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第一章 概述 1

第一节 轻型钢结构的特点及应用 1

一、结构特点 1

二、结构形式及应用范围 1

三、设计中注意事项 2

第二节 屋面材料及建筑构造 2

一、屋面材料 2

二、屋面建筑构造 4

第三节 结构材料及连接材料 5

一、结构材料 5

二、连接材料 8

第二章 设计的基本规定与计算 9

第一节 设计的基本规定 9

一、设计计算原则 9

二、结构和连接的强度设计值 9

三、强度设计值的折减系数 10

四、钢材的物理性能 11

五、构件的计算长度 11

六、构件的容许长细比 12

七、薄壁型钢结构构件的最大容许宽厚比 13

第二节 基本构件计算 13

一、普通钢结构(含轻型钢结构) 13

二、薄壁型钢结构 18

第三节 连接计算与构造要求 21

一、焊缝连接 21

二、螺栓连接 26

第三章 檩条设计 29

第一节 檩条的形式、特点及适用范围 29

一、实腹式檩条 29

二、空腹式檩条 30

三、下撑式和桁架式檩条 30

第二节 檩条的截面尺寸和杆件布置 32

第三节 檩条荷载 32

一、永久荷载 32

二、可变荷载 32

三、荷载组合 32

第四节 檩条的计算 33

一、实腹式檩条 33

二、空腹式檩条 34

三、平面桁架式檩条 36

四、空间桁架式檩条 37

五、桁架式檩条的节点和焊缝计算 38

第五节 檩条的布置、连接与构造 38

一、檩条在屋架上的布置和搁置方案 38

二、檩条与屋面的连接 39

三、檩条与屋架的连接 39

四、檩条的拉条和撑杆 39

五、关于Z形钢、空腹式和T形桁架式檩条的加劲问题 41

六、檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接 42

第六节 檩条的计算实例 42

【例3.6-1】 薄壁卷边Z形钢檩条(BL) 42

【例3.6-2】 组合Z形钢檩条(ZL) 43

【例3.6-3】 普通槽钢檩条(GL) 45

【例3.6-4】 空腹式檩条(KL) 46

【例3.6-5】 薄壁型钢平面桁架式檩条(BHL) 52

【例3.6-6】 平面桁架式檩条(HL) 54

【例3.6-7】 空间桁架式檩条(KHL) 55

第七节 檩条的经济指标 57

第四章 屋架设计 59

第一节 屋架的设计规定 59

一、屋架结构形式及应用 59

二、屋架荷载 59

三、屋架内力分析 60

四、屋架杆件截面的选用原则 60

五、屋架杆件截面的构造要求 61

六、缀条的构造要求 61

七、屋架的杆件连接设计 61

第二节 三角形角钢屋架 61

一、屋架特点及适用范围 61

二、屋架的结构形式 61

三、屋架的杆件截面选择 63

四、屋架的构造连接 64

五、屋架的节点计算 66

第三节 三角形薄壁型钢屋架 67

一、屋架特点及适用范围 67

二、屋架的结构形式 68

三、屋架的杆件截面选择 68

四、屋架的构造连接 69

五、屋架的节点焊缝计算 73

第四节 三铰拱屋架 73

一、屋架特点及适用范围 73

二、屋架内力分析 73

三、屋架的杆件截面选择 74

四、屋架的节点构造、焊缝计算和拼接 75

第五节 梭形屋架 78

一、屋架特点及适用范围 78

二、屋架的结构形式 79

三、屋架内力分析 79

四、屋架的杆件截面选择 80

五、屋架的节点构造 81

六、屋面板的连接构造 82

第六节 屋架的计算实例 83

【例4.6-1】 18m三角形角钢屋架(JW18-0.75-2) 83

【例4.6-2】 18m三角形薄壁方管屋架(FW18-1.5-3) 92

【例4.6-3】 15m三角形薄壁圆管屋架(YW15-1.5-2) 97

【例4.6-4】 18m三铰拱屋架(GW18-0.75-4) 101

【例4.6-5】 12m梭形屋架(SW12-1) 109

第七节 屋架的支撑设计 111

一、支撑的设置 111

二、支撑的形式、截面、计算和构造 113

三、支撑的计算实例(假设仅按长细比选用) 114

四、屋架与支撑的连接 117

第五章 刚架设计 121

第一节 刚架特点及适用范围 121

一、刚架特点 121

二、刚架适用范围 121

第二节 刚架的结构形式 121

一、门式刚架 121

二、门式格构刚架 122

第三节 刚架的设计与计算 122

一、刚架荷载 122

二、刚架的截面尺寸 123

三、刚架的设计方法 123

第四节 刚架的构造连接 130

一、梁、柱拼接节点 130

二、横梁屋脊拼接节点 131

三、柱脚锚固连接节点 131

第五节 刚架的支撑设置 131

第六节 刚架的计算实例 132

【例5.6-1】 15m门式实腹刚架GJ15-1 132

第六章 平板网架设计 142

第一节 概述 142

第二节 网架的特点与适用范围 142

一、网架特点 142

二、网架的适用范围 143

第三节 网架结构的形式 143

一、交叉梁系网架 143

二、角锥体系网架 144

三、其他形式的网架 147

第四节 网架型式的选择 148

第五节 网架的设计 148

一、网格尺寸 148

二、网架高度 149

三、网架腹杆的布置 150

四、杆件的计算长度和长细比 150

五、网架计算方法简述 151

第六节 网架的节点构造 152

一、角钢板节点 152

二、钢管球节点 153

三、支座节点 156

第七节 网架的计算实例 158

【例6.7-1】 平面为21m×30m斜放四角锥网架WJ21×30 158

第七章 广告牌墙架 163

第一节 概述 163

一、一般说明 163

二、墙架构件形式 163

第二节 墙架结构的布置 164

第三节 墙架构件的内力及截面计算 165

一、内力计算 165

二、截面计算 166

第四节 墙架构件的构造 166

一、面板 166

二、纵梁和次横梁 167

三、横梁 167

四、柱 167

第五节 墙架构件的计算实例 168

【例7.5-1】 板面面积为18m×15m架空广告牌的计算 168

第八章 制造、安装和防腐蚀 172

第一节 轻型钢结构的制造 172

第二节 轻型网结构的安装 173

第三节 轻型钢结构的防腐蚀 174

一、轻型钢结构防腐蚀的重要性和措施 174

二、除锈方法 174

三、防锈涂料的选择 175

四、油漆的施工与维护 177

第九章 结构系列 178

一、一般说明 178

二、结构系列选用表 179

(一) 三角形角钢屋架及檩条 179

(二) 三角形薄壁方管、圆管屋架及檩条 180

(三) 三铰拱屋架及檩条 180

三、结构系列及用钢指标 180

(一) 檩条 180

(二) 三角形角钢屋架 185

(三) 三角形薄壁方管、圆管屋架 199

(四) 三铰拱屋架 206

第十章 设计实例 213

一、焊缝及螺栓连接图例 213

二、关于对称符号和厂房纵向插入距 215

三、施工详图 215

三角形角钢屋架及空腹式檩条(设计实例图1.1～1.6) 216

三角形薄壁方管屋架及薄壁卷边Z形钢檩条(设计实例图2.1～2.6) 222

三角形薄壁圆管屋架及薄壁卷Z形钢檩条(设计实例图3.1～3.7) 228

三铰拱屋架及平面桁架式檩条(设计实例图4.1～4.6) 235

梭形屋架(设计实例图5.1～5.3) 241

门式实腹刚架及薄壁卷边Z形钢檩条(设计实例图6.1～6.6) 244

斜放四角锥体网架(设计实例图7.1～7.2) 250

屋面建筑构造(设计实例图8.1～8.3) 252

附录 255

一、普通钢结构轴心受压构件的截面分类 附表1 255

二、普通钢结构轴心受压构件稳定系统？ 附表2～7 256

三、薄壁型钢结构轴心受压构件稳定系数？ 附表8、9 259

四、受压板件的有效宽厚比 附表10～16 260

五、计算薄壁型钢受弯构件整体稳定系数？中的参数 附表17 264

六、常用钢材截面特性表 附表18～33 265

七、圆管相贯连接的焊缝长度(lw)系数 附表34 287

八 两个等边及不等边角钢连接垫板间距及尺寸表 附表35 287

九、等边角钢组合截面角焊缝长度表 附表36 288

十、不等边角钢组合截面长边相连角焊缝长度表 附表37 289

十一、不等边角钢组合截面短边相连角焊缝长度表 附表38 290

十二、一个普通螺栓(C级)的承载力设计值 附表39 291

十三、热轧角钢螺栓孔距规线表 附表40 291

十四、热轧普通工字钢和热轧普通槽钢螺栓孔距规线表 附表41 292

十五、六角螺栓与六角螺母的基本数据 附表42 293

十六、压型钢板产品规格 附表43～45 294

十七、钢网架结构主要加工厂一览表 附表46 297

主要参考资料 298

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