本書為高等學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附錄，主要內(nèi)容有：緒論，鋼結(jié)構(gòu)的材料和計算方法，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題。本次修訂主要是根據(jù)國家標準GB50017-2003和行業(yè)標準《水電水利工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》2006年送審稿進行的。
第四版前言 及時版前言 第二版前言 第三版前言 及時章 緒論 及時節(jié) 水工鋼結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和任務 第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的特點 第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的應用 第四節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求 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)的材料和計算方法 及時節(jié) 鋼材的主要性能 第二節(jié) 影響鋼材機械性能的主要因素 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)的計算方法 思考題 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 及時節(jié) 連接的類型 第二節(jié) 焊接方法和焊縫強度 第三節(jié) 對接焊縫連接的構(gòu)造和計算 第四節(jié) 角焊縫連接的構(gòu)造和計算 第五節(jié) 焊接應力和焊接變形 第六節(jié) 螺栓連接 思考題 習題 第四章 鋼梁 及時節(jié) 鋼梁的形式及應用 第二節(jié) 鋼梁的彎曲強度及其計算 第三節(jié) 鋼梁的整體穩(wěn)定性 第四節(jié) 軋成梁的設(shè)計 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 第九節(jié) 梁的支承 思考題 習題 第五章 鋼柱與鋼壓桿 及時節(jié) 鋼柱與鋼壓桿的應用和構(gòu)造形式 第二節(jié) 軸心受壓實腹式構(gòu)件的整體穩(wěn)定性 第三節(jié) 軸心受壓實腹式構(gòu)件的局部穩(wěn)定性 第四節(jié) 軸心受壓實腹柱設(shè)計 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 第七節(jié) 實腹式壓彎構(gòu)件的承載能力 第八節(jié) 偏心受壓實腹柱設(shè)計 第九節(jié) 偏心受壓格構(gòu)柱設(shè)計 第十節(jié) 梁和柱的連接 第十一節(jié) 柱腳的設(shè)計 思考題 習題 第六章 鋼桁架 及時節(jié) 概述 第二節(jié) 桁架的外形、尺寸和腹桿布置 第三節(jié) 桁架問的支撐和壓桿的計算長度 第四節(jié) 桁架的桿件設(shè)計 第五節(jié) 普通桁架結(jié)點設(shè)計和桁架施工圖繪制 第六節(jié) 設(shè)計例題——焊接鋼屋架設(shè)計 思考題 習題 第七章 平面鋼閘門 及時節(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 第四節(jié) 主梁設(shè)計 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 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)計例題——露頂式平面鋼閘門設(shè)計 思考題 附錄一 鋼材的化學成分和機械性能 附錄二 疲勞計算的構(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)準線表 附錄五 普通螺栓的標準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
及時節(jié)水工鋼結(jié)構(gòu)課程的性質(zhì)和任務
用型鋼或鋼板制成基本構(gòu)件，根據(jù)使用要求，通過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)在各項工程建設(shè)中的應用極為廣泛，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的一門學科。這門學科主要是建立在建筑材料、材料力學、結(jié)構(gòu)力學和其他有關(guān)工程力學及工程實踐知識的基礎(chǔ)上，按照結(jié)構(gòu)物使用的目的，在預計的各種荷載作用下，在預定的使用期間，不致使結(jié)構(gòu)失效。因此，在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時就必須考慮具體的材料性能，綜合運用上述的力學知識，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)計出既安全適用，又經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)。
由于本課程有時需要直接引用上述課程中有關(guān)的計算方法和計算公式，有時還要通過適當?shù)募俣ǎ涯承碗s公式轉(zhuǎn)化成實用方便的簡化公式。所以對于設(shè)計工作者，必須熟悉上述有關(guān)力學課程的內(nèi)容。然而，必須指出，鋼結(jié)構(gòu)這門學科的特點，絕不僅僅是力學的分析和運算，因為要獲得一個質(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踐知識，如進行規(guī)劃，作出合理的總體結(jié)構(gòu)布置和進行合理的結(jié)構(gòu)選型等，然后才能設(shè)計構(gòu)件，進行構(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、鋼結(jié)構(gòu)各類基本構(gòu)件的基本設(shè)計原理以及結(jié)合水利工程專業(yè)的要求講述平面鋼閘門的設(shè)計原理和方法。通過對本課程的學習，應具備鋼結(jié)構(gòu)的基本知識，掌握正確的設(shè)計原理和方法，能夠?qū)︿摿骸撝撹旒艿然緲?gòu)件以及平面鋼閘門進行設(shè)計，并為設(shè)計其他類型的鋼結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。
第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點
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。
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)計強度的比值相對也較小，所以自重較輕，便于運輸和安裝。特別適用于大跨度和高聳結(jié)構(gòu)，也更適用于活動結(jié)構(gòu)，以減少驅(qū)動力，如水工中的各類鋼閘門。
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