钢结构设计练习题

精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 钢结构设计练习题 一 填空题 1 门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 20 8 在雨水较多的地区取 其中的较大值 2 在设置柱间支撑的开间 应同时设置 屋盖横向支撑 以构成 几何不变体系 3 当端部支撑设在端部第二个开间时 在第一个开间的相应位置应 设置 刚性 系杆 4 冷弯薄壁构件设计时 为了节省钢材 允许板件 受压屈曲 并利用其 屈曲后 强度进行设计 5 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 6 螺栓排列应符合构造要求 通常螺栓端距不应小于 2 倍螺栓 孔径 两排螺栓之间的最小距离为 3 倍螺栓直径 7 垂直于屋面坡度放置的檩条 按 双向受弯 构件设计计算 8 屋架节点板上 腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于 20mm 9 拉条的作用是 防止檩条侧向变形和扭转并且提供 x 轴方向的中 间支点 10 实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接 设置檩托的目的是 防止檩条端部截面的扭转 以增强其整体稳定性 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 11 屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连 一般做成十字形截面 这 时它的计算长度是 0 9L 12 设计吊车梁时 对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接 型式 例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用 焊透的 k 形 焊缝 13 钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成 为使两个角钢组成的杆 件起整体作用 应设置 垫板 14 屋盖支撑可以分为 上弦横向支撑 下弦横向支撑 下弦竖 向支撑 垂直支撑 系杆 五类 15 钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成 为使两个角钢组成的杆 件起整体作用 应设置 垫板 16 屋架上弦杆为压杆 其承载能力由 稳定 控制 下弦杆为拉 杆 其截面尺寸由 强度 确定 17 梯形钢屋架 除端腹杆以外的一般腹杆 在屋架平面内的计算 长度 Lox 0 8 L 在屋架平面外的计算长度 Loy 1 0 L 其 中 L 为杆件的几何长度 18 吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用 即 吊车的竖 向荷载 P 横向水平荷载 T 和 纵向水平荷载 Tl 19 能承受压力的系杆是 刚性 系杆 只能承受拉力而不能承受 压力的系杆是 柔性 系杆 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 20 根据吊车梁所受荷载作用 对于吊车额定起重量 Q 30t 跨度 l 6m 工作级别为 Al A5 的吊车梁 可采用 加强上翼缘 的办 法 用来承受吊车的横向水平力 当吊车额定起重量和吊车梁跨度 再大时 常在吊车梁的上翼缘平面内设置 制动梁 或 制动桁架 用以承受横向水平荷载 21 设计吊车梁时 对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接 型式 例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用 焊透的 k 形 焊缝 22 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于 60m 23 桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取 杆件侧向支撑点 之 间的距离 24 普通钢屋架的受压杆件中 两个侧向固定点之间的垫板数不宜 少于 2 个 二 选择题 1 梯形钢屋架受压杆件 其合理截面形式 应使所选截面尽量满足 A 的要求 A 等稳定 B 等刚度 C 等强度 D 计算长度相等 2 普通钢屋架的受压杆件中 两个侧向固定点之间 A 垫板数不宜少于两个 B 垫板数不宜少于一个 C 垫板数不宜多于两个 D 可不设垫板 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 3 梯形钢屋架节点板的厚度 是根据 来选定的 A 支座竖杆中的内力 B 下弦杆中的最大内力 C 上弦杆中的最大内力 D 腹杆中的最大内力 4 槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短 角钢 檩托 上 A 一个普通螺栓 B 两个普通螺栓 C 安装焊缝 D 一个高强螺栓 5 如轻型钢屋架上弦杆的节间距为 L 其平面外计算长度应取 A L B 0 8L C 0 9L D 侧向支撑点间距 6 屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的 A 端竖杆处 B 下弦中间 C 下弦端节间 D 斜腹杆处 7 屋盖中设置的刚性系杆 A 可以受压 B 只能受拉 C 可以受弯 D 可以受压和受弯 8 某房屋屋架间距为 6m 屋架跨度为 24m 柱顶高度 24m 房屋内 无托架 业务较大振动设备 且房屋计算中未考虑工作空间时 可 在屋盖支撑中部设置 A 上弦横向支撑 B 下弦横向支撑 C 纵向支撑 D 垂直支撑 9 梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截 面形式是两个 A 等肢角钢相连 B 不等肢角钢相连 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 C 不等肢角钢长肢相连 D 等肢角钢十字相连 10 屋架设计中 积灰荷载应与 同时考虑 A 屋面活荷载 B 雪荷载 C 屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 D 屋面活荷载和雪荷载 11 门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 在雨水较多的地区取其 中的较大值 A 1 20 1 8 B 1 30 1 8 C 1 20 1 5 D 1 30 1 5 12 在设置柱间支撑的开间 应同时设置 以构成几何不变体 系 A 屋盖纵向支撑 B 屋盖横向支撑 C 刚性系杆 D 柔性系杆 13 当端部支撑设在端部第二个开间时 在第一个开间的相应位置 应设置 系杆 A 刚性和柔性 B 刚性或柔性 C 刚性 D 柔性 14 螺栓排列应符合构造要求 通常螺栓端距不应小于 倍螺栓 孔径 两排螺栓之间的最小距离为 倍螺栓直径 A 2 B 3 C 4 D 5 15 梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个 A 不等边角钢短边相连 短边尖向下 B 不等边角钢短边相连 短 边尖向上 C 不等边角钢长边相连 长边尖向下 D 等边角钢相连 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 16 屋架节点板上 腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小 于 A 10mm B 20mm C 30mm D 40mm 17 屋架上弦杆为压杆 其承载能力由 控制 下弦杆为拉杆 其截面尺寸由 确定 A 强度 B 刚度 C 整体稳定 D 局部稳定 18 根据吊车梁所受荷载作用 对于吊车额定起重量 Q 30t 跨度 l 6m 工作级别为 Al A5 的吊车梁 宜采用 的办法 用来承 受吊车的横向水平力 A 加强上翼缘 B 加强下翼缘 C 设制动梁 D 设制动桁架 19 十字交叉形柱间支撑 采用单角钢且两杆在交叉 A 0 5L B 0 7 L C 0 9L D 20 梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架 A 等肢角钢相连 B 不等肢角钢相连 C 不等肢角钢长肢相连 D 等 肢角钢十字相连 21 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于 A 120m B 80m C 60m D 40 22 门式刚架的柱脚 19 十字交叉形柱间支撑 采用单角钢且两杆在交叉点不中断 支 撑两端节点中心间距 交叉点不作为节点 为 L 按拉杆设计时 支撑平面外的计算长度应为下列何项所示 A 0 5L B 0 7L C 0 9L D 1 0L 20 梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理 截面形式是两个 A 等肢角钢相连 B 不等肢角钢相连 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 C 不等肢角钢长肢相连 D 等肢角钢十字相连 21 屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于 A 120m B 80m C 60m D 40m 22 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 柱脚 A 铰接 B 刚接 C 刚接或铰接 23 当采用压型钢板轻型屋面时 屋面竖向均布活荷载的标准值 按 水平投影面积计算 应取 对受荷水平投影面积超过 60m2 的刚 架结构 计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取 A 0 5kN m2 B 0 4kN m2 C 0 3kN m2 D 0 2kN m2 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 A 拉杆 B 系杆 C 檩托 D 隅撑 25 当檩条跨度大于 4m 时 应在檩条间 位置设置拉条 当檩 条跨度大 6m 时 应在檩条跨度 分点位置各设置一道拉条 A 五分点 B 四分点 C 三分点 D 二分点 26 实腹式檩条可通过 与刚架斜梁连接 A 拉杆 B 系杆 C 檩托 D 隅撑 27 当采用压型钢板轻型屋面时 屋面竖向均布活荷载的标准值 按 水平投影面积计算 应取 对受荷水平投影面积超过 60m2 的刚 架结构 计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取 A 0 5kN m2 B 0 4kN m2 C 0 3kN m2 D 0 2kN m2 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 28 梯形钢屋架受压杆件 其合理截面形式 应使所选截面尽量满 足 的要求 A 等稳定 B 等刚度 C 等强度 D 计算长度相等 29 梯形钢屋架节点板的厚度 是根据 来选定的 A 支座竖杆中的内力 B 下弦杆中的最大内力 C 上弦杆中的最大内力 D 腹杆中的最大内力 30 槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的 短角钢上 A 一个普通螺栓 B 两个普通螺栓 C 安装焊缝 D 一个高强螺栓 31 屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的 A 端竖杆处 B 下弦中间 C 下弦端节间 D 斜腹杆处 32 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 A 拉杆 B 系杆 C 檩托 D 隅撑 33 实腹式檩条可通过 与刚架斜梁连接 A 拉杆 B 系杆 C 檩托 D 隅撑 34 梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个 A 不等边角钢短边相连 短边尖向下 B 不等边角钢短边相连 短 边尖向上 C 不等边角钢长边相连 长边尖向下 D 等边角钢相连 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 35 屋架设计中 积灰荷载应与 同时考虑 A 屋面活荷载 B 雪荷载 C 屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 D 屋面活荷载和雪荷 载 参考答案 1 A 2 A 3 D 4 B 5 D 6 C 7 A 8 C 9 C 10 C 11 A 12 B 13 C 14 A B 15 B 16 B 17 C A 18 A 19 D 20 C 21 C 22 B 23 A C 24 D 25 D C 26 C 27 A C 28 A 29 D 30 B 31 C 32 A33 C34 B35 C 3 问答题 1 试述屋面支撑的种类及作用 答 种类 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 下弦纵向水平 支撑 竖向支撑 系杆 作用 1 保证屋盖结构的几何稳定性 2 保证屋盖结构的空间刚度和整体性 3 为受压弦杆提供侧向支撑点 4 承受和传递纵向水平力 5 保证结构在安装和架设过程中的稳定性 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 2 试述空间杆系有限元法的基本假定 答 1 网架的节点为空间铰接节点 杆件只承受轴力 2 结构材料为完全弹性 在荷载作用下网架变形很小 符合小变形 理论 3 举出两种常见的网架结构的基本形式 并简述其特点 6 分 答 平面桁架系网架 此类网架上下弦杆长度相等 上下弦杆与腹 杆位于同一垂直平面内 一般情况下竖杆受压 斜杆受拉 斜腹杆 与弦杆夹角宜在 40 60 之间 四角锥体系网架 四角锥体系网架是由若干倒置的四角锥按一定规 律组成 网架上下弦平面均为方形网格 下弦节点均在上弦网格形 心的投影线上 与上弦网格四个节点用斜腹杆相连 通过改变上下 弦的位置 方向 并适当地抽去一些弦杆和腹杆 可得到各种形式 的四 角锥网架 4 试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求 6 分 答 作用 承受山墙传来的风荷载等 布置要求 上弦横向水平支撑的间距不宜超过 60m 当房屋纵向长 度较大时 应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 5 简述轻型门式钢架结构中屋面檩条中的拉条布置原则 8 分 答 当檩条跨度大于 4m 时 应在檩条跨中位置设置拉条 当檩条跨 度大于 6m 时 应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条 6 6 举出两种常见的网壳结构的基本形式 并简述其特点 6 分 答 肋环形球面网壳 每个节点只汇交四根杆件 节点构造简单 整体刚度差 适合于中 小跨度 施威德勒型球面网壳 在肋环形基础上加斜杆而组成 它大大提高 了网壳的刚度 提高了抵抗非对称荷载的能力 它适合于大 中跨 度 7 简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则 8 分 答 上弦横向水平支撑的间距不宜超过 60m 当房屋纵向长度较大 时 应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑 布置在房屋两端或 在温度缝区段的两端的第一柱间或第二柱间 下弦横向水平支撑的布置 以下几种情况下都需设置下弦横向水平 支撑 屋架跨度不小于 18m 时 屋架跨度小于 18m 但屋架下弦设 有悬挂吊车时 厂房内设有吨位较大的桥式吊车或其它振动设备时 山墙抗风柱支撑与屋架下弦时 下弦横向水平支撑应与上弦横向 水平支撑布置在同一柱间 下弦纵向水平支撑的布置 当房屋内设有中级工作制吊车或吨位较 大的中 轻级工作制吊车时 房屋内设有大型振动设备时 屋架下 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 弦设有纵向或横向吊轨时 房屋较大 跨度较大 空间刚度要求较 高时 下弦纵向水平支撑应设置在屋架下弦端节间内 与下弦横向 水平支撑组成封闭的支撑体系 垂直支撑布置 对于梯形物价和平行弦屋架 当屋架跨度不大于 30 m 时 应在屋架跨中和两端的竖杆平面内各布置一道竖向支撑 当 屋架跨度大于 30m 时 在无天窗的情况下 应在屋架跨度 l 3 处竖 杆平面内和屋架两端各布置一道竖向支撑 在有天窗时 竖向支撑 可布置在天窗架下的屋架竖杆平面内 三角形屋架当跨度不大于 18 m 时 应在屋架中间布置一道竖向支撑 当跨度大于 18m 时 应按 具体情况布置两道竖向支撑 刚性系杆布置 在屋架支座节点处和上弦屋脊节点处应设置通长的 刚性系杆 当屋架横向支撑设在厂房两端或温度缝区段的第二开间 时 则在支承节点与第一榀屋架之间应设置刚性系杆 8 为何冷弯 薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截 答 因为冷弯薄壁构件 允许办件受压屈曲并利用其屈曲