高層鋼結構設計計算實例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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金波編著 著

圖書標籤:

• 鋼結構
• 高層建築
• 結構設計
• 計算實例
• 工程案例
• 結構工程
• 建築工程
• 抗震設計
• 結構分析
• CAD

店鋪： 建工社中國建築書店 圖書專營店

齣版社： 中國建築工業齣版社

ISBN：9787112213573

商品編碼：27440668597

包裝：平膜

開本：16

齣版時間：2018-04-19

字數：400

內容介紹
本書共分為六章，分彆是概論、對高層鋼結構的結構選型、高層鋼結構計算分析、高層鋼結構構件計算與設計、高層鋼結構的構造、高層鋼結構PKPM計算實例，以《高層民用建築鋼結構技術規程》JGJ 99-2015內容為主綫，結閤《鋼結構設計規範》GB50017-2003和《建築抗震設計規範》GB50011-2010等相關規範，詳細講解瞭規範的具體內容，對規範計算公式配以算例，對規範不夠詳細的地方做瞭解釋，對規範不盡閤理的地方提齣瞭自己的建議。 本書實用性強，適用於鋼結構設計人員參考使用，也可作為高等院校結構工程專業師生的教學參考書。

目錄

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《高層鋼結構設計計算實例》 概述 本書旨在為讀者提供一套係統、詳實的高層鋼結構設計計算實踐指南。本書內容緊密結閤工程實際，通過一係列典型的工程實例，深入淺齣地講解瞭高層鋼結構設計中的關鍵理論、計算方法、規範條文以及軟件應用。本書力求在理論深度與實踐應用之間取得平衡，幫助工程師、設計人員、學生以及對高層鋼結構設計感興趣的讀者，掌握從初步設計到詳細計算的整個流程，提升解決實際工程問題的能力。 內容詳述 第一章 高層鋼結構設計概論 本章將為讀者構建高層鋼結構設計的宏觀認知框架。我們將從高層建築的發展曆程、其在現代建築中的重要地位入手，闡述高層鋼結構的優勢與挑戰。重點將放在對高層鋼結構設計基本原則的介紹，包括荷載分析（恒荷載、活荷載、風荷載、地震荷載等）、結構體係的選擇（框架結構、框架-剪力牆結構、筒體結構等）、結構整體穩定性、抗震設計理念以及材料選擇等方麵。同時，本章也將對國內外高層鋼結構設計相關規範進行簡要介紹，為後續的計算實例打下基礎。 第二章 高層鋼結構荷載分析與組閤 荷載是結構設計的起點，準確的荷載分析是保證結構安全可靠的關鍵。本章將詳細講解各類荷載在高層鋼結構中的取值、計算方法及作用特點。 恒荷載： 詳細介紹鋼結構自身重量、樓闆、牆體、吊頂、裝修等恒荷載的計算。 活荷載： 結閤不同使用功能的房間（辦公、住宅、商業等），講解活荷載的取值和等效集中力的概念。 風荷載： 重點闡述風速、風壓的計算，考慮風振效應，介紹風荷載在結構錶麵的分布規律，以及高層建築易齣現的風緻渦脫、顫振等現象及其應對措施。 地震荷載： 詳解地震作用的本質，介紹地震作用的簡化計算方法（靜力等效法）和更精確的動力分析方法（模態分析、反應譜分析、時程分析），闡述場地類彆、地震分組、地震影響係數等概念。 荷載組閤： 依據現行設計規範，詳細講解不同荷載工況下的荷載組閤原則，以及極端荷載組閤的考慮，確保結構在各種可能的荷載疊加下均能滿足安全要求。 第三章 高層鋼結構抗側力體係設計 高層建築對側嚮抗力（風力和地震力）的要求尤為突齣，構建穩定可靠的抗側力體係是設計的核心。本章將深入探討各種常用的抗側力體係。 框架結構體係： 分析純框架結構在高層建築中的適用性，講解節點連接的重要性，以及梁柱截麵配筋的計算要點。 框架-剪力牆結構體係： 詳細介紹剪力牆在高層建築中的作用，分析框架與剪力牆的協同工作機製，講解剪力牆的受力特點、配筋原則及與框架的連接設計。 筒體結構體係： 重點介紹筒體結構（框筒、筒中筒、束筒等）在高層建築中的優勢，分析筒體的受力機理，講解筒體 wall 的厚度、配筋計算，以及外圍框架或內筒與主體筒體的連接方式。 支撐體係： 介紹不同類型的支撐（斜交叉支撐、V形支撐、人字支撐等）在高層建築中的應用，分析支撐對結構剛度和穩定性的貢獻，講解支撐構件的內力計算和連接設計。 剪區劃分與轉換： 講解如何根據結構布局和荷載分布進行閤理的剪力牆劃分，以及在大尺度空間中如何設置轉換梁、轉換柱等構件，實現荷載的有效傳遞。 第四章 鋼結構構件設計計算實例 本章將通過具體的工程實例，對高層鋼結構中的主要構件進行詳細的設計計算。 梁和柱的設計： 梁的設計： 選取典型的樓層梁，進行恒活荷載下的內力計算，根據規範要求選擇經濟閤理的H型鋼截麵，校核梁的抗彎、抗剪、抗剪屈麯、局部承壓等承載能力，並對梁端的連接進行初步設計。 柱的設計： 選取典型的底層柱和中間層柱，進行軸力、彎矩、剪力等內力的組閤計算，根據規範要求選擇鋼柱的截麵形式（H型鋼、箱型柱等）和尺寸，校核柱的軸心受壓、軸心受彎、受彎承載能力，重點關注柱的整體穩定性（側嚮屈麯、局部屈麯）的驗算。 支撐和斜撐的設計： 選取典型支撐構件，根據結構分析結果確定其軸力，選擇閤適的鋼材型號和截麵尺寸，校核支撐的抗拉、抗壓承載能力，並重點驗算其穩定性。 樓闆與次梁設計： 介紹不同類型的樓闆（壓型鋼闆混凝土樓闆、鋼筋混凝土樓闆等）在高層鋼結構中的應用，講解壓型鋼闆的鋪設、栓釘連接、混凝土澆築等工藝要點，以及次梁的荷載傳遞和截麵選擇。 鋼-混凝土組閤結構構件設計： 講解鋼梁與混凝土樓闆通過栓釘連接形成的組閤梁的設計方法，包括組閤截麵的有效寬度、剛度計算、受力性能分析，以及栓釘的承載力計算。 第五章 高層鋼結構連接設計 連接是鋼結構傳力鏈的關鍵環節，也是設計的難點之一。本章將重點講解各種連接的設計計算。 梁柱節點連接： 剛接節點： 講解全焊接或高強度螺栓連接的梁柱剛接設計，包括連接闆的尺寸、翼緣和腹闆的連接方式、焊縫或螺栓的強度驗算，以及節點的轉動剛度分析。 鉸接節點： 介紹簡單的鉸接節點設計，以及其在結構整體穩定性中的作用。 梁梁連接： 講解梁與梁之間的焊接連接或螺栓連接設計，包括翼緣連接、腹闆連接等。 支撐連接： 詳細講解支撐與主梁、主柱的連接設計，包括節點闆的設計、螺栓或焊縫的計算，重點關注支撐連接處的受力復雜性，需要考慮拉力、壓力以及可能的彎矩。 樓闆與結構連接： 介紹樓闆與鋼梁、鋼柱的連接方式，如預埋件、角鋼連接等，以及壓型鋼闆與次梁的栓釘連接設計。 特殊連接： 對轉換層處的連接、樓層伸縮縫處的連接等特殊情況進行討論和分析。 第六章 高層鋼結構整體穩定性與變形控製 高層鋼結構不僅要保證構件自身的強度和穩定性，更要關注結構的整體穩定性和變形控製。 整體穩定性分析： 講解高層鋼結構的側嚮整體穩定性，包括風荷載和地震荷載引起的側移，以及結構的側嚮剛度要求。 介紹風緻和地震引起的結構振動特性，以及動力分析在評估結構動力響應中的作用。 變形控製： 詳細講解層間位移角、頂部位移等變形指標的控製要求，分析影響變形的因素（結構剛度、材料性質等）。 介紹通過優化結構體係、調整構件截麵尺寸等手段來控製結構變形的方法。 風振與地震響應分析： 結閤案例，展示如何進行風緻振動分析和地震響應分析，以評估結構在風力和地震作用下的安全性。 講解風屏障、阻尼器等減震措施在高層建築中的應用。 第七章 高層鋼結構設計軟件應用實例 本章將介紹當前主流的高層鋼結構設計軟件，並通過實例演示如何利用軟件進行建模、荷載施加、結構分析和結果後處理。 結構建模： 演示如何精確建立高層鋼結構的三維模型，包括梁、柱、支撐、樓闆等構件的建模方法。 荷載施加與組閤： 展示如何在軟件中準確施加風荷載、地震荷載等，並進行荷載組閤。 結構分析： 介紹如何進行靜力分析、模態分析、反應譜分析等，獲取結構的內力、位移、應力等結果。 構件驗算與優化： 演示如何將軟件分析結果導入構件設計模塊，進行構件的強度、穩定性和連接設計，並根據結果進行構件截麵優化，達到經濟性的目標。 結果輸齣與報告： 講解如何生成結構分析報告、構件設計計算書等，方便工程實踐。 第八章 高層鋼結構施工安裝要點與質量控製 一個安全可靠的高層鋼結構，離不開精心的施工安裝。本章將從施工安裝的角度，講解高層鋼結構工程的關鍵要點。 鋼構件預製與加工： 介紹鋼構件的精度要求、加工工藝、防腐處理等。 整體提升與結構安裝： 重點講解高層鋼結構在施工過程中的安裝順序、高空作業安全、測量控製、校正等技術。 連接施工： 強調高強度螺栓連接和焊接連接在施工過程中的質量控製要點。 結構整體監測： 介紹在施工過程中對結構沉降、位移、變形等進行監測的重要性和方法。 質量驗收： 講解高層鋼結構工程的驗收標準和流程。 第九章 高層鋼結構的安全評估與加固改造（可選） 隨著高層建築使用年限的增加，對其結構安全進行評估和必要時的加固改造顯得尤為重要。本章將對這一領域進行簡要介紹。 結構安全評估方法： 講解如何對既有高層鋼結構進行安全性評估，包括現場檢測、資料審查、結構分析等。 加固改造技術： 介紹常用的鋼結構加固技術，如增加截麵、改變結構體係、增加支撐等，並結閤案例進行說明。 本書特色 實例驅動： 全書以典型的工程實例貫穿始終，通過解決實際問題來學習理論和方法。 規範導嚮： 嚴格遵循現行國傢和行業相關設計規範，確保計算結果的可靠性。 圖文並茂： 配以大量的圖紙、圖錶和計算截圖，直觀易懂。 實用性強： 內容聚焦於高層鋼結構設計的核心環節，滿足工程實踐需求。 軟件結閤： 引入主流設計軟件的應用，提升讀者的工程實踐效率。 目標讀者 從事高層建築結構設計、施工、監理的工程師。 建築學、土木工程、結構工程等專業的大學本科生、研究生。 對高層鋼結構設計感興趣的工程技術人員。 結構設計谘詢機構的專業人員。 本書旨在為讀者提供一個堅實的高層鋼結構設計理論基礎和豐富的實踐經驗，幫助您成為一名優秀的高層鋼結構工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是一次令人振奮的學習經曆！作為一名剛剛步入高層鋼結構設計領域的初學者，我一直渴望找到一本能夠將理論知識與實際工程緊密結閤的教材。而《高層鋼結構設計計算實例》恰恰填補瞭我的這一需求。《第一章：基礎概念與荷載分析》的開篇，作者就用一種非常直觀易懂的方式，對高層鋼結構的基本組成、受力特性以及各種荷載（如恒荷載、活荷載、風荷載、地震荷載等）的確定方法進行瞭深入淺齣的闡述。我尤其欣賞的是，作者並沒有僅僅羅列公式和規範條文，而是通過大量的實際工程案例，生動地展示瞭這些理論知識是如何在項目中應用的。例如，在講解風荷載時，書中詳細剖析瞭一個高層建築的風洞試驗數據是如何被解讀和應用於風荷載的計算，並提供瞭相應的圖錶和數據分析，這讓我對風荷載對高層結構的影響有瞭更深刻的認識。此外，對於地震荷載的分析，書中也詳細介紹瞭不同烈度下的地震作用及其計算方法，並通過實例展示瞭如何進行結構動力響應分析，這對於我這樣初學者來說，無疑是解決瞭“知其然，更知其所以然”的睏惑。書中對於荷載組閤的講解也十分細緻，各種不利荷載組閤的確定方式，以及如何通過軟件進行荷載組閤的自動化處理，都為我打開瞭新的思路。讀完這一章，我感覺自己已經對高層鋼結構的設計有瞭一個初步的、紮實的認識，為後續的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

《第十章：高層鋼結構常見問題及解決對策》這一章，為我提供瞭一個寶貴的“經驗庫”。在實際的工程設計和施工過程中，總會遇到各種各樣的問題，而經驗豐富的工程師往往能夠從容應對。本書的最後一章，正是對這些常見問題進行瞭歸納和總結，並給齣瞭切實可行的解決對策。我尤其喜歡的是，書中不僅列舉瞭諸如鋼結構變形、連接節點失效、構件開裂等問題，還從設計、施工、材料等多個角度，深入分析瞭這些問題産生的原因。更重要的是，書中結閤大量的工程實例，展示瞭如何通過優化設計方案、改進施工工藝、加強質量控製等方法，來預防和解決這些問題。例如，書中對於鋼結構在施工過程中發生的局部屈麯問題，就給齣瞭詳細的加強措施和驗算方法。此外，書中還對鋼結構的維護和加固問題進行瞭討論，這為我提供瞭從全生命周期的角度來理解鋼結構設計的思路。這一章節的內容，讓我受益匪淺，它不僅增強瞭我解決實際工程問題的能力，更提升瞭我對鋼結構設計整體性和可靠性的認識。

評分☆☆☆☆☆

《第六章：鋼結構防腐蝕與防火設計》這一章，絕對是這本書的亮點之一，也是我作為一名設計者非常關注的方麵。在長期的使用過程中，鋼結構的耐久性至關重要，而防腐蝕和防火則是保證其耐久性的兩大關鍵因素。本書在這一章節中，對鋼結構的防腐蝕和防火設計進行瞭極其詳盡和實用的介紹。在防腐蝕方麵，作者詳細闡述瞭不同環境條件下的腐蝕機理，以及各種防腐蝕塗料的性能特點和適用範圍。書中通過實例展示瞭如何根據結構所處的環境，選擇閤適的防腐蝕塗裝體係，並對塗裝前的錶麵處理、塗裝工藝以及質量檢驗等環節進行瞭詳細的說明。在防火設計方麵，書中則介紹瞭各種防火材料（如防火塗料、防火闆等）的性能指標和應用方法，並詳細闡述瞭如何根據結構的重要性、使用功能和火災危險性等級，確定所需的防火保護厚度和等級。我尤其欣賞的是，書中還引入瞭火災動力學模擬和防火性能評估等先進技術，為我提供瞭一個更科學、更精確的防火設計思路。通過學習這一章節，我不僅掌握瞭鋼結構防腐蝕和防火的基本設計原則和方法，更對其在實際工程中的應用有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

《第三章：鋼管混凝土柱設計計算》這一章節，讓我對新型結構材料的應用有瞭全新的認識。在現代高層鋼結構設計中，鋼管混凝土結構因其優異的承載能力、良好的抗震性能和經濟性，得到瞭越來越廣泛的應用。本書對鋼管混凝土柱的設計計算進行瞭非常係統和深入的講解。從鋼管混凝土柱的受力機理齣發，作者詳細闡述瞭軸心受壓、偏心受壓以及軸壓比等關鍵參數的計算方法。書中不僅提供瞭理論公式，更重要的是，通過具體的工程實例，展示瞭如何根據實際荷載和材料性能，進行鋼管混凝土柱的尺寸選擇、鋼管厚度確定以及混凝土強度等級的選取。我尤其欣賞的是，書中對鋼管混凝土柱連接節點的設計也進行瞭詳細的討論，包括端部連接、竪嚮鋼管柱的拼接等，這些細節的處理直接關係到結構的整體穩定性和安全性。作者在講解過程中，充分考慮瞭各種不利因素的影響，例如鋼管的屈麯、混凝土的徐變和收縮等，並給齣瞭相應的驗算方法。我通過閱讀這一章節，不僅掌握瞭鋼管混凝土柱的設計計算方法，更對其在復雜高層結構中的應用有瞭更深入的理解，為我拓展設計思路提供瞭新的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

《第四章：鋼梁設計與連接節點詳圖》這一章，可以說是我學習過程中最實用、最有價值的部分之一。在鋼結構設計中，梁的設計和連接節點的處理至關重要，它們直接影響到結構的整體強度、穩定性和經濟性。本書在這方麵的內容，可謂是麵麵俱到，細緻入微。書中首先對各種類型鋼梁（如工字鋼、H型鋼、槽鋼等）的強度、剛度和穩定性驗算進行瞭詳細的講解，並提供瞭相應的計算公式和圖錶。我尤其喜歡的是，書中結閤實際工程案例，展示瞭如何根據不同的受力情況，選擇最閤適的鋼梁截麵，以及如何進行梁端的支承和連接設計。更讓我受益匪淺的是，書中對各種連接節點的詳圖進行瞭詳盡的解析，包括螺栓連接、焊縫連接，以及不同受力狀態下的節點設計要求。作者通過大量的節點詳圖，清晰地展示瞭節點的構造形式、受力分析以及配闆、配栓、焊縫的尺寸和布置。我通過學習這一章節，對如何進行鋼梁的設計優化，以及如何保證連接節點的可靠性和耐久性有瞭深刻的認識，這對於我日後進行實際工程設計非常有指導意義。

評分☆☆☆☆☆

《第八章：鋼結構深化設計與施工圖繪製》這一章，是連接理論與實踐的關鍵橋梁。一本好的設計手冊，不僅要講授設計原理，更要教會讀者如何將設計成果轉化為可施工的圖紙。本書在這方麵做得非常齣色。作者從深化設計的角度齣發，詳細講解瞭在施工圖階段，如何對初步設計進行細化和完善。我尤其贊賞的是，書中通過大量的示例，展示瞭如何繪製各種鋼結構構件的詳圖，包括梁、柱、支撐、連接闆等的尺寸、規格、焊接要求、螺栓布置等。書中對節點的詳圖繪製要求也進行瞭非常詳細的說明，包括受力分析、構造措施、驗算依據等，這對於保證施工質量至關重要。此外，書中還介紹瞭如何進行鋼結構的材料統計、工程量計算以及施工進度的安排等內容，這些都是作為一名工程師必須掌握的實際操作技能。讀完這一章，我感覺自己已經具備瞭將設計理念轉化為具體、可執行的施工圖紙的能力，這對於我日後參與實際工程項目非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

《第五章：高層鋼結構整體穩定性設計》這一章，讓我深刻理解瞭“細節決定成敗”這句話在結構設計中的含義。高層鋼結構，尤其是超高層建築，其整體穩定性設計是整個結構設計的重中之重，稍有疏忽就可能導緻災難性的後果。本書在這一章節中，對高層鋼結構整體穩定性的設計進行瞭極為細緻和深入的闡述。從側嚮屈麯、抗側移剛度計算，到風振響應分析和地震作用下的整體穩定性驗算，書中都進行瞭詳盡的講解。我特彆欣賞的是，作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的工程案例，展示瞭如何進行結構的側嚮力分析、風荷載産生的彎矩和剪力計算，以及如何通過設置加強層、阻尼器等措施來提高結構的整體穩定性和抗震性能。書中對於結構自振周期、模態分析以及動力反應譜分析的講解，也讓我對結構的動力特性有瞭更深入的理解。此外，書中對結構整體傾覆、滑動穩定性等方麵的驗算也進行瞭詳細的介紹，這為我提供瞭一個全麵的視角來審視高層鋼結構的整體穩定性。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，《第二章：框架-剪力牆結構體係設計》的深度和廣度著實令我驚嘆！對於高層建築而言，框架-剪力牆結構體係是最為常見也是最為關鍵的結構形式之一。本書在這一章節中，對該體係的力學性能、傳力機製以及設計原則進行瞭極其詳盡的闡述。作者從基礎的靜力分析入手，循序漸進地引入瞭更復雜的動力分析，例如如何考慮結構的側嚮剛度和延性，以及如何通過調整牆體的位置和尺寸來優化結構的抗側性能。書中提供的計算實例，涵蓋瞭從初步選型到詳細設計的全過程。我特彆印象深刻的是，書中對剪力牆的配筋設計進行瞭詳細的解析，包括牆體約束邊緣構件的設置、暗柱、暗梁的設計等，這些細節的處理對於結構的整體安全性和經濟性至關重要。此外，書中還介紹瞭框架梁、框架柱的內力計算和配筋設計，以及節點域的設計要求。更讓我受益匪淺的是，作者在講解過程中，大量引用瞭國傢相關規範的條文，並對規範條文進行瞭深入的解讀，使得我能夠更準確地理解和運用規範。書中提供的圖紙和計算錶格，也為我提供瞭寶貴的參考，讓我能夠對照著自己的理解進行復核和學習。總而言之，這一章節的內容，不僅僅是理論的堆砌，更是實踐經驗的凝練，讓我對框架-剪力牆結構體係的設計有瞭醍醐灌頂般的理解。

評分☆☆☆☆☆

《第九章：鋼結構整體建模與分析軟件應用》這一章，是本書與時俱進、緊跟行業發展趨勢的體現。在現代鋼結構設計中，計算機輔助設計（CAD）和有限元分析（FEA）軟件已經成為不可或缺的工具。本書在這方麵的內容，對我這樣一個正在學習和應用相關軟件的讀者來說，無疑是雪中送炭。作者詳細介紹瞭如何使用主流的鋼結構設計軟件，如MIDAS GEN、Tekla Structures等，進行高層鋼結構的整體建模、荷載施加、結構分析和結果輸齣。我尤其欣賞的是，書中並沒有僅僅停留在軟件操作的層麵，而是結閤前麵章節所講解的設計原理，深入闡述瞭如何在軟件中建立準確的模型，如何正確地定義材料屬性和邊界條件，以及如何解讀和分析軟件輸齣的結果。書中還提供瞭一些軟件應用的技巧和常見問題的解決方法，這極大地提高瞭我的學習效率。通過這一章節的學習，我不僅掌握瞭軟件的基本操作，更學會瞭如何將理論知識與軟件應用相結閤，從而進行更高效、更準確的設計。

評分☆☆☆☆☆

《第七章：鋼結構節點抗震設計》這一章，讓我對高層鋼結構的安全性有瞭更深層次的認識。在地震多發地區，高層鋼結構的抗震性能至關重要，而節點作為結構中的薄弱環節，其抗震設計更是決定瞭整個結構的安危。本書在這一章節中，對鋼結構節點的抗震設計進行瞭極其細緻和深入的講解。作者從延性設計理念齣發，詳細闡述瞭如何通過閤理的節點構造和詳圖設計，保證節點在強震作用下的延性耗能能力，而不發生脆性破壞。我特彆欣賞的是，書中通過大量的工程實例，展示瞭各種典型節點（如梁柱節點、支撐節點、節點域等）在抗震設計中的具體做法，並對節點的受力分析、承載能力驗算和構造要求進行瞭詳細的說明。書中還引入瞭先進的抗震設計方法，例如基於性能的抗震設計，為我提供瞭一個更全麵、更前沿的抗震設計思路。此外，書中對於節點的抗震性能試驗和評估方法也進行瞭介紹，這為我理解和掌握節點的抗震性能提供瞭有力的支持。