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 　　「钢结构设计」乃大专院校土木营建职类科系中不可或缺的科目，由于现代科技和钢料生产技术的长足进步，加上钢结构的多种材料优势及设计师的巧思，让造型多变及尺寸多元的钢构建筑物及构造物不断推陈出新。本书是以去芜存菁、简单扼要、穿插图片和照片的方式，介绍钢结构设计的基本知识，属实用型的大学用书，共分八章。第一章绪论，旨在说明结构的基本概念、结构如何分类、构件如何受力、分析及设计作业之准则、钢结构设计之基本规范及方法；第二章钢材之性质及力学行为，系说明钢材之化学成分及产制方式、钢材的力学特性及材料强度、钢结构如何防火及防蚀、断面如何表示；第三章轴向拉力构件，说明拉力构件之受力及变形、如何计算断面积、受力极限，简要介绍ASD及LRFD之强度、分析及设计内涵；第四章轴向压力构件，介绍压力构件之种类及强度极限、柱的弹性挫屈、非弹性挫屈及局部挫屈，以及简要介绍ASD及LRFD之强度、分析及设计内涵；第五章梁构件，说明梁构件之受力及变形、梁断面之塑性强度及形状因子、结实性及侧向扭转挫屈，及简要介绍结实断面梁ASD及LRFD之强度、分析及设计内涵；第六章梁柱构件，说明梁柱放大系数、轴力及弯矩互制作用、梁柱构件ASD及LRFD之强度、分析及设计流程；第七章钢构件接合方式，主要介绍高强度螺栓接合及焊接接合之相关内容；第八章钢结构其他说明，简单介绍合成构件及SRC结构、结构隔减震之相关工法及以钢结构进行结构补强之方式。希望读者在研读本书后能获得钢结构设计之基本知识，对于有志参加公职及专门职业技师考试者，仍需再精研其他有助于考试的书籍，多多练习例题及演算历届考题，则金榜题名之日不远矣。

作者简介

许圣富

　　现职
　　华胜工程顾问有限公司执业技师
　　逢甲大学兼任副教授
　　台北科技大学及逢甲大学工地主任班讲座
　　中华基础设施研究发展协会共同管道技术委员会主任委员
　　台中市政府都发局委办建筑物指定勘验技师
　　台中市及苗栗县水土保持服务团成员
　　公共工程委员会评选会专家学者
　　考选部命题及阅卷委员
　　
　　学历
　　比利时鲁汶大学土木工程硕士、博士
　　逢甲大学土木工程系学士
　　
　　经历
　　工程顾问公司副理、专案经理、协理、总工程师
　　明新科技大学土木工程学系专任副教授
　　逢甲大学交通工程及管理学系专任副教授
　　
　　专技考试
　　土木工程技师高考及格
　　水土保持技师高考及格

自 序

第一章 绪 论   
1.1 钢结构概说
1.2 钢结构之分类及构件受力
1.3 钢结构之分析及设计作业准则
1.4 钢结构之基本规范及设计方法

第二章 钢材之性质及力学行为   
2.1 钢材之化学成分及产制
2.2 钢材之力学特性及强度
2.3 钢材之防火措施及腐蚀防治
2.4 钢构件之断面表示法

第三章 轴向拉力构件   
3.1 拉力构件之受力及变形
3.2 拉力构件断面积之计算
3.3 拉力构件之受力极限及块状撕裂破坏
3.4 ASD拉力构件之容许强度及分析
3.5 ASD拉力构件之设计
3.6 LRFD拉力构件之标称强度及分析
3.7 LRFD拉力构件之设计

第四章 轴向压力构件   
4.1 压力构件之种类及强度极限
4.2 柱之弹性挫屈
4.3 柱之非弹性及局部挫屈
4.4 细长肢压力构件之容许强度及分析设计
4.5 ASD压力构件之容许强度及分析
4.6 ASD压力构件之设计
4.7 LRFD压力构件之极限强度及分析
4.8 LRFD压力构件之设计
4.9 柱基板之设计

第五章 梁构件   
5.1 梁构件之受力及变形
5.2 梁断面之塑性弯矩及形状因子
5.3 梁断面之结实性及侧向扭转挫屈
5.4 ASD结实断面梁之容许强度及分析
5.5 LRFD结实断面梁之标称强度及分析
5.6 梁构件设计之建议

第六章 梁柱构件   
6.1 梁柱放大系数
6.2 轴力与弯矩之互制作用
6.3 ASD梁柱构件之容许强度及分析
6.4 ASD梁柱构件之设计
6.5 LRFD梁柱构件之标称强度及分析
6.6 LRFD梁柱构件之设计

第七章 钢构件接合方式   
7.1   高强度螺栓接合
7.2 焊接接合

第八章 钢结构其他说明   
8.1 合成构材及SRC结构
8.2 结构隔减震
8.3 钢结构补强

参考文献  

第一章绪 论
 
1.1钢结构概说
 
「结构」系由一个或二个以上固体构件，经适当安排结合在一起的构造物，使能承受及传递荷重或作用力，且在加载或载过程中仍能维持稳固，不致发生明显的变形。广义的结构应包括：桥樑、房屋建筑、厂房、库房、塔架、棚架、门架、版、壳、墙、坝体、管体（含隧道）、槽体、机体（飞行器、船舶及车辆）、轨道、看板及标识牌架、灯具构件、人体骨架及器械、围护栏阻设施等，其中部分偏属机械工程范围（如车辆及器械），部分不需特别经过力学分析来设计（如围护栏阻设施及灯具构件），採用设计标准图即可。而「钢结构」则是由钢料制成的固体构件（含钢索）所组装或建构而成的构造物，一如「钢筋混凝土结构」（以下简称RC结构）系用钢筋混凝土作为固体构件所施筑而成的构造物。只是施工方法有所不同，前者多用銲接或螺栓或球节方式，直接快速的将钢料构件接合起来，而后者则是用预拌或场拌混凝土逐步浇置在配有钢筋的构件（梁、柱、版、壳、墻、桿、基础等）断面空间内，经过一定时间的养护，待强度达到容许值时拆模及表面处理而成。
 
愈来愈多的钢材构造物（非仅限于钢构高层大楼）出现在我们生活的週遭环境，钢料构件之所以被建筑师、技师及设计师们大量选用，必定有它的道理。
 
一、钢结构的优点
 
1.总重量较轻、强度较大
不同于RC构件（混凝土抗拉强度仅约其抗压强度的十分之一），钢材则具有相同的抗拉及抗压强度，且随着炼钢技术的提昇，目前的钢材强度已经可以达到7000kgf/cm2，即使是一般的钢材强度也有2500kgf/cm2，这已是一般混凝土强度（210kgf/cm2）的11.9倍。
 
钢材的单位重（7850kgf/m3）虽然比RC构件（2400kgf/m3）约重3.3倍左右，但因钢构材不像RC构件大都是实心全断面，不论是I型、H型、口字型、中空圆型或其他组合型断面，钢构材的断面积仅佔全断面的10～20%之间。因此，钢结构的总重量要比RC结构来得轻，更适合用于大跨径及高楼层的结构物或建筑物，一般RC结构的深跨比（梁深与柱间梁跨径之比值，d/L）大约是1：12，钢结构的跨深比可提高到1：24。因构件断面大（尤其是柱子，常见RC结构大楼地下室极大断面尺寸的柱子），空间的使用性就愈低、经济性也愈低；钢结构之总重量较轻，对抵抗地震力作用也更为有利，因为总横向作用力与建筑物的总自重成正比。

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