鋼結構設計下冊試題(答案)及復習重點 - 下載本文

5、梯形屋架下弦桿常用截面形式是兩個( )。 (A)不等邊角鋼短邊相連,短邊尖向下 (B)不等邊角鋼短邊相連,短邊尖向上(C)不等邊角鋼長邊相連,長邊尖向下 (D)等邊角鋼相連 6、屋架節點板上,腹桿與弦桿以及腹桿與腹桿之間的間隙應不小于( )。 (A)10mm (B)20mm (C)30mm (D)40mm 7、屋架上弦桿為壓桿,其承載能力由( )控制;下弦桿為拉桿,其截面尺由( )確定。 (A)強度 (B)剛度 (C)整體穩定 (D)局部穩定 8、根據吊車梁所受荷載作用,對于吊車額定起重量Q≤30t,跨度l≤6m,工作別為Al~A5的吊車梁,宜采用( )的辦法,用來承受吊車的橫向水平力(A) 加強上翼緣 (B) 加強下翼緣 (C) 設制動梁 (D) 設制動桁架 三、簡答題(共20分) 1、簡述輕型門式鋼架結構中支撐和剛性系桿的布置原則(8分) 2、為何冷彎薄壁構件在其強度和穩定性計算公式中截面特性以有效截面為準(分) 3、簡述D值法的計算步驟(6分) 四、計算題 1、軸心受壓柱,軸心壓力設計值(包括自重)為3000kN,兩端鉸接。鋼材為Q2鋼,要求確定底板尺寸B及靴梁高度h。已知:基礎混凝土局部承壓強度設計fc=8N/mm2,底板單個錨栓孔面積A0=594mm2,靴梁厚度14mm,與柱焊接角焊hf=10mm,fwf=160N/mm2。(30分) 五、作圖題 1、(10分)完成下列鉸接柱腳的立面圖和平面圖 武漢理工大學模擬考試答案 課程名稱 鋼結構 專業班級: 工民建08 一、填空題(每空2分,共計20分) 1、墊板 2、穩定,強度 3、0.8, 1.0 4、吊車的豎向荷載P,橫向水平荷載T,縱向水平荷載TL 5、剛性,柔性

二、選擇題(共20分) 1、D 2、C 3、C 4、B 5、A,C 6、D 7、D,C 8、C

三、簡答題(共20分)

1、(6分)答:作用:承受山墻傳來的風荷載等。

布置要求:上弦橫向水平支撐的間距不宜超過60m。當房屋縱向長度較大時,應在房屋長度中間再加設置橫向水平支撐。

2、(8分)答:當檁條跨度大于4m時,應在檁條跨中位置設置拉條。當檁條跨度大于6m時,應在檁條跨度三分點處各設置一道拉條。

3、(6分)答:肋環形球面網殼:每個節點只匯交四根桿件,節點構造簡單。整體剛度差。適合于中、小跨度。

施威德勒型球面網殼:在肋環形基礎上加斜桿而組成。它大大提高了網殼的剛度,提高了抵抗非對稱荷載的能力。它適合于大、中跨度。 四、計算題 (30分)

解:強度要求:σ=156.3N/mm2

λx=177.8<[λ]=350

λy=142.8<[λ]=350 強度、剛度都滿足要求 五、作圖題

一、名詞解釋

1.門式剛架的跨度:橫向剛架柱軸線間的距離。 2.剛屋蓋中的柔性系桿:只能承受拉力的系桿。

3.正放抽空四角錐網架:在正放四角錐網架的基礎上,除周邊網格不動外,抽掉一些四角錐單元中的腹桿和下弦桿,使下弦網格尺寸比 上弦大一倍。

4.高層鋼結構中的豎向中心支撐:當支撐斜桿的軸線通過框架梁玉柱中線的交點時為中心支撐。 5.剛性系桿:既能承受壓力也能承受拉力的系桿。

6.兩向正交斜放網架:兩個方向豎向平面桁架垂直交叉,且與邊界成45°夾角。

7.重型廠房結構中的無檁屋蓋體系:將混凝土屋面板直接放在屋檁條連接的屋架或天窗架上所形成的屋蓋體系。 8.壓型鋼板組合樓蓋中的組合板:壓型鋼板上澆注混凝土形成的組合樓板。 9.門式剛架結構中的搖擺柱:兩邊鉸接只承受豎向荷載的門式剛架的中柱。

10.蒙皮效應:建筑物表面的覆蓋材料利用本身的剛度和強度,對建筑物整體剛度的加強作用。

11.四角錐網架:以四角錐作為其的組成單元。網架的上、下弦平面均為正方形網格,上、下弦網格相互錯開半格,使下弦平面正方形的 四個頂點對應于上弦平面正方形的形心,并以腹桿連接上、下弦節點,于是就形成了若干個四角錐體。若改變上、下弦 錯開的平行移動量或相對地旋轉上、下弦(一般旋轉45°)并適當地抽去一些弦桿和腹桿,即可獲得各種形式的四角錐 網架。

12.多、高層鋼結構中的耗能梁段:豎向支撐的斜桿至少有一端未通過梁柱的節點,從而在梁端部或中部形成耗能梁段。 13.門式剛架斜桿的隅撐:在靠邊墻角的部位,斜梁與柱之間的支撐桿。

14.廠房結構中的有檁屋蓋:屋架之間有檁條連接,屋面材料一般為輕型材料。

15.兩向正交正放網架:兩個方向的豎向平面桁架垂直交叉,且分別與邊界方向平行。 16.多、高層鋼結構中的豎向支撐:沿建筑高度方向布置的垂直支撐。 二、選擇題

1.確定變截面門式剛架內力,應采用哪種分析方法?彈性分析方法。

2.當檁條跨度大于4米時,應在檁條什么位置設置拉條?4-6米時跨中至少設一道,6-9米時三分之一處設兩道拉條。 3.一般情況下梯形鋼屋架中跨中豎桿的截面形式為:等邊角鋼十字形相連。

4.輕型鋼屋架上弦桿的節間距為l,其平面外計算長度應取:側向支撐點間距離。 5.屋蓋中設置的剛性系桿:可以受拉和受壓。

6.正放抽空四角錐網架與正放四角錐網架相比較,其剛度減小,下弦桿內力變大。 7.正放四角錐網架中,中部的上、下弦節點一般各連接8根桿件。

8.門式剛架的柱腳,當有橋式吊車或剛架側向剛度過弱時,則應采用剛接柱腳。 9.實腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接。

10.設計實腹式門式剛架梁柱構件的截面時,為了節省鋼材,允許腹板局部屈曲,并利用其屈曲后強度。 11.梯形鋼屋架的支座斜桿,采用兩個不等肢角鋼長肢相拼的T形截面比較合理。 12.屋架設計中,積灰荷載應與屋面活荷載和雪荷載兩者中的較大值同時考慮。 13.普通鋼屋架的受壓桿件中,兩個側向固定點之間的填板數不宜少于2個。 14.采用螺栓球節點連接,套筒的作用是用于擰緊螺栓和傳遞桿件壓力。 15.在多、高層鋼屋架中常用的樓板是壓型鋼板組合樓板。

16.門式剛架中變截面柱在剛架平面內的整體穩定計算公式中,軸向壓力設計值取自柱的小頭截面,彎矩設計值取自柱的大頭截面。 17.門式剛架斜梁與柱的剛接連接,一般采用高強度螺栓—端板連接。 18.剛屋蓋支撐體系中,兩道上弦橫向水平支撐間的距離不宜大于60m。

19.鋼屋架中的下弦桿常采用不等肢角鋼短肢相拼的截面形式,這是根據剛度條件的要求而采用的。

20.設計樓梯鋼屋架時,考慮半跨活荷載作用的情況,主要是因為跨中附近斜桿拉力變壓力或桿力增大。 21.剛架結構中交匯于螺栓球節點上的壓桿依靠套筒受壓傳遞桿件內力。 22.耗能梁段宜設計成剪切屈服型。

23.變截面門式剛架應進行內力分析時,按平面結構分析,一般不考慮蒙皮效應,應采用彈性分析方法確定各種內力。 24.當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時,必須在受壓翼緣兩側布置隅撐。 25.當有橋式吊車或剛架側向剛度過弱時,則門式剛架的柱腳應采用剛接。 26.梯形鋼屋架節點板的厚度,是根據腹桿中的最大內力來選定的。

27.屋架上弦桿為壓桿,截面無削弱時,其承載能力由整體穩定控制;下弦桿為拉桿,其截面尺寸由強度確定。 28.梯形屋架下弦桿常用截面形式是兩個不等邊角鋼短肢相拼,短邊尖向下。

29.高層建筑鋼結構第一階段抗震設計為多遇地震作用下的彈性分析,驗算構件的承載能力和穩定以及結構的層間位移。 30.當耗能梁段與柱連接時,宜設計成剪切屈服型,因此對偏心支撐框架抵抗大震特別有利。 三、填空題

1.設計實腹式門式剛架梁柱構件截面時,為了節省鋼材,允許腹板局部屈曲,并利用其屈曲后強度。 2.實腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接。垂直于屋面坡度放置的檁條,按雙向彎曲構件計算。

3.梯形鋼屋架的支座斜桿,采用兩個不等邊角鋼長肢相拼的T形截面比較合理;除支座斜腹桿以外,其他一般腹桿采用等邊角鋼相拼的 T形截面。

4.設計梯形屋架時,考慮半跨荷載作用的情況,主要是考慮跨中兩側每兩根斜腹桿處桿件內力產生變號。屋架跨度較大時,所產生的撓 度較大,制造應予控制長細比。

6.在鋼屋架設計中,為了避免產生偏心,應使桿件形心線盡量與軸線重合, 但為了便于制造,一般將角鋼截面形心與肢背的距離調整為5mm的倍數。

7.在屋架設計中,為了使兩個角鋼能起整體作用,需設置填板,且在兩個側向固定點之間不宜少于2個。 8.采用螺栓球節點連接,套筒的作用是用于擰緊螺栓和傳遞桿件的軸向壓力。 9.高層建筑鋼結構中的豎向支撐有兩大類型,它們分別是中心支撐和偏心支撐。

10.梁與柱的剛性連接是多、高層鋼結構的常用形式,一般有三種做法:高強螺栓連接、焊接連接和栓焊混合連接。 11.計算門式剛架變截面柱在剛架平面內的整體穩定時,軸向壓力設計值取柱的小頭截面,彎矩設計值取柱的大頭截面。 12.在設置柱間支撐的開間,應同時設置上層支撐以構成幾何不變體系。 13.當實腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時,必須在受壓翼緣兩側布置隅撐。

14.三角形鋼屋架節點板的厚度是根據弦桿端節間最大內力查表確定的;梯形鋼屋架節點板的厚度則是根據腹桿中最大內力查表確定的。 15.設計鋼屋架節點板時,腹桿與弦桿以及腹桿與腹桿之間的間隙不應小于15-20mm。 16.鋼屋架中的一般腹桿(除去支座斜桿,支座豎桿及十字形截面豎桿),在屋架平面內的計算長度取0.8L,在屋架平面外 的計算長度取幾何長度L。

17.屋架上弦桿為壓桿,其承載力由整體穩定條件控制;下弦桿為拉桿,其截面尺寸由強度條件確定。 18.網架找坡方法有結構找坡、立柱找坡和小支托找坡。

19.壓型鋼板組合樓蓋中,組合板中的壓型鋼板只作為模板使用,不考慮其結構功能,可按常規鋼筋混凝土樓板設計。

20.多、高層房屋鋼結構設計中,側向荷載效應的影響處于突出地位。耗能梁段宜設計成剪切屈服型,它可以用Q235鋼材制造。 21.門式剛架中的實腹式斜梁的剛架平面內可按壓彎構件計算強度。

22.對變截面柱在剛架平面外的整體穩定性進行計算時,應取側向支撐點間的構件段分段計算。

23.鋼屋架屋脊拼接節點處,應使用拼接角鋼,拼接角鋼應與被拼接角鋼截面相同,并應有兩處加工,即(1)鏟去棱角,(2)切去豎肢。 24.在鋼屋架設計中,為了避免產生偏心,應使桿件形心盡量與軸線重合,但為了便于制造,一般將角鋼截面形心與肢背的距離調整為 5mm的倍數。

25.鋼屋架上弦桿在屋架平面內的計算長度,為構件幾何長度l0;在屋架平面外的計算長度,為側向支撐點間的距離。 26.空間桿系有限元法也稱空間桁架位移法,分析時以網架的桿件為基本單元。 27.網架結構中最常見的三種節點形式為:(1)焊接空心球節點,(2)螺栓球點,(3)支座節點。

28.鋼框架結構中梁與柱的半剛性連接的特點是,在靜荷載作用下起剛性節點的作用;而在動荷載作用下可以看作梁簡支于柱。 29.高層建筑鋼結構第二階段抗震設計為罕遇地震作用下的彈塑性分析,驗算結構的層間側移和層間側移延性比。 四、問答題

1.為什么在多跨門式剛架結構中,采用單脊雙坡結構形式比采用多脊多坡結構形式好?

答:在相同跨度的多跨剛架條件中,兩種形式用鋼量大致相當,單脊雙坡屋面的壓型鋼板為長坡排水創造了條件,而多脊多坡剛架內 天溝容易產生滲漏及堆雪現象。

2.為什么鋼屋架中受壓腹桿(支座斜桿,支座腹桿)在屋架平面內的計算長度取值為(為桿件幾何長度)? 答:(節點處受到拉桿的牽制作用)本身的剛度較大,且兩端相連的桿件少,對節點嵌固作用很小。 3.多、高層房屋鋼結構中常用的樓板有哪幾種?目前較常用的是哪種?

答:壓型鋼板組合樓板、預制樓板、疊合樓板和普通現澆樓板,最常用的是壓型鋼板組合樓板。 4.試述網架結構中桿件的幾種主要截面形式。 答:鋼管、熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼。

5.簡述輕型門式剛架中搖擺柱的定義和受力特點。

答:定義:兩邊鉸接的門式剛架中柱; 受力特點:只承受豎向荷載。 6.簡述鋼屋架中上弦橫向水平支撐的布置原則。

答:在屋架上弦和天窗架上弦均應設置,一般設置在房屋兩端或縱向溫度區段兩端。 7.簡述壓型鋼板組合樓蓋中的組合板與非組合板的區別。

答:組合樓板中的壓型鋼板不僅用作永久性模板,而且代替混凝土板的下部受拉鋼筋與混凝土一起工作,承受包括自重在內的樓面荷載, 鋼結構非組合樓板中的壓型鋼板僅作永久性模板,不考慮其承載作用。 8.多、高層房屋的常見結構類型粗略的分有哪三類?每一類各有什么特點? 答:框架結構、框剪結構、簡體結構。

框架特點:(1)平面布置靈活,剛度分布均勻;(2)側向剛度小,延性較大,抗震性能好。

框剪特點:除擁有框架平面布置靈活和較好抗震能力外,還具有較大剛度,各層層間變形趨于均勻。 簡體特點:(1)有較大的自由空間,平面布置靈活;(2)具有良好的剛度、承載力和抗震抗風性能。 9.簡述斜放四角錐網架的特點。 答:(1)通常為上弦桿受壓,下弦桿受拉,因而桿件受力合理;(2)用鋼量較省;(3)屋面排水坡的形成較為困難。 10.何謂半跨荷載?為什么鋼屋架內力計算時需要考慮按半跨荷載進行計算?

答:半跨荷載是指:施工安裝時可能出現的半跨荷載。原因:梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架的少數斜腹桿可能在半跨荷載作用下 產生最大內力或內力變號。

11.拉條在有檁屋蓋中起何作用?簡述拉條的布置原則。

答:作用:減小檁條的側向變形和扭轉,一般設在檁條腹桿受壓區域。 12.鋼屋架屋脊拼接節點處應使用拼接角鋼,簡述拼接角鋼的構造要求。

答:構造要求:當屋面坡度較大且拼接角鋼肢較寬時,可將角鋼豎肢切口再彎折后焊成。工地焊接時,拼接節點要設置安裝螺栓。 13.網架的常用節點形式有哪些?用普通角鋼作網架桿件時,該網架應采用哪一種節點?





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