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张文元 著

图书标签:

• 钢结构
• 高层建筑
• 结构工程
• 建筑工程
• 建筑设计
• 结构设计
• 抗震
• 建筑材料
• 施工技术
• 有限元分析

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560369976

版次：1

商品编码：12235581

包装：平装

开本：16

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

本书内容丰富、系统，理论联系实际，可作为土木工程专业本科生和研究生的教学用书或参考书，也可作为有关科研人员和工程设计人员参考。

内容简介

本书结合我国高层建筑钢结构发展与应用的现状和经验、我国新颁布的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》以及其他相关标准，从高层结构计算、分析与设计角度出发，系统地讲述了高层钢结构体系不知和受力特点、高层建筑队钢材的要求、主要的荷载和作用效应、高层钢结构的计算与分析方法、主要抗侧力构件的设计要求、关键点的设计要求等方面的内容。

目录

目录

第1章 概论

第2章 高层建筑钢结构材性要求

第3章 高层建筑钢结构体系与特点

第4章 荷载和作用效应

第5章 计算模型与分析方法

第6章 钢结构的设计

第7章 钢结构的节点设计

第8章 钢结构的制作和安装

附录1 高强螺栓、焊钉和锚栓

附录2 常用型材的规格及截面特性

附录3 反弯点高度计算表

参考文献

《城市之脊：低层与多层建筑钢结构精解》 内容简介 本书并非探讨摩天大楼的巍峨耸立，而是聚焦于我们日常生活中更普遍、更具人文关怀的低层及多层建筑钢结构。在现代城市发展的脉络中，这些建筑承载着居住、商业、文化、教育等多种功能，它们以稳健的姿态，构筑起城市肌理的基石，是市民生活最直接的依托。本书旨在深度剖析这些规模相对适中，但技术要求同样严谨的钢结构建筑的设计、施工、维护等全过程，为相关领域的工程师、设计师、技术人员、研究者以及对建筑钢结构抱有浓厚兴趣的读者，提供一本系统、实用且富有启发的参考读物。 第一章：低层与多层建筑钢结构的基本理念与发展脉络 本章将从宏观视角出发，阐述低层与多层建筑钢结构相对于高层建筑的独特性质。我们将回顾钢结构在民用建筑领域的发展历程，分析不同时期技术革新与建筑理念的演变如何塑造了今天的钢结构体系。重点将放在钢材作为主要结构材料的物理力学特性、经济性、环保性等方面，并与其他建筑材料（如混凝土、木材）进行比较，突显钢结构在低层与多层建筑中的优势。此外，还将介绍国内外低层与多层建筑钢结构的设计理念，如可持续性、灵活性、模块化等，为后续章节的深入探讨奠定理论基础。 第二章：低层与多层建筑钢结构体系的分类与选择 本章将详细介绍适用于低层与多层建筑的各种钢结构体系。我们将区分不同的结构形式，包括但不限于： 门式钢架结构： 这是低层工业厂房、仓库、展览馆等建筑中最常用的结构体系。本章将深入解析其组成构件（柱、梁、檩条、支撑等）、连接方式、荷载传递机制，以及在不同跨度、高度和荷载条件下的设计要点。我们将探讨如何通过优化截面形式、节点设计以及整体布置来提高结构的经济性和稳定性。 框架结构： 适用于多层办公楼、住宅、商场等。本章将重点介绍钢框架的组成（柱、梁、节点），分析其竖向荷载和水平风、地震荷载下的受力性能。我们将讨论框架结构的抗侧移体系，如无铰框架、有铰框架，以及设置剪力墙或支撑的混合框架。节点的连接方式，如高强度螺栓连接、焊缝连接，及其在设计中的考量将是本章的重点。 桁架结构： 在一些大跨度或特殊要求的低层建筑中（如体育馆、会展中心），桁架结构因其轻巧高效而得到应用。本章将介绍平面桁架、空间桁架的基本受力原理，分析其在低层多层建筑中的适用性，并探讨桁架杆件的选型、节点设计以及整体稳定性问题。 节点连接技术： 节点是钢结构的“关节”，其性能直接关系到结构的整体安全与可靠性。本章将详细阐述各种连接节点的类型，包括梁柱连接、梁梁连接、柱间支撑连接等。针对高强度螺栓连接，我们将深入探讨预拉力控制、摩擦型连接与承压型连接的区别；针对焊缝连接，我们将剖析对接焊缝、角焊缝的设计原则、焊趾与焊根的疲劳强度问题。此外，还将介绍新型连接技术，如栓焊混合连接、预制连接件的应用等。 第三章：低层与多层建筑钢结构的设计方法与规范解读 本章将聚焦于钢结构的设计实践，并结合相关的国家及行业规范进行深入解读。 荷载分析： 详细介绍作用在低层与多层建筑上的各种荷载，包括恒载、活载、风荷载、雪荷载、地震作用等。我们将讨论如何根据建筑类型、地理位置、使用功能等因素，精确地确定荷载的取值和组合方式，并重点分析风荷载和地震作用的计算方法，以及考虑其对结构整体稳定性和局部构件承载力的影响。 结构选型与初步设计： 在明确荷载和使用要求后，本章将指导读者如何根据项目特点进行结构体系的初步选型。我们将讨论如何通过概念设计，确定主要承重构件的布置、跨度、层高等关键参数，并进行初步的构件截面估算，以达到经济合理、安全可靠的设计目标。 强度与稳定性设计： 详细阐述钢结构构件（柱、梁、支撑、连接板等）的强度验算方法，包括轴心受压、轴心受拉、弯曲、剪切、弯扭组合等受力情况。我们将深入解析稳定性的概念，讨论构件的整体稳定性（如压杆失稳）和局部稳定性（如翼缘、腹板的屈曲），并介绍相关的设计公式和验算流程。 连接设计： 本章将重点强调连接设计的严谨性。我们将根据不同的连接类型，详细介绍螺栓连接和焊缝连接的设计计算方法，包括螺栓群的承载力、焊缝的尺寸与强度计算、以及连接板的强度和稳定性验算。我们将强调确保连接具有足够的承载能力、延性和整体性。 规范应用： 本章将贯穿对现行国家标准《钢结构设计标准》（GB 50017）等相关规范的详细解读。我们将逐条分析规范中的重要条文，解释其背后的力学原理和工程实践意义，并结合实例讲解如何在实际设计中正确应用规范。 第四章：低层与多层建筑钢结构施工技术与质量控制 高质量的施工是实现设计意图的关键。本章将深入探讨低层与多层建筑钢结构施工的各个环节。 构件制造与检验： 详细介绍钢结构构件在制造厂的生产工艺，包括下料、坡口加工、焊接、矫正、防锈处理等。我们将重点强调构件制造过程中的质量控制要点，如尺寸精度、焊接质量、表面处理等，以及厂内检验的重要性。 安装技术： 详细介绍钢结构的安装顺序、方法与技术。我们将讨论构件的吊装、就位、临时固定、校正以及最终连接的工艺流程。针对不同结构的安装特点，如门式钢架的整体吊装、框架结构的逐层安装，我们将提供详细的技术指导。此外，还将介绍安装过程中可能遇到的技术难题及其解决方案，如高空作业安全、构件误差的纠正等。 焊接与螺栓连接施工： 针对施工现场的焊接与螺栓连接，本章将重点阐述其施工要点与质量控制。我们将强调焊接工艺的选择、焊工的资质要求、焊缝外观和内部质量的检测方法。对于螺栓连接，我们将重点说明螺栓的选配、安装顺序、拧紧顺序与方法（如扭矩法、角度法、预拉力法），以及连接节点的最终检查。 防锈与防火保护： 钢结构容易锈蚀，且在火灾中承载能力迅速下降。本章将详细介绍钢结构的防锈措施，包括表面处理（喷砂、除锈）、涂装（底漆、中间漆、面漆）等，并强调涂层厚度、层间附着力等质量要求。同时，还将介绍钢结构在低层多层建筑中的防火保护方法，如防火涂料、防火板等，以及不同防火等级的要求与施工要点。 质量控制与验收： 本章将系统介绍钢结构施工的质量控制体系，包括过程控制、隐蔽工程验收、分部分项工程验收以及最终的竣工验收。我们将强调各方责任（建设单位、设计单位、施工单位、监理单位）在质量控制中的作用，并介绍常用的质量检测手段和验收标准。 第五章：低层与多层建筑钢结构的维护与加固 建筑物的长期安全使用离不开科学的维护。本章将关注钢结构的日常维护、检查与潜在问题的解决。 日常检查与维护： 介绍钢结构建筑在使用过程中的定期检查内容，包括构件外观、连接节点、防锈层、防火层等。我们将指导读者如何发现潜在的结构损伤迹象，如变形、裂缝、锈蚀、连接松动等。同时，还将介绍日常的清洁、排水等维护措施，以延长结构使用寿命。 常见病害与诊断： 详细分析低层多层钢结构建筑在使用过程中可能出现的常见病害，如构件变形、连接节点失效、锈蚀、疲劳损伤等。本章将介绍这些病害的成因，并提供相应的诊断方法，如目测检查、无损检测、结构监测等。 结构加固技术： 当结构出现损伤或原有设计不满足现行规范要求时，需要进行加固。本章将介绍针对低层多层钢结构建筑的常用加固技术，如新增构件加固（新增支撑、增加截面）、连接节点加固、构件整体加固等。我们将分析不同加固方法的适用条件、设计原则、施工工艺以及效果评估。 既有钢结构改造与更新： 随着城市发展，许多既有钢结构建筑需要进行改造或功能更新。本章将探讨在不影响结构安全的前提下，如何进行钢结构建筑的改造设计与施工，例如增加楼层、改变使用功能、提升抗震能力等，并重点关注改造过程中对原有结构的影响分析与控制。 第六章：低层与多层建筑钢结构的发展趋势与创新应用 展望未来，本章将探讨低层与多层建筑钢结构领域的前沿技术与发展方向。 绿色建筑与可持续发展： 深入探讨钢结构在绿色建筑中的应用，包括钢材的可回收性、轻质高强带来的节能减排效益、以及新型环保型钢材的应用。我们将讨论如何通过设计优化、材料选择和施工技术的进步，实现钢结构建筑的全生命周期绿色化。 智能化与数字化设计： 介绍参数化设计、BIM（建筑信息模型）技术在低层多层钢结构设计与施工中的应用。我们将展示如何利用先进的软件工具，实现设计的智能化、可视化和协同化，提高设计效率和质量，并为后续的施工管理和运维提供有力支持。 新型钢材与连接技术： 介绍高性能钢材、高强度钢材、耐候钢等在低层多层建筑中的应用潜力。同时，还将关注新型连接技术的发展，如预制化连接、智能化连接等，及其对提高施工效率、降低成本、提升结构性能的积极作用。 模块化与装配式建筑： 重点探讨模块化设计和工厂预制、现场装配的钢结构建筑模式。我们将分析其在低层多层建筑中的优势，如缩短工期、提高质量、减少现场湿作业和噪音污染等，并探讨其在住宅、公共建筑等领域的应用前景。 结语 《城市之脊：低层与多层建筑钢结构精解》力求为读者呈现一个全面、深入、实用的钢结构知识体系。我们相信，通过对这些构成城市生活重要部分的钢结构建筑的深入理解与精细化设计和施工，能够更好地提升建筑的安全性、经济性、舒适性与可持续性，为城市的可持续发展贡献力量。本书内容严谨，论述清晰，旨在成为每一位投身于低层与多层建筑钢结构领域的专业人士的案头必备。

评分☆☆☆☆☆

《高层建筑钢结构》这本书，对我这个非专业人士来说，无异于开启了一扇通往宏伟世界的大门。我曾以为钢结构就是简单的钢筋铁骨，但这本书让我看到了其背后蕴含的深刻智慧和精妙设计。作者从最基础的钢材性能讲起，逐步深入到各种构件的受力分析，再到复杂的结构体系。我特别喜欢他对于钢结构连接节点的详尽阐述，比如各种焊缝的类型、螺栓的连接方式，以及它们是如何精确地将力传递到整个结构之中。书中那些精美的图纸和详细的计算过程，虽然对我来说有些晦涩，但通过作者的循循善诱，我逐渐领悟到了其中的逻辑和精髓。让我印象深刻的是，作者在讲解风荷载和地震荷载对高层建筑的影响时，所使用的生动比喻和形象的图示，让我能够直观地感受到这些无形的力量是如何考验着建筑的“骨骼”。特别是关于结构减震和隔震技术的内容，让我惊叹于现代科技的力量，原来高楼大厦也可以如此“柔韧”。总而言之，这本书不仅是一本技术性的著作，更是一部关于人类智慧与自然和谐共处的赞歌。

评分☆☆☆☆☆

《高层建筑钢结构》这本书，就像一位循循善诱的导师，在我对高层建筑的结构产生了浓厚兴趣之初，便为我打开了一扇通往智慧殿堂的大门。作者以一种极其清晰的逻辑，将庞杂的钢结构知识体系化、条理化地呈现出来。我特别欣赏他在讲解基本概念时所运用的类比和可视化手法，使得一些原本抽象的力学原理变得生动易懂。例如，他在解释梁的受力时，会将其比作弓弦的张力，而柱的稳定性则如同支撑起整个建筑的脊梁，这些形象的比喻让我能够快速建立起感性的认识。书中关于钢结构的连接节点的设计与计算，更是让我体会到工程的精细之处。作者详细介绍了不同连接节点的形式、受力特性以及设计要点，并配以大量精美的图例和详细的计算步骤，这使得我能够清晰地理解每一个节点是如何承受和传递荷载的。此外，书中对高层建筑在风荷载和地震作用下的响应分析，更是让我对建筑的安全性有了全新的认识。作者通过对不同结构形式在极端荷载下的表现进行深入剖析，让我深刻理解到，一个安全的高层建筑，是力学、材料学和工程实践完美结合的产物。

评分☆☆☆☆☆

在我翻阅《高层建筑钢结构》的过程中，最让我着迷的便是作者对于“力”的理解和运用。他并非冷冰冰地讲解公式，而是将力学原理与实际的建筑形态紧密结合。我惊叹于他如何将看似普通的钢梁、钢柱，通过精密的计算和设计，变成能够支撑起一座座参天大厦的“脊梁”。书中对各种钢结构连接节点，如抗剪连接、抗弯连接的详细解析，让我看到了工程的严谨性。每一个节点的设计，都凝聚着对材料性能、受力特点以及施工工艺的深刻考量。我尤其欣赏作者在讨论高层建筑在风荷载下的行为时，所使用的生动比喻，比如将风看作是建筑的“无形之手”，而结构的设计则是为了让建筑能够优雅地“应对”这种“抚摸”。书中关于抗震设计的部分，更是让我大开眼界。作者不仅介绍了传统的抗震设计方法，还深入探讨了减震和隔震等先进技术，让我看到了人类如何通过科技的力量，将危险化为安全。

评分☆☆☆☆☆

读完《高层建筑钢结构》，我才真正明白，高层建筑并非仅仅是高度的堆砌，而是一种对工程智慧和艺术创造的极致追求。作者在书中对钢结构体系的演变历程的梳理，让我看到了人类不断突破极限的勇气和决心。从早期的简单框架，到如今的巨型结构、空间结构，每一步的进步都凝结着无数的探索和创新。他对于不同结构体系的深入剖析，不仅包括了它们的基本原理和力学特性，更包含了它们在实际工程中的应用案例，让我能够直观地感受到不同设计理念所带来的独特建筑风貌。我对书中关于钢结构连接技术的部分尤为感兴趣，作者详细介绍了各种连接方式的优缺点，以及如何根据实际情况进行选择，并配以大量的图例和计算过程，这让我能够清晰地理解每一个细节是如何决定着建筑的安全与稳定。此外，书中对于高层建筑在风荷载、地震作用下的响应分析，也让我对这些看不见的“敌人”有了全新的认识。作者通过对各种减震、隔震技术的介绍，让我看到，现代高层建筑不仅仅是在被动地承受外力，更是在主动地寻求与自然的和谐共处。

评分☆☆☆☆☆

《高层建筑钢结构》这本书给我带来的，是一种前所未有的审视高度和深度。它不仅仅是一本技术手册，更是一部关于建筑生命力的哲学史诗。当我阅读到关于钢结构设计原则的部分时，我被作者对“安全性”、“经济性”和“耐久性”这三大核心要素的精妙权衡所折服。他没有简单地给出标准化的答案，而是引导我思考，在不同的地理环境、不同的功能需求下，如何才能找到最适合的解决方案。例如，在抗震性能的章节，作者详细介绍了不同地区的地震烈度对钢结构设计的影响，以及如何通过合理的结构布置、节点设计和材料选择来提升建筑的抗震能力。他甚至引用了一些具体的案例，分析了在地震中表现优异的高层建筑，以及它们在设计上的一些独到之处。这让我意识到，高层建筑的建造，绝非简单的堆砌，而是一场对自然力量的精准预判和巧妙化解。书中关于钢材的种类、性能以及如何根据结构需求进行选择的论述，也让我对材料科学在高层建筑中的应用有了更深的认识。我尤其喜欢作者在讲解各种连接节点时，所配备的清晰图示和详尽的计算过程，这使得即使是没有深厚工程背景的读者，也能逐步理解其中的奥妙。这本书让我对高层建筑的结构有了全新的认知，它们不再是冰冷的钢铁怪物，而是充满智慧和生命力的艺术品。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅《高层建筑钢结构》，我便被其严谨而又不失人文关怀的笔触深深吸引。作者对于高层建筑钢结构发展历史的梳理，让我看到了人类与自然搏斗、追求高度的漫长征程。从早期的简单的框架结构，到如今复杂的空间钢结构体系，每一步都凝聚着无数先辈的智慧和汗水。书中对于各种新型钢结构体系的介绍，如巨型结构、筒体结构、斜撑结构等，更是让我惊叹于现代工程技术的无限可能。作者在讲解这些体系时，并没有停留在概念层面，而是深入剖析了它们的工作原理、结构特点以及在实际工程中的应用案例，并详细阐述了这些体系在应对高层建筑特有的荷载问题，如风致振动、地震作用以及构件变形等方面的优势。特别值得称道的是，作者在讨论钢结构连接技术时，不仅介绍了传统的焊接和螺栓连接，还对新兴的连接方式进行了深入的探讨，并分析了它们在提高连接效率、降低成本以及提升结构整体性能方面的潜力。对我而言，这本书最宝贵的价值在于，它让我看到了高层建筑钢结构背后所蕴含的科学精神、创新思维以及对安全与可持续发展的坚定承诺。

评分☆☆☆☆☆

当我合上《高层建筑钢结构》最后一页时，心中涌起的是一股难以言喻的敬意。这本书不仅仅是关于技术，更是关于人类对高度的渴望，以及如何通过智慧和毅力去实现它。作者在书中对不同类型的高层建筑钢结构体系的介绍，让我看到了建筑设计的无限可能。从简单的框架结构到复杂的巨型结构，每一种体系都承载着独特的工程理念和美学追求。我尤其欣赏他对钢结构连接节点的设计与分析，详细阐述了各种连接方式的受力机制、构造特点以及在施工中的注意事项，这让我明白了，一个宏伟建筑的稳定，在于每一个连接处的坚固与可靠。书中对风荷载和地震荷载对高层建筑影响的深入探讨，让我对这些看不见的“敌人”有了更深刻的认识，而各种减震、隔震技术的应用，更是让我感受到了现代科技的强大力量，它们如同建筑的“保护伞”，让高楼大厦能够安然无恙地矗立于天地之间。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅《高层建筑钢结构》的过程中，我仿佛置身于一座座拔地而起的摩天大楼的基石旁，感受着钢铁洪流汇聚成精密骨架的震撼。这本书并非仅仅罗列图纸和计算公式，它更像是一位经验丰富的工程师，循循善诱地带领读者深入高层建筑的灵魂——那承载着无数生命与梦想的钢铁结构。我尤其欣赏作者在讲解钢结构基本概念时所采用的类比手法，比如将梁的受力比作人体脊柱的支撑，将柱的稳定比作大树的根基，这些生动的比喻让我这样一个初涉此领域的读者，也能迅速建立起宏观的理解。书中所呈现的各种节点连接方式，诸如焊接、螺栓连接等，不仅仅是技术的展示，更是一种对力学原理和材料特性的深度考量。作者详细阐述了不同连接方式的优缺点、适用场景以及在实际施工中需要注意的关键点，这对于我理解高层建筑安全性和经济性之间的微妙平衡至关重要。而且，书中关于风荷载、地震荷载对高层建筑结构影响的分析，更是让我大开眼界。那些曾经在我眼中只是“高耸入云”的建筑，在作者的笔下，变成了与自然力抗争的智慧结晶，每一根钢梁、每一颗螺栓，都凝聚着对生命至上理念的执着追求。特别是关于结构减震和隔震技术的介绍，让我深刻体会到现代科技在高层建筑安全保障方面的巨大作用。整体而言，这本书的知识密度很高，但呈现方式却极具条理性和感染力，让我受益匪浅，仿佛亲身参与了这些宏伟建筑的诞生过程。

评分☆☆☆☆☆

《高层建筑钢结构》这本书，对我来说，更像是一次穿越工程智慧的奇幻旅程。它所呈现的知识，远不止于冰冷的数字和图表，而是贯穿于每一根钢梁、每一个节点，每一个细节之中。作者在讲解钢结构构件的选型和布置时，不仅仅是告诉读者“应该用什么”，而是引导读者去思考“为什么用”。他深入浅出地阐述了不同构件在承受荷载时的受力机制，以及它们的尺寸、形状和材料如何影响整体结构的稳定性和经济性。特别是在关于抗震设计的部分，作者详细介绍了消能减震技术、隔震技术等先进的抗震措施，让我了解到，现代高层建筑不仅仅是抵抗地震，更是主动地与之“对话”与“协调”。书中对这些技术的原理、应用场景以及实际案例的详细描述，让我对高层建筑的安全性有了更为深刻的理解。此外，作者对高层建筑钢结构施工技术的介绍，也同样引人入胜。他详细阐述了预制、安装、焊接、校正等关键工序，以及在施工过程中可能遇到的各种问题和解决方案。这让我认识到，一座宏伟的高层建筑，是无数工程师和技术人员智慧与汗水的结晶。

评分☆☆☆☆☆

《高层建筑钢结构》这本书，如同一位资深的建筑师，用通俗易懂的语言，为我描绘了一幅幅高层建筑的“骨骼”图景。我并非建筑领域的专业人士，但这本书却让我对高层建筑的钢结构产生了浓厚的兴趣和深刻的理解。作者在讲解钢结构的材料特性时，并没有停留在理论层面，而是深入分析了不同钢材的强度、韧性以及它们在不同环境下的表现，这让我明白，选择合适的材料是构建安全高层建筑的第一步。书中对钢结构连接节点的设计与计算，更是让我领略到了工程的精妙之处。无论是焊接的严丝合缝，还是螺栓的精密咬合，都体现了对细节的极致追求。我尤其喜欢作者在解释风荷载和地震荷载时所使用的生动比喻，让我能够直观地感受到这些自然力量对高层建筑的挑战。书中关于减震和隔震技术的介绍，更是让我看到了现代科技如何在保障建筑安全方面发挥着至关重要的作用。