钢结构设计试题(2)

1、试卷一、填空题每空2分,共计20分1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/201/8,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问,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问时,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,并利用其强度进行设计.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6、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.7、垂直于屋面坡度放置的楝条,按构件设计计算.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.1、1/2

2、01/82、屋盖横向支撑3、刚性4、受压屈曲,屈曲后强度5、隅撑6、2,37、双向受弯8、20mm二、选择题1A2A3D4B5D6C7A8C9C10C1、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、槽钢楝条的每一端一般用以下哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢楝托上.A一个普通螺栓B两个普通螺栓C安

3、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.ALB0.8LC0.9LD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下弦端节问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C不等肢角钢长肢相连D等肢角钢

4、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四、作图题10分1、完成以下主次梁钦接和刚接连接IJAUUAL1、答案一、填空题每空2分,共计20分1、1/201/82、屋盖横向支撑3、刚性4、受压屈曲,屈曲后强度5、隅撑6、2,37、双向受弯8、20mm二、选择题每题2分,共计20分三、问做题共计20分1、试述屋面支撑的种类及作用.8分答：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

5、递纵向水平力5、保证结构在安装和架设过程中的稳定性2、试述空间杆系有限元法的根本假定.6分答：1网架的节点为空间较接节点,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根本形式,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假设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

6、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.四、作图题10分1、完成以下梁柱较接和刚接连接梁柱较接:梁柱刚接：1、何谓单层门式刚架结构？有哪些特点？合理厘用范围P1-3?其结构用铜量是至少P2?单层门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢等截面或变裁面、热轧H形钢等截面或冷娈薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为王要承重骨架,用冷弯薄壁型钢槽形、卷边槽形、Z地等潮I檀条、墙梁；以压型金星板压型辆板、压型铝板他屋面,墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨I旨泡津望料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系,特点：D质量轻?工业化程

7、度高,施工周期短臼捺合经济效益高明柱网布置比拟灵活设计国王要用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆.展览厅及活动房屋、加层建筑等,酬据国内的工程实例统计,单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为1030kg/m4在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的I/R1/3O.工、绘图说明口式刚架常用的结构形式？P3-4门式刚架又称山形门式刚架,其结构形式按跨度可分为单跨图1-3.内by双跨图1-加,八外济口多跨图1一丸、中,按屋面坡背数可分为单臂单坡图1加、单臂双坡图L弘,一3生冷、多脊多坡图人3一L-2,工、缶田兴明II风削年Ettnrj用华股wP3-4门式副架又称山形门

8、式刚柔.其结构形式按躅度可分为单嚼图1.3伽,占卜双跨图闲苏酵图1一3A办按屋面坡行数可分为单脊里坡图1一N、里皆双坡图1-36小乩却朴券背梦坡图L,3e,51.3式:删瓠的玷刑形式3、绘图说明什么是摇摆柱？它对门式刚架结构受力有何责献？P3-4,提供中间竖向支点当刚架柱不是特别高且风荷载也不很大时.中柱宜采用两端校接的摇摆柱图13,.中间摇摆柱和梁的连接构造简单,而且制作和安装都省工这些柱不参与反抗侧向,截面也比拟小.但是在设有桥式吊车的房屋时,中柱宜为两赭刚接图1即,以蟠加刚架的倒向刚度.中柱用摇摆枉的方案表达"材料集中使用的原那么.边柱,曝形成刚架,承当全部抗侧力的任务包括传递

9、水三荷期口预防门架供牌铁程,由于边柱的高度相比照拟小亦即长细比比拟小,材料能够比拟充分地发挥作用口4、门式刚架屋面适宜坡度是多少但必？门式刚架合理的跨度和间柜是多少P5?门式刚架轻颗屋屋面坡度宜取1/20T/E,在雨水较多的地区取其中的较大值.门式刚架的合理间距应琮合考虑刚架酱度、荷载条件及使用要求等因素,一银宜取碗、口5m、或如.5、口式刚果运输安装过程中如轲东取必要措砒预防发生树件发生弯曲和邦转变影?如何使提升门式刚架空间工作性能?P3构件的抗弯刚度、抗扭刚度比拟小.结构的整体刚度也比拟柔.因此.在运输和安装过程中要采取必要的举措,预防构件发生普曲和期转变形.同时.要重视支撑体系和隅撑的布

10、置,重视屋面板、墙面板与构件的连接构造,使其能参与结构的整体工作蒙皮效应卜6门式刚架支撑布宜角度要求优门式刚架轻型房屋锢结构的支撑宜用十字交叉圆铜支撑.圆钢与相连枸件的夹角直接近45.不超过3.°*圆钢应采用特制的连接件与梁、柱腹板连接.校正定位后张紧固定,张紧手辕最好用花蓝螺丝,对干变融面门式刚架,应采用弹性分析方怯确定各种内力,只有当刚架的梁枉全部为等截面时才允谛采用塑性分析方法.正防变截面门式刚架为“么不能用塑性设计?P2由于变焦面门式刚架到达极限承载力时,可能会在多个藏面处形成望性校而使刚架瞬间形成机动体系,因此塑性设计不再适用,8、考虑应力蒙皮效应,门式刚架结构的整体刚度和

11、承载力有何变化？P9对于变截面门式刚架进行内力分析时,通常把刚架当作平面结构对待.一般不考虑蒙皮效应,只是把它当作平安储藏当有必要且有条件时,可考虑屋面板的应力蒙皮效庖.蒙皮效应是将屋面板视为沿屋面全长伸展的深梁,可用来承受平面内的荷载“面板可视为承受平面内横向剪力的腹板,其边绣构件可视为翼绿,承受轴向拉力和压力,与此类似,矩盘端板也可按平面内受弱的支推系统处理.考虑应力蒙皮效应可以提升削架给构的整体刚度和承载力、但对压型锢板的连接有较高的要求电11、如果刚架的例移不满足要求,可采取哪些举措进行调整？T10放大柱或和梁的截面尺寸,改较接柱脚为刚接柱脚.把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接.

12、1工、多党刚架的中间柱为福将柱时,福摆机L的荷载对边柱的计算长度有何影响3P13当框架趋于同移或有初始侧便时.不仅柩梁柱上的荷载心又味架起倾覆作用,3雒柱上的荷载税也同样起倾覆作用.这就是说,图1TO框架边柱除承受自身荷载的不稳定效应外,还要加上中间掘摆柱荷载效应.因此需要根据比值工%/星/£哇/也时边枉计算长康做出调整.13、门式刚架变截面柱在弯矩作用平面内和弯矩作用平面外卷定的计算公式是什么？为什么可以将小头和大头不同硬面的内力顶相加在一起PM、P20计算公式,N'q=式中卜头的轴拨压力设计值】机一一大头的弯矩设计值,Mg<1佚的有效俄面面积1队:一一大头有效截面最

13、大受压纤维的截面模量m中寸一一杆件轴心受压稳定系数,按楔形柱确定其计算长度,取4联裁面的回转半径,9、讲行剧架内力分析时,需考虑的荷域效应组含有哪些？各适用于何种计茸？T9111,2黑永久荷载+0,9k1,4k租次有教+max喔面均布活荷载、雪荷载+0,9x1,加荷载+吊车竖向及水平荷载；21,口k永久荷载+L我风荷载组合1用于截面强度和构件稳定性计算,在进行效应要加时.起有利作用者不加,但必须注意所加蓄项有可能同时发生,为此,不能在计入吊车水平荷载效应的同时略去坚向荷载效应.组合公用于锚栓抗拉升算,其永久荷载的抗力分项系数取LO.当物多跨有吊车框架时,在组合2中还应考虑邻跨吊车水平力的作用.

14、10.门式刚架强度计算时,结构的限制截面以及限制域面的内力姐合有哪些？P9-1O根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出限制截面的内力组合.限制截面的位首一艘在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端*梁跨中等截面,限制截面的内力组合主要有1最大轴压力.仆和同时出现的M及#的较大值.为最大弯矩*小和同时出现的¥及N的较大值“3最,岫由压力*一和相应的M及%出现在永久荷鞋和风荷鬟共同作用下,当柱脚较授时M=Q.wtl大头有效截面最大景出纤维的截面模量；中“一一杆件轴心受压稳定系数,按楔形柱确定其计算长度.取小头截面的回转半径.由GB5DO17标准查得；0n等效弯矩系数.由于轻型门式刚架都属于有侧移

15、失稳,故B0=1.0,r一参数,计算A时回转半径i：以小头截面为准.原因.在同T计算公式中,轴力和弯矩设计值分别取自不同的截面,但实际上稳定计算是考察构件的整体性能而非个别截面的承载水平,而且能可靠地反H央楔形构件的性能,14.当斜梁坡度不超过1:5时,因轴力很小,可按反弯构杵计算其强度和刚架平面外的卷定,不计算平面内的稳定,实腹式刚架斜梁的平面外计算长度,取侧向支撑点的距离,当斜梁两翼绿倒向支承点间隹距离不等时,应取最大受压翼铮侧向支承点间的型离.斜梁不需要计算整体和定性的侧向支承点间拆大长度.可取受R翼绿的10235.015、绘图晓明刚架斜梁与柱连接节点构造形式？P23门式刚果结构中的节点

16、有,梁与柱连接节点、梁和梁拼接节点及枉脚.当有桥式吊车时,刚架柜上还有牛腿,1式刚架斜梁与柱的刚接连接,一般采用高强度螺栓吊板连接.具体构造有端板竖放图1-1呢,端板斜放图11窈和端板子放图LTS三种形式.2柱间支撑的形式有哪些？如何布置P56-57柱间支提分上层柱间支撑和下层柱间支撑,上层柱间支撑形式有十字施、人字形、K形、八字形、V形.下层柱间支撑的形式有单层十字形、人字形、入形、丫形、单斜杆形、双层十字形、门形、L形、刚架形.作用于房山埼上的风荷载、吊车的纵向水平荷载、纵向地震力等均要求厂房具有足够的纵向刚度.当温度区段长度大于15ml或抗震设防烈度为'度皿、W类场地和9度时,庖

17、当憎设一道下层柱间支撵且两道下层柱间支撑的距离不应超过72m,上层柱间支攫除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外.还应当在每个温度区殿的两端设置.4、屋梁结构主要有哪些形式？P58如何确定屋架高度?P60桁架的外形直接受到m的用途影响,就屋架来说,外形一殿分为：三角形、梯形,平行弦三种,桁架的腰杆形式帘用工人字式、芬克式、景式、再分式、交叉式五种口前四种为单条腹杆.第五种复系腹杆口三角形屋架H.=1/4-1/6L;梯形屋架H*=1/6-1/10L,但当屋架篇度大时要在意尽可能不超出运输界限,梯形屋架的端都高度H.与中都高度相关连.当为多跨屋架BtH,厘取一直以利屋面相适,我国常将H*取为L

18、63;-2.D米等莪整洁的数值.当屋架与柱刚族时,应取足翳的大小,以便能较好地传递支座弯矩而不使端部落杆产生过大内力,端部高度的常用范围是H.=1/10-1/16L.5、在逆行梯形屋架设计时,为什么要考虑半曙而做作用巧梯形屋架中部某些斜杆可能在全鸣荷载时受拉,而半靖荀载时受压,由拉杆变为压杆为不利受力情况之一J梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉,而半挎有裁时受压.由拉杆变为压杆为不利受力情况之一.活荷载,雪荷就或某些厂房受到的积茨荷载作用在屋盍半边的情况,以及施工过程中由一例开始安装大型屋面板所产生的情况等“所以内力计算的除了应该按满睛荷载计算外,还要按半蹲荷载进行计算.以便找出各个杆可

19、能的最不利内力.14、吊车梁需要验算哪些内容,脸茸部位？课件.P93-婚强度骐算：作强度和被计算时,按两台吊车3舔的最大竖向.横向荷鬟设计值,作竖向擦度计算,乘用6儿堇节快乐！防圾土木四邺上述荷载标准值,整体稳定脸算,对设有制动结构的吊车梁不用验算整体稳定,对增强受压翼缘型的吊车梁,验算整体稳定刚度验算：验算吊车梁的刚度时.应按荷载标淮值计算,且不需乘以动力系数.国疲劳验算：计算疲劳和水平挠度,接起重量最大的吊车一台荷载的标准值,?建筑钢结构设计?复习提纲?钢结构设计原理?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？P305、317各有什么作用？答：柱间支撑分为上柱层支撑和下柱层支

20、撑吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成局部,承当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根底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

21、计算长度,提升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？可能考作图题答：参考书P313-315及图9.4.33、楝条有哪些结构型式,是什么受力构件,需要验算哪些工程？P317319答：结构形式：实腹式和桁架式：楝条通常是双向弯曲构件,需要验算强度、整体稳定、刚度.4、设置楝条拉条有何作用？如何设置楝条拉条答：作用：为了减小楝条沿屋面方向的弯曲变形,减小My以及增加抗扭刚度,设置楝条拉条以减小该方向的楝条跨度课件如何设置：当楝条的跨度46m时,宜设置一道拉条；当楝条的跨度为6m以上时,应布置两道拉条.屋架两坡面的脊楝须在拉条连接处相互联系,或设斜拉条和撑杆.Z形

22、薄壁型钢楝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？P323答：高波板：波高75mm,适用于作屋面板中波板：波高5075mm,适用于作楼面板及中小跨度的屋面板低波板：波高50mm,适用于作墙面板6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式？P326,梯形屋架有哪些腹杆体系？P327答：普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种.梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式.7、在进行梯形屋架设计时,为什么要考虑半跨荷载作用？答：梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉,而半跨荷载时受压,由拉杆变为压杆为不利

23、受力情况之一.8、屋架中,汇交于节点的拉杆数越多,拉杆的线刚度和所受的拉力越大时,那么产生的约束作用越大,压杆在节点处的嵌固程度越大,压杆的计算长度越小,根据这个原那么桁架杆件计算长度如何确定？P331-332此题答案仅供参考答：桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆-杆端所连拉杆少,本身刚度大,那么kxn1其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少,近似较接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大,那么；桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形,节点板抗弯刚度很小,相当于板钱,取10y二11；N211范围内,杆件内力改变时,那么10y=110.75+0.25N1斜平面：腹杆计算长度10y=0.919、选择屋架杆件截

24、面时应选择壁薄肢宽截面,以节省材料,画出屋架中常用角钢截面形式并说明其适用位置答：P335表9.6.310、 由双角钢组成T形或十字形截面的的杆件,为保证两个角钢共同工作,在两角钢间每隔一定距离加设填板以使两个角钢有足够的连系,填板间距有何要求？(P335-336)答：填板间距：对压杆ld<4i,对拉杆ldE80i；在T形截面中,i为一个角钢对平行于填板的自身形心轴的盘旋半径；在十字形截面中i为一个角钢的最小盘旋半径；11、 屋架节点板厚度如何确定？,中间节点板厚度与支座节点板厚度有何关系？中间节点板厚度与填板厚度有何关系？(P336)答：节点板的厚度对于梯形普通钢桁架等可按受力最大的腹

25、杆内力确定,对于三角形普通钢桁架那么按其弦杆最大内力确定；在同一根桁架中,所有中间节点板均采用同一种厚度,支座节点板由于受力大且很重要,厚度比中间的增大2mm；中间节点板厚度与填板厚度相等12、 屋架上弦杆有非节点荷载作用应如何设计？杆件局部弯矩如何确定？答：把节间荷载化为节点荷载,计算屋架在节点荷载作用下轴力计算节间荷载产生的局部弯矩按压弯构件进行计算13、角钢宜切肢尖不宜切肢背.14、钢结构节点设计时应遵循的根本原那么是什么？答：(P265)连接节点应有明确的传力路线和可靠的构造保证.传力应均匀和分散,尽可能减少应力集中现象.在节点设计过程中,一方面要根据节点构造的实际受力状况,选择合理的

26、结构计算简图；另一方面节点构造要与结构的计算简图相一致.预防因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态,并尽可能地使节点计算简图接近于节点实际工作情况.便于制作、运输和安装.节点构造设计是否恰当,对制作和安装影响很大.节点设计便于施工,那么施工效率高,本钱降低；反之,那么本钱高,且工程质量不易保证.所以应尽量简化节点构造.经济合理.要对设计、制作和施工安装等方面综合考虑后,确定最适宜的方案.在省工时与省材料之间选择最正确平衡.尽可能减少节点类型,连接节点做到定型化、标准化.总体来说,首先节点能够保证具有良好的承载水平,使结构或构件可以平安可靠地工作；其次那么是施工方便和经济合理.?钢结构设计?第二章钢一混凝土组合结构1.组合梁依据其钢和混凝土的交界面上抗剪连接件的纵向水平抗剪水平,有哪些形式？(P14)答：完全抗剪连接组合梁和局部抗剪连接组合