鋼結(jié)構(gòu)下冊復(fù)習(xí)題及參考答案

1、房屋鋼結(jié)構(gòu)一、填空題1.門式剛架結(jié)構(gòu)通常用于跨度為 m，柱距為 m，柱高為 m的單層工業(yè)房屋或公共建筑。2.門式剛架屋面的坡度宜取 ；挑檐長度宜為 m,其上翼緣坡度取與剛架斜梁坡度相同。3.門式剛架輕型房屋的構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度伸縮縫區(qū)段規(guī)定為：縱向不大于 ；橫向不大于 m。超過規(guī)定則需設(shè) 。4.門式剛架柱頂側(cè)移的限值為不超過柱高度的 。5.門式剛架斜梁與柱的剛接連接，一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有 、 和 三種形式。6.壓型鋼板的板基厚度一般為 mm。7.屋面壓型鋼板側(cè)向可采用 、 、 等不同連接方式。8.當(dāng)檁條跨度（柱距）不超過 m時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式檁條。9.檁條在垂直地面的均布

2、荷載作用下，按 構(gòu)件設(shè)計(jì)。10.當(dāng)檁條跨度大于 m時(shí)，應(yīng)在檁條跨中位置布置拉條；當(dāng)檁條跨度大于 m時(shí)，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)處各布置一道拉條。11.實(shí)腹式檁條可通過 與剛架斜梁連接。12.鋼屋架中受壓桿件的容許長細(xì)比為 ，只承受靜力荷載的鋼屋架中拉桿的容許長細(xì)比為 。13.鋼屋架的受壓桿件，其合理的截面形式，應(yīng)盡量對截面的兩個(gè)主軸具有 。14.梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度，是根據(jù) 來選定的。15.由兩個(gè)角鋼組成的T形截面桿件，為了保證兩個(gè)角鋼共同工作，在兩角鋼間每隔一定距離應(yīng)設(shè)置 。16.鋼屋架的軸心受拉桿件應(yīng)進(jìn)行 和 ；鋼屋架的軸心受壓桿件應(yīng)進(jìn)行 和 。17.梯形鋼屋架的跨度大于等于 m時(shí)，在下弦拼接

3、處宜起拱，起拱高度一般為跨度的 。18.網(wǎng)架按跨度分類時(shí)：大跨度為 m以上；中跨度為 m，小跨度為 m以下。19.當(dāng)采用鋼檁條屋面體系時(shí)，網(wǎng)架的跨高比可選 ；上弦網(wǎng)格數(shù)可選 。L2為網(wǎng)架的短向跨度。20.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過下列數(shù)值：用作屋蓋時(shí)為 ；用作樓蓋時(shí)為 。L2為網(wǎng)架的短向跨度。21.網(wǎng)架屋面的排水坡度一般為 。22. 網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的直徑D取決于 、 、 等因素.23.網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的壁厚應(yīng)根據(jù) 由承載力驗(yàn)算公式確定，但不宜小于 mm。空心球外徑與壁厚的比值可在 范圍內(nèi)選用，空心球壁厚與鋼管最大壁厚的比值宜在 之間。24.網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)的直徑D取決于 、 、 等因素.2

4、5. 網(wǎng)架桿件當(dāng)采用鋼管時(shí)，截面不宜小于 mm.二、簡答題1簡述單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)組成。2簡述門式剛架結(jié)構(gòu)梁柱構(gòu)件的截面形式及連接方法。3簡述門式剛架輕型房屋的柱間支撐、屋蓋橫向支撐和系桿的布置原則。4簡述門式剛架斜梁腹板橫向加勁肋的設(shè)置位置。5簡述門剛架斜梁截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。6簡述隅撐的設(shè)置要點(diǎn)。7門式剛架斜梁與柱的連接常用那些形式？如何確定端板厚度？8壓型鋼板的常用的截面形式是什么？板型如何表表示？按波高如何分類？9壓型鋼板的撓度與跨度之比的限值為多少？10壓型鋼板長度方向的搭接的構(gòu)造要求有哪些？11屋面壓型鋼板側(cè)向連接的構(gòu)造要求有哪些？12墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接構(gòu)造要求有哪些？13

5、簡述實(shí)腹式檁條的常用截面形式及如何選用。14簡述墻架構(gòu)件常用的截面形式。15. 簡述梯形鋼屋架的跨度和高度如何確定。16網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為多少？常用的找坡方法有哪些？三、設(shè)計(jì)題（一）簡支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條驗(yàn)算。設(shè)計(jì)資料封閉式建筑，屋面材料為壓型鋼板，屋面坡度1/10（），檁條跨度6m。于處設(shè)一道拉條；水平檁條1.50m。鋼材Q235，。屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)。荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對水平投影） 永久荷載壓型鋼板（二層含保溫） 0.30檁條（包括拉條） 0.05 0.35kN/m2 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面均布活載0.30kN/m2，雪荷載0.35kN/m2，計(jì)算時(shí)取兩者的較大值0.35kN

6、/m2。風(fēng)荷載小，故不考慮風(fēng)吸力的組合。檁條截面幾何特征檁條采用冷彎薄壁卷邊槽鋼，截面尺寸為，幾何特征為：要求：1.計(jì)算檁條的設(shè)計(jì)內(nèi)力；2.驗(yàn)算檁條的強(qiáng)度；3.驗(yàn)算檁條的撓度。（二）鋼桁架設(shè)計(jì)試設(shè)計(jì)如圖所示懸挑在鋼筋混凝土墻上的鋼桁架(僅B點(diǎn)平面外有側(cè)向支撐點(diǎn))，圖中集中荷載設(shè)計(jì)值P=50kN，采用雙角鋼節(jié)點(diǎn)板連接型式，鋼材Q235，手工焊，焊條E43型。要求：1計(jì)算各桿件的幾何長度；2計(jì)算各桿件的設(shè)計(jì)內(nèi)力及支座反力（忽略自重產(chǎn)生的內(nèi)力）；3確定各桿件平面內(nèi)和平面外計(jì)算長度；4確定各桿件角鋼型號(hào)。設(shè)計(jì)題2圖參考答案一、填空題1. 9-36 6-12 4.5-92. 1/20-1/8 0.5-1

7、.23. 300 150 伸縮縫4. 1/605. 端板豎放 端板斜放 端板平放6. 0.4-1.67. 搭接式 扣合式 咬合式8. 99. 雙向受彎10. 4 6 11. 檁托12. 150 35013. 等穩(wěn)定14. 腹桿最大內(nèi)力15. 填板16. 強(qiáng)度驗(yàn)算 剛度驗(yàn)算；穩(wěn)定性 剛度驗(yàn)算17. 24 1/50018. 60 30-60 3019.（13-17）-0.03L2 （6-8）+0.07L220. L2/250 L2/30021. 3%5%22. 相鄰桿件的夾角 桿件的外徑 球面上相連桿件之間的施焊縫隙23. 桿件內(nèi)力 4 2445 1.22.0 24. 相鄰桿件的夾角 螺栓的直徑

8、螺栓伸入球體的長度25二、簡答題1 答：單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋一般采用門式剛架、屋架和網(wǎng)架為主要承重結(jié)構(gòu)。其上設(shè)檁條、屋面板（或板檁合為一體的太空輕質(zhì)屋面板），其下設(shè)柱（對剛架則梁柱合一）、基礎(chǔ)，柱外側(cè)有輕質(zhì)墻架，柱的內(nèi)側(cè)可設(shè)吊車梁。2答：實(shí)腹式剛架構(gòu)件的截面一般為工字形（或稱H形）；格構(gòu)式剛架的截面為矩形或三角形。門式剛架的橫梁與柱為剛接，柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接；當(dāng)水平荷載較大，檐口標(biāo)高較高或剛度要求較高時(shí)，柱腳與基礎(chǔ)可采用剛接。變截面構(gòu)件與等截面相比，前者可以適應(yīng)彎距變化，節(jié)約材料，但在構(gòu)造連接及加工制造方面，不如等截面方便，故當(dāng)剛架跨度較大或房屋較高時(shí)才設(shè)計(jì)變截面。3答：在房屋（或每個(gè)溫度區(qū)段

9、或分期建設(shè)區(qū)段）的端部第一或第二個(gè)開間，設(shè)置柱間支撐；柱間支撐的間距一般取30-45m，當(dāng)房屋較長時(shí)，應(yīng)在中部增設(shè)柱間支撐；當(dāng)房屋寬度大于60m時(shí)，內(nèi)列柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐；當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐（沿剛架橫梁上表面）。在邊柱柱頂、屋脊、及多跨剛架的中柱柱頂，應(yīng)沿房屋全長設(shè)置剛性系桿；若端部支撐設(shè)在端部第二開間，在第一開間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性系桿。4答：梁腹板應(yīng)在與中柱連接處、較大固定集中荷載處和梁翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋；其他部位是否設(shè)置中間加勁肋，由計(jì)算確定；但規(guī)程規(guī)定，當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，梁腹板橫向加勁肋的間距宜取。5答：

10、當(dāng)斜梁坡度不超過1：5時(shí)，因軸力很小可按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)的穩(wěn)定。實(shí)腹式剛架斜梁的平面外計(jì)算長度，取側(cè)向支撐點(diǎn)的間距。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。斜梁不需要計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支撐點(diǎn)間最大長度，可取斜梁下翼緣寬度的倍。6答：腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐（山墻處剛架僅布置在一側(cè)）作為斜梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連接在檁條上，如下圖。簡答題6 隅撐的連接隅撐間距不應(yīng)大于所撐梁受壓翼緣寬度的倍。7答：門式剛架斜梁與柱的剛接連接，一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有端板豎放、端板斜放和端板平放三

11、種形式。端板的厚度t可根據(jù)支撐條件按公式計(jì)算，但不應(yīng)小于16mm，和梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。8答：（1）壓型鋼板的常用的截面形式為波型。（2）壓型鋼板板型表示方法為：YX波高-波距-有效覆蓋寬度，板厚另外注明。（3）壓型鋼板按波高可分為：高波板波高大于70mm，適用于重載屋面板；中波板波高30-70mm，適用于樓蓋板及一般屋面板；低波板波高小于30mm，適用于墻面板。9答：壓型鋼板的撓度與跨度之比，按GB 50018規(guī)范不應(yīng)超過下列限值：（a）屋面板屋面坡度< 時(shí) 屋面坡度 時(shí) （b）墻板 規(guī)程則對屋面板和墻板分別規(guī)定為1/150和1/100。10答：壓型鋼板長度方向的搭接

12、端必須與支撐構(gòu)件（如檁條、墻梁等）有可靠的連接，搭接部位應(yīng)設(shè)置防水密封膠帶，搭接長度不宜小于下列限值：波高大于或等于70mm的屋面板： 350mm波高小于70mm的屋面板 當(dāng)屋面坡度時(shí)： 250mm 當(dāng)屋面坡度時(shí)： 200mm墻面板 120mm11答：屋面壓型鋼板側(cè)向可采用搭接式、扣合式、咬合式等不同連接方式。當(dāng)采用搭接式時(shí)，一般搭接一波，特殊要求時(shí)可搭接兩波。搭接處用連接件緊固，連接件應(yīng)設(shè)置在波峰上，連接件宜采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓。對于高波壓型鋼板，連接件間距一般為700-800mm；對于低波壓型鋼板，連接件間距一般為300-400mm。當(dāng)采用扣合式或咬合式時(shí)，應(yīng)在檁條設(shè)置與壓型鋼板

13、波型相配套的專用固定支座，固定支座與檁條采用自攻螺栓或射釘連接，壓型鋼板擱置在固定支座上。兩片壓型鋼板的的側(cè)邊應(yīng)確?？酆匣蛞Ш线B接可靠。12答：墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接宜采用搭接連接，通常搭接一個(gè)波峰，板和板的連接可設(shè)在波峰，亦可設(shè)在波谷。連接件應(yīng)采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓或射釘。自攻螺釘直徑為mm，板上孔徑且，為被連接板總厚度（mm）。13答：（a）熱軋槽鋼截面：因板件較厚，用鋼量較大，目前已不在工程中采用。（b）高頻焊接H型鋼截面：具有腹板薄、抗彎剛度好、梁主軸方向的慣性矩比較接近等特點(diǎn)，適應(yīng)于檁條跨度較大的場合，但與剛架斜梁的連接較復(fù)雜。（c）冷彎薄壁型鋼截面：在工程中應(yīng)用普遍。卷

14、邊槽鋼（C形鋼）檁條適用于屋面坡度的情況；直卷邊Z形和斜卷邊Z形檁條適用于屋面坡度的情況；斜卷邊Z形檁條存放時(shí)還可疊層堆放，占地少。14答：墻梁一般采用帶卷邊的冷彎薄壁槽形鋼（C形鋼）或Z形鋼。當(dāng)跨度超過6m時(shí)宜采用高頻焊接輕型H型鋼。墻架柱應(yīng)采用高頻焊接輕型H型鋼。當(dāng)柱距較大且柱高較高時(shí)宜采用熱軋H型鋼。15.答：屋架的跨度由使用和工藝方面的要求決定。梯形鋼屋架跨度一般為1530m，柱距6-12m，通常以鉸接支承于混凝土柱頂。梯形鋼屋架的跨中高度，從經(jīng)濟(jì)和剛度的要求來看，最好是跨度的1/101/6。從運(yùn)輸條件來看，一般不應(yīng)超過3.85m。梯形屋架端部高度，常取1.82.1m。梯形鋼屋架的上弦

15、坡度宜為,多數(shù)取。16答：網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為3%-5%，可采用下列方法找坡：（a）在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱（圖a),當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；（b）對整個(gè)網(wǎng)架起拱（圖b)；（c）采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面，類似梯形桁架。簡答題16 網(wǎng)架屋蓋找坡（a）用小立柱；（b）起拱三、設(shè)計(jì)題（一）簡支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條驗(yàn)算。解：1內(nèi)力計(jì)算荷載組合：1.2永久荷載+1.4屋面活載（雪荷載）檁條上的線荷載： 荷載設(shè)計(jì)值分量彎矩設(shè)計(jì)值：2強(qiáng)度計(jì)算（1）有效截面計(jì)算，且 故檁條全截面有效?？缰性O(shè)拉條使截面有孔洞，統(tǒng)一考慮0.9的折減系

16、數(shù)，則有效凈截面抵抗矩為：（2）強(qiáng)度計(jì)算屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，計(jì)算、點(diǎn)的強(qiáng)度：滿足強(qiáng)度。3撓度計(jì)算（用荷載標(biāo)準(zhǔn)值）按公式計(jì)算的撓度為 撓度滿足要求。（二）鋼桁架設(shè)計(jì)解：1. 桿件的幾何長度計(jì)算： 各桿件的幾何長度如圖1。圖1 桿件的幾何長度（mm）2支座反力和桿件內(nèi)力計(jì)算 支座反力： 桿件內(nèi)力如圖2。圖2 支座反力和桿件內(nèi)力圖（kN）3桿件平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長度： 上弦桿：平面內(nèi) ；平面外 下弦桿：平面內(nèi) ；平面外 支座斜桿及支座豎桿：平面內(nèi) ；平面外AD桿：平面內(nèi) ；平面外BD桿：平面內(nèi) ；平面外 其它腹桿：平面內(nèi) ；平面外BC桿：平面內(nèi) ；平面外CE桿：平面內(nèi) ；平面外EF桿：平面內(nèi) ；平面外4選擇各桿件角鋼型號(hào)： 上弦桿：選一