本书为普通高等教育“十一五”国家规划教材。全书共分八章,包括概述、钢结构材料、钢结构设计方法、钢结构连接、轴心受力构件、梁、拉弯和压弯构件、铁路桥梁钢结构等,附录中列出了钢结构设计计算常用表格供查用。本书按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》要求的知识结构框架,主要依据新颁布的国家标准《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)和铁路行业标准《铁路桥梁钢结构设计规范》(TB 10091—2017)等相关标准编写,除介绍设计标准有关规定外,着重介绍钢结构连接和梁、轴心受压、偏心受压等基本构件的基本知识和基本理论,将构造要求和计算方法相结合,突出体现理论和实践并重,坚持工程教育回归工程的编写理念。
本书为普通高等院校土木工程专业教学用书,也可供相关工程技术人员参考。
1.规范全新。
2.案例丰富。
3.资源丰富。
4.该书为普通高等教育“十一五”规划教材。
近年来,与钢结构设计相关的规范(标准)相继修订并颁布实施,其中有关钢结构材料类,更新的有《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591—2018)、《热轧型钢》(GB/T 706—2016)和《热轧H型钢和剖分T型钢》(GB/T 11263—2017)等;设计方法和设计原则类,更新了《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068—2018);与设计相关的规范,更新的有《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)、《铁路桥梁钢结构设计规范》 (TB 10091—2017)、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022—2015)和《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99—2015)等;还有其他相关者,如更新了《钢结构焊接规范》(GB 50661—2011)等。
鉴于此,本书主要依据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)和《铁路桥梁钢结构设计规范》 (TB 10091—2017) 以及其他现行规范(标准),在保持原书编写特点和篇章布局基本不变的基础上,对原书进行了全面修订。具体修订内容如下:
(1)在绪论一章,增加了钢结构在桥梁、建筑等方面的建设成就,补充了近年来我国建设领域在材料、工程规模等方面的创新和发展,体现了时代元素特征,突出了课程思政。
(2)依据《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591—2018),更新了钢材牌号,补充了与不同交货状态有关的钢材化学成分、力学性能的相关技术指标要求。 (3)按《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068—2018)对钢结构设计方法进行了修订。
(4)依据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)修订了第三章至第七章,进一步完善了疲劳容许应力幅的验算方法,在构件设计计算中引入构件截面等级概念,并贯穿于各类构件强度、稳定计算。
(5)依据《铁路桥梁钢结构设计规范》 (TB 10091—2017)修订了第八章。
(6)依据《热轧型钢》(GB/T 706—2016)、《热轧H型钢和剖分T型钢》(GB/T 11263—2017)等修订了附录表格。
必须指出,由于规范修订不同步,部分规章之间会出现不协调,比如现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)与《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB 50068—2018)不协调,《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)尚未按照《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591—2018)对材料强度设计值加以补充修订。同时,《钢结构设计标准》在修订时仍存在遗留问题,个别规定仍有待继续完善,以上这些问题,作者在本书修订过程中坚持了以新代旧原则,即相关规范更新的本书也随之进行了更新,对不协调、规范未明确之处也加入了个人的理解和认识,是否妥当也有待进一步验证,同时也给学习者留下了深入思考的空间。
本书在编写选材方面,以国家标准为主线,同时将铁路行业标准纳入其中,以满足不同类型院校的教学需求;在内容方面重点突出基本知识和基本原理,注重体系的完整性,提升教材内容和例题的高阶性、创新性和挑战度,坚持理论联系实际,工程教育回归工程,力争融合知识传授、能力训练和教学思政为一体,Z大限度地发挥教材载体作用。在编写体例上,以满足教学和学生自学要求为目标,遵循前后层次及逻辑关系,文字表达力求准确而简练,适于学习者阅读。
本书由张志国、张庆芳任主编,李海云、邓海、王建立任副主编,张家旭任主审。具体编写分工如下:张志国、邓海编写第一、二、三章,李海云、王建立编写第四、五、八章,张庆芳、张磊编写第六、七章及附录。另外,高伟、许宏伟、马亚丽、陈吉娜等也参加了部分章节的修订和校对。
本书修订工作是在石家庄铁道大学大力支持下完成的,在此表示感谢。对在本书修订编写过程中提供过帮助的同志,以及我们引用和参考过的文献作者,致以衷心的谢意。
尽管作者为写作本书尽了Z大努力,但限于水平,不当之处在所难免,欢迎读者指正。
张志国,先后为本科生讲授《混凝土结构设计原理》《钢结构设计原理》《钢桥设计》《钢筋混凝土桥》《结构工程讲座》等课程,近年来多次协助中铁系统工程局处进行特殊桥梁结构标书编制,主持过多座小跨悬索桥、景观桥梁等桥梁的设计工作,在施工结构分析、桥梁结构施工控制、桥梁结构设计、桥梁结构及基础施工与检测、工程项目管理与决策等方面积累了一定的经验。近年来主持悬索桥施工综合技术、悬索桥结构分析、连续梁桥施工技术及线形控制等多项科研项目,在国内外重要刊物及学术会议上发表学术论文40余篇,其中10篇分别被国际权威检索系统SCI、EI或ISTP收录。编写教材2部,其中国家“十一五”规划教材1部。目前主持1项河北省教育厅科研项目,主持1项横向科研项目;作为主研人员,参加1项河北省自然科学基金项目。