全书共分为七章,分别介绍了建筑钢结构设计的特点,单层厂房结构、吊车梁系统、墙架体系，钢管屋架、门式刚架、金属拱形波纹盖等轻钢结构，还涉及了国内常用的钢结构设计软件以及钢结构的制作、安装与防护等内容，具有较强的实用性，便于读者学习和应用。

本书是高等院校土木工程专业的专业课教材，属于建筑工程方向钢结构课程的设计部分，按新的钢结构设计规范(GB 50017—2003)编写。其内容包括单层厂房结构与普通钢屋盖设计，轻钢结构设计，多、高层钢结构设计，平板网架结构设计，钢结构设计软件介绍与应用，钢结构的制作、安装与防护。在每一章中，都给出了设计例题，便于学生掌握钢结构设计方法和设计步骤。在书末的附录中，列出了钢结构设计所需的各种设计参数、各种型钢的截面特性、连接计算公式等，供设计时查用。

本书内容较全面，实用性强，可供高等院校土木工程专业本科学生使用，也可供从事钢结构设计、施工的工程技术人员参考。

前言

第一章 绪论 /1

1.1 钢结构的应用范围 /1

1.2 钢结构的发展与研究 /3

1.3 钢结构设计的特点和要求 /6

思考题 /7

第二章 单层厂房结构与普通钢屋盖 /8

2.1  单层厂房钢结构的组成 /8

2.2  单层厂房结构的布置 /10

2.2.1 柱网布置 /10

2.2.2 变形缝 /10

2.2.3 屋盖结构的布置和体系 /13

2.3  支撑体系 /14

2.3.1 屋盖支撑 /14

2.3.2 柱间支撑 /18

2.4  厂房横向框架的计算 /20

2.4.1 横向框架形式和主要尺寸 /20

2.4.2 横向框架的计算 /23

2.5  厂房柱的构造和计算 /28

2.5.1 柱的截面形式 /28

2.5.2 柱身的构造 /29

2.5.3 柱的截面验算 /30

2.5.4 阶形柱变截面处的构造 /32

2.6  普通钢屋架 /33

2.6.1 普通钢屋架 /33

2.6.2 设计实例(普通钢屋架) /46

2.7  吊车梁设计 /55

2.7.1 吊车梁系统结构的组成 /56

2.7.2 吊车梁的荷载 /57

2.7.3 吊车梁的内力计算 /57

2.7.4 吊车梁的截面验算 /58

2.7.5 吊车梁与柱的连接 /61

2.7.6 吊车梁设计例题 /62

2.8  墙架体系 /69

2.8.1 墙体类型 /70

2.8.2 墙架结构的布置 /71

思考题 /72

第三章 轻钢结构设计 /73

3.1  轻钢结构常用建筑材料 /74

3.2  轻型钢屋架设计 /76

3.2.1 轻型钢屋架的设计规定 /76

3.2.2 采用角钢或T型钢的三角形屋架 /84

3.2.3 采用薄壁型钢的三角形屋架 /85

3.2.4 三角拱屋架 /86

3.2.5 梭形屋架 /91

3.3  钢管屋架设计 /96

3.3.1 钢管屋架的特点和适用范围 /96

3.3.2 钢管屋架的形式 /96

3.3.3 杆件截面选择 /96

3.3.4 构造要求 /97

3.3.5 节点设计 /103

3.4  门式刚架结构设计 /110

3.4.1 特点和适用范围 /110

3.4.2 结构形式及有关要求 /111

3.4.3 内力和侧移计算 /113

3.4.4 杆件截面选择 /117

3.4.5 节点构造 /126

3.5  金属拱形波纹屋盖 /130

3.5.1 金属拱形波纹屋面的特点及应用 /130

3.5.2 金属拱形波纹屋盖结构材料 /132

3.5.3 金属拱形波纹屋顶结构体系 /132

3.5.4 金属拱形波纹屋顶结构体系的设计 /133

3.5.5 金属拱形波纹屋顶结构在设计中注意事项 /135

3.6  设计实例 /136

思考题 /169

第四章 多、高层钢结构设计 /170

4.1  多、高层钢结构的特点与结构体系 /170

4.1.1 多、高层钢结构的特点 /170

4.1.2 多、高层钢结构的结构体系 /171

4.2  多、高层钢结构的计算特点 /175

4.2.1 荷载 /175

4.2.2 结构计算 /181

4.3  多层多跨框架设计 /184

4.3.1 构件设计 /184

4.3.2 连接节点的设计 /187

4.4  组合楼盖设计 /194

4.5  设计实例 /204

4.5.1 工程概况 /204

4.5.2 结构布置及计算简图 /204

4.5.3 压型钢板组合楼盖设计 /206

4.5.4 屋盖、楼盖重力荷载代表值Gi的计算 /207

4.5.5 水平地震作用下框架的侧移计算 /207

4.5.6 框架在水平地震作用下的内力计算 /213

4.5.7 竖向荷载作用下横向框架的内力计算 /215

4.5.8 内力组合 /220

4.5.9 内力及位移修正 /224

4.5.10 变形验算 /226

4.5.11 构件验算 /228

4.5.12 节点域设计 /234

4.5.13 节点设计 /236

思考题 /243

习题 /243

第五章 平板网架结构设计 /244

5.1  网架结构的特点 /244

5.2  网架结构的形式及选型 /246

5.2.1 网架几何不变性分析 /246

5.2.2 网架结构的形式 /247

5.2.3 网架结构的选型 /256

5.3  网架结构的几何尺寸及屋面做法 /258

5.3.1 网架结构的几何尺寸 /258

5.3.2 网架结构的屋面做法 /261

5.4  网架结构的计算 /275

5.4.1 荷载和作用 /275

5.4.2 网架结构的静力计算 /282

5.4.3 温度作用下网架效应的计算 /296

5.4.4 网架地震效应计算 /298

5.5  网架结构的杆件和节点设计 /306

5.5.1 网架结构的杆件设计 /300

5.5.2 网架节点的特件和类型 /309

5.5.3 焊接空心球节点 /310

5.5.4 螺栓球节点 /315

5.5.5 支座节点 /324

5.5.6 其他类型节点 /333

5.6  设计实例 /334

5.7  空间结构简介 /346

5.7.1 空间结构的定义 /346

5.7.2 研究和发展空间结构的意义 /346

5.7.3 空间结构分类 /347

5.7.4 空间结构特点 /358

5.7.5 空间结构的发展趋势 /360

思考题 /361

习题 /361

第六章 钢结构设计软件介绍 /363

6.1  钢结构设计软件STS /363

6.1.1 STS的基本功能特点 /363

6.1.2 STS的主菜单 /363

6.1.3 STS的运行环境与使用限制 /365

6.1.4 钢结构模型输入、计算和施工图绘制 /365

6.1.5 平面分析结果说明 /368

6.2  钢结构设计软件3D3S /387

6.2.1 3D3S7.0简述 /387

6.2.2 网架、网壳模块菜单功能 /390

6.3  钢结构设计软件MTS /408

6.3.1 概述 /408

6.3.2 操作界面说明 /408

6.3.3 MTS模块简介 /412

6.4  钢结构设计软件MSTCAD /420

6.4.1 MSTCAD简述 /420

6.4.2 MSTCAD主菜单 /420

6.4.3 MSTCAD工作流程图 /421

6.4.4 CAD前处理模块 /421

6.4.5 结构分析计算模块 /424

6.4.6 结果显示与节点设计模块 /425

6.4.7 施工图绘制模块 /425

6.4.8 加工图绘制模块 /426

6.4.9 其他 /427

第七章 钢结构的制作、安装与防护 /428

7.1  钢结构制作的主要工序 /428

7.1.1 一般要求 /428

7.1.2 钢结构制作的主要工序 /429

7.1.3 钢结构制造对设计的要求 /437

7.2  钢结构防腐蚀 /438

7.2.1 锈蚀的类型及机理 /438

7.2.2 防腐的方法 /439

7.2.3 环境分类 /440

7.2.4 防腐涂料 /440

7.2.5 钢基材处理 /443

7.2.6 涂装施工 /444

7.2.7 钢结构设计与防腐蚀工艺的相关问题 /445

7.3  钢结构的防火 /446

7.3.1 火灾对钢结构的危害 /446

7.3.2 钢结构在高温下的性能一一失效分析 /447

7.3.3 钢构件的耐火极限的确定 /447

7.3.3 钢结构的防火措施 /450

7.4  钢结构安装 /454

7.4.1 钢结构安装的准备 /455

7.4.2 钢结构安装中的稳定问题 /455

7.4.3 钢结构安装连接问题 /456

7.5  钢结构验收 /456

思考题 /457

付录 /458

附录Ⅰ 钢材和连接的设计强度值 /458

附录Ⅱ 轴心受压构件的稳定系数 /461

附录Ⅲ 型钢表 /464

附录Ⅳ 各种截面回转半径的近似值 /484

附录Ⅴ 截面塑性发展系数 /485

附录Ⅵ 疲劳计算的构件和连接分类表 /486

附录Ⅶ 柱的计算长度系数 /490

附录Ⅶ 常用轻型屋面材料 /494

附录Ⅸ 钢结构连接形式与计算公式 /499

参考文献 /501