本书是依据高等学校土木工程专业指导委员会编制的“钢结构设计原理课程教学大纲”编写的。全书共分6章，主要内容包括钢结构的材料、钢结构的设计方法、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件、拉弯和压弯构件。本书注重钢结构基本原理的阐述，通过典型例题加深钢结构的基本概念理解，可作为土木工程、道路桥梁与渡河工程、城市地下空间工程和铁道工程等土木工程类本科专业的教学用书，也可供钢结构相关工程设计和施工人员学习参考。
前 言
本书是按照高等学校土木工程专业指导委员会编制的《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》中的《钢结构基本原理课程教学大纲》的要求，根据现行《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）编写的。本书可作为高等学校土木工程、道路桥梁与渡河工程、城市地下空间工程、铁道工程等土木类本科生的教学用书，也可作为钢结构相关设计、施工及研究人员的参考书。
钢结构设计原理主要讲述钢结构的材料性能、连接以及基本构件的受力性能和设计计算方法，是土木类专业重要的专业基础课。全书共分6章，主要内容有：概述、钢结构材料、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件、拉弯和压弯构件。本书除给出相应例题外，还在各章后列出了反映相应重点概念和计算方法的思考题和习题。
本书由西南交通大学康锐、李燕强任主编，由南阳理工学院肖新科、宫赛任副主编。此外，西南交通大学黄艳霞、张明、李倩、严传坤等老师参编了部分章节，并承担了校核工作；研究生张克礼、赖小盼、刘旭东、庞博、郑柯汗、陈文强、杨一维对书中的例题及习题进行了复核。
在编写本书的过程中考参了国内同行的教材，在此谨向这些作者表示感谢。鉴于作者水平有限，加之时间仓促，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
编 者
2016年6月
康锐，男，西南交通大学土木工程学院副教授、博士、硕士生导师。从2000开始，任西南交通大学教师，长期从事土木工程专业本科生钢结构设计原理课程教学工作，曾任副主编出版《混凝土结构（上）——混凝土结构设计原理》（西南交通大学出版社，2015）。
第一章 绪 论 1
1.1 钢结构的发展概况 1
1.2 钢结构的特点及应用 4
1.3 钢结构设计方法 7
1.4 钢结构设计的基本要求 12
1.5 钢结构的发展趋势 12
第二章 钢结构材料及其性能 15
2.1 结构钢材的主要性能 15
2.2 影响钢材力学性能的因素 21
2.3 钢材的破坏形式 24
2.4 应力集中对钢材性能的影响 25
2.5 钢材的疲劳破坏及疲劳计算 27
2.6 钢材的种类和规格 32
2.7 钢材的选用原则 36
第三章 钢结构的连接 38
3.1 连接概述 38
3.2 对接焊缝连接设计 45
3.3 角焊缝连接的形式和构造 49
3.4 角焊缝连接的计算 53
3.5 焊接残余应力和焊接残余变形 64
3.6 螺栓连接设计 69
第四章 轴心受力构件 95
4.1 概 述 95
4.2 轴心受力构件的强度和刚度 96
4.3 轴心受压构件的稳定 98
4.4 实腹式轴心受压构件的截面设计 116
4.5 格构式轴心受压构件 121
4.6 柱头和柱脚设计 136
第五章 受弯构件——梁 145
5.1 梁的形式和应用 145
5.2 梁的强度和刚度 146
5.3 梁的整体稳定 151
5.4 梁的局部稳定和加劲肋设计 159
5.5 考虑腹板屈曲后强度的组合梁承载力计算 171
5.6 钢梁的设计 177
第六章 拉弯和压弯构件 196
6.1 概 述 196
6.2 拉弯和压弯构件的强度和刚度计算 198
6.3 实腹式压弯构件的整体稳定 201
6.4 实腹式压弯构件的局部稳定 210
6.5 格构式压弯构件 212
参考文献 219
附 录 220
附录1 钢材和连接强度设计值 220
附录2 疲劳计算的构件和连接的分类 223
附录3 结构或构件的变形容许值 226
附录4 轴心受压构件的稳定系数 227
附录5 各种截面回转半径的近似值 231
附录6 型钢表 232
附录7 螺栓规格 241
大跨度悬索桥——日本明石海峡悬索桥，跨度 1991 m，1998 年建成。在我国，西堠门悬索桥，跨度 1650 m，2009 年建成；杨润悬索桥，跨度 1490 m，2005 建成；江阴悬索桥，跨度 1385 m，1999 年建成；香港青马悬索桥，跨度 1377 m，1997 年建成。
大跨度钢结构拱桥——上海卢浦大桥跨度 750 m，为全焊接钢结构拱桥，用钢 3.5 万吨，2003 年通车；重庆朝天门大桥主跨 552 m，为钢桥桁架拱桥形式，全桥永久用钢 4.6 万吨。
大跨度房屋建筑——美国 1979 年建成的底特律体育馆，屋盖为网壳结构，跨度 266 m，为世界最大跨度钢结构建筑；1996 年建成的亚特兰大体育馆，屋盖为索、杆、膜张拉结构，跨度 235 m。日本 20 世纪 90 年代建成的名古屋穹顶，屋盖为网壳结构，跨度 229.6 m。英国2000年建成外形似飞碟状的展览馆（千年穹顶），属斜拉索钢结构，跨度 320 m。北京国家体育场“鸟巢”，平面为椭圆形 343 m×292 m，它不同于现代大跨度常用的网架、网壳、拱架等结构形式，也未采用斜拉、预应力等提高跨度的有关措施，自身支撑，为世界大跨度建筑的首例。与体育场罩棚比较，其结构最大悬挑长度 79 m，尚属少有。“鸟巢”用最小、最简易的原始鸟窝来表现最大、最复杂的现代化建筑，可谓一大奇迹。
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