钢结构考试知识点

第一章 1 多跨门式刚架 为什么采用单脊双坡比多脊多坡好 对于多跨刚架 在相同跨度条件下 多脊多坡与单脊双坡的刚 架用钢量大致相当 常作成一个屋脊的大双破屋面 这是因为 金属压型钢板屋面为长坡面排水创造了条件 而多脊多坡刚架 的内天沟容易产生渗漏及堆雪现象 不等高刚架这一问题更为 严重 在实际工程中应尽量避免这种刚架形式 2 门式刚架跨度的确定 柱轴线的确定 门式刚架的跨度取横向刚架柱间的距离横向刚架柱间的距离 跨度宜为 9 36m 宜 以 3m 为模数 但也可不受模数限制 当柱边宽度不等时 其外 侧应对齐 柱轴线可取柱下端柱下端 较小端较小端 中心的竖向轴线中心的竖向轴线 工业建筑边柱的 定位轴线取柱外皮 3 变截面门式刚架确定各种内力的分析方法 对于变截面门式刚架 应采用弹性分析方法弹性分析方法确定各种内力 只 有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑形分析方法塑形分析方法 但 后一种情况在实际工程中已很少采用 4 对门式刚架进行内力分析时 通常把刚架当作平面结构平面结构对待 一般不考虑蒙皮效应 5 屋面板的蒙皮效应 蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁深梁 可用来承受 平面内平面内的荷载 面板面板可视为承受平面内横向剪力横向剪力的腹板腹板 其边边 缘构缘构件件可视为翼缘翼缘 承受轴向拉力和压力轴向拉力和压力 6 工字型截面门式刚架构件中 哪些板件可以利用屈曲后强度 在进行刚架梁 柱构件的截面设计时 为了节省钢材 允许腹腹 板板发生局部屈曲 并利用其屈曲后强度 7 计算变截面门式刚架柱顶侧移的分析方法 采用的荷载值 变截面门式刚架柱顶侧移应采用弹性分析方法弹性分析方法确定 计算时荷 载取标准值标准值 不考虑分项系数 8 门式刚架侧移验算未满足要切实 可对原设计作成的调整措 施 放大柱或 和 梁的截面尺寸 改铰接柱脚为刚接柱脚 把多跨框架中得个别摇摆柱改为上端和梁刚接 9 钢结构设计规范 中关于梁腹板利用屈曲后强度的计算公 式不适门式刚架的原因 在上册第 4 章 4 6 4 节曾经分析过受压板屈曲后继续承载的原 理并给出 GB50017 规范关于梁腹板利用屈曲后强度的计算公式 这些公式适用于简支梁 门式刚架的构件剪应力最大处往往弯门式刚架的构件剪应力最大处往往弯 曲正应力也最大 翼缘对腹板没有约束作用 曲正应力也最大 翼缘对腹板没有约束作用 因而计算公式不 同于 GB50017 10 门式刚架钢梁中横向加劲肋的设置位置 梁腹板应在中柱连接处中柱连接处 较大固定集中荷载作用处较大固定集中荷载作用处和翼缘转折翼缘转折 处处设置横向加劲肋 其他部位是否设置中间加劲肋 根据计算 需要确定 但 规程 规定 当利用部分屈曲后抗剪强度时 横向加劲肋间距 a 宜取 2 w h w h 11 变截面门式刚架柱验算在刚架平面内的整体稳定性时 轴向 压力设计值 弯矩设计值各取自哪个截面 压力设计值取小头截面 0 N 弯矩设计值取大头截面 1 M 12 实腹式刚架斜梁属于哪种基本构件 其在刚架平面内的计算 内容 在刚架平面外的计算内容 当斜梁坡度不超过 1 5 时 因轴力很小可按压弯构件压弯构件 计算平面内 稳定 平面外 强度和稳定 13 门式刚架斜梁不需要计算整体稳定性的条件 斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间的最大长度侧向支承点间的最大长度 可取 受压翼缘宽度的受压翼缘宽度的 235 16 y f 14 门式刚架斜梁隅撑的作用 布置位置 实腹式刚架斜梁的两端为负弯矩区 下翼缘在该处受压 为了为了 保证梁的稳定保证梁的稳定 常有必要在受压翼缘两侧受压翼缘两侧布置隅撑 山墙处刚 架仅布置在一侧 作为斜梁的侧向支承 隅撑的另一端连接在 檩条上 15 门式刚架斜梁与柱的刚性连接 常采用的连接方法 具体的 工作做法 一般采用高强度螺栓高强度螺栓 端板端板连接 具体构造有端板竖放端板竖放 端板斜端板斜 放和端板平放端板平放 第二章 1 钢结构单层厂房结构中上层柱间支撑的布置位置 除了要在下层柱间在布置的柱间下层柱间在布置的柱间设置外 还应当在每个温度区温度区 段的两端段的两端设置 每列柱顶均要布置刚性系杆 2 优良钢屋架的腹杆腹杆体系应具备的条件 应使长杆受拉短杆受压 且腹杆数量宜少 腹杆总长度也应 较小 避免弦杆受弯 杆件交角宜 30 60 节点板不宜太大 3 钢屋盖支撑的种类 总体而言钢屋盖支撑的作用 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直 支撑 系杆 保证屋盖结构的几何稳定性 保证屋盖的刚度和空间整体性 为弦杆提供适当的侧向支承点 承担并传递水平荷载 保证结构安装时的稳定与方便 4 钢屋盖中空间稳定体 稳定区格稳定区格 在相邻的两榀屋架间同时设置上弦横向水平支撑 下弦横向水 平支撑 以及两端和跨中竖直面内的垂直支撑 所形成的空间 上几何不变的杆件体系 5 屋架上弦横向支撑的作用 可作为屋架弦杆的侧向支承点侧向支承点 减小弦杆在屋架平面外的计算平面外的计算 长度长度 保证受压上弦杆的侧向稳定侧向稳定 并使受拉下弦保持足够的足够的 侧向刚度侧向刚度 6 刚性系杆 柔性系杆的性能区别 常采用的截面形式 刚性系杆 能承受拉力也能承受压力的系杆 截面要大一些 双角钢组成 柔性系杆 只能承受拉力的 截面可以小些 单角钢组成 7 钢屋盖中垂直支撑的腹杆体系布置形式由哪个条件确定 跨高比跨高比 8 设计梯形钢屋盖时 考虑半跨活荷载作用情况的主要原因 屋架中部某些斜杆 在全跨荷载时受拉而在半跨荷载时可能变在全跨荷载时受拉而在半跨荷载时可能变 成受压成受压 半跨荷载是指活荷载 雪荷载或某些厂房受到的积灰 荷载作用在屋盖半边的情况 以及施工过程中由一侧开始安装 大型屋面板所产生的情况等 所以内力计算时除应该按满跨荷 载计算外 还要按班跨荷载进行计算 以便找出各个杆件可能 的最不利内力最不利内力 9 梯形钢屋盖支座斜杆支座斜杆的合理截面形式 等肢角钢 两长肢相并的不等肢角钢 考虑到扭转影响 前者 更容易做到等稳 10 钢屋架中下弦杆下弦杆常采用不等肢角钢短肢相连的 T 形截面形式 这是根据哪个条件 要求确定 等稳等稳条件 刚度要求 11 钢屋架中节点板厚度节点板厚度确定 三角形屋架 根据三角形屋架端节间弦杆内力 梯形屋架 腹杆最大内力 12 双角钢 T 行截面轴心受压杆件发生弯扭失稳的情况 绕对称轴对称轴失稳时呈弯扭屈曲 13 双角钢组成的 T 形截面杆 拉杆 压杆 中 填板间距的确 定 其中回转半径 i 的取值 对压杆 40 z li 对拉杆 80 z li 14 钢屋架中一般腹杆一般腹杆在屋架平面内的计算长度0 8 ox ll 在屋架平面外的计算长度 oy ll 15 钢屋架上弦杆在屋架平面内的计算长度 的意义 ox ll l 在屋架平面外的计算长度 的意义 1oy ll 1 l 的意义是杆件的几何长度 节点中心间的距离 l 的意义是屋架弦杆及再分式斜杆侧向支承点之间的距离1 l 16 屋架拼接节点处拼接角钢拼接角钢的要求 加工要求 加工 拼接角钢采取与弦杆相同的规格与弦杆相同的规格 并切去部分竖肢切去部分竖肢及切去直角直角 边棱边棱 17 算例 1 2 3 第三章 1 平面桁架系网架的类型 特点 1 两向正交正放网架两向正交正放网架 特点 应设置上弦水平支撑 适用于建筑平面接近正方形 跨度较小的情况 四点支承时 应向四面悬挑 l 4 l 3 较经济 2 两向正交斜放网架两向正交斜放网架 特点 体系几何不变 稳定性好 刚度大 适用于平面接近正方形和矩形的建筑物 受力合理 短桁架对长桁架起弹性支承作用短桁架对长桁架起弹性支承作用 四角处支座产生拉力 因为长桁架支座处有负弯矩因为长桁架支座处有负弯矩 3 三向网架三向网架 特点 上 下弦平面内网格为几何不变的三角形 刚度大 内力分布均匀 杆件多 节点构造复杂 汇交于一个节点的杆件一般有汇交于一个节点的杆件一般有 1010 根 根 最多可达最多可达 1313 根根 适用于大跨度 L 60m 的多边形 圆形平面的建筑物 2 四角锥体系网架的类型 特点 带 的重点掌握 1 正放四角锥网架 特点 空间刚度较大 杆件数量较多 适用于平面接近于正方形的中 小跨度的建筑物 宜周边支 承 承 2 2 正放抽空四角锥网架 正放抽空四角锥网架 特点 适用于屋面荷载较小的情况 杆件数量减少 刚度略有降低 抽空后 下弦杆内力较大 3 棋盘形四角锥网架 特点 上弦杆短 下弦杆长 受力合理 节点汇交杆件少 适用于小跨度周边支承情况 适用于小跨度周边支承情况 4 4 斜放四角锥网架 斜放四角锥网架 特点 上弦杆短 下弦杆长 受力合理 下弦节点 8 杆汇集 上弦节点 6 杆汇集 适用于中 校跨度周边支承 或点支承与周边支承相结合 的平面为正方形或矩形的情况 必须布置周边刚性边梁 防止几何可变 5 星形四角锥网架 特点 上弦杆短 下弦杆长 受力合理 适用于中小跨度周边支承情况 3 正放抽空四角锥网架与正放四角锥网架比较 主要区别有哪 些 正放抽空四角锥网架是将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆 和下弦杆 杆件数量减少 降低了用钢量 刚度略有降低 4 形成网架结构屋面坡度的主要找坡方法 在上弦节点上加设加设不同高度的小立柱小立柱 对整个网架起拱网架起拱 采用变高度网架变高度网架 增大网架跨中高度 使上弦杆形成坡度 下弦杆仍平行于地面 类似梯形桁架 5 用空间桁架位移法分析网架好似 以何部件作为基本单元 以何物理量作为基本未知量 以网架的杆件网架的杆件我基本单元 以节点的三个线位移节点的三个线位移作为基本未知量 6 空间桁架位移法将单元刚度矩阵集合成结构总刚度矩阵时 主要根据哪两个条件进行 变形协调条件 内外力平衡条件 7 焊接空心球节点内设置环形肋板 对受拉受压空心球承载力 设计值提高的程度 受压受压空心球加肋承载力提高系数 不加肋 1 0 加肋c c 1 41 4c 受拉受拉空心球加肋承载力提高系数 不加肋 1 0 加肋t t 1 1 1t 8 汇交于螺栓球节点的拉杆 压杆各依靠哪个部件部件传递内力 当杆件受压压时 压力由零件之间接触面零件之间接触面传递 螺栓不受力 杆 件受拉时 拉力由螺栓螺栓传给钢球 此时套筒不受力 9 采用普通角钢杆件角钢杆件的网架结构适用的节点节点形式 由十字节点和盖板组成的焊接钢板节点焊接钢板节点 10 网架结构的平板压力支座或平板拉力支座的特点 应用 特点 角位移角位移受到很大的约束约束 应用 只适用于较小较小跨度网架 11 网架球铰压力支座的特点 应用 特点 只能转动只能转动而不能平移 应用 适用于多支点支承的大大跨度网架 第四章 1 多 高层房屋钢结构设计值哪种荷载效应荷载效应的影响处于突出地 位 侧向荷载效应 2 框筒结构 不设支撑构件而将最外层框架柱加密框架柱加密 通常柱距不宜超过 3m 并用深梁深梁将其相互刚性连接 使外层框架在侧向荷载的作用下 具有悬臂箱型梁悬臂箱型梁的力学行为 这种由框架形成的筒体结构 称 为框筒结构 3 侧向荷载作用下 纯框架结构 柱 支撑结构体系的侧向位移侧向位移 主要模式主要模式 纯框架结构 剪切剪切变形模式 柱 支撑结构体系 弯曲弯曲变形模式 4 防止多 高层钢结构在水平荷载作用下出现扭转的结构布置结构布置 措施 尽可能地采用中心对称中心对称或双轴对称双轴对称的平面形式 5 多 高层钢结构中常用的楼板类型楼板类型 现浇钢筋混凝土楼板 预制楼板 压型钢板组合楼板 6 压型钢板组合楼板中 1 组合板 2 非组合板的区别区别 组合板 考虑压型钢板对组合楼板承载力的贡献承载力的贡献 非组合板 压型钢板仅作为模板使用 不考虑其承载作用 可 按常规钢筋混凝土楼板设计 这时应在压型钢板波槽内设置钢 筋 并进行相应计算 7 压型钢板组合楼盖中组合板组合板在使用阶段使用阶段的强度验算强度验算内容 组合板正截面受弯受弯承载力验算 组合板受冲剪受冲剪承载力验算 组合板受剪受剪承载力验算 8 多 高层钢结构中梁与柱三种连接形式三种连接形式及其特点特点 刚性连接 梁腹板和翼缘均与柱相连 梁上下翼缘翼缘传递弯矩弯矩 腹板腹板传递剪剪 力力 柔性连接 仅梁腹板与柱相连 仅梁腹板腹板传递剪力剪力 半刚性连接 梁腹板和翼缘传递剪力剪力和部分弯矩部分弯矩 9 高层钢结构中的竖向中心支撑 高层钢结构中得竖向支撑通常呈贯通整个建筑物的平面桁架形 式 它是通过在两根柱构件间两根柱构件间设置一系列斜腹杆斜腹杆构成的 当这 些斜腹杆都连接于梁柱节点连接于梁柱节点时称为竖向中心支撑 10 高层钢结构中竖向支撑的种类 中心支撑 偏心支撑 11 偏心支撑偏心支撑钢框架在遭遇强地震作用时的工作状况 如何保证 整个结构不倒塌 在正常的荷载状态下 偏心支撑框架处于弹性状态并具有足够 的水平刚度 在遭遇强烈地震作用时 消能梁段首先屈服吸收消能梁段首先屈服吸收 能量能量 有效地控制了作用于支撑斜杆上得荷载份额 使其