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出版者:

作者:Doran

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:2013-8

价格:$ 192.10

装帧:

isbn号码:9780750663762

丛书系列:

图书标签:

• 建筑材料
• 土木工程
• 建筑工程
• 材料科学
• 工程技术
• 建筑设计
• 施工技术
• 结构工程
• 材料性能
• 参考书

钢结构设计与施工手册 本书籍聚焦于现代土木工程领域至关重要的钢结构设计、分析、施工与维护的全面实践指南。 本手册旨在为结构工程师、建筑师、项目经理以及相关技术人员提供一套系统化、深入且高度实用的参考资料，以应对日益复杂的建筑项目挑战。 本书结构严谨，内容涵盖从基础材料科学到复杂结构动力学分析的各个层面。它不仅仅是一本理论汇编，更是一本强调实际应用和行业规范的工具书。 第一部分：钢材基础与材料科学 本部分深入探讨了结构用钢材的本构特性、冶金学基础及其在工程应用中的行为。我们详细分析了碳钢、低合金钢以及高强度钢的微观结构、力学性能（屈服强度、抗拉强度、韧性、疲劳寿命）和焊接性能。 1.1 结构钢材的分类与标准： 详细阐述了ASTM、EN及国标体系中常用结构钢牌号的差异、适用范围及质量控制要求。特别关注了耐候钢在特定环境下的应用优势与限制。 1.2 材料性能的测试与验证： 涵盖了拉伸试验、冲击韧性试验（如夏比V型缺口试验）、硬度测试以及疲劳性能评估的标准流程与数据解读。讨论了钢材在极端温度（低温脆化与高温蠕变）下的性能退化机制。 1.3 腐蚀与防护： 深入解析了钢材在不同环境（海洋、工业、城市）中的腐蚀机理，包括电化学腐蚀、应力腐蚀开裂（SCC）。系统介绍了防腐涂层（环氧、聚氨酯、富锌底漆）的选择、涂装工艺、质量检测标准，以及阴极保护技术的应用。 第二部分：结构构件设计与承载力分析 本部分是手册的核心，详细介绍了梁、柱、楼板、桁架等基本构件的规范化设计方法，严格遵循现行国际和国内设计规范（如AISC LRFD/ASD、Eurocode 3）。 2.1 截面优化与稳定： 讲解了如何根据受力状态选择和设计I型、H型、箱型、管型截面。重点阐述了弹性与非弹性局部屈曲的判别标准，以及翼缘和腹板的加劲设计原则。 2.2 抗弯与抗剪设计： 详细推导了塑性铰的形成与强度计算，包括侧向扭转屈曲（LTB）的校核方法。对抗剪承载力，区分了梁腹板的屈曲承载力和锚固区的加强设计。 2.3 抗压构件与整体稳定性： 提供了柱子的设计流程，重点在于有效长度因子的确定、欧拉临界屈曲荷载的计算，以及基于截面类别（细长比）的折线型承载力曲线应用。对于复杂框架中的柱脚与柱顶连接节点，提供了详细的承载力校核步骤。 2.4 楼板系统设计： 涵盖了组合楼板（钢梁与混凝土楼板）的连接设计（剪力钉的选型与布置）、楼板的刚度计算以控制挠度，以及抗剪连接的极限承载力验算。 第三部分：连接节点设计与详图 连接是钢结构设计的关键薄弱环节。本部分专注于各类连接的理论基础、强度计算及施工详图的绘制。 3.1 螺栓连接设计： 深入分析了摩擦型连接与承压型连接的受力机理。详细介绍了高强度螺栓（如A325, A490）的预拉力控制、栓孔类型对承载力的影响，以及抗震设计中对“强柱弱梁”节点连接的特殊要求。 3.2 焊缝连接设计： 覆盖了对接焊缝、角焊缝、T型焊缝的设计强度计算。详细讨论了疲劳荷载下焊缝的疲劳寿命评估，以及无损检测（NDT，如超声波、射线检测）的验收标准。对于关键节点，提供了三维焊缝布置的优化建议。 3.3 节点构造详图： 提供了大量典型的梁柱节点、梁梁节点、支撑节点（X型、K型）的构造图例，强调了现场安装的便利性与精度要求。特别关注了偏心荷载连接的处理方法。 第四部分：整体结构分析与抗震/抗风设计 现代高层与大跨度钢结构设计必须考虑结构的整体稳定性、动力响应和极端荷载作用下的性能。 4.1 结构分析方法： 介绍了基于位移法的二阶 P-Δ 效应分析，以及在非线性分析中对材料屈服和几何刚度退化的处理。对于复杂体系，探讨了有限元模型的建立与网格划分的敏感性分析。 4.2 抗风设计： 根据风荷载规范，详细讲解了动压压力的计算、风洞试验数据的应用、风致振动（Flutter）的预防，以及钢结构主体框架与围护结构之间的风荷载传递路径分析。 4.3 抗震设计理论与实践： 遵循性能化设计理念，详细阐述了塑性铰的设置原则、屈服机制的控制。对比了“牛腿支撑-框架”和“耗能支撑”等抗震系统的设计特点，并介绍了非线性动力分析（Time History Analysis）在超高层结构中的应用。 第五部分：钢结构施工、安装与质量控制 从工厂制造到现场安装，本部分提供了确保工程质量和进度的实操指导。 5.1 工厂制造与控制： 涵盖了钢构件的下料、成型、焊接、涂装在车间的质量控制流程。强调了尺寸精度、平面度、几何公差的检测规范。 5.2 现场吊装与安装： 讨论了吊装方案的选择（滑移法、顶升法、顺序吊装），临时支撑的设计，以及大型构件的对接与临时固定技术。详细介绍了高精度定位与临时固定卸载的流程。 5.3 紧固件安装与质量验收： 重点指导了高强度螺栓的终拧拉力控制（扭矩法与抽拔法），以及对焊缝外观质量和内部缺陷的抽检标准。 5.4 维护与寿命评估： 提供了钢结构在服役期间的定期检查指南，包括疲劳裂纹的监测、涂层性能衰减的评估，以及在既有结构加固改造中钢材的性能评估方法。 --- 本书特色： 理论与规范的紧密结合： 所有设计实例均基于最新的国际工程规范，并附带详细的推导过程。 丰富的工程案例： 穿插了多个大型桥梁、超高层建筑、工业厂房的实际设计与施工难题解析。 专业制图规范： 提供了一系列高质量的施工详图示例，帮助读者掌握结构工程师的表达语言。 面向实践的工具书： 包含大量实用的设计计算表格和性能曲线图，提高工程师的工作效率。

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