内容简介
《中华人民共和国行业标准:JGJ 99-98 高层民用建筑钢结构技术规程》主要技术内容包括:总则、材料、结构体系和布置、作用、作用效应计算、钢构件设计、组合楼盖、节点设计、幕墙与钢框架的连接、制作、安装、防火。
内页插图
目录
第一章 总则
第二章 材料
第三章 结构体系和布置
第一节 结构体系和选型
第二节 结构平面布置
第三节 结构竖向布置
第四节 结构布置的其他要求
第五节 地基、基础和地下室
第四章 作用
第一节 竖向作用
第二节 风荷载
第三节 地震作用
第五章 作用效应计算
第一节 一般规定
第二节 静力计算
第三节 地震作用效应验算
第四节 作用效应组合
第五节 验算要求
第六章 钢构件设计
第一节 梁
第二节 轴心受压柱
第三节 框架柱
第四节 中心支撑
第五节 偏心支撑
第六节 其他抗侧力构件
第七章 组合楼盖
第一节 一般要求
第二节 组合梁设计
第三节 压型钢板组合楼板设计
第四节 组合梁和组合板的构造要求
第八章 节点设计
第一节 设计原则
第二节 连接
第三节 梁与柱的连接
第四节 柱与柱的连接
第五节 梁与梁的连接
第六节 钢柱脚
第七节 支撑连接
第九章 幕墙与钢框架的连接
第一节 一般要求
第二节 连接节点的设计和构造
第三节 施工要点
第十章 制作
第一节 一般要求
第二节 材料
第三节 放样、号料和切割
第四节 矫正和边缘加工
第五节 组装
第六节 焊接
第七节 制孔
第八节 摩擦面的加工
第九节 端部加工
第十节 防锈、涂层、编号及发运
第十一节 构件验收
第十一章 安装
第一节 一般要求
第二节 定位轴线、标高和地脚螺栓
第三节 构件的质量检查
第四节 构件的安装顺序
第五节 构件接头的现场焊接顺序
第六节 钢构件的安装
第七节 安装的测量校正
第八节 安装的焊接工艺
第九节 高强度螺栓施工工艺
第十节 结构的涂层
第十一节 安装的竣工验收
第十二章 防火
第一节 一般要求
第二节 防火保护材料及保护层厚度的确定
第三节 防火构造与施工
附录一 高层建筑风荷载体型系数
附录二 偏心率计算
附录三 轴心受压构件d类截面稳定系数
附录四 钢板剪力墙的计算
附录五 内藏钢板支撑剪力墙的设计
附录六 带竖缝混凝土剪力墙板的设计
附录七 钢构件防火保护层厚度的计算
附录八 本规程用词说明
附加说明本规程主编单位、参加单位和主要起草人
条文说明
精彩书摘
第10.1.1条 高层建筑钢结构的制作单位,应根据已批准的技术设计文件编制施工详图。
施工详图应由原设计工程师批准,或由合同文件规定的监理工程师批准。当需要修改时,制作单位应向原设计单位申报,经同意和签署文件后修改才能生效。
第10.1.2条 钢结构制作前,应根据设计文件、施工详图的要求以及制作厂的条件,编制制作工艺。制作工艺书应包括:施工中所依据的标准,制作厂的质量保证体系,成品的质量保证和为保证成品达到规定的要求而制订的措施,生产场地的布置、采用的加工、焊接设备和工艺装备,焊工和检查人员的资质证明,各类检查项目表格和生产进度计算表。
制作工艺书应作为技术文件经发包单位代表或监理工程师批准。
第10.1.3条 钢结构制作单位应在必要时对构造复杂的构件进行工艺性试验。
第10.1.4条 高层钢建筑结构制作、安装、验收及土建施工用的量具,应按同一标准进行鉴定,并应具有相同的精度等级。
第10.1.5条 连接复杂的钢构件,应根据合同要求在制作单位进行预拼装。
前言/序言
《结构力学原理与应用:钢结构设计解析》 内容梗概 本书旨在全面深入地探讨钢结构设计中的力学原理及其在工程实践中的具体应用。内容涵盖了从基础的材料力学概念,到复杂的结构分析方法,再到各类钢结构构件的设计要点和连接细节,最终落脚于实际工程案例的分析与讨论。本书不涉及中国人民共和国行业标准JGJ 99-98《高层民用建筑钢结构技术规程》的具体条文内容,而是从力学和工程实践的普遍性视角出发,为读者提供一套扎实的钢结构设计理论基础和方法论。 第一章:钢结构设计的基础理论 本章从最根本的科学原理出发,为读者构建钢结构设计所需的力学知识体系。 材料力学基础: 详细阐述了钢材的力学性能,包括弹性模量、泊松比、屈服强度、抗拉强度、抗剪强度以及应力-应变关系。深入分析了应力与应变之间的内在联系,并介绍了各种应力状态(如拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转)的计算方法。重点强调了材料在不同荷载作用下的变形规律和破坏机理。 结构力学基础: 介绍了静力平衡、动力平衡的概念,以及荷载的分类(恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等)。详细讲解了结构内力(轴力、剪力、弯矩、扭矩)的计算方法,包括截面法、图解法以及更复杂的数值方法。着重分析了结构的位移、转角等变形的计算,并引入了材料非线性、几何非线性等概念,为后续更复杂的结构分析奠定基础。 稳定性理论: 深入探讨了构件在受压时的失稳现象,详细讲解了临界失稳荷载的计算方法,如欧拉公式及其适用范围。分析了各种约束条件对稳定性的影响,并介绍了提高构件稳定性的途径,如增加截面尺寸、设置支撑等。 第二章:钢结构构件的强度与刚度设计 本章将理论知识应用于具体的钢结构构件设计,重点关注构件的承载能力和变形控制。 轴心受力构件设计: 详细阐述了轴心受拉和轴心受压构件的设计原则。对于轴心受压构件,除了强度计算外,重点关注其整体稳定性,介绍如何选择合适的截面形式和布置,以满足稳定的要求。 弯曲构件设计: 深入分析了梁、桁架等受弯构件的设计。详细讲解了截面抵抗矩、截面惯性矩等重要参数的计算,以及弯曲正应力和剪应力的分布规律。分析了受弯构件的抗剪和抗弯能力,并讨论了局部稳定性(如腹板屈曲、翼缘屈曲)的重要性。 轴心与弯曲组合受力构件设计: 阐述了同时承受轴向力和弯矩作用的构件(如柱)的设计方法。介绍了组合受力下应力的叠加原理,以及如何通过截面尺寸和形状的选择来满足强度和稳定性要求。 扭转构件设计: 简要介绍了承受扭矩的构件的设计原则,分析了扭转剪应力的分布,并提供了计算方法。 第三章:钢结构连接的设计与计算 连接是钢结构的关键环节,本章将重点介绍各种连接形式的设计与计算。 螺栓连接: 详细介绍了普通螺栓、高强度螺栓的受力性能和设计要求。分析了螺栓在剪切、拉伸、以及剪拉组合荷载作用下的承载能力。讨论了螺栓的布置、间距、边缘距离等对连接性能的影响。 焊缝连接: 深入分析了各种焊缝(如角焊缝、坡口焊缝)的受力机理和计算方法。重点讲解了焊缝的强度、刚度以及疲劳性能。讨论了焊接工艺对焊缝质量的影响,以及如何通过合理的焊缝设计来避免焊接缺陷。 铆接连接(历史回顾与理论分析): 简要回顾了铆接在历史上的应用,并从力学角度分析其受力特性,为理解其他连接形式提供对比。 连接整体稳定性: 强调了连接节点本身的整体稳定性,如节点域的局部屈曲、节点域的抗剪强度等。 第四章:钢结构体系的分析与设计 本章将视角从单个构件提升到整个结构体系,讨论整体的受力行为和设计策略。 荷载传递分析: 详细阐述了荷载从屋面、楼面传递到基础的整个过程。分析了不同构件在荷载传递路径上的作用,以及各构件之间的相互影响。 静力分析方法: 介绍了几种常用的静力分析方法,如位移法、荷载法等,并分析了它们的优缺点。 动力分析基础: 简要介绍了结构动力学的基本概念,如自由振动、强迫振动,以及质量、刚度、阻尼等参数对结构动力响应的影响。为理解地震等动力荷载下的结构行为提供初步认识。 节点连接对整体结构性能的影响: 讨论了连接的刚度、强度和延性如何影响整个钢结构的整体刚度、承载能力和抗震性能。 结构体系的优化: 探讨了如何通过合理的结构布置、构件选型和连接设计来优化钢结构的整体性能,实现经济性与安全性并重的目标。 第五章:钢结构的防腐与防火 本章关注钢结构在实际使用过程中的耐久性和安全性。 防腐蚀设计: 详细介绍了钢结构在不同环境下的腐蚀风险,以及相应的防腐措施,如表面处理(除锈)、涂装系统、热浸镀锌等。分析了不同防腐材料的性能和适用范围。 防火设计: 讨论了钢材在高温下的力学性能变化,以及钢结构火灾时的破坏机理。介绍了各种防火保护措施,如防火涂料、防火板、喷砂等,并分析了其防火性能和施工要求。 第六章:工程案例分析与实践建议 本章通过具体的工程案例,将前述理论知识融会贯通,并提供实践性的指导。 典型钢结构项目分析: 选取不同类型的钢结构项目(如厂房、体育场馆、住宅等),对其结构体系、构件设计、连接方式进行详细分析,展示理论知识在实际工程中的应用。 设计过程中的常见问题与解决方案: 总结了钢结构设计过程中可能遇到的常见问题,如连接设计不当、稳定性不足、变形超标等,并提供相应的解决方案和规避方法。 施工质量控制的重要性: 强调了钢结构施工质量对结构安全的重要性,并介绍了关键的施工控制要点,如构件加工精度、连接施工质量、防腐防火施工等。 未来的发展趋势(简述): 简要展望了钢结构设计和施工领域的一些新兴技术和发展趋势,如新型钢材的应用、智能化设计软件的发展等。 总结 《结构力学原理与应用:钢结构设计解析》并非一本手册式或规范式的技术规程,而是一本侧重于讲解钢结构设计背后的力学原理和工程实践逻辑的书籍。它旨在帮助读者深入理解钢结构构件和整体的行为,掌握通用的设计分析方法,从而能够灵活地应对各种复杂的设计挑战。本书适用于土木工程、结构工程专业的学生、青年工程师以及对钢结构设计感兴趣的从业人员,能够为他们提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。通过对书中内容的学习和消化,读者将能够更深刻地理解钢结构设计的精髓,并提升其在实际项目中的设计能力和解决问题的能力。
从一个历史研究者的角度来看待这套标准,它简直就是一部关于中国当代建筑工业化进程的活化石。1998年,正是中国房地产业和城市化进程开始全面提速的时期,对成熟、可靠的钢结构技术体系的需求达到了一个高峰。这本规范的颁布,标志着我国在钢结构工程领域的技术标准体系得到了极大的完善和统一。它吸收了当时国际上先进的设计理念,并结合了国内的材料供应和施工能力,形成了一套具有鲜明“中国特色”的工程规范。我特别关注其中关于防火、防腐等耐久性条款的演变脉络,这些条款的严格性直接反映了国家对工程质量和可持续性的重视程度的提升。阅读它,就像在触摸一段历史的切面,能清晰地看到中国在追赶世界先进工程技术水平过程中所做的系统性努力。相比于那些全新的、面向未来技术的规范,这本老规范的价值在于它的“奠基性”——它为后续所有更先进、更复杂的钢结构设计理论的建立,提供了一个稳固且被广泛实践过的技术基座。