钢结构工程实务(第四版)

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具体描述

  国内之钢结构设计规范已逐渐成熟,为落实本土化之设计,本书有关结构设计之第四章工作应力法,与第五张极限设计法有必要引用国内之规范,第四版之设计专章乃准此原则全面修订。另为配合国际潮流,有关设计之力学单位,本书已採用ISO单位为主。有鑑于国内规范系源自美规之AISC标准,本书除参酌国内规范外,AISC之规范亦一併介绍,并列举ISO单位公式、AISC英制单位公式及国内规范之公制单位公式,已供读者弹性选用。工程界常用之钢骨钢筋混凝土工法,与钢结构之关系十分密切,在国内之正规教育与基础养成教育却十分缺乏,笔者借本书部份篇幅以抛砖引玉,以供设计与施工单位之参考。期待钢骨结构混凝土之实务,更能符合基础理论与结构行为。

作者简介

陈纯森

  结构技师、土木技师、副教授专家
  东亚工程顾问公司 结构设计师
  中国钢铁公司 土木工程师
  中钢结构公司 副总经理
  联钢营造公司 总经理
  东和钢铁公司 顾问
  高雄市结构技师公会 理事长
  台湾省结构技师公会
  结构技师全国联合会
  成功大学建筑研究所 副教授专家
  中华民国仲裁协会 仲裁人
  工程会、经济部 工程查核委员
  教育部、法务部 工程查核委员
  财政部、法务部 工程查核委员
  高雄市、台南市 工程查核委员

《建筑结构设计原理与应用(第二版)》图书简介 聚焦现代结构设计思维与工程实践的深度融合 本书旨在为土木工程、结构工程及其相关专业的学生、工程师及设计人员提供一套全面、深入且紧贴现代工程实践的结构设计理论与应用指南。不同于侧重于单一材料或特定规范解读的传统教材,本版着重于培养读者对结构力学、材料性能与荷载效应之间内在联系的深刻理解,强调在复杂工程条件下如何运用优化思维进行可靠、经济且可持续的结构设计。 第一篇:结构设计基础理论的再认识 本篇将对结构分析与设计的基石进行系统性的梳理与深化,重点突破传统学习中容易出现的理论与实践脱节问题。 第一章:结构分析的现代视角 本章超越了经典的平衡和几何兼容性方程,引入了能量法在复杂结构分析中的应用,包括虚功原理和互易定理的工程化解读。特别探讨了结构的动力特性分析,如自由振动、特征值求解及其在抗震设计初步评估中的重要性。此外,对结构分析软件(如有限元分析基础)的输入与输出解读能力提出了更高要求,强调“模型思维”而非“软件依赖”。 第二章:材料本构关系与应力状态的深入探讨 深入剖析了结构设计中常用材料(钢材、混凝土、新型复合材料)的非线性本构关系,特别是屈服、塑性变形、蠕变和收缩效应。本章用大量图表直观展示了三向应力状态下材料失效的莫尔圆、主应力分析方法,并详细介绍了疲劳损伤累积的概率模型,为高周疲劳荷载下的结构耐久性评估奠定了理论基础。 第三章:荷载与作用的系统化考量 本书对传统静力荷载(恒载、活载)的统计学分布进行了更严谨的阐述,并着重拓展了环境荷载和偶然作用的分析。详细讲解了风荷载(基于气象学与边界层理论)、雪荷载(地形影响系数与积聚效应)的精确计算方法。对于地震作用,本书侧重于反应谱分析、时程分析的基本原理,以及场地土对地震动放大的影响机制,强调了作用组合的设计原则。 第二篇:结构设计方法与规范的工程化应用 本篇内容紧密围绕现代设计方法的演变,将理论知识转化为可操作的设计流程。 第四章:极限状态设计法的全面解析 本书严格遵循现代结构设计理念,系统阐述了基于性能的极限状态设计法(LSD)。详细解释了强度极限状态(抗弯、抗剪、轴压)与使用极限状态(变形、裂缝控制)的设计步骤和控制指标。特别强调了不同材料设计规范(如欧洲规范EN、美国规范AISC/ACI与中国规范GB50017/CJJ84等)在概率校准因子上的差异性与适用场景分析。 第五章:钢结构连接的精细化设计 连接是钢结构的薄弱环节,本章投入大量篇幅。内容涵盖高强度螺栓连接的摩擦型与承压型设计,焊缝的类型选择(对接焊缝、角焊缝)及其疲劳寿命评估。针对复杂节点(如刚性节点、偏心拉伸/压缩节点),提供了基于有限元分析的内力重分布校验方法,并讨论了现场施工对连接质量的影响与控制。 第六章:钢筋混凝土结构关键构件的优化设计 本章聚焦于受弯、受拉、受压构件的配筋优化。不仅讲解了规范要求,更深入探讨了截面有效受拉面积、裂缝宽度控制的机理。对于剪力设计,详细分析了箍筋配筋率与受拉主筋配筋率之间的相互影响。此外,对预应力混凝土构件的应力损失计算模型进行了修订与完善,以适应更长的结构跨度需求。 第三篇:高级结构分析与特殊结构设计 本篇面向复杂工程挑战,为读者提供前沿的设计工具与思路。 第七章:结构稳定性的深入研究 结构失稳是灾难性的,本章详细讨论了欧拉屈曲理论的局限性及其在非比例加载下的修正。重点阐述了侧向扭转屈曲(LTB)的设计验算,引入了Bredt-Thierney系数等概念。对于柱的整体稳定性,系统介绍了考虑P-Δ效应的有效长度系数确定方法,特别是针对多层框架结构中的敏感性分析。 第八章:结构抗火设计与耐久性提升 结构在火灾下的性能不再是事后补救,而是设计之初的重点。本章介绍了火灾荷载的模拟、材料在高温下的性能衰减模型(如钢材的残余强度与混凝土的脱层现象)。并结合实际案例,讲解了提高耐火等级的构造措施(如耐火涂层、保护层厚度)与结构防火设计流程。 第九章:结构优化与可持续性设计 面向绿色建筑和工业化建造,本章探讨了结构设计中的多目标优化。内容包括拓扑优化在构件形状选择中的应用、材料的回收潜力评估。同时,引入了“全生命周期成本”(LCC)分析的概念,指导读者在保证安全的前提下,选择在全寿命周期内综合成本最低的结构方案,这是未来结构工程师必备的核心素养。 本书特色: 1. 理论与实践的无缝衔接: 每章均配有详尽的工程案例分析,将复杂的计算步骤转化为实际的设计流程图。 2. 深度解析规范背后的力学原理: 旨在让读者理解“为什么”要这样做设计,而非仅仅“如何”套用公式。 3. 面向未来工程挑战: 整合了结构健康监测(SHM)的初步概念,为未来智能结构设计打下基础。 本书适合作为高等院校结构工程专业的高年级本科生或研究生教材,同时也是注册结构工程师备考及一线工程师提升专业技能的优秀参考资料。

著者信息

图书目录

图书序言

图书试读

用户评价

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拿到《鋼結構工程實務(第四版)》這本書,我第一個念頭就是,這本太對味了!身為一個在鋼結構領域打滾多年的老鳥,我最需要的,就是能夠將理論與實務完美結合的工具書。而這本書,正好完美地填補了這個需求。書中對於鋼結構的耐久性與維護,有非常深入的探討,這是我過去比較少關注,但卻又非常重要的環節。 書中詳細介紹了鋼結構在不同環境下的腐蝕機制,以及各種防蝕材料和施工方法的優缺點。它還闡述了定期檢查、維護和修繕的重要性,並給出了具體的執行建議。這對於我們在台灣這樣潮濕多雨的地區,如何確保鋼結構的長壽命,提供了非常寶貴的經驗。書中還提到了許多鋼結構常見的損壞模式,例如局部彎曲、螺栓鬆動、焊道龜裂等,並針對這些問題,提出了預防和處理的策略。這讓我在日常的巡檢工作中,能夠更有針對性,也能及早發現潛在的風險。

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老實說,我一直覺得鋼結構工程的相關書籍,很多都寫得太過理論化,與實際工地現場的狀況,有著不小的距離。但這本《鋼結構工程實務(第四版)》,卻讓我徹底改觀。它在講解各種結構理論時,都能緊密結合實際工程中的應用情境,讓我覺得非常有親切感。 特別是書中關於鋼結構的施工順序和監理,我認為是非常實用的部分。它不僅列出了標準的施工步驟,更詳細地說明了在每個階段,需要特別注意的細節和可能遇到的問題。例如,在鋼結構的吊裝過程中,它會詳細講解如何進行構件的預驗收、吊點的設置、吊裝的平衡控制,以及吊裝後的臨時固定等等。這些都是我在現場經常需要面對的操作,而書中的說明,就像是給我提供了一份完整的施工檢查表,讓我能夠更有效地進行質量控制。

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這本《鋼結構工程實務(第四版)》的內容涵蓋範圍之廣,絕對是讓我跌破眼鏡。我原本以為它可能就只是一些基本的鋼結構設計原理,但事實上,它觸及了許多我意想不到的細節。舉例來說,在探討鋼結構的防蝕處理時,書中不僅列出了各種常見的塗料和鍍鋅方式,更深入地分析了不同環境下,哪種防蝕措施最為有效,以及施工時需要注意的細節,例如表面處理的等級、塗層的厚度控制等等。這對於我們在台灣這樣潮濕多雨的環境下,確保鋼結構的長久使用壽命,可說是至關重要。 更讓我驚喜的是,書中對於鋼結構的防火設計也有專章的介紹。這部分通常是很多工程師比較容易忽略的環節,但卻是建築安全中不可或缺的一環。書中針對不同的防火時效要求,介紹了各種防火塗料、防火披覆的應用,以及它們的施工規範和驗收標準。這對我這個第一線的執行者來說,簡直是如獲至寶。過去,我只知道需要做防火,但具體要做到什麼程度、使用什麼材料,總是有點模糊。現在,我手邊有這本書,我可以很清楚地知道,在設計階段,就需要考慮到這些細節,並且在施工過程中,能夠嚴格把關。

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這本《鋼結構工程實務(第四版)》,真的是我近幾年來讀過最有價值的一本專業書籍了。它的內容紮實,而且與時俱進,涵蓋了鋼結構工程的許多新技術和新趨勢。最讓我印象深刻的是,書中對於高強度鋼材的應用,有相當深入的探討。在台灣,近年來越來越多的大型建築項目都傾向於使用高強度鋼材,以達到輕量化和提高結構效率的目的。但這類材料的設計與施工,其實有許多與傳統鋼材不同的地方。 這本書恰好針對這些差異,做了非常詳細的說明。它不僅講解了高強度鋼材的力學特性,還分析了其在接合、焊接、施工時可能遇到的技術挑戰,並提出了相應的解決方案。這讓我能夠更自信地去面對使用高強度鋼材的項目,不再像以前那樣,對這類材料感到陌生和不安。書中的圖表和案例分析,也幫助我更直觀地理解這些複雜的技術概念。

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從事鋼結構工程這麼多年,我總覺得自己在理論知識和實際操作之間,常常會有一種脫節感。但《鋼結構工程實務(第四版)》的出現,彷彿在兩者之間搭起了一座堅實的橋樑。書中對於鋼結構的疲勞設計,有非常深入的介紹,這部分通常是在學校比較少接觸到的,但在橋樑、廠房等經常承受反覆載重的結構中,卻是至關重要的。 書中詳細闡述了疲勞破壞的機制,以及各種防止疲勞發生的設計準則。它還列舉了許多實務案例,說明了在哪些部位容易發生疲勞問題,以及如何透過優化結構細部設計來提高構件的抗疲勞性能。這對於我來說,真的是打開了一個全新的視野。過去,我可能比較關注結構的靜態強度,但現在,我更能意識到,在某些情況下,動態的載重和反覆的應力,才是決定結構壽命的關鍵。

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坦白說,一開始看到這本書的書名,我心裡其實是有些既期待又怕受傷害的心情。畢竟「實務」兩個字,聽起來就比較貼近工地現場,但對於一些比較學術性的部分,我還是會有點擔心會不會太過艱澀難懂。不過,《鋼結構工程實務(第四版)》完全打破了我的這些顧慮。書中的內容,無論是理論推導還是實際應用,都處理得相當平衡。它沒有讓你覺得是在念一本純粹的學術論文,而是讓你感覺就像在跟一位經驗豐富的老師傅學習。 特別是在關於鋼結構的施工接合部分,書中詳細介紹了螺栓接合、焊道接合的各種形式,以及它們的設計考量。它不僅給出了計算公式,更重要的是,它闡述了不同接合方式在受力機制上的差異,以及在實際施工中可能遇到的問題。例如,在講解焊道尺寸的選擇時,它會考量到焊道的強度、焊材的類型、焊接的姿勢,甚至還會提及焊接時的變形控制。這些細節,都是我在現場經常會遇到的難題,而這本書,就像是為我解開了一個又一個的疑惑。

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《鋼結構工程實務(第四版)》這本書,對於我們在台灣的工程界來說,絕對是一本劃時代的著作。它不只是一本教科書,更像是一本操作手冊,一本解決疑難雜症的百科全書。特別是書中對於鋼結構的輕質化與高強度化發展趨勢的探討,令我耳目一新。 隨著建築技術的進步,越來越多的新材料和新工法被應用於鋼結構工程。這本書在介紹這些新發展時,不僅提供了理論基礎,更著重於實際的應用與效益分析。例如,它探討了如何利用有限元素分析(FEA)來進行更精確的結構模擬,以及如何透過預製化和模組化施工來提高效率、降低成本。這些都是我們在追求更高品質、更有效率的建築工程中所需要不斷學習和掌握的。書中對於節能減碳、綠色建築的觀念,也融入在鋼結構的設計與應用中,讓我看到鋼結構工程未來的發展方向。

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哇!拿到這本《鋼結構工程實務(第四版)》真的讓我驚喜連連!身為在營造業打滾多年的小螺絲釘,每天面對的都是鋼樑、鋼柱、鋼板,各種尺寸、規格、接合方式,光是看圖紙就頭昏眼花。這本教科書,說實在的,從拿到它的那一刻起,我就把它當成我的「聖經」在供奉了。第一眼看到紮實的封面,就覺得這本書一定非常有份量,翻開內頁,排版清晰、圖文並茂,讓我這個平常對學術研究有點畏懼的工頭,也開始燃起學習的熱情。 最讓我印象深刻的是,書中對於各種鋼結構構件的計算與設計,有非常詳細的步驟說明。以前我都是靠經驗和主管的指導,有時候遇到比較複雜的結構,心裡總是有點虛。但這本書,它就像一位循循善誘的老師,一步一步地帶你走過整個設計流程。從基本的載重分析、各種組合下的應力計算,到構件的選用、連接設計,每一個環節都解釋得清清楚楚。而且,它不像坊間有些書籍,只給你公式,然後要你自己去套。這本書會告訴你這個公式背後的原理是什麼,為什麼要這樣算,以及在實際施工時,有哪些地方需要特別注意。例如,它在講解鋼柱的挫屈分析時,就詳細說明了不同邊界條件對挫屈載荷的影響,這對我在現場判斷鋼柱的穩定性非常有幫助。

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這本《鋼結構工程實務(第四版)》,真的是一本我會強力推薦給所有鋼結構工程從業人員的寶典。書中的內容,不僅學術理論紮實,更重要的是,它非常貼近我們在台灣的實際工程情況。特別是關於建築抗震設計的篇章,我覺得寫得非常棒。 台灣位於地震帶,建築的抗震性能是至關重要的。這本書在介紹鋼結構的抗震設計時,不僅闡述了基本的動力反應理論,更詳細地說明了各種抗震構件的設計原則,例如斜撐、韌性梁柱、剪力牆等。它還結合了台灣的建築法規和地震作用的標準,讓我覺得書中的內容具有很高的參考價值。尤其是在講解塑性設計和韌性耗能的觀念時,書中用了大量的圖解和計算範例,讓我能更清楚地理解,在地震發生時,鋼結構是如何透過變形來吸收能量,保護整體結構的安全。

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身為一個對鋼結構工程充滿熱情的台灣讀者,我不得不說,《鋼結構工程實務(第四版)》這本書,真的給了我太多的啟發。書中對於鋼結構的結構行為與分析,有非常細膩的描述,這是我覺得最難得的地方。它不只是給出計算公式,而是帶你深入了解,當鋼結構承受外力時,內部到底發生了什麼樣的變化。 書中運用了大量的圖示和模擬動畫(雖然書本本身沒有動畫,但圖示的描繪非常生動),讓我能非常直觀地理解,例如梁的彎曲、柱的挫屈、桁架的內力傳遞等等。而且,它在講解這些理論時,都會與實際的案例和實驗結果相互對照,讓我覺得這些理論不是空穴來風,而是經過驗證的真實情況。這對於我理解結構的穩定性、承載能力,以及在設計時如何避免結構失效,都有了更深刻的認識。尤其是在探討複雜結構體系的分析時,書中提供的分析方法和工具,對於我提升專業技能,非常有幫助。

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