钢结构工程实用技术丛书：钢结构连接设计手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《钢结构工程实用技术丛书：钢结构连接设计手册》主要依据《钢结构设计规范》（GB50017—2003）及相关材料，并结合多年来在钢结构设计中的经验和实践成果编写而成。内容包括钢结构设计基础知识、钢结构的连接、平面桁架屋盖结构的节点设计、钢网架结构的连接节点设计、门式刚架结构连接节点设计、多层及高层钢结构的连接节点设计。
　　《钢结构工程实用技术丛书：钢结构连接设计手册》可作为从事钢结构设计与施工的工程技术人员的常备工具书，也可供高职院校相关专业的学生及教师参考使用。

内页插图

目录

前言
第1章 钢结构设计基础知识
1.1 钢结构的特点、类型和应用
1.1.1 钢结构的特点
1.1.2 钢结构的类型
1.1.3 钢结构的应用
1.2 钢结构的设计原则
1.2.1 概率极限状态设计方法
1.2.2 设计表达式
1.3 钢结构的材料选用
1.3.1 钢的分类
1.3.2 钢材的主要性能
1.3.3 钢材的疲劳
1.3.4 钢材的选用
1.4 钢结构的设计指标
1.4.1 钢材的强度标准值
1.4.2 钢材的强度设计值

第2章 钢结构的连接
2.1 焊接连接的形式
2.2 焊接连接构造设计
2.2.1 一般规定
2.2.2 焊缝坡口形式和尺寸
2.2.3 焊缝计算厚度
2.2.4 组焊构件焊接节点
2.2.5 防止板材产生层状撕裂的节点、选材和工艺措施
2.2.6 构件制作与工地安装焊接构造设计
2.2.7 承受动载与抗震的焊接构造设计
2.3 普通螺栓连接构造设计
2.3.1 普通螺栓的构造要求
2.3.2 受剪螺栓连接计算
2.3.3 受拉螺栓连接计算
2.3.4 抗剪螺栓连接计算
2.4 高强度螺栓连接构造设计
2.4.1 基本规定
2.4.2 连接设计
2.4.3 连接接头设计
2.5 拼接连接构造设计
2.5.1 钢材的工厂焊接拼接
2.5.2 梁和柱现场安装拼接

第3章 平面桁架屋盖结构的节点设计
3.1 平面桁架屋盖结构概述
3.2 三角形钢屋架的节点设计
3.2.1 设计的基本要求
3.2.2 节点构造与计算
3.3 T形杆件的屋架节点设计
3.3.1 设计的基本要求
3.3.2 节点构造与计算
3.4 圆钢管桁架节点设计
3.4.1 设计的基本要求
3.4.2 节点构造与计算
3.5 托架的节点连接设计
3.6 天窗架的节点构造
3.7 屋盖系统中支撑的连接节点

第4章 钢网架结构的连接节点设计
4.1 钢网架的类型与构造
4.1.1 钢网架的类型
4.1.2 钢网架、网壳的主要尺寸及构造
4.1.3 钢网架的支承方式、屋面材料与坡度的设置
4.2 焊接钢板节点的设计
4.2.1 焊接钢板节点的主要形式
4.2.2 焊接钢板节点的构造与计算
4.3 螺栓球节点的设计
4.3.1 钢球体的设计
4.3.2 高强度螺栓的设计
4.3.3 套筒的设计
4.3.4 销子和开槽圆柱端紧固螺钉的设计
4.3.5 锥头和封板的设计
4.4 焊接空心球节点的设计
4.4.1 设计的基本要求
4.4.2 球体承载力及其与杆件的连接
4.5 钢管圆筒节点设计
4.6 钢管鼓节点设计
4.7 网架支座节点的设计
4.7.1 平板压力支座节点的设计
4.7.2 单面弧形压力支座节点的设计
4.7.3 双面弧形压力支座节点的设计
4.7.4 球铰压力支座节点的设计
4.7.5 板式橡胶支座节点的设计

第5章 门式刚架结构连接节点设计
5.1 门式刚架的形式
5.2 门式刚架节点设计
5.3 门式刚架的柱脚及牛腿
5.3.1 门式刚架的柱脚
5.3.2 门式刚架的牛腿

第6章 多层及高层钢结构的连接节点设计
6.1 概述
6.1.1 多层及高层钢结构的类型
6.1.2 多层及高层钢结构的布置
6.1.3 多层及高层钢结构的连接节点
6.2 梁与柱的连接
6.2.1 刚性连接设计
6.2.2 铰接连接设计
6.3 柱与柱的拼接连接
6.3.1 柱拼接接头一般要求
6.3.2 连接设计
6.4 梁与梁的拼接连接
6.4.1 H形（或工字形）截面梁的拼接连接
6.4.2 箱形截面梁的拼接连接
6.5 次梁与主梁的连接
6.6 梁的侧向隅撑与角撑
6.7 柱脚节点设计
6.7.1 刚性固定外包式柱脚的设计
6.7.2 刚性固定露出式柱脚的设计
6.7.3 刚性固定埋入式柱脚的设计
6.7.4 铰接柱脚的设计
6.8 支撑与框架的连接
参考文献

前言/序言

钢结构工程实践中的关键环节：连接设计解析 钢结构以其高强度、轻质、施工便捷等优点，在现代建筑和桥梁工程中扮演着越来越重要的角色。而连接，作为钢结构体系中不可或缺的关键环节，其设计的好坏直接关系到整个结构的承载能力、稳定性和使用寿命。一本优质的钢结构连接设计手册，不仅是工程师案头的必备工具书，更是保障工程安全与经济性的重要基石。 本书正是基于钢结构工程实践的深刻洞察，聚焦于连接设计的核心要素，旨在为广大工程技术人员提供一套系统、全面、实用的设计指导。我们深入剖析了各类钢结构连接的力学性能、构造要求、设计方法与规范应用，力求将理论知识与实际工程紧密结合，帮助读者掌握连接设计中的精髓与要点。 第一部分：钢结构连接基础理论与规范解析 在本部分，我们首先从宏观视角出发，阐述钢结构连接在整个结构体系中的地位和作用。我们将回顾钢结构连接发展的历史沿革，介绍不同连接方式的演变过程及其优缺点，从而帮助读者建立对连接设计的整体认知。 随后，我们将深入探讨钢结构连接的力学性能。这包括连接节点在承受各种荷载（轴力、剪力、弯矩、扭矩等）时的应力分布、变形规律以及破坏机理。我们将详细介绍连接承载力的计算原理，重点阐释塑性铰理论、屈服准则等关键概念在连接设计中的应用。 规范是连接设计的重要依据，因此，我们对国内外主要的钢结构设计规范进行了系统梳理和解读。我们将重点分析《钢结构设计标准》（GB 50017）等中国现行国家标准中关于连接设计的条文，并适当介绍国际上通行的设计规范，如美国AISC、欧洲Eurocode等，以便读者了解不同规范体系的特点和差异。我们将着重解读连接的强度、刚度、构造等方面的要求，并结合实际案例，说明规范条文的具体应用方法。 第二部分：各类钢结构连接设计详析 本部分是本书的核心内容，我们将对各种常见的钢结构连接进行详细的设计解析。 2.1 焊缝连接设计 焊缝连接作为钢结构中最普遍的连接方式之一，因其整体性好、承载力高而备受青睐。我们首先介绍了焊缝的基本类型，包括角焊缝、坡口焊缝（全熔透、部分熔透）等，并分析了不同焊缝形式在承受荷载时的力学特性。 在设计方面，我们将详细讲解焊缝的强度计算。这包括对焊缝金属强度、母材强度以及焊趾、焊根等关键区域的应力分析。我们将重点介绍不同荷载组合下焊缝的承载能力验算方法，并详细说明如何根据规范确定焊缝的有效长度、尺寸和等级。 构造要求也是焊缝设计中不可忽视的一环。我们将探讨不同接头形式（对接、搭接、T形接头等）的焊缝布置原则、焊缝间距、焊缝形式的选择等。同时，我们将强调焊缝的工艺性，包括焊缝的坡口形式、焊前预热、焊接顺序、焊后处理等对连接性能的影响，并提供一些实际工程中常见的焊缝构造详图。 2.2 螺栓连接设计 螺栓连接以其安装便捷、可拆卸性强等优点，在钢结构工程中也得到广泛应用。本节将详细介绍螺栓连接的分类，包括普通螺栓连接、高强度螺栓连接，以及摩擦型、承压型连接等。 我们将重点阐述不同类型螺栓连接的受力机理。对于普通螺栓连接，我们将分析其剪切和拉拔的破坏模式，并讲解承载力的计算方法。对于高强度螺栓连接，我们将详细介绍其承压、抗滑移的设计原理，并重点讲解连接件（垫板、螺栓、螺母）的选择以及抗滑移系数的确定。 在构造设计方面，我们将深入探讨螺栓孔的尺寸、布置、间距、边缘距离等要求，并强调螺栓的紧固要求，如预紧力、拧紧顺序等。我们还将提供不同连接节点（梁柱连接、梁梁连接、支撑连接等）的螺栓连接构造详图，并分析其在实际工程中的应用经验。 2.3 钢板连接设计 钢板连接，如连接板、节点板等，是实现钢构件之间可靠连接的重要构件。在本节，我们将详细介绍各种连接板的设计原则。 我们将首先分析连接板在承受轴力、弯矩等荷载时的应力状态，并讲解连接板的强度验算方法。这包括对连接板整体的屈曲、撕裂，以及连接板与主体钢构件的连接（焊缝或螺栓）的强度验算。 构造设计方面，我们将讨论连接板的形状、尺寸、厚度以及连接板与钢构件的连接方式的选择。我们将强调连接板的设计应考虑其安装、焊接或螺栓连接的便利性，并提供多种连接板的构造示例。 2.4 节点域设计 在一些复杂的钢结构节点中，节点域（如梁柱节点、桁架节点等）的设计尤为重要。节点域是连接件与主体构件交汇的区域，其受力复杂，需要进行精细化的设计。 本节将重点讲解节点域的强度和稳定性设计。我们将分析节点域内的应力集中、局部屈曲等现象，并介绍相关的设计方法和验算要点。我们将通过实例，演示如何对复杂的节点域进行受力分析和构造优化，以确保节点的整体可靠性。 第三部分：钢结构连接的特殊设计与应用 3.1 考虑疲劳的连接设计 对于承受重复荷载的钢结构（如桥梁、起重机梁等），疲劳是影响连接寿命的重要因素。本节将介绍疲劳对钢结构连接的影响，并重点讲解疲劳连接的设计方法。 我们将介绍疲劳裂纹的产生机理、扩展过程，并分析不同连接形式的抗疲劳性能。我们将讲解如何根据规范确定允许应力幅，如何选择抗疲劳设计细节，以及如何进行疲劳寿命的评估。 3.2 考虑地震作用的连接设计 在抗震设计中，钢结构连接的设计至关重要。本节将探讨地震作用下钢结构连接的特殊要求。 我们将分析地震荷载对连接产生的动力效应，并讲解如何在连接设计中考虑塑性耗能的要求。我们将重点介绍具有延性性能的连接设计，如强柱弱梁、强节点弱构件等设计理念在连接设计中的体现。我们将分析不同连接节点的抗震性能，并提供一些在抗震设计中常用的连接构造。 3.3 异种材料连接设计 在一些复合型钢结构中，可能需要将钢结构与其他材料（如混凝土、木材等）进行连接。本节将简要介绍异种材料连接的设计考虑。 我们将分析不同材料之间的力学匹配性、热胀冷缩差异等问题，并介绍一些常见的异种材料连接方法，如预埋件连接、锚栓连接等。 3.4 连接设计的经济性分析与优化 除了安全性，连接设计的经济性也是工程师需要重点考虑的因素。本节将从材料消耗、制作加工、安装施工等多个角度，对连接设计的经济性进行分析。 我们将提供一些在保证连接性能的前提下，优化连接设计的建议，例如选择更经济的连接形式、简化连接构造、减少焊接工作量等。通过对不同设计方案的经济性比较，帮助读者做出更优化的设计决策。 第四部分：典型工程案例分析与实践经验分享 理论结合实践是提升工程师能力的必由之路。在本部分，我们将选取多个不同类型的钢结构工程项目，如高层建筑、大跨度厂房、桥梁等，对其中的连接设计进行详细的案例分析。 我们将从项目的具体需求出发，介绍连接方案的确定过程、设计计算的细节、构造处理的要点以及施工过程中遇到的问题与解决方案。通过对这些真实案例的深入剖析，读者可以更直观地理解连接设计理论在实际工程中的应用，并从中学习到宝贵的实践经验。 总结 钢结构连接设计是一项复杂而精细的工作，它不仅需要扎实的理论基础，更需要丰富的实践经验。本书力求通过对连接基础理论、各类连接设计方法、特殊设计考量以及典型工程案例的系统阐述，为广大钢结构工程技术人员提供一个全面、深入的学习平台。我们希望本书能够成为您在钢结构连接设计道路上的得力助手，帮助您更自信、更高效地解决工程实践中的挑战，为建造安全、可靠、经济的钢结构工程贡献力量。