本书主要依据土木工程专业本料生培养方案内容进行编写，并对相关知识点的教学内 容进行了适当调整。 本书主要讲述钢屋盖结构设计、门式刚架轻型钢结构设计、多高层钢框架结构设计、钢管结构设计和钢网架结构设计。 书末附录列出了设计需要的各种数据 和系数，以供查用。 各章还列举了必要的设计例题、软件操作、施工图表这和工程应用相 关知识，以便学生学习和掌握。 本书可作为土木工程专业本科生和专科生的教材， 也可作为相关工程设计人员的学习 参考书。

胡习兵 ---------------------------- 胡习兵，中南林业科技大学土木工程学院副院长，副教授，硕士研究生导师，主要研究方向为钢结构基本理论与设计方法研究。在国内专业学术期刊上发表专业论文共17篇，主持和参与国家及省部级纵向课题5项，横向课题多项，参与完成教材编写2部。 张再华 ---------------------------- 张再华，湖南城市学院土木工程学院，副教授，硕士研究生导师，中国钢结构协会稳定与疲劳分会理事，中国建设标协轻型钢结构委员会理事。参与、主持国家自科基金研究课题2项，省自科基金研究课题2项，省教育厅科学研究课题3项，主编教材2部，发表学术论文20多篇，其中SCI、EI收录14篇。

第１章　钢屋盖结构设计……………… １
　１.１　钢屋盖结构组成与体系分类……… ２
　　　１.１.１　钢屋盖结构组成………… ２
　　　１.１.２　钢屋盖体系分类………… ２
　１.２　钢屋架的选型与结构特点………… ３
　　　１.２.１　钢屋架选型基本原则…… ４
　　　１.２.２　不同形式钢屋架的结构特点…………………… ４
　１.３　钢屋盖支撑体系………………… ６
　　　１.３.１　钢屋盖支撑的类型、作用与布置…………………… ７
　　　１.３.２　钢屋盖支撑的形式、计算和构造………………… １０
　１.４　钢屋盖设计步骤和内容………… １１
　１.５　钢屋架结构施工图的绘制……… １２
　１.６　普通钢屋架设计………………… １３
　　　１.６.１　钢屋架主要几何尺寸的确定…………………… １３
　　　１.６.２　钢屋架内力计算………… １４
　　　１.６.３　钢屋架杆件的计算长度与长细比………………… １５
　　　１.６.４　钢屋架杆件截面形式…… １７
　　　１.６.５　杆件截面选择…………… １９
　　　１.６.６　节点设计……………… １９
　１.７　三铰拱钢屋架设计……………… ３９
　　　１.７.１　三铰拱钢屋架的特点…… ３９
　　　１.７.２　三铰拱钢屋架的外形…… ３９
　　　１.７.３　三铰拱钢屋架杆件的选择…………………… ４０
　　　１.７.４　三铰拱钢屋架的内力分析…………………… ４０
　　　１.７.５　三铰拱钢屋架的节点构造…………………… ４２
　１.８　钢屋盖结构设计软件应用……… ４４
　　　１.８.１　软件应用操作流程……… ４４
　　　１.８.２　软件操作使用说明……… ４５
　１.９　工程应用……………………… ５２
　本章小结…………………………… ５２
　习题………………………………… ５２ 第２章　门式刚架轻型钢结构设计…… ５４
　２.１　门式刚架轻型钢结构体系和特点…………………………… ５５
　　　２.１.１　门式刚架轻型钢结构体系…………………… ５５
　　　２.１.２　门式刚架轻型钢结构的特点………………… ５７
　２.２　门式刚架轻型钢结构的结构形式和结构布置…………………… ５７
　　　２.２.１　门式刚架……………… ５７
　　　２.２.２　支撑系统……………… ５９
　　　２.２.３　围护结构……………… ６０
　２.３　荷载及其组合效应……………… ６１
　　　２.３.１　荷载计算……………… ６１
　　　２.３.２　荷载组合效应…………… ６３
　２.４　结构计算分析………………… ６３
　　　２.４.１　门式刚架计算…………… ６３
　　　２.４.２　地震作用分析…………… ６４
　　　２.４.３　温度作用分析…………… ６４
　　　２.４.４　控制截面及最不利内力组合…………………… ６４
　　　２.４.５　门式刚架的变形计算…… ６５
　２.５　门式刚架构件设计……………… ６６
　　　２.５.１　门式刚架梁、柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后强度利用…………………… ６６
　　　２.５.２　考虑屈曲后强度的梁、柱构件截面强度计算………… ６８
　　　２.５.３　刚架梁腹板加劲肋设置… ６９
　　　２.５.４　变截面柱在刚架平面内的整体稳定性计算………… ６９
　　　２.５.５　变截面柱在刚架平面外的整体稳定性计算……… ７０
　　　２.５.６　变截面刚架梁的稳定性计算…………………… ７１
　　　２.５.７　隅撑设计……………… ７３
　２.６　吊车梁设计…………………… ７３
　　　２.６.１　吊车梁的荷载…………… ７５
　　　２.６.２　吊车梁的内力计算……… ７５
　　　２.６.３　吊车梁及制动结构的验算…………………… ７６
　　　２.６.４　吊车梁与柱的连接……… ７９
　２.７　其他构件设计………………… ８０
　　　２.７.１　檩条设计……………… ８０
　　　２.７.２　墙梁设计……………… ８５
　　　２.７.３　支撑构件设计…………… ８６
　　　２.７.４　屋面板和墙面板设计…… ８６
　２.８　节点设计……………………… ８７
　　　２.８.１　梁柱连接节点与梁梁拼接节点…………………… ８７
　　　２.８.２　柱脚节点……………… ９０
　　　２.８.３　牛腿节点……………… ９１
　　　２.８.４　摇摆柱与斜梁的连接构造…………………… ９２
　　　２.８.５　其他节点……………… ９３
　２.９　结构设计软件应用……………… ９５
　　　２.９.１　参数限制……………… ９５
　　　２.９.２　使用说明……………… ９５
　２.１０　工程应用…………………… １０７
　本章小结…………………………… １０８
　习题………………………………… １０８ 第３章　多高层钢框架结构设计…… １０９
　３.１　结构体系与布置……………… １１０
　　　３.１.１　钢框架结构体系与适用范围…………………… １１１
　　　３.１.２　钢框架结构布置……… １１２
　３.２　多高层钢框架结构设计的主要内容………………………… １１５
　３.３　荷载与作用…………………… １１６
　　　３.３.１　竖向荷载……………… １１６
　　　３.３.２　风荷载………………… １１７
　　　３.３.３　地震作用……………… １１７
　３.４　多高层钢框架的结构分析与效应组合………………………… １１８
　　　３.４.１　结构分析一般原则…… １１８
　　　３.４.２　钢框架结构的静力分析要点…………………… １２１
　　　３.４.３　钢框架结构的稳定分析要点…………………… １２２
　　　３.４.４　钢框架作用效应组合…… １２３
　　　３.４.５　作用效应验算………… １２５
　３.５　多高层钢框架构件设计………… １２５
　　　３.５.１　钢框架梁设计………… １２５
　　　３.５.２　钢框架柱设计………… １２６
　　　３.５.３　钢框架支撑结构设计…………………… １２８
　３.６　多高层钢框架梁柱连接节点设计………………………… １３３
　　　３.６.１　钢框架梁柱连接节点的类型与受力特点……… １３３
　　　３.６.２　刚性连接节点………… １３５
　　　３.６.３　铰接节点……………… １３９
　　　３.６.４　半刚性连接节点……… １４０
　３.７　多高层钢框架构件的拼接……… １４１
　　　３.７.１　柱与柱的拼接………… １４１
　　　３.７.２　梁与梁的拼接………… １４３
　　　３.７.３　拼接的计算…………… １４３
　３.８　结构设计软件应用…………… １４４
　　　３.８.１　软件应用操作流程…… １４４
　　　３.８.２　使用说明……………… １４４
　３.９　工程应用……………………… １５０
　本章小结…………………………… １５０
　习题………………………………… １５０ 第４章　钢管结构设计……………… １５２
　４.１　钢管结构的特点……………… １５３
　４.２　截面类型与节点形式………… １５４
　　　４.２.１　截面类型及材性……… １５４
　　　４.２.２　平面管桁架的节点形式…………………… １５５
　　　４.２.３　空间管桁架的节点形式…………………… １５６
　４.３　内力分析与截面设计………… １５７
　　　４.３.１　节点作为理想铰接需满足的条件………………… １５７
　　　４.３.２　钢管桁架杆件计算长度…………………… １５８
　　　４.３.３　构件的局部稳定性要求…………………… １５８
　　　４.３.４　构件的截面设计……… １５９
　４.４　钢管结构的构造要求………… １５９
　４.５　节点承载力计算……………… １６１
　　　４.５.１　主管和支管均为圆管的直接焊接节点承载力计算…… １６１
　　　４.５.２　矩形管直接焊接节点承载力计算…………………… １６３
　４.６　节点焊缝连接计算…………… １６７
　　　４.６.１　主管为圆管时的焊缝计算…………………… １６８
　　　４.６.２　主管为矩形管时的焊缝计算…………………… １６９
　４.７　钢管桁架结构设计步骤………… １６９
　４.８　结构设计软件应用…………… １７０
　　　４.８.１　软件功能及特点……… １７０
　　　４.８.２　使用说明……………… １７０
　４.９　工程应用……………………… １７４
　本章小结…………………………… １７８
　习题………………………………… １７８ 第５章　钢网架结构设计…………… １８０
　５.１　钢网架的常用形式及选择……… １８１
　　　５.１.１　平板网架的分类及特点…………………… １８１
　　　５.１.２　网格尺寸与网架高度…… １８８
　　　５.１.３　网架结构选形………… １８９
　５.２　钢网架结构的几何不变性分析………………………… １９０
　５.３　钢网架作用效应计算………… １９１
　　　５.３.１　荷载代表值…………… １９１
　　　５.３.２　计算原则……………… １９３
　　　５.３.３　钢网架结构的计算模型…………………… １９４
　　　５.３.４　钢网架结构的计算方法…………………… １９５
　５.４　钢网架结构杆件与节点设计…… １９６
　　　５.４.１　钢网架结构的杆件…… １９６
　　　５.４.２　钢网架结构的节点构造及设计…………………… １９８
　５.５　空间钢网架结构设计软件应用… ２０７
　　　５.５.１　参数限制……………… ２０７
　　　５.５.２　使用说明……………… ２０７
　５.６　工程应用……………………… ２１２
　本章小结…………………………… ２１４
　习题………………………………… ２１４ 参考文献……………………………… ２１５