鋼結構及鋼：混凝土組閤結構抗火設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李國強 等 著

圖書標籤:

• 鋼結構
• 抗火設計
• 鋼-混凝土組閤結構
• 結構工程
• 建築工程
• 防火材料
• 耐火極限
• 規範標準
• 結構安全
• 組閤結構

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112081295

版次：1

商品編碼：10324115

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2006-05-01

用紙：膠版紙

頁數：422

字數：677000

內容簡介

鋼結構及鋼-混凝土組閤結構抗火設計的基礎知識、基本原理和實用方法，內容包括：火災危害及結構抗火設計的目的與意義、建築室內火災與升溫、建築物耐火等級及結構耐火極限、高溫下結構鋼與混凝土的材料特性、結構抗火設計的一般原則與方法、基於構件試驗抗火設計方法、鋼結構構件及組閤柱、組閤梁與組閤闆實用抗火設計方法、結構性能化抗火設計方法、鋼框架結構整體抗火性能計算方法和鋼結構防火保護措施。本書著眼於工程應用，有關主要章節配有計算示例，直觀地說明實際運用方法。本書可供從事建築鋼結構及鋼-混凝土結構組閤結構設計、研究和教學的人員參考，也可作為大學高年級學生和研究生學習結構抗火知識的參考書。

目錄

第一章 緒論
第一節 火災的危害
一、火災對社會經濟的危害
二、火災對鋼結構的危害
第二節 “9.11”事件中世界貿易中心大樓的倒塌
第三節 結構防火、耐火與抗火
一、防火
二、耐火
三、抗火
第四節 結構抗火設計的目的與意義
第二章 建築室內火災
第一節 建築火災
一、火災發生的條件
二、可燃物
三、建築室內火災的類型
四、一般室內火災的發展
五、火災燃燒模型
六、火災轟燃條件
七、轟燃後火災釋熱率估計
八、火災嚴重性
第二節 建築室內火災分析模型
一、區域模擬
二、場模型
第三節 一般室內火災的經驗模擬
一、馬忠誠模型
二、ASCE模型
三、歐洲規範模型
四、瑞典模型
五、幾種經驗模型的比較
第四節 標準升溫麯綫與等效曝火時間
一、標準升溫麯綫
二、等效曝火時間
第五節 高大空間建築火災模擬
一、高大空間建築火災的特點
二、基於區域模型的高大空間建築火災模擬
三、基於場模型的高大空間建築火災模擬
第三章 建築物耐火等級及結構耐火極限要求
第一節 建築物耐火等級
一、一般民用建築的耐火等級
二、高層民用建築的耐火等級
三、廠房建築的耐火等級
四、倉庫建築的耐火等級
第二節 建築結構構件耐火極限
第三節 影響建築結構構件耐火極限的其他主要因素
一、火災荷載
二、自動滅火設備
三、建築物的重要性
四、建築物的部位
第四節 建築整體結構耐火極限
第四章 火災下鋼結構構件的升溫
第一節 傳熱學基本原理簡介
一、鋼構件內部的熱傳導
二、熱空氣與構件間的傳熱
第二節 火災下鋼構件升溫實用計算方法
一、鋼構件升溫計算模型
二、截麵溫度均勻分布鋼構件升溫計算
三、截麵溫度非均勻分布的鋼構件升溫計算
第三節 火災下鋼-混凝土組閤構件實用計算方法
一、鋼-混凝土組閤柱
二、鋼-混凝土組閤梁
三、壓型鋼闆一混凝土組閤樓闆
第四節 大空間建築火災中火焰輻射對無防火保護鋼構件升溫的影響
一、概述
二、火焰輻射對無保護鋼構件升溫的影響
三、參數分析
四、火焰輻射影響的限值
五、算例
六、結論
第五章 高溫下結構材料特性
第六章 結構抗火設計的一般原則與方法
第七章 基於構件試驗的結構抗火設計方法
第八章 鋼結構構件實用抗火計算與設計方法
第九章 鋼-混凝土組閤柱抗火計算方法
第十章 鋼-混凝土組閤梁抗火性能與設計方法
第十一章 壓型鋼闆-混凝土組閤樓闆實用抗火計算與設計方法
第十二章 結構性能抗火設計方法
第十三章 鋼框架結構整體抗火性能計算方法
第十四章 鋼機構防火保護措施
附錄一 高大空間建築火災空氣升溫經驗公式（2.07）計算參數Tz、η、μ、β的確定
附錄二 ISO 834標準升溫條件下有保護層鋼構件的升溫
附錄三 國內鋼結構防火塗料生産廠傢及産品情況匯總錶
附錄四 非膨脹型防火塗料及防火闆等效導熱係數測試方法
附錄五 膨脹型防火塗料檢測方法
附錄六 符號意義

前言/序言

鋼結構及鋼：混凝土組閤結構抗火設計 內容概述 本書全麵深入地探討瞭鋼結構及鋼-混凝土組閤結構在火災作用下的抗火設計理論、方法與實踐。全書以建築結構安全為核心，圍繞火災動力學、材料在高溫下的性能退化、結構構件的火災響應以及整體結構的抗火性能評估展開，為工程師、設計師、研究人員和相關從業者提供瞭一套係統、詳實的抗火設計指南。 第一章：火災動力學基礎 本章著重介紹火災對建築結構影響的源頭——火災動力學。 火災發展過程的模擬與預測： 詳細闡述瞭火災的發展階段，包括點火、初燃、生長、成熟（均質火、非均質火）、衰減和熄滅。介紹常用的火災模型，如區域火災模型（例如，LOFT, BRANZFIRE, JSM等）和場模型（例如，CFD模擬，如ANSYS Fluent, Fire Dynamics Simulator (FDS)等）。解釋這些模型如何考慮建築空間、可燃物類型、通風條件、噴淋係統等因素，預測火災溫度隨時間的變化（即火-溫麯綫）。特彆強調瞭標準火-溫麯綫（如ISO-834麯綫）的應用範圍和局限性，以及如何根據實際火災場景選擇或生成更貼閤的火-溫麯綫。 火災參數分析： 深入分析影響火災行為的關鍵參數，包括： 可燃物負荷密度： 解釋可燃物負荷密度對火災釋放熱量的影響，並介紹不同建築使用功能的典型可燃物負荷。 通風條件： 闡述通風對火災蔓延、燃燒強度和溫度發展的影響，包括開口麵積、位置與尺寸的計算。 火災持續時間： 分析火災持續時間與結構整體抗火性能的關係。 熱輻射與對流傳熱： 詳細介紹火災中熱量傳遞的主要途徑，包括熱輻射和對流，以及如何計算這些熱量傳遞的係數和速率。 熱作用下的物質轉化： 討論可燃物在高溫下的燃燒機理，包括氣化、擴散燃燒等，以及燃燒産物的形成。 火災場景的設定： 指導讀者如何根據建築物的用途、結構類型、重要性以及潛在的火災源，科學閤理地設定不同的火災場景，包括正常火災、最不利火災以及特殊火災（如閃燃、爆燃等）。強調瞭在設計中考慮多種火災場景的重要性。 火災荷載與火災持續時間的關係： 詳細介紹如何將可燃物負荷轉化為等效的火災持續時間，這是結構抗火設計中至關重要的一步。 第二章：高溫下材料性能分析 本章聚焦於鋼材和混凝土在高溫環境下的性能變化，這是理解結構火災響應的基礎。 鋼材的高溫力學性能退化： 應力-應變關係： 詳細闡述鋼材在不同高溫下的屈服強度、抗拉強度、彈性模量以及塑性變形能力的顯著下降。提供不同溫度下的鋼材性能摺減係數，並解釋這些係數的來源和計算方法。 蠕變效應： 分析在高溫和持續荷載作用下，鋼材會發生蠕變，導緻結構變形的進一步發展。介紹蠕變的基本理論和相關計算模型。 高溫下的熱膨脹： 討論鋼材的高溫熱膨脹特性，以及由此産生的溫度應力對結構整體穩定性的影響。 鋼材的腐蝕與防火塗料的作用： 簡要提及鋼材的防腐蝕問題，並引齣防火塗料在隔絕熱源、延緩鋼材升溫方麵的作用，為後續章節鋪墊。 混凝土的高溫力學性能退化： 基本物理化學變化： 深入分析混凝土在高溫下的微觀結構變化，如水泥石的脫水（水化晶體的失水）、骨料的相變（如石英的α-β轉變）、內部微裂縫的産生與擴展。 強度與剛度的下降： 詳細闡述高溫對混凝土抗壓強度、抗拉強度、彈性模量等力學性能的影響。提供不同溫度下混凝土性能摺減麯綫，並解釋其變化規律。 蒸壓效應與爆炸： 重點講解混凝土內部水分受熱蒸發産生內部壓力，可能導緻混凝土剝落甚至爆炸（spalling）的現象。分析影響蒸壓效應的因素，如含水率、骨料種類、加氣材料的添加等。 熱膨脹係數： 討論混凝土的熱膨脹特性，以及其與骨料類型、水泥成分等的關係。 高溫下的耐久性： 簡要提及高溫對混凝土長期耐久性的潛在影響。 第三章：鋼結構構件的抗火設計 本章針對單獨的鋼結構構件，分析其在火災作用下的受力性能及相應的抗火設計方法。 鋼梁的火災響應與抗火設計： 受彎構件的火災分析： 分析鋼梁在受火作用下，由於材料性能下降和溫度應力引起的彎麯變形、強度降低以及最終失穩（梁的整體屈麯或局部屈麯）。 梁的火災承載能力計算： 介紹計算受火作用下鋼梁剩餘承載力的方法，包括采用等效溫度法、有限元分析法等。 防火保護措施： 詳細闡述各種常用的鋼梁防火保護措施，如防火塗料（薄塗、厚塗）、防火闆材（如矽酸鈣闆、岩棉闆）、噴漿材料、防火套管等，分析其防火原理、適用範圍、施工要求及防火性能評估方法。 防火間距要求： 介紹基於構件火災性能的防火間距設計原則。 鋼柱的火災響應與抗火設計： 受壓構件的火災分析： 分析鋼柱在受火作用下，由於材料性能下降導緻的承載力降低，以及高溫下發生整體屈麯（長細比效應）或局部屈麯的危險。 柱的火災承載能力計算： 介紹計算受火作用下鋼柱剩餘承載力的方法，特彆關注細長比對火災承載能力的影響。 防火保護措施： 詳細介紹鋼柱常用的防火保護措施，並強調保護層厚度、材料選擇對火災時延效果的關鍵作用。 柱與梁連接的抗火設計： 討論連接節點在火災作用下的傳熱和傳力行為，連接節點的火災失效模式，以及加強節點防火設計的重要性。 鋼桁架、鋼管結構等構件的火災設計： 簡要介紹其他常見鋼結構構件（如桁架、鋼管柱、鋼箱梁等）在火災作用下的特點和相應的抗火設計考慮。 第四章：鋼-混凝土組閤結構構件的抗火設計 本章重點闡述鋼-混凝土組閤結構構件在火災下的協同工作機理及抗火設計方法。 組閤梁的火災響應與抗火設計： 剪力連接件（抗剪鍵）的作用： 詳細分析在火災作用下，剪力連接件（如剪力釘）如何保證鋼梁與混凝土闆之間的有效連接，共同抵抗荷載。探討高溫下連接件性能退化對組閤梁整體性能的影響。 組閤梁的受力機理： 分析在火災作用下，組閤梁由鋼材承受拉力、混凝土承受壓力（或反之）的協同工作模式。考慮混凝土剝落對組閤梁性能的影響。 組閤梁的火災承載能力計算： 介紹不同火災荷載和作用時間下組閤梁的承載能力計算方法，包括考慮混凝土高溫性能退化和連接件失效的影響。 防火保護策略： 討論組閤梁的整體防火保護（如整體噴塗防火材料）和局部保護（如僅保護鋼梁）策略，以及不同保護方式對組閤梁抗火性能的影響。 組閤柱的火災響應與抗火設計： 鋼管混凝土柱（SCC）的火災分析： 詳細分析鋼管混凝土柱在火災下的傳熱過程、鋼管與混凝土的協同受力機理。闡述鋼管對混凝土的約束作用以及混凝土對鋼管的保護作用。 組閤柱的火災承載能力計算： 介紹計算鋼管混凝土柱在火災下的承載能力，考慮鋼材和混凝土高溫性能退化，以及內部壓力的影響。 防火保護： 討論鋼管混凝土柱的防火保護策略，如內部注水、鋼管外部防火塗料等。 型鋼混凝土柱（SCBC）的火災分析： 簡要介紹型鋼混凝土柱在火災下的受力特點和抗火設計考慮。 組閤樓闆的火災設計： 簡要分析組閤樓闆（如壓型鋼闆混凝土樓闆）在火災下的傳熱和承載能力。 第五章：結構整體抗火性能評估與設計原則 本章將構件層麵的分析提升到結構整體層麵，係統闡述結構整體抗火性能評估方法和設計原則。 結構整體抗火性能的定義： 闡述結構整體抗火性能不僅僅是單個構件防火時限的簡單疊加，而是整個結構在火災作用下的整體穩定性和承載能力的綜閤體現。 火災下結構動力響應分析： 介紹在極端火災條件下，結構可能齣現的動力效應，如熱應力引起的瞬態響應，以及潛在的連鎖失效（progressive collapse）。 結構整體抗火性能評估方法： 基於性能的設計（Performance-Based Design, PBD）： 詳細介紹基於性能的抗火設計理念，即根據建築物的實際用途、人員疏散需求和財産保護要求，設定具體的抗火性能目標（如達到特定的防火時限，或在火災下保持一定的剩餘承載能力），然後通過數值模擬等方法進行評估和設計。 簡化分析方法： 介紹一些基於經驗和簡化模型的方法，用於初步評估結構的抗火性能，例如使用“等效構件法”來簡化整體結構分析。 精細化數值模擬： 強調使用三維有限元分析軟件（如ABAQUS, LS-DYNA, MIDAS Gen等）進行火災下的結構整體行為模擬，以獲得更精確的分析結果。 結構整體抗火設計的原則： 冗餘性設計： 強調結構應具有足夠的冗餘度，即使部分構件失效，整體結構仍能保持穩定。 連續性設計： 確保結構各部分的連接可靠，避免局部失效蔓延。 防火分區與疏散： 強調防火分區設計在控製火勢蔓延、保護生命安全中的重要作用，以及與結構抗火設計之間的配閤。 荷載組閤與安全係數： 討論火災荷載與正常使用荷載在抗火設計中的組閤方式，以及如何選擇閤適的安全係數。 火災後結構的評估與修復： 簡要介紹火災後結構的檢查、評估方法，以及修復和加固的原則。 第六章：相關規範與標準解讀 本章梳理和解讀國內外主要的鋼結構及鋼-混凝土組閤結構抗火設計相關規範和標準，為讀者提供實際應用的依據。 中國國傢標準與行業標準： 重點解讀《建築結構荷載規範》、《鋼結構設計標準》、《混凝土結構設計規範》、《建築設計防火規範》等規範中與抗火設計相關的條文。 國際主流規範與標準： 介紹美國（如AISC, NFPA）、歐洲（如Eurocode）、英國等國傢和地區的鋼結構及組閤結構抗火設計規範，分析其主要技術路綫和特點。 標準條文的解釋與應用： 對規範中的關鍵條文進行深入解讀，解釋其背後的技術原理，並提供實際工程中的應用案例。 第七章：工程實例分析 本章通過具體的工程案例，將理論知識與實際工程應用相結閤，加深讀者對鋼結構及鋼-混凝土組閤結構抗火設計方法的理解。 典型鋼結構建築的抗火設計實例： 分析高層鋼結構住宅、大跨度鋼結構展覽中心等建築的抗火設計過程，包括火災場景設定、構件防火保護措施選擇、整體結構抗火性能評估等。 典型鋼-混凝土組閤結構建築的抗火設計實例： 分析鋼管混凝土柱在超高層建築中的應用、組閤梁在辦公樓中的應用等案例，展示其抗火設計的關鍵點。 防火保護措施的實際應用分析： 通過案例展示不同種類防火材料的實際應用效果，以及施工質量對防火性能的影響。 附錄 鋼材、混凝土高溫性能數據匯總 常見防火材料性能參數 相關術語解釋 總結 本書力求全麵、係統、深入地展現鋼結構及鋼-混凝土組閤結構在火災下的行為規律和設計要點。通過對火災動力學、材料高溫性能、構件及整體結構抗火設計方法的詳盡闡述，輔以規範解讀和工程實例分析，旨在為廣大工程技術人員提供一本實用、可靠的參考書，以期提升我國建築結構在火災麵前的安全水平。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的深度遠超齣我預期的平均水平，它更像是為研究人員而非普通執業工程師準備的。書中對各種國際標準和研究文獻的引用非常詳盡，幾乎每一項結論都有齣處可循，這對於追求學術嚴謹性的讀者來說是極大的安慰。然而，這種極緻的全麵性也帶來瞭閱讀上的挑戰——信息密度過大，上下文切換頻繁。例如，某一章節可能突然插入一個關於特定類型防火材料的熱物性參數錶格，而這些參數在上下文的邏輯流中顯得有些突兀，需要讀者自己去梳理它們與核心結構分析之間的聯係。總的來說，這是一部需要“啃”下去的書，而不是可以“讀”下去的書。它要求讀者心無旁騖地投入大量時間去消化和反芻其中的復雜概念和推導過程。對於想要快速掌握防火設計基本要求的讀者，這本書可能顯得過於“重型”和學術化，它更適閤作為高級進修或科研立項的參考資料庫。

評分☆☆☆☆☆

從一個結構性能評估的角度來看，這本書在討論組閤結構在火災條件下的多災種耦閤效應方麵，展現瞭相當的前瞻性。它沒有將火災簡單地視為一個單一的熱作用荷載，而是將其與可能的地震、風荷載等其他環境因素進行瞭初步的耦閤探討，這符閤現代結構工程嚮全壽命周期風險評估發展的趨勢。特彆是關於混凝土保護層在高溫下開裂和剝落對內部鋼構件熱暴露程度影響的分析，考慮得相當周全。這種跨學科的融閤，使得該書不僅僅局限於傳統的防火設計規範的機械執行，而是引導讀者思考更深層次的結構安全裕度。不過，如果能在火災荷載作用下，組閤結構在極限狀態發生後的殘餘承載能力評估方麵能有更詳盡的章節，那就更完美瞭。畢竟，火災後結構的快速評估與修復決策，是工程實踐中一個極其重要但又常常被輕視的環節，這本書如果能觸及這一領域，其價值將不可估量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示質量，坦白講，有些地方讓人感到睏惑和不一緻。作為一本涉及復雜截麵和受熱過程的書籍，清晰、準確的圖錶至關重要。然而，在某些關鍵的性能麯綫圖展示中，坐標軸的標注不夠清晰，有些示意圖的比例尺似乎也存在不閤理的情況，這在一定程度上影響瞭閱讀的流暢度和理解的準確性。比如，在描述鋼-混凝土組閤梁的抗剪性能退化時，配圖的示意性強於解釋性，使得讀者需要反復對照文字纔能確定圖示的含義。更不用說，索引和術語錶的使用也不夠係統化，當你想快速定位一個特定參數或公式的定義時，查找過程顯得有些繁瑣。對於一本售價不菲的專業書籍，這種基礎的編輯質量問題是需要改進的。我希望未來的版本能有更精細的校對和更專業的圖錶設計，畢竟，對於這種高度依賴視覺信息傳達的技術書籍來說，圖文的完美結閤是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論基礎紮實得令人印象深刻，尤其是在探討極端荷載條件下的材料行為時，作者似乎傾注瞭大量心血。我個人對結構工程領域的力學模型和本構關係非常感興趣，而這本書在這方麵提供瞭深入且嚴謹的闡述。它不僅僅停留在公式的羅列，更重要的是對這些模型背後的物理意義進行瞭細緻的剖析，這對於希望從根本上理解抗火機理的工程師來說，無疑是一份寶貴的財富。比如，關於鋼材在高溫下應力鬆弛和蠕變效應的描述，作者引用瞭最新的實驗數據和修正係數，使得設計規範中的簡化處理有瞭堅實的理論支撐。閱讀過程中，我發現它在處理材料溫度梯度對構件截麵承載力影響的建模方法上，展現齣極高的專業水準，這在國內的同類書籍中並不多見。當然，對於初學者來說，可能需要具備一定的熱力學和材料科學背景纔能完全跟上其深度，但對於有經驗的設計師而言，它提供的視角是拓寬思路、優化設計的關鍵。特彆是對於那些處理超高層或大跨度復雜結構防火設計的專業人士，這本書中關於構件間相互作用和整體結構響應的分析框架，非常具有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

我買這本書主要是衝著它的實用性和針對性去的，畢竟在實際的施工現場，規範條文的解釋和工程實例的對照是檢驗理論是否能落地的試金石。遺憾的是，雖然理論部分堆砌得非常高深，但在實際應用層麵，特彆是針對一些常見節點詳圖和復雜節點如何進行火災驗算的操作指引上，感覺還是有所欠缺。例如，在提到鋼柱與梁的連接節點在火災時的熱橋效應時，書中更多的是從理論熱傳導角度進行瞭分析，但如果能配上一些典型的節點防火構造的詳細圖紙，並解釋不同防火塗層厚度對節點性能的實際影響麯綫，那對於一綫結構師的價值會大大提升。我期望看到更多基於BIM模型或者有限元分析軟件的實際案例展示，展示如何將這些復雜的抗火計算融入到現代化的設計流程中去。坦白說，目前這本書更像是一本高級的學術專著，而不是一本可以直接拿到施工現場翻閱的工程手冊，這使得它在連接理論與實踐的橋梁搭建上，留下瞭不小的空白。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

很好的結構抗火中文書，李國強寫的！

評分☆☆☆☆☆

好。

評分☆☆☆☆☆

對瞭解鋼結構抗火設計很有用的一本書！

評分☆☆☆☆☆

東西還好，不過沒有在實體店買的好、、。。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

對瞭解鋼結構抗火設計很有用的一本書！

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

東西還好，不過沒有在實體店買的好、、。。