鋼結構設計試卷一--附答案

1、試卷一一 、 填 空 題 （ 每 空 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 門 式 剛 架 輕 型 房 屋 屋 面 坡 度 宜 取 （） ， 在 雨 水 較 多 的 地 區(qū)取 其 中 的 較 大 值 。2、在 設 置 柱 間 支 撐 的 開 間 ，應 同 時 設 置（），以 構成 幾 何不變 體 系 。3、 當 端 部 支 撐 設 在 端 部 第 二 個 開 間 時 ， 在 第 一 個 開 間 的 相 應 位 置 應設 置 （） 系 桿 。4、冷 彎 薄 壁 構 件 設 計 時 ，為 了 節(jié) 省 鋼 材 ，允 許 板 件（），并利 用 其 （）強 度 進 行 設 計 。5、 當 實 腹 式 剛

2、 架 斜 梁 的 下 翼 緣 受 壓 時 ， 必 須 在 受 壓 翼 緣 兩 側 布 置（）6、 螺 栓 排 列 應 符 合 構 造 要 求 ， 通常 螺 栓 端 距 不應 小 于 （） 倍 螺栓孔 徑 ， 兩 排 螺 栓 之 間 的 最 小 距 離 為 （） 倍螺 栓 直 徑。7、 垂 直 于 屋 面 坡 度 放 置 的 檁 條 ， 按 （） 構 件 設 計 計 算 。8、 屋 架 節(jié) 點 板 上 ， 腹 桿 與 弦 桿 以 及 腹 桿 與 腹 桿 之 間 的 間 隙 應 不 小 于（） 。二 、 選 擇 題 （ 每 題 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 梯 形 鋼 屋 架 受 壓 桿

3、件 其 合 理 截 面 形 式 ， 應 使 所 選 截 面 盡 量 滿 足（） 的 要 求 。(a) 等 穩(wěn) 定(b) 等 剛 度(c) 等 強 度(d) 計 算 長 度 相等2、 普 通 鋼 屋 架 的 受 壓 桿 件 中 ， 兩 個 側 向 固 定 點 之 間 （） 。(a) 墊 板 數(shù) 不 宜 少 于 兩 個(b) 墊 板 數(shù) 不 宜少 于 一個(c) 墊 板 數(shù) 不 宜 多 于 兩 個(d) 可 不 設 墊 板3、 梯 形 鋼 屋 架 節(jié) 點 板 的 厚 度 ， 是 根 據(jù) （） 來 選 定 的 。(a) 支 座 豎 桿 中 的 內(nèi) 力(b) 下 弦 桿 中 的 最 大 內(nèi)力(c) 上

4、 弦 桿 中 的 最 大 內(nèi) 力(d) 腹 桿 中 的 最大 內(nèi) 力4、 槽 鋼 檁 條 的 每 一 端 一 般 用 下 列 哪 一 項 連 于 預 先 焊 在 屋 架 上 弦 的 短角 鋼 （ 檁 托 ） 上 （） 。(a) 一 個 普 通 螺 栓(b) 兩 個 普 通 螺 栓(c) 安 裝 焊 縫(d) 一 個 高 強 螺 栓5、 如 輕 型 鋼 屋 架 上 弦 桿 的 節(jié) 間 距 為l ， 其 平 面 外 計 算 長 度 應 取( ) 。(a) l (b) 0.8l (c) 0.9l (d) 側 向 支 撐 點 間 距6、 屋 架 下 弦 縱 向 水 平 支 撐 一 般 布 置 在 屋

5、架 的 （） 。(a) 端 豎 桿 處(b) 下 弦 中 間(c) 下 弦 端 節(jié) 間(d) 斜 腹 桿 處7、 屋 蓋 中 設 置 的 剛 性 系 桿 （） 。(a) 可 以 受 壓(b) 只 能 受 拉(c) 可 以 受 彎(d) 可以 受 壓 和 受 彎8、 某 房 屋 屋 架 間 距 為 6m， 屋 架 跨 度 為 24m， 柱 頂 高 度 24m。 房 屋 內(nèi)無托 架 ，業(yè) 務 較 大 振 動 設 備 ，且 房屋 計算 中 未 考 慮 工 作 空 間 時 ，可在屋 蓋 支 撐 中 部 設 置 （） 。(a) 上 弦 橫 向 支 撐(b) 下 弦 橫 向 支 撐(c) 縱 向 支 撐(

6、d) 垂 直 支 撐9、 梯 形 屋 架 的 端 斜 桿 和 受 較 大 節(jié) 間 荷 載 作 用 的 屋 架 上 弦 桿 的 合 理 截面 形 式 是 兩 個 （） 。(a) 等 肢 角 鋼 相 連(b) 不 等 肢 角 鋼 相 連(c) 不 等 肢 角 鋼 長 肢 相 連(d) 等 肢 角 鋼 十字 相 連10、 屋 架 設 計 中 ， 積 灰 荷 載 應 與 （） 同 時 考 慮。(a) 屋 面 活 荷 載(b) 雪 荷 載(c) 屋 面 活 荷 載 和 雪 荷 載 兩 者 中 的 較 大 值(d) 屋 面 活 荷 載 和 雪 荷載三 、 問 答 題 （ 共 計 20 分 ）1、 試 述

7、屋 面 支 撐 的 種 類 及 作 用 。 （ 8 分 ）2、 試 述 空 間 桿 系 有 限 元 法 的 基 本 假 定 。 （ 6 分 ）3、 舉 出 兩 種 常 見 的 網(wǎng) 架 結 構 的 基 本 形 式 ， 并 簡 述 其 特 點 。 （ 6 分 ）四 、 作 圖 題 （ 10 分 ）1、 完 成 下 列 主 次 梁 鉸 接 和 剛 接 連 接五 、 計 算 題 （ 30 分 ）1、 如 圖 所示 ， 一 梁 柱 剛 接 節(jié) 點 ， 鋼 材 均 為 q235， 梁 截 面 尺寸 如 圖所示 。其 翼 緣 經(jīng) 焊 透 的 對 接 焊 縫 與 柱相 連（ 焊 接 時 未 用 引 弧 板 ）

8、，腹 板通 過 10.9 及 摩 擦 型 高 強 螺 栓 m20和 角 鋼 連 接 于 柱 . 計 算 時 可假 定 翼緣焊 縫 與 腹 板 螺 栓 孔 在 同 一 截 面 , 該 截 面 彎 矩 與 剪 力 設 計 值 分 別 為100kn m和 42kn。焊 縫 抗 拉 、抗 壓 和 抗 彎強 度 設 計 值 均 為 215kn/mm2,抗 剪 強 度 設 計 值 為125kn/mm2， 螺 栓 預 應 力 為 155kn ， 抗 滑移 系 數(shù)為0.45 。（ 1） 試 驗 算 翼 緣 焊 縫 的 連 接 是 否 滿 足 強 度 要 求（ 2） 試 驗 算 腹 板 螺 栓 的 連 接 是

9、否 滿 足 強 度 要 求答案一 、 填 空 題 （ 每 空 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 1 20 1 8 2、 屋 蓋 橫 向 支 撐3、 剛 性4、 受 壓 屈 曲 ， 屈 曲 后 強 度5、 隅 撐6、 2，3 7、 雙 向 受 彎8、 20mm 二 、 選 擇 題 （ 每 題 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 a 2、 a 3、 d 4、 b 5、 d 6、 c 7、 a 8、 c9、 c 10、 c 三 、 問 答 題 （ 共 計 20 分 ）1、試 述 屋 面 支 撐 的 種 類 及 作 用 。 （ 8 分 ）答 ：種 類 ：上 弦 橫 向 水 平 支 撐 、下 弦

10、橫 向 水 平 支 撐 、下 弦 縱 向 水 平 支撐 、 豎 向 支 撐 、 系 桿作 用 ： 1、 保 證 屋 蓋 結 構 的 幾 何 穩(wěn) 定 性2、 保 證 屋 蓋 結 構 的 空 間 剛 度 和 整 體 性3、 為 受 壓 弦 桿 提 供 側 向 支 撐 點4、 承 受 和 傳 遞 縱 向 水 平 力5、 保 證 結 構 在 安 裝 和 架 設 過 程 中 的 穩(wěn) 定 性2、 試 述 空 間 桿 系 有 限 元 法 的 基 本 假 定 。 （ 6 分 ）答 ： (1) 網(wǎng) 架 的 節(jié) 點 為 空 間 鉸 接 節(jié) 點 ， 桿 件 只 承 受 軸 力 ；(2) 結 構 材 料 為 完 全

11、彈 性 ，在 荷 載 作 用 下 網(wǎng) 架 變 形 很 小 ，符 合 小變 形 理 論 。3、 舉 出 兩 種 常 見 的 網(wǎng) 架 結 構 的 基 本 形 式 ， 并 簡 述 其 特 點 。 （ 6 分 ）答 ：平 面 桁 架 系 網(wǎng) 架 ：此 類網(wǎng) 架 上 下 弦 桿 長 度 相 等 ，上 下 弦 桿 與 腹 桿位 于 同 一 垂 直 平 面 內(nèi) 。一 般 情 況 下 豎 桿 受 壓 ，斜 桿 受 拉 。斜 腹 桿 與 弦桿 夾 角 宜 在 40 60之 間 。四 角 錐 體 系 網(wǎng) 架 ：四 角 錐 體 系 網(wǎng) 架 是 由 若 干 倒 置 的 四 角 錐 按 一 定規(guī) 律 組 成 。網(wǎng) 架

12、上 下 弦 平 面 均 為 方 形 網(wǎng) 格 ，下 弦 節(jié) 點 均 在 上 弦 網(wǎng) 格 形心 的 投 影 線 上 ，與 上 弦 網(wǎng) 格 四 個 節(jié) 點 用 斜 腹 桿 相 連 。通 過 改 變 上 下 弦的 位 置 、方 向 ，并 適 當 地 抽去 一 些 弦 桿 和 腹 桿 ，可 得 到 各 種 形 式 的 四角 錐 網(wǎng) 架 。四 、 作 圖 題 （ 10 分 ）1、 完 成 下 列 梁 柱 鉸 接 和 剛 接 連 接梁 柱 鉸 接 ：四 、 計 算 題 （ 20 分 ）1、 如 圖 所示 ， 一 梁 柱 剛 接 節(jié) 點 ，鋼 材 均 為 q235， 梁 截 面 尺寸 如 圖所示 。 其 翼

13、緣 經(jīng) 焊 透 的 對 接 焊 縫 與 柱 相 連 （ 焊 接 時 未 用 引 弧 板 ） ， 腹 板通 過 10.9 及 摩 擦 型 高 強 螺 栓 m20和 角 鋼 連 接 于 柱 . 計 算 時 可假 定 翼緣焊 縫 與 腹 板 螺 栓 孔 在 同 一 截 面 , 該 截 面 彎 矩 與 剪 力 設 計 值 分 別 為100kn m和 42kn。焊 縫 抗 拉 、抗 壓 和 抗 彎強 度 設 計 值 均 為 215kn/mm2,抗 剪 強 度 設 計 值 為125kn/mm2， 螺 栓 預 應 力 為 155kn ， 抗 滑移 系 數(shù)為0.45 。（ 1） 試 驗 算 翼 緣 焊 縫 的

14、 連 接 是 否 滿 足 強 度 要 求（ 2） 試 驗 算 腹 板 螺 栓 的 連 接 是 否 滿 足 強 度 要 求解 ： （ 1）翼 緣 焊 縫 及 腹 板 螺 栓 受 力 ：腹 板 分 擔 的 彎 距 按imimww計 算 ， 剪 力 全 部 由 腹 板 承 擔。梁 柱 剛 接 ：梁 截 面 慣 性 矩 ： i=21609cm4梁 腹 板 慣 性 矩 ： iw=3544cm4梁 腹 板 連 接 處 彎 矩 為 ： mw=16.4kn m 梁 翼 緣 連 接 處 彎 矩 為 ： m1=83.6kn m（ 2） 驗 算 翼 緣 焊 縫 強 度翼 緣分 擔 的 彎 矩 由 上 下 兩 條 焊 縫 受 拉 或 受 壓 來 承 擔一 側翼 緣 焊 縫 所 承 受 的 軸 力 為 ： n=215.5 kn =94.52n/mm2f=215n/mm2翼 緣焊 縫 強 度 滿 足 要 求 。（ 3） 驗 算 腹 板 高 強 螺 栓 強 度10.9級 ， m20 高 強 螺 栓 ，預 應 力 p=155kn， 該 高 強 螺 栓 的 抗滑 移 系 數(shù) =0.45 a. 高 強 螺 栓受 力 v=42kn， m=16.4kn m b. 驗 算 高 強螺 栓 的 強 度扭 矩 產(chǎn) 生的 螺 栓 中 的 最 大 水 平 剪 力 值 為 ： nx=54667n 剪 力 產(chǎn) 生的 每