鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算示例

內(nèi)容概要

　　為了使廣大設(shè)計工作者和工程技術(shù)人員能準(zhǔn)確地掌握和正確地使用新規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)管理組于新規(guī)范頒布后，邀請了參加新規(guī)范修訂工作的20余個主要設(shè)計單位及部分大學(xué)的專家、教授，共同編寫了這本《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計計算示例》，供有關(guān)設(shè)計單位及大專院校師生參考和閱讀。本書內(nèi)容基本上涵蓋了工程設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)（包括房屋結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)）各類構(gòu)件及節(jié)點的計算和鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中煉鐵、煉鋼、軋鋼以及機械加工等大型鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件選型的設(shè)計示例。由于入選的示例多是選自目前全國有影響的設(shè)計單位已經(jīng)過實踐考驗的典型優(yōu)秀設(shè)計示例，因此，既有專業(yè)方面的代表性、實用性，又具備足夠的可靠性。　　必須說明的是：當(dāng)前在工程設(shè)計中，電子計算機的廣泛使用，對一些大型結(jié)構(gòu)和構(gòu)件一般選用程序計算，本書中對屬于此類型的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的計算亦有實例并明確標(biāo)出所采用的程序號，以方便使用者選用時參考。而書中構(gòu)件計算的主導(dǎo)部分，則一律采用手工計算，目的是使廣大中、小設(shè)計單位及現(xiàn)場設(shè)計工作人員能準(zhǔn)確使用新規(guī)范，以提高設(shè)計計算水平。為此，每個示例均保持了完整的計算過程，列出了清晰的計算層次，凡使用新規(guī)范和其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的，均標(biāo)注了所選用規(guī)范的條款或公式號，有的同時加注了必要的說明。每個示例后一般均附有對本示例的簡要點評，以引發(fā)讀者對同類示例的深入思考和探索。當(dāng)然由于各示例的內(nèi)容和繁、簡程度均有一定差別，不可能強求一致，因此，在保持各示例的編寫模式盡量統(tǒng)一外，允許各編寫單位對實例的計算內(nèi)容與表述有一定的自由度，以便于發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢，為讀者提供多種類型的設(shè)計計算模式，以方便讀者博采眾長，達(dá)到最佳的閱讀和使用效果。

書籍目錄

第一篇　鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計計算　第一章　鋼結(jié)構(gòu)屋蓋系統(tǒng)　　跨度L=6m的槽鋼簡支式檁條　　跨度L=12m的z形鋼簡支式檁條　　跨度L=12m的組合型鋼實腹式連續(xù)檁條　　跨度L=12m的上弦桿為斜面的平面桁架式檁條　　跨度L=18m的上弦桿為斜面的空間三角形桁架式檁條　　跨度L=5m的雙側(cè)弧形擋風(fēng)板天窗架　　跨度L=9m的多豎桿式縱向天窗架與擋風(fēng)板　　跨度L=12m的三支點式縱向天窗架與擋風(fēng)板　　跨度L=6m的三鉸拱式橫向天窗架與擋風(fēng)板　　跨度L=12m的邊列柱桁架式屋架梁（托架）　　　跨度L=18m的中列柱桁架式屋架梁（兩側(cè)屋蓋為高低跨）　　　跨度L=18m的雙角鋼截面雙坡（三角形）鉸接支承鋼屋架　　跨度L=24m的雙角鋼截面雙坡（梯形）剛接支承鋼屋架　　跨度L=30m的H型鋼截面下弦?guī)Лh(huán)形單軌吊車梁的雙坡（梯形）鋼屋架　　跨度L=30m的剖分T型鋼截面雙坡（梯形）鋼屋架　　跨度L=36m的H型鋼截面雙坡（梯形）橫向天窗鋼屋架　　跨度L=60m的圓鋼管截面雙坡（梯形）鋼屋架　　跨度L=60m的方鋼管截面雙坡（梯形）鋼屋架　　跨度L=60m的圓鋼管截面空間桁架　　跨度L=100m的H型鋼截面（平行弦）鋼屋架　　跨度L=50m的圓鋼管截面、螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架　　跨度L=30m的圓鋼管截面、焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)殼　第二章　鋼吊車梁系統(tǒng)　　跨度L=6m的無制動結(jié)構(gòu)的實腹式吊車梁（A5級吊車）　　跨度L=9m的實腹式吊車梁（A6級吊車）與相應(yīng)的制動板及制動邊梁　　跨度L=18m的實腹式吊車梁（A5級吊車）與相應(yīng)的制動桁架及輔助桁架　　跨度L=12m的實腹式吊車梁（A6級吊車）與相應(yīng)的制動板及輔助桁架　　跨度L=24m的上弦桿為焊接工字形截面的吊車桁架（A5級吊車）與相應(yīng)的制動梁及制動桁架　　跨度L=36m的實腹式吊車梁（A7級吊車）與相應(yīng)的制動板及托屋蓋結(jié)構(gòu)（按中列柱抽柱）　　　跨度L=60m的實腹式吊車梁（A6級吊車）與相應(yīng)的制動板及托屋蓋結(jié)構(gòu)（按中列柱抽柱）　　第三章　柱子系統(tǒng)　　等截面實腹柱　　等截面綴板式格構(gòu)柱　　等截面單層框架柱　　單軸對稱單階柱（上端鉸接、下端固接）　　　雙軸對稱單階柱（上端剛接、下端固接）　　　箱形截面柱（柱頂彈性約束、柱腳固接）　　　箱形變截面柱及配套支撐節(jié)點設(shè)計　　雙階柱（上端鉸接、下端固接、重屋蓋、雙層吊車、靴梁柱腳）考慮地震作用及柱間支撐構(gòu)件的計算　　雙階柱（上端剛接、下端固接、重屋蓋、雙層吊車、靴梁柱腳）考慮地震作用及柱問支撐構(gòu)件的計算　　雙階柱（上端剛接、下端固接、輕屋蓋、雙層吊車、靴梁柱腳）的計算　第四章　樓面及平臺梁系統(tǒng)　　型鋼梁　　焊接工字形截面梁　　超靜定固端梁　　超靜定多跨連續(xù)梁　　用塑性分析方法計算不直接承受動力荷載的普通鋼與混凝土簡支組合梁　　用彈性分析方法計算普通鋼與混凝土簡支組合梁　　用彈性分析方法計算普通鋼與混凝土連續(xù)組合梁　　用塑性分析方法計算帶壓型鋼板底模的鋼與混凝土連續(xù)組合梁　第五章　格構(gòu)式立體桁架系統(tǒng)　　格構(gòu)式支架　　大跨度立體通廊桁架　　高聳式支架（輸電塔架）構(gòu)件與支撐節(jié)點設(shè)計　第六章　墻架系統(tǒng)　　跨度L=6m的槽鋼簡支檁條　　上、下端鉸接的軋制H型鋼截面墻架柱　　跨度L=30m的抗風(fēng)桁架　第七章　單層和多層框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)　　單層鋼框架結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計　　無支撐鋼框架　　有支撐多層鋼框架　　多層鋼框架結(jié)構(gòu)的二階分析第二篇　鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計計算第三篇　大型鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計附錄　有關(guān)資料摘錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 煉鋼系統(tǒng)廠房鋼結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)布置、選型及主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點的設(shè)計計算　　一、煉鋼技術(shù)的發(fā)展及轉(zhuǎn)爐煉鋼簡介　　1．煉鋼的發(fā)展　　鋼是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等各行業(yè)中應(yīng)用最廣泛、用量最大和綜合性能最好的金屬材料?！　∫粋€國家鋼的產(chǎn)量、質(zhì)量和規(guī)格品種基本上可以代表這個國家的工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平?！　掍摷夹g(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程。人類最早使用的是熟鐵，人們在土坑里將木炭引燃并吹人空氣，還原鐵礦，得到海綿狀的熟鐵，經(jīng)鍛打可以制造工具?！　「郀t的出現(xiàn)和熱風(fēng)的使用使人們煉出液態(tài)鐵，稱為生鐵。固態(tài)生鐵的韌性和延展性均很差，不能進(jìn)行冷、熱加工。后來人們用木炭或煤將其熔化，并用鐵礦作為氧化劑以氧化生鐵中的碳和各種雜質(zhì)，得到可鍛熟鐵?！　】慑懯扈F的延展性好，但強度、硬度不能滿足制造工具的要求。很早以前人們就懂得在高溫下，使熟鐵和木炭相接觸以增加熟鐵表層的碳含量，從而增大金屬的強度和硬度，這就是滲碳法。用這種方法得到的鋼各部位的成分和性能都不均勻?！　?9世紀(jì)中葉在歐洲出現(xiàn)了用鐵水直接煉鋼的底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法，最初的底吹轉(zhuǎn)爐用酸陛耐火材料制造爐襯，叫做酸性空氣底吹轉(zhuǎn)爐或貝塞麥爐。這種方法不能除去生鐵中的磷，故只能用低磷生鐵做原料。由于低磷鐵礦的匱乏（特別在西歐地區(qū)），這種煉鋼方法的發(fā)展受到很大的制約?！　?874年改用堿性耐火材料制造爐襯，這種爐子叫做堿性空氣底吹轉(zhuǎn)爐或托馬斯?fàn)t。它可以除去生鐵中的磷，因此可以使用中、高磷鐵水做原料。這種煉鋼方法曾在德國、法國、比利時和盧森堡等國家得到充分發(fā)展?！　?8世紀(jì)各國工業(yè)的迅速發(fā)展使全世界的廢鋼數(shù)量與日俱增，人們開始尋求用廢鋼作為原料經(jīng)過熔煉得到合格良錠的冶煉方法。1864年德國人西門氏和法國人馬丁同時發(fā)明了平爐（又稱馬丁爐）煉鋼法。依據(jù)爐膛砌筑的耐火材料的不同，可以分為酸性平爐和堿性平兩種，前者不能除去磷和硫，故對原料要求嚴(yán)格，但煉出的鋼氧含量和非金屬夾雜物的含量均低，鋼質(zhì)優(yōu)良；堿性平爐的原料適應(yīng)性強，產(chǎn)品種類多，而且鋼質(zhì)優(yōu)于轉(zhuǎn)爐鋼，因而在全世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展成一種主要的、居于統(tǒng)治地位的煉鋼方法。隨著鋼的需要量的不斷增加，平爐容量不斷擴大，20世紀(jì)50年代最大的平爐容量已經(jīng)達(dá)到900噸。　　二次世界大戰(zhàn)之后，空氣分離技術(shù)取得成功，給氧氣煉鋼的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法最先于1952年和1953年在奧地利的林茨廠和多納維茨廠取得工業(yè)性的成功。這種煉鋼方法一經(jīng)問世，就顯示出巨大的優(yōu)越性和生命力。它的生產(chǎn)率很高（一座120噸的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的小時產(chǎn)鋼量可達(dá)160- 200t，而同噸位平爐的小時產(chǎn)鋼量在用氧的情況下為30—35t，不用氧時僅為15- 20t），鋼的品種多（可以熔煉全部平爐鋼種和大部分電爐鋼種，）而且質(zhì)量好（轉(zhuǎn)爐鋼的氣體和非金屬夾雜物的含量低于平爐鋼，深沖性能和延展性能良好）；無需外來熱源，而且熱效率高；原料的適應(yīng)性強；投資低而建設(shè)速度快。所以在很短的時間就在全世界得到推廣?！　⊙鯕忭敶缔D(zhuǎn)爐煉鋼方法的出現(xiàn)，啟發(fā)人們在舊有的煉鋼法中用氧，使它們獲得新生。另一方面，1879年在德國建成第一座電弧爐，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電爐煉鋼法得到了充分的發(fā)展。這種煉鋼法主要以廢鋼作為原料，用于冶煉高質(zhì)量的合金鋼，20世紀(jì)90年代以來由于電爐容量的擴大，國外一些大型電爐已用于冶煉碳素鋼。　　現(xiàn)在，世界上的煉鋼方法有氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐占主導(dǎo)地位，其次是電爐，平爐很少使用。　　綜上所述，煉鋼爐可分為平爐煉鋼、電爐煉鋼及轉(zhuǎn)爐煉鋼三大類?！　〈送?，為了冶煉某些特殊用途的鋼和合金，近些年來人們還采用了LF精煉、VOD精煉、VD精煉、CAS精煉、RH精煉等各種爐外精煉系統(tǒng)?！　　?/pre>








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