建筑钢结构与构件设计

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出版者:中国建材工业出版社
作者:徐占发 编
出品人:
页数:333
译者:
出版时间:2003-8
价格:33.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787801594907
丛书系列:
图书标签:
  • 建筑构件
  • 建筑结构
  • 钢结构
  • 结构设计
  • 建筑工程
  • 构件设计
  • 抗震设计
  • 结构力学
  • 建筑规范
  • 工程技术
  • 建筑材料
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具体描述

本书是根据高等职业教育土建专业及相关专业课程教学要求和新颁布的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)及相关的标准,规范编写的,全书共7章,包括绪论,材料,连接,轴心受力构件,受弯构件,偏心受力构件,钢屋盖设计,悬索结构,刚架结构,平台结构,多高层建筑钢结构,网架结构和钢与混凝土组合结构等方面内容。

图书简介:土木工程的基石——现代混凝土结构设计与施工技术 本书聚焦于土木工程领域的核心技术——钢筋混凝土结构的设计、分析与实践应用。 本书旨在为结构工程师、岩土工程师、建筑师、工程管理人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一本系统、深入且紧密结合工程实际的参考教材。它全面涵盖了从材料科学基础到复杂结构抗震设计的全过程,力求在理论深度与工程实用性之间找到最佳平衡点。 --- 第一部分:混凝土结构设计的基础理论与材料科学 (Foundational Theories and Material Science) 本部分将读者引入现代土木工程结构设计的基石——钢筋混凝土。我们深入探讨了混凝土和钢筋这两种关键材料的本构关系、性能演化及其在长期服役中的可靠性。 第一章:钢筋混凝土的材料特性与性能分析 混凝土材料科学: 详细阐述波特兰水泥的水化反应机理、骨料的选择对强度和耐久性的影响。重点分析了混凝土的应力-应变曲线(包括受压与受拉)的非线性特征,以及蠕变、收缩对结构长期性能的影响机制。 钢筋的力学性能: 区分热轧带肋钢筋(HRB)和预应力钢筋的性能指标。分析钢筋的屈服、强化和断裂过程,强调了钢筋与混凝土粘结滑移关系(Bond-Slip Relationship)在结构受力分析中的重要性。 荷载与作用: 系统分类和量化建筑结构所承受的各种荷载,包括恒载、活载、风荷载(基于风洞试验数据和规范推荐值)以及雪荷载。对地震作用的初步概念和反应谱分析法进行了概述。 第二章:极限状态设计理论与规范体系 强度极限状态(Ultimate Limit State): 深入阐述概率极限状态设计方法(Load and Resistance Factor Design, LRFD)的核心思想。详述偏安全系数(分项系数和标准值)的选取原则,确保结构在极端荷载作用下的安全性。 正常使用极限状态(Serviceability Limit State): 重点分析裂缝控制、变形验算(挠度计算)以及钢筋锈蚀对耐久性的影响。引入时间效应分析,预测结构在数十年使用期内的状态。 结构设计方法演进: 概述从应力控制设计法到基于性能的设计(Performance-Based Design, PBD)的发展趋势,为读者理解现代结构设计理念打下坚实基础。 --- 第二部分:结构构件的内力分析与截面设计 (Element Analysis and Section Design) 本部分是结构设计的核心,专注于单体构件的内力计算、配筋设计和详细构造要求。 第三章:梁截面的受弯与受剪承载力设计 受弯承载力计算: 详细推导简支梁、连续梁和T形梁的受弯极限承载力公式,包括正截面受弯破坏的三个阶段(欠筋、适筋、超筋)。强调塑性铰的形成和发展。 抗剪设计: 深入探讨混凝土腹板和梁端区抗剪机理。对比剪力键、斜截面受剪破坏模式,详细讲解箍筋的配筋要求、间距和锚固长度,以有效抵抗斜向裂缝的扩展。 复杂荷载下的配筋: 针对受扭构件(如悬挑梁和框架角部),分析扭矩作用下的螺旋拉杆模型,并给出可靠的配筋方案。 第四章:柱与墙体的轴压承载力与稳定性分析 轴心受压与偏心受压构件: 建立P-M组合作用下的相互作用图(Interaction Diagram),精确确定不同偏心率下的配筋量。分析核心区混凝土的受压性能。 长细比与稳定性: 讨论柱的第二阶效应(P-Δ效应),并根据规范要求验算柱的稳定性,重点关注如何通过构造措施(如纵筋的约束和构造区段的设置)来保证柱的延性。 剪力墙设计与构造: 专题研究剪力墙作为抗侧力构件的作用。分析墙体在水平荷载作用下的边缘构件(Boundary Elements)的约束要求,以及墙体配筋率对整体刚度的贡献。 第五章:楼板与基础结构设计 楼板体系设计: 比较并分析单向板、双向板(板柱结构、密肋楼板)的内力计算方法(如十字交叉荷载分析和等效剪力系数法)。重点讨论无粘结预应力楼板的应力控制。 浅基础设计: 涵盖独立基础、条形基础和筏板基础的设计。从地基承载力验算到基础底板的配筋设计,强调基础与上部结构的可靠连接。 深基础概述: 简要介绍桩基础(摩擦桩与端承桩)的受力机理和承载力估算方法,为复杂地质条件下的设计提供参考。 --- 第三部分:结构分析与工程实践(Structural Analysis and Engineering Practice) 本部分将理论知识与高级分析工具相结合,指导读者完成复杂结构体系的设计和施工控制。 第六章:结构体系的分析方法与刚度计算 结构整体性分析: 引入经典结构分析理论,如力法、位移法(适用于更复杂的超静定结构)。重点讲解框架结构中节点位移和梁端弯矩的精确计算。 刚度在分析中的作用: 深入探讨有效刚度(Effective Stiffness)的概念,尤其是在考虑裂缝和时间影响后,如何修正梁、板和墙的截面惯性矩,以进行更精确的侧向刚度分析。 施工阶段分析: 模拟分层施工带来的应力重分布过程,特别是对后张预应力结构和超高层结构中不同阶段的内力控制进行演算。 第七章:抗震设计与延性要求 抗震概念设计: 阐述“强柱弱梁”和“大震不倒”的抗震设计哲学。介绍抗震设防目标和不同场地类别的地震动参数选取。 性能化抗震分析: 详细介绍基于反应谱的等效静力推覆分析(Pushover Analysis)方法,用于评估结构在目标地震水平下的承载能力和变形能力。 延性构造详图: 聚焦于抗震的构造措施,包括塑性铰区(梁柱节点域)的加密箍筋、纵筋的锚固长度要求以及剪力墙的暗柱和暗梁的强化处理,确保结构在屈服后仍具有足够的耗能能力。 第八章:耐久性、施工控制与质量检验 耐久性设计: 结合环境侵蚀(如氯离子渗透、碳化)对钢筋锈蚀的加速作用,指导读者选择合适的混凝土配合比(如低水胶比、高性能外加剂)和足够的保护层厚度。 施工工艺控制: 关注浇筑顺序、振捣质量、模板支撑体系的稳定性。特别讲解预应力钢绞线的张拉、锚固和管道灌浆的质量控制要点。 无损检测与评估: 介绍超声回弹法、钢筋检测仪(RCON)以及钻芯取样等常用的结构健康监测与质量验收手段,确保最终结构符合设计预期。 --- 本书特色: 本书的每一章节都配有大量工程实例和详细的计算步骤,这些实例直接来源于实际超高层、大跨度公共建筑和工业厂房的设计案例。通过严谨的理论推导和贴合实际的工程应用案例,本书致力于培养结构工程师的“工程直觉”和解决复杂问题的能力,使其能够独立、高效地完成钢筋混凝土结构的设计、校核与施工指导工作。它不仅是一本教科书,更是结构设计工作者案头必备的工程手册。

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读后感

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用户评价

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这本《建筑钢结构与构件设计》简直是工程领域的一本“圣经”!我刚开始接触钢结构设计时,面对那些复杂的荷载计算、连接节点的详图和规范条文,真是感到无从下手,一头雾水。翻开这本书,首先映入眼帘的是它清晰的逻辑脉络。作者似乎深知初学者的痛点,没有一上来就抛出那些晦涩难懂的公式,而是循序渐进地构建起整个钢结构设计的知识体系。从材料特性、基本构件的受力分析,到整体结构体系的稳定性控制,每一步都讲解得细致入微。特别是对于疲劳和抗震设计那几章,我印象非常深刻,作者没有停留在理论层面,而是结合了大量实际工程案例进行分析,比如某个桥梁或高层建筑的实际失效模式,这让我立刻明白了理论知识在现实中的重要性。书中的图示和表格也做得极其精良,那些复杂的受力图和截面优化示意图,让原本抽象的概念变得具体可感。读完这本书,我感觉自己仿佛站在了设计院资深工程师的肩膀上,对钢结构的设计理念和精髓有了脱胎换骨的认识,那种“豁然开朗”的感觉,是任何网络教程都无法比拟的。

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说实话,市面上关于结构设计的书多如牛毛,很多都是将旧知识重新包装,或者只关注某一个狭窄的领域。但《建筑钢结构与构件设计》的覆盖面之广,令人印象深刻。它不满足于讲解常规的梁、柱、楼梯等简单构件,而是将笔墨延伸到了更复杂的结构单元,例如空间桁架、网架结构,甚至是高耸结构(如塔架)的抗风与扭转稳定性分析。我过去在处理复杂节点,特别是多构件交汇处的节点设计时,常常感到力不从心,不知道该优先满足哪种受力状态。这本书里专门辟出一个章节来系统梳理节点设计的“设计序列”和“校核重点”,通过大量的简化模型和三维示意图,将节点内部的应力流清晰地展示出来。这种宏观到微观、从整体到局部的无缝衔接,极大地提升了我对复杂结构系统整体把握的能力,让人感觉对钢结构设计的掌握又上了一个新的台阶。

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我是一名刚毕业不久的结构新人,对“创新”和“前沿”这两个词特别敏感。《建筑钢结构与构件设计》这本书的价值,远超于一本传统的设计手册。它在基础知识讲解扎实稳固的同时,非常大胆地融入了许多面向未来的设计理念。我注意到书中对新型连接技术,例如高性能摩擦型螺栓的抗滑移机理,以及某些高强度钢材的疲劳性能劣化曲线,都有比较深入的介绍和分析。这让我意识到,结构设计不是一成不变的,而是随着材料科学和制造技术的发展而不断进化的。书中对“耐久性设计”的重视也让我耳目一新,它不仅关注即时强度,更探讨了结构在几十年使用周期内的腐蚀防护、防火措施及其对承载力的长期影响。这种超越了基本规范要求的深度探讨,使得这本书不仅是学习工具,更是一份引领我们走向未来结构设计前沿的指南,让我对自己的职业发展方向充满了信心。

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这本书的实用性是毋庸置疑的,但真正让我赞叹的是它对细节的苛刻把控。作为一名常年与图纸打交道的工程师,我深知一个小小的尺寸错误或规范理解偏差,在施工现场可能会造成多大的麻烦甚至安全隐患。这本书在讲解每一个构件设计步骤时,都极其严谨地引用了最新的国家或国际规范条文,并且明确指出了条文背后的物理意义。例如,在计算压杆的屈曲长度系数时,书中详细对比了不同端部约束条件下理论值与工程实际取值的差异,并给出了修正建议,这对于避免“想当然”的设计非常有指导意义。更难能可贵的是,它对施工误差和现场安装的适应性也做了充分考虑,推荐了若干种方便施工、易于控制质量的连接构造。这种“设计为施工服务”的理念,使得书中的设计方法不仅在理论上完美,在实际操作层面也具有极高的可操作性和经济性,是理论与实践完美结合的典范。

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坦白说,我对这种专业技术书籍一向敬而远之,总觉得它们枯燥乏味,充满了教条式的陈述。但《建筑钢结构与构件设计》这本书,却意外地给了我一种“阅读体验”上的惊喜。它的文字风格非常流畅,不像传统教材那样死板,更像是经验丰富的前辈在和我们深入交流。书中对一些关键设计原则的阐述,比如“冗余度”和“性能化设计”的哲学思想,简直是点睛之笔。它不仅仅是教你“如何做”计算,更重要的是让你理解“为什么”要这么做。比如在讨论焊缝和螺栓连接时,它没有简单地给出强度校核公式,而是深入探讨了连接失效的各种模式,以及如何通过优化设计来提高结构的韧性和可靠性。我特别喜欢它在章节末尾设置的“设计反思”小节,这些内容往往是书本知识的延伸,探讨了当前行业热点和未来发展趋势,比如轻钢结构在装配式建筑中的应用潜力。这种前瞻性和思辨性,让我觉得这本书在技术深度之外,还具有相当的广度和启发性,是本值得反复研读的案头工具书。

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