钢结构下册重点题

一 名词解释 1 门式刚架的跨度 横向刚架柱轴线间的距离 2 刚屋盖中的柔性系杆 只能承受拉力的系杆 3 正放抽空四角锥网架 在正放四角锥网架的基础上 除周边网格不动外 抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆 使下弦网格尺寸比 上弦大一倍 4 高层钢结构中的竖向中心支撑 当支撑斜杆的轴线通过框架梁玉柱中线的交点时为中心支撑 5 刚性系杆 既能承受压力也能承受拉力的系杆 6 两向正交斜放网架 两个方向竖向平面桁架垂直交叉 且与边界成 45 夹角 7 重型厂房结构中的无檩屋盖体系 将混凝土屋面板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系 8 压型钢板组合楼盖中的组合板 压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板 9 门式刚架结构中的摇摆柱 两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱 10 蒙皮效应 建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度 对建筑物整体刚度的加强作用 11 四角锥网架 以四角锥作为其的组成单元 网架的上 下弦平面均为正方形网格 上 下弦网格相互错开半格 使下弦平面正方形 的 四个顶点对应于上弦平面正方形的形心 并以腹杆连接上 下弦节点 于是就形成了若干个四角锥体 若改变上 下 弦 错开的平行移动量或相对地旋转上 下弦 一般旋转 45 并适当地抽去一些弦杆和腹杆 即可获得各种形式的四角 锥 网架 12 多 高层钢结构中的耗能梁段 竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点 从而在梁端部或中部形成耗能梁段 13 门式刚架斜杆的隅撑 在靠边墙角的部位 斜梁与柱之间的支撑杆 14 厂房结构中的有檩屋盖 屋架之间有檩条连接 屋面材料一般为轻型材料 15 两向正交正放网架 两个方向的竖向平面桁架垂直交叉 且分别与边界方向平行 16 多 高层钢结构中的竖向支撑 沿建筑高度方向布置的垂直支撑 2 选择题 1 确定变截面门式刚架内力 应采用哪种分析方法 弹性分析方法 2 当檩条跨度大于 4 米时 应在檩条什么位置设置拉条 4 6 米时跨中至少设一道 6 9 米时三分之一处设两道拉条 3 一般情况下梯形钢屋架中跨中竖杆的截面形式为 等边角钢十字形相连 4 轻型钢屋架上弦杆的节间距为 l 其平面外计算长度应取 侧向支撑点间距离 5 屋盖中设置的刚性系杆 可以受拉和受压 6 正放抽空四角锥网架与正放四角锥网架相比较 其刚度减小 下弦杆内力变大 7 正放四角锥网架中 中部的上 下弦节点一般各连接 8 根杆件 8 门式刚架的柱脚 当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时 则应采用刚接柱脚 9 实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接 10 设计实腹式门式刚架梁柱构件的截面时 为了节省钢材 允许腹板局部屈曲 并利用其屈曲后强度 11 梯形钢屋架的支座斜杆 采用两个不等肢角钢长肢相拼的 T 形截面比较合理 12 屋架设计中 积灰荷载应与屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值同时考虑 13 普通钢屋架的受压杆件中 两个侧向固定点之间的填板数不宜少于 2 个 14 采用螺栓球节点连接 套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件压力 15 在多 高层钢屋架中常用的楼板是压型钢板组合楼板 16 门式刚架中变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算公式中 轴向压力设计值取自柱的小头截面 弯矩设计值取自柱的大头截面 17 门式刚架斜梁与柱的刚接连接 一般采用高强度螺栓 端板连接 18 刚屋盖支撑体系中 两道上弦横向水平支撑间的距离不宜大于 60m 19 钢屋架中的下弦杆常采用不等肢角钢短肢相拼的截面形式 这是根据刚度条件的要求而采用的 20 设计楼梯钢屋架时 考虑半跨活荷载作用的情况 主要是因为跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增大 21 刚架结构中交汇于螺栓球节点上的压杆依靠套筒受压传递杆件内力 22 耗能梁段宜设计成剪切屈服型 23 变截面门式刚架应进行内力分析时 按平面结构分析 一般不考虑蒙皮效应 应采用弹性分析方法确定各种内力 24 当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时 必须在受压翼缘两侧布置隅撑 25 当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时 则门式刚架的柱脚应采用刚接 26 梯形钢屋架节点板的厚度 是根据腹杆中的最大内力来选定的 27 屋架上弦杆为压杆 截面无削弱时 其承载能力由整体稳定控制 下弦杆为拉杆 其截面尺寸由强度确定 28 梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个不等边角钢短肢相拼 短边尖向下 29 高层建筑钢结构第一阶段抗震设计为多遇地震作用下的弹性分析 验算构件的承载能力和稳定以及结构的层间位移 30 当耗能梁段与柱连接时 宜设计成剪切屈服型 因此对偏心支撑框架抵抗大震特别有利 3 填空题 1 设计实腹式门式刚架梁柱构件截面时 为了节省钢材 允许腹板局部屈曲 并利用其屈曲后强度 2 实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接 垂直于屋面坡度放置的檩条 按双向弯曲构件计算 3 梯形钢屋架的支座斜杆 采用两个不等边角钢长肢相拼的 T 形截面比较合理 除支座斜腹杆以外 其他一般腹杆采用等边角钢相拼的 T 形截面 4 设计梯形屋架时 考虑半跨荷载作用的情况 主要是考虑跨中两侧每两根斜腹杆处杆件内力产生变号 屋架跨度较大时 所产生的挠 度较大 制造应予控制长细比 6 在钢屋架设计中 为了避免产生偏心 应使杆件形心线尽量与轴线重合 但为了便于制造 一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为 5mm 的倍数 7 在屋架设计中 为了使两个角钢能起整体作用 需设置填板 且在两个侧向固定点之间不宜少于 2 个 8 采用螺栓球节点连接 套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件的轴向压力 9 高层建筑钢结构中的竖向支撑有两大类型 它们分别是中心支撑和偏心支撑 10 梁与柱的刚性连接是多 高层钢结构的常用形式 一般有三种做法 高强螺栓连接 焊接连接和栓焊混合连接 11 计算门式刚架变截面柱在刚架平面内的整体稳定时 轴向压力设计值取柱的小头截面 弯矩设计值取柱的大头截面 12 在设置柱间支撑的开间 应同时设置上层支撑以构成几何不变体系 13 当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时 必须在受压翼缘两侧布置隅撑 14 三角形钢屋架节点板的厚度是根据弦杆端节间最大内力查表确定的 梯形钢屋架节点板的厚度则是根据腹杆中最大内力查表确定的 15 设计钢屋架节点板时 腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙不应小于 15 20mm 16 钢屋架中的一般腹杆 除去支座斜杆 支座竖杆及十字形截面竖杆 在屋架平面内的计算长度取 0 8L 在屋架平面外 的计算长度取几何长度 L 17 屋架上弦杆为压杆 其承载力由整体稳定条件控制 下弦杆为拉杆 其截面尺寸由强度条件确定 18 网架找坡方法有结构找坡 立柱找坡和小支托找坡 19 压型钢板组合楼盖中 组合板中的压型钢板只作为模板使用 不考虑其结构功能 可按常规钢筋混凝土楼板设计 20 多 高层房屋钢结构设计中 侧向荷载效应的影响处于突出地位 耗能梁段宜设计成剪切屈服型 它可以用 Q235 钢材制造 21 门式刚架中的实腹式斜梁的刚架平面内可按压弯构件计算强度 22 对变截面柱在刚架平面外的整体稳定性进行计算时 应取侧向支撑点间的构件段分段计算 23 钢屋架屋脊拼接节点处 应使用拼接角钢 拼接角钢应与被拼接角钢截面相同 并应有两处加工 即 1 铲去棱角 2 切去竖肢 24 在钢屋架设计中 为了避免产生偏心 应使杆件形心尽量与轴线重合 但为了便于制造 一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为 5mm 的倍数 25 钢屋架上弦杆在屋架平面内的计算长度 为构件几何长度 l0 在屋架平面外的计算长度 为侧向支撑点间的距离 26 空间杆系有限元法也称空间桁架位移法 分析时以网架的杆件为基本单元 27 网架结构中最常见的三种节点形式为 1 焊接空心球节点 2 螺栓球点 3 支座节点 28 钢框架结构中梁与柱的半刚性连接的特点是 在静荷载作用下起刚性节点的作用 而在动荷载作用下可以看作梁简支于柱 29 高层建筑钢结构第二阶段抗震设计为罕遇地震作用下的弹塑性分析 验算结构的层间侧移和层间侧移延性比 4 问答题 1 为什么在多跨门式刚架结构中 采用单脊双坡结构形式比采用多脊多坡结构形式好 答 在相同跨度的多跨刚架条件中 两种形式用钢量大致相当 单脊双坡屋面的压型钢板为长坡排水创造了条件 而多脊多坡刚架内 天沟容易产生渗漏及堆雪现象 2 为什么钢屋架中受压腹杆 支座斜杆 支座腹杆 在屋架平面内的计算长度取值为 为杆件几何长度 答 节点处受到拉杆的牵制作用 本身的刚度较大 且两端相连的杆件少 对节点嵌固作用很小 3 多 高层房屋钢结构中常用的楼板有哪几种 目前较常用的是哪种 答 压型钢板组合楼板 预制楼板 叠合楼板和普通现浇楼板 最常用的是压型钢板组合楼板 4 试述网架结构中杆件的几种主要截面形式 答 钢管 热轧型钢和冷弯薄壁型钢 5 简述轻型门式刚架中摇摆柱的定义和受力特点 答 定义 两边铰接的门式刚架中柱 受力特点 只承受竖向荷载 6 简述钢屋架中上弦横向水平支撑的布置原则 答 在屋架上弦和天窗架上弦均应设置 一般设置在房屋两端或纵向温度区段两端 7 简述压型钢板组合楼盖中的组合板与非组合板的区别 答 组合楼板中的压型钢板不仅用作永久性模板 而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起工作 承受包括自重在内的楼面荷载 钢结构非组合楼板中的压型钢板仅作永久性模板 不考虑其承载作用 8 多 高层房屋的常见结构类型粗略的分有哪三类 每一类各有什么特点 答 框架结构 框剪结构 简体结构 框架特点 1 平面布置灵活 刚度分布均匀 2 侧向刚度小 延性较大 抗震性能好 框剪特点 除拥有框架平面布置灵活和较好抗震能力外 还具有较大刚度 各层层间变形趋于均匀 简体特点 1 有较大的自由空间 平面布置灵活 2 具有良好的刚度 承载力和抗震抗风性能 9 简述斜放四角锥网架的特点 答 1 通常为上弦杆受压 下弦杆受拉 因而杆件受力合理 2 用钢量较省 3 屋面排水坡的形成较为困难 10 何谓半跨荷载 为什么钢屋架内力计算时需要考虑按半跨荷载进行计算 答 半跨荷载是指 施工安装时可能出现的半跨荷载 原因 梯形屋架 人字形屋架 平行弦屋架的少数斜腹杆可能在半跨荷载作用下 产生最大内力或内力变号 11 拉条在有檩屋盖中起何作用 简述拉条的布置原则 答 作用 减小檩条的侧向变形和扭转 一般设在檩条腹杆受压区域 12 钢屋架屋脊拼接节点处应使用拼接角钢 简述拼接角钢的构造要求 答 构造要求 当屋面坡度较大且拼接角钢肢较宽时 可将角钢竖肢切口再弯折后焊成 工地焊接时 拼接节点要设置安装螺栓 13 网架的常用节点形式有哪些 用普通角钢作网架杆件时 该网架应采用哪一种节点 答 焊接钢板节点 焊接空心球节点 螺栓球节点 焊接短钢管节点 采用焊接钢板节点 15 屋架上弦杆的计算长度 平面内 和 平面外 如何确定 屋架下弦杆的计算长度 平面内 和 平面外 如何确定 屋架腹杆的 计 算长度 平面内 和 平面外 如何确定 答 平面内 弦杆 支座斜杆 支座竖杆均取几何长度 其余腹杆均取 0 8 倍的几何长度 平面外 上弦取上弦横向水平支撑的节间长度 下弦取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆间的距离 腹杆取几何长度 18 钢屋盖中常用哪些支撑 这些支撑的作用如何 答 常用支撑 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆 作用 1 保证屋盖结构的几何不变性和稳定性 2 作为屋架弦杆的侧向支撑点 3 承受和传递水平荷载 4 保证屋盖结构安装质量和施工安全 5 计算题 1 验算上弦节点 B 这里验算上弦节点与节点板的连接焊缝 肢背焊缝验算主要是承受节点荷载对正应力进行验算 注意如果是两边有焊缝分母要乘以 w f w ff wfwe ff lh N lh N 22 1 7 0 2 肢尖焊缝验算主要是承担弦杆内力差和偏心力矩 其中偏心距为 于是偏心力矩为 N eNM eeNM 对于有 注意如果是两边有焊缝分母要乘以 2 N wfwe f lh N lh N 7 0 对于有 注意如果是两边有焊缝分母要乘以 2 M 223 max max 7 0 66 12 2 wfwewe w f lh M lh M lh l M I My I My 取最大 于是得肢尖焊缝强度为 22 1 2 2 f w ff f f f 其中 2 整体稳定 lllllll A I iil i l f A N 5 07 0 0000 0 0 两端刚接 一刚一铰两端铰接由两端支承情况来定 计算长度 为截面回转半径 为杆件计算长度 查表得 由长细比稳定系数 每章重点每章重点 第九章 单层厂房钢结构 1 重 中型工业厂房支撑系统有哪些 重 中型工业厂房支撑系统有哪些 P305 317 各有什么作用 各有什么作用 答 柱间支撑分为上柱 层 支撑和下柱 层 支撑 吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑 的组成部分 承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力 柱间支撑作用 组成坚强的纵向构架 保证单层厂房钢结构的纵向刚度 承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载 吊车纵向水平荷载及温度应力等 在地震区尚应承 受纵向地震作用 并将这些力和作用传至基础 可作为框架柱在框架平面外的支点 减少柱在框架平面外的计算长度 屋盖支撑由上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆组 成 屋盖支撑作用 保证屋盖形成空间几何不变结构体系 增大其空间刚度 承受屋盖各种纵向 横向水平荷载 如风荷载 吊车制动力 地震力等 并将其传至屋架 支座 为上 下弦杆提供侧向支撑点 减小弦杆在屋架平面外的计算长度 提高其侧向刚度和稳定 性 保证屋盖结构安装时的便利和稳定 2 屋盖支撑系统应如何布置 可能考作图题 屋盖支撑系统应如何布置 可能考作图题 答 参考书 P313 315 及 图 9 4 3 3 檩条有哪些结构型式 是什么受力构件 需要验算哪些项目 檩条有哪些结构型式 是什么受力构件 需要验算哪些项目 P317 319 答 结构形式 实腹式和桁架式 檩条通常是双向弯曲构件 需要验算强度 整体稳定 刚度 4 设置檩条拉条有何作用 如何设置檩条拉条 设置檩条拉条有何作用 如何设置檩条拉条 答 作用作用 为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形 减小 My 以及增加抗扭刚度 设置檩条拉条以减 小该方向的檩条跨度 课件 如何设置如何设置 当檩条的跨度 4 6 m 时 宜设置一道拉条 当檩条的跨度为 6m 以上时 应布置两道拉 条 屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系 或设斜拉条和撑杆 Z 形薄壁型钢檩条还须在檐 口处设斜拉条和撑杆 当檐口处有圈梁或承重天沟时 可只设直拉条并与其连接 5 压型钢板根据波高的不同 有哪些型式 分别可应用于哪些方面 压型钢板根据波高的不同 有哪些型式 分别可应用于哪些方面 P323 答 高波板 波高 75mm 适用于作屋面板 中波板 波高 50 75mm 适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板 波高60m 中跨 度为 L2 30 60m 小跨度为 L2 30m 2 网架与网壳结构的节点 网架与网壳结构的节点主要有焊接空心球节点 螺栓球节点 板式节点 和嵌入式毂 g 节 点 P203 204 3 按网格形式划分 空间网架结构有哪些结构形式 按网格形式划分 空间网架结构有哪些结构形式 P157 163 答 平面桁架系网架 两向正交正放网架 两向正交斜放网架 两向斜交斜放 三向网架 单向 折线形网架 四角锥体系网架 正放四角椎网架 正放抽空四角椎网架 斜放四角椎网架 棋盘形四角椎网架 星型四角椎网架 三角锥体系网架 三角锥网架 抽空三角锥网架 蜂窝形三角锥网架 4 斜放四角锥网架网格形式 杆件数 工作特点 适用范围 斜放四角锥网架网格形式 杆件数 工作特点 适用范围 P160 161 说明一下 斜放四角 说明一下 斜放四角 锥网架大量应用于中小跨度周边简支平面为正方形或接近正方形建筑中 锥网架大量应用于中小跨度周边简支平面为正方形或接近正方形建筑中 答 组成单元是倒置的四角锥体 四角锥体底边的角与角相接 上弦网格呈正交斜放 下弦网格则 与建筑轴线平行或垂直呈正交正放 每个节点交汇的杆件数目最少 上弦节点处 6 根 下弦节点处 8 根 上弦承受压力 下弦承受拉力 能充分发挥杆件截面的作用 钢耗量也较省 5 空间网架结构有很多计算方法 空间网架结构有很多计算方法 如 空间桁架位移法 有限元法 交叉梁系差分法 梁元法 拟板法 拟夹层板法 假想弯矩法等 其中空间桁架位移法是计算精度最高 应用范围最广的方 法 其它的方法都有某种程度的简化近似 适用于某些特定的结构 6 网架结构属于大跨度结构 当支承结构侧向刚度较大 又没有允许网架支座节点发生水平位移 的构造 需要验算网架在温度变化下产生的应力验算网架在温度变化下产生的应力 7 网架结构设计控制条件通常是压杆稳定性 拉杆强度 节点强度等 网壳结构设计要考虑压杆 稳定性及结构稳定性 结构稳定性 结构稳定性经常是网壳结构特别是单层网壳结构设计控制条件结构稳定性经常是网壳结构特别是单层网壳结构设计控制条件 8 网壳结构按曲面外形分有哪些形式 网壳结构按曲面外形分有哪些形式