材機(jī)械性能的主要因素 第三節(jié) 鋼材的疲勞 第四節(jié) 建筑鋼的種類、牌號(hào)及選用 第五節(jié) 軋成鋼材的規(guī)格及用途 第六節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法 思考題 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 及時(shí)節(jié) 連接的類型 第二節(jié) 焊接方法和焊縫強(qiáng)度 第三節(jié) 對(duì)接焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算 第四節(jié) 角焊縫連接的構(gòu)造和計(jì)算 第五節(jié) 焊接應(yīng)力和焊接變形 第六節(jié) 螺栓連接 思考題 習(xí)題 第四章 鋼梁 及時(shí)節(jié) 鋼梁的形式及應(yīng)用 第二節(jié) 鋼梁的彎曲強(qiáng)度及其計(jì)算 第三節(jié) 鋼梁的整體穩(wěn)定性 第四節(jié) 軋成梁的設(shè)計(jì) 第五節(jié) 焊接組合梁的截面選擇和截面改變 第六節(jié) 焊接組合梁的翼緣焊縫和梁的拼接 第七節(jié) 薄板的穩(wěn)定性 第八節(jié) 組合梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計(jì) 第九節(jié) 梁的支承 思考題 習(xí)題 第五章 鋼柱與鋼壓桿 及時(shí)節(jié) 鋼柱與鋼壓桿的應(yīng)用和構(gòu)造形式 第二節(jié) 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定性 第三節(jié) 軸心受壓實(shí)腹式構(gòu)件的局部穩(wěn)定性 第四節(jié) 軸心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì) 第五節(jié) 軸心受壓格構(gòu)式構(gòu)件的穩(wěn)定性 第六節(jié) 軸心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì) 第七節(jié) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載能力 第八節(jié) 偏心受壓實(shí)腹柱設(shè)計(jì) 第九節(jié) 偏心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì) 第十節(jié) 梁和柱的連接 第十一節(jié) 柱腳的設(shè)計(jì) 思考題 習(xí)題 第六章 鋼桁架 及時(shí)節(jié) 概述 第二節(jié) 桁架的外形、尺寸和腹桿布置 第三節(jié) 桁架問(wèn)的支撐和壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度 第四節(jié) 桁架的桿件設(shè)計(jì) 第五節(jié) 普通桁架結(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和桁架施工圖繪制 第六節(jié) 設(shè)計(jì)例題——焊接鋼屋架設(shè)計(jì) 思考題 習(xí)題 第七章 平面鋼閘門 及時(shí)節(jié) 概述 第二節(jié) 平面鋼閘門的組成和結(jié)構(gòu)布置 第三節(jié) 面板和次梁的設(shè)計(jì) 第四節(jié) 主梁設(shè)計(jì) 第五節(jié) 橫向連接系(橫向支撐)和縱向連接系(縱向支撐) 第六節(jié) 邊梁設(shè)計(jì) 第七節(jié) 行走支承 第八節(jié) 軌道及其他埋件 第九節(jié) 止水、啟閉力和吊耳 第十節(jié) 設(shè)計(jì)例題——露頂式平面鋼閘門設(shè)計(jì) 思考題 附錄一 鋼材的化學(xué)成分和機(jī)械性能 附錄二 疲勞計(jì)算的構(gòu)件和連接分類 附錄三 型鋼規(guī)格和截面特性 附錄四 型鋼的螺栓(鉚釘)準(zhǔn)線表 附錄五 普通螺栓的標(biāo)準(zhǔn)直徑及螺紋處的有效截面積 附錄六 梁的整體穩(wěn)定系數(shù) 附錄七 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 附錄八 組合截面回轉(zhuǎn)半徑近似值 附錄九 矩形彈性薄板彎矩系數(shù) 附錄十 軸套材料及混凝土承壓容許應(yīng)力 附錄十一 鋼閘門自重(G)估算公式 附錄十二 材料的摩擦系數(shù) 主要參考書目
及時(shí)節(jié)水工鋼結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和任務(wù)
用型鋼或鋼板制成基本構(gòu)件，根據(jù)使用要求，通過(guò)焊接或螺栓連接等方法，按照一定規(guī)律組成的承載結(jié)構(gòu)叫鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在各項(xiàng)工程建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛，如鋼橋、鋼廠房、鋼閘門、各種大型管道容器、高層建筑和塔桅結(jié)構(gòu)等。由此可見，鋼結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)工程中按材料劃分出來(lái)的一門學(xué)科。這門學(xué)科主要是建立在建筑材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和其他有關(guān)工程力學(xué)及工程實(shí)踐知識(shí)的基礎(chǔ)上，按照結(jié)構(gòu)物使用的目的，在預(yù)計(jì)的各種荷載作用下，在預(yù)定的使用期間，不致使結(jié)構(gòu)失效。因此，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮具體的材料性能，綜合運(yùn)用上述的力學(xué)知識(shí)，研究結(jié)構(gòu)在使用環(huán)境和荷載作用下的工作狀況，才能設(shè)計(jì)出既安全適用，又經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)。
由于本課程有時(shí)需要直接引用上述課程中有關(guān)的計(jì)算方法和計(jì)算公式，有時(shí)還要通過(guò)適當(dāng)?shù)募俣?，把某些?fù)雜公式轉(zhuǎn)化成實(shí)用方便的簡(jiǎn)化公式。所以對(duì)于設(shè)計(jì)工作者，必須熟悉上述有關(guān)力學(xué)課程的內(nèi)容。然而，必須指出，鋼結(jié)構(gòu)這門學(xué)科的特點(diǎn)，絕不僅僅是力學(xué)的分析和運(yùn)算，因?yàn)橐@得一個(gè)質(zhì)優(yōu)的結(jié)構(gòu)，還必須熟悉結(jié)構(gòu)的使用要求，了解結(jié)構(gòu)的工作狀況，需要掌握鋼材在各種因素影響下的工作性能以及構(gòu)造方面的要求。由于工程中的許多問(wèn)題不是全部都能借助現(xiàn)有的公式就能解決的，往往還需要有豐富的工程實(shí)踐知識(shí)，如進(jìn)行規(guī)劃，作出合理的總體結(jié)構(gòu)布置和進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選型等，然后才能設(shè)計(jì)構(gòu)件，進(jìn)行構(gòu)造處理，并確定必要的制造工藝要求和安裝方法等。
本課程的任務(wù)是闡述常用的結(jié)構(gòu)鋼的工作性能、鋼結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)各類基本構(gòu)件的基本設(shè)計(jì)原理以及結(jié)合水利工程專業(yè)的要求講述平面鋼閘門的設(shè)計(jì)原理和方法。通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)具備鋼結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，掌握正確的設(shè)計(jì)原理和方法，能夠?qū)︿摿?、鋼柱、鋼桁架等基本?gòu)件以及平面鋼閘門進(jìn)行設(shè)計(jì)，并為設(shè)計(jì)其他類型的鋼結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。
第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和磚石結(jié)構(gòu)等相比，具有以下特點(diǎn)。
1.鋼結(jié)構(gòu)自重較輕
雖然鋼的密度P很大(P一7850kg/m。)，但其強(qiáng)度更高，故構(gòu)件所需要的截面積較小。鋼材容重與其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的比值相對(duì)也較小，所以自重較輕，便于運(yùn)輸和安裝。特別適用于大跨度和高聳結(jié)構(gòu)，也更適用于活動(dòng)結(jié)構(gòu)，以減少驅(qū)動(dòng)力，如水工中的各類鋼閘門。
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