大跨空間結(jié)構(gòu)答案

1、得分評(píng)分人四、簡(jiǎn)答題（共20分,每小題5分）1. 在進(jìn)行網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，有哪些基本要求？答： 牢固可靠，傳力明確簡(jiǎn)捷；（1分）構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作簡(jiǎn)單，安裝方便；（1分）用鋼量省，造價(jià)低；（1分） 構(gòu)造合理，使節(jié)點(diǎn)尤其是支座節(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)計(jì)算假設(shè)。（2分）2. 確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格尺寸時(shí)，需要考慮哪些因素？答：1）與屋面材料有關(guān)。鋼筋混凝土板尺寸不宜過(guò)大，否則安裝有困難，一般不宜超過(guò)3m；當(dāng)采用有檁體系構(gòu)造方案時(shí)，網(wǎng)架一般不超過(guò)6 m°（ 3分）2）與網(wǎng)架高度有一定比例關(guān)系。夾角過(guò)大、過(guò)小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造會(huì)產(chǎn)生困難。（2分）3. 當(dāng)網(wǎng)架只承受恒載、活載、風(fēng)載作用時(shí)，應(yīng)考慮哪些荷載組合？答：

2、 永久荷載+可變荷載（1分）永久荷載+半跨可變荷載（2分） 網(wǎng)架自重+半跨屋面板+施工荷載（2分）4. 在螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架中桿件的計(jì)算長(zhǎng)度Lo等于桿件幾何長(zhǎng)度 L ,而在焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架中桿 件的計(jì)算長(zhǎng)度Lo小于桿件幾何長(zhǎng)度 L,試說(shuō)明理由。答：在焊接球網(wǎng)架中，焊接球通過(guò)焊縫與桿件連接，由于焊接抗彎剛度大，工作性能接近于剛節(jié)點(diǎn)，故計(jì)算長(zhǎng)度 Lo<L ；（ 2.5分）而在螺栓球網(wǎng)架中，螺栓球通過(guò)螺栓與桿件連接，由于螺栓的抗彎剛度很小，工作性能接近于鉸節(jié)點(diǎn)。（2.5分）5在進(jìn)行網(wǎng)架桿件截面選擇時(shí)，需遵從哪些原則？答：（1）每個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)所選截面規(guī)格不宜過(guò)大，以方便加工與安裝，一般小跨度網(wǎng)架以三到五

3、種為宜，大、中跨度網(wǎng)架也不宜超過(guò)10種規(guī)格。（2）桿件宜選用壁厚較薄的截面，以使桿件在截面面積相同的條件下，能獲得較大的回轉(zhuǎn)半徑；有利于壓桿穩(wěn)定。（3）宜選用市場(chǎng)常供鋼管。（4）考慮到桿件材料負(fù)公差的影響，宜留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍?用有限單元法對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行分析時(shí)，采用了哪些基本假設(shè)？答：假定節(jié)點(diǎn)為鉸節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度，忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響；荷載作用在網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)上，桿件只承受軸力；材料在彈性階段工作，符合胡克定律；假定網(wǎng)架的變形很小，由此產(chǎn)生的影響予以忽略。7屋面排水坡度的做法共有幾種方式？這幾種方式有何特點(diǎn)？答：（1） 上弦節(jié)點(diǎn)上加小立柱找坡：當(dāng)小立柱較高時(shí)，應(yīng)注意小立柱自身的穩(wěn)定性，此法構(gòu)造比較

4、簡(jiǎn)單。（2）網(wǎng)架變高度：當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，會(huì)造成受壓腹桿太長(zhǎng)的缺點(diǎn)。（3）支承柱變高：采用點(diǎn)支撐的網(wǎng)架可用此法找坡。（4）整個(gè)網(wǎng)架起拱：一般用于大跨度網(wǎng)架。網(wǎng)架起拱后，桿件、節(jié)點(diǎn)的規(guī)格明顯增多，使網(wǎng)架的設(shè)計(jì)、制造、安裝復(fù)雜化。&焊接球節(jié)點(diǎn)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造和制造均較簡(jiǎn)單，球體外型美觀、具有萬(wàn)向性，可以連接任意方向的桿件。 缺點(diǎn)：用鋼量較大，節(jié)點(diǎn)用鋼量占網(wǎng)架總用鋼量的20%25% ;沖壓焊接費(fèi)工，焊接質(zhì)量要 求高， 現(xiàn)場(chǎng)仰焊、立焊占很大比重； 桿件下料長(zhǎng)度要求準(zhǔn)確； 當(dāng)焊接工藝不當(dāng)造成焊接變形 過(guò)大后難于處理。9. 空間結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)有何不同？答：平面結(jié)構(gòu) ,荷載作用方向平行于

5、結(jié)構(gòu)中面并沿結(jié)構(gòu)中面方向均勻分布,或不同平面的結(jié)構(gòu)單一在各向平面內(nèi)的平行荷載作用下相互間的合作效應(yīng)沒(méi)有影響或影響很小。 空間結(jié)構(gòu)， 具 有不宜分解為平面結(jié)構(gòu)體系的三維形體 ,具有三維受力特性 ,在荷載作用下呈空間工作的結(jié)構(gòu)。10. 空間結(jié)構(gòu)有哪幾種基本類型？各類基本類型有哪些主要形式？ 答：（1）實(shí)體結(jié)構(gòu)（薄殼、折板、平板） 。（2）網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（網(wǎng)架、網(wǎng)殼、立體桁架） 。（3） 張力結(jié)構(gòu)（懸索、薄膜）。（ 4）混合結(jié)構(gòu)（張弦梁（桁架）、斜拉網(wǎng)架（網(wǎng)殼）、索承網(wǎng) 殼）11. 何為實(shí)體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、弦力結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)？ 答：實(shí)體結(jié)構(gòu)：用鋼筋混凝土材料建造，內(nèi)部無(wú)空洞或空洞率很小的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)以薄膜壓

6、力為主，能充分發(fā)揮混凝土強(qiáng)度； 折板抗彎剛度大，可作為受彎和壓彎構(gòu)件；既是承重結(jié)構(gòu)，又是維護(hù)結(jié)構(gòu)；曲面殼體模板復(fù)雜，耗工、耗材、耗時(shí)。網(wǎng)格結(jié)構(gòu)：由標(biāo)準(zhǔn)化的 剛構(gòu)件和加大組成， 并按一定規(guī)律相連而成的高次超靜定空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 張力結(jié)構(gòu)： 通過(guò)對(duì) 索或膜施加預(yù)張力以后形成的結(jié)構(gòu)。 混合結(jié)構(gòu)： 幾種以上某兩種或幾種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)組合而成 的結(jié)構(gòu)。12. 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有哪些常用節(jié)點(diǎn)？ 答：焊接或螺接鋼板節(jié)點(diǎn)、焊接空心球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)、相貫節(jié)點(diǎn)、鑄鋼節(jié)點(diǎn)、我國(guó)自行 研制的嵌入式轂節(jié)點(diǎn)。13. 確定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的高度時(shí)，需要考慮哪些因素？答： 與屋面材料有關(guān)。 鋼筋混凝土板尺寸不宜過(guò)大， 否則安裝有困難， 一般不宜

7、超過(guò) 3m ；當(dāng)采用有檁體系構(gòu)造方案時(shí)，網(wǎng)架一般不超過(guò)6m。（ 3分） 與網(wǎng)架高度有一定比例關(guān)系。夾角過(guò)大、過(guò)小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造會(huì)產(chǎn)生困難。（2 分）14. 圓管截面具有哪些力學(xué)特點(diǎn)？ 答：回轉(zhuǎn)半徑大、截面特性無(wú)方向性、抗壓承載能力高。分為高頻電焊鋼管和無(wú)縫鋼管。15. 加襯環(huán)肋的焊接空心球是如何制作的？答：焊接空心球節(jié)點(diǎn)由兩塊圓鋼板經(jīng)加熱，壓成兩個(gè)半圓球，然后相對(duì)焊接而成。 當(dāng)球徑等于或大于 300mm 時(shí)，桿件內(nèi)力較大時(shí)，可在球內(nèi)加襯環(huán)肋，此肋應(yīng)與兩個(gè)半球焊牢，這樣 可提高承載力。16. 網(wǎng)架屋面排水坡可以采用幾種方法形成？各種方法有何特點(diǎn)？答：可采用以下四種方法：1） 整個(gè)網(wǎng)架起坡： 網(wǎng)架上下

8、弦桿仍保持平行， 將整個(gè)網(wǎng)架在跨中抬高， 但起拱高度過(guò)高會(huì) 改變網(wǎng)架內(nèi)力分布。2） 網(wǎng)架變高度： 可節(jié)省找坡小立柱的用鋼量， 還可降低弦桿內(nèi)力峰值， 使網(wǎng)架內(nèi)力趨于均 勻，但使桿件種類增多。3）上弦節(jié)點(diǎn)上加小立柱找坡： 改變小立柱高度可形成多種復(fù)雜的排水屋面， 構(gòu)造簡(jiǎn)單。 若 小立柱較高，應(yīng)驗(yàn)算其自身穩(wěn)定性，必要時(shí)采取加固措施。4）網(wǎng)架變高度和加小立柱相結(jié)合： 可降低小立柱高度， 增加其穩(wěn)定性， 并使網(wǎng)架高度變化 不大。17. 用于網(wǎng)架桿件的鋼管， 在截面面積不變的情況下， 壁厚宜選薄還是宜選厚？試說(shuō)明理由。 答：截面面積不變的情況下， 壁厚宜選薄， 這樣可使鋼管直徑較大， 能獲得較大的回轉(zhuǎn)半

9、徑， 有利于壓桿穩(wěn)定。18. 在焊接球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中，支座腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度為其幾何長(zhǎng)度的0.9，而其它腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度為其幾何長(zhǎng)度的 0.8 倍？試說(shuō)明理由。答：支座腹桿一般要比其他腹桿粗， 此時(shí)其桿件兩端約束比其他腹桿的弱， 故支座腹桿的計(jì) 算長(zhǎng)度要大于其他腹桿。19. 網(wǎng)架計(jì)算時(shí)采用了哪些假定？答：假定節(jié)點(diǎn)為鉸節(jié)點(diǎn)，忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響，桿件只承受軸力（2分）；假定網(wǎng)架的變形很小，可以采用小撓度理論進(jìn)行計(jì)算（1.5分）；假定網(wǎng)架的桿件材料為彈性材料，可以采用彈性方法進(jìn)行分析（ 1.5分）。20. 在確定網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ 答：確定網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題： 注意網(wǎng)格尺寸應(yīng)與屋面材

10、料相適應(yīng)。 當(dāng)屋面為鋼筋混凝土重屋面時(shí)， 一般不超過(guò) 3m；當(dāng)屋面為有檁體系的輕型屋面時(shí)，一般不大于6m°（ 2.5分） 注意網(wǎng)格尺寸與網(wǎng)架高度的關(guān)系。斜腹桿與弦桿的夾角應(yīng)為45° 55。較好，避免節(jié)點(diǎn)構(gòu)造發(fā)生困難。（ 2.5 分）21平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？答：平面結(jié)構(gòu)：荷載作用方向平行于結(jié)構(gòu)中面并沿結(jié)構(gòu)的中面法方向均勻分布，或不同平面的結(jié)構(gòu)單元在各自平面內(nèi)的平行荷載作用下，相互間的荷載效應(yīng)沒(méi)有影響或影響很小。（2.5 分）空間結(jié)構(gòu)： 具有不宜分解為平面結(jié)構(gòu)體系的三維形體， 具有三維受力特性， 在荷載作 用下呈空間工作的結(jié)構(gòu)。（ 2.5分）22網(wǎng)架變高度找坡與整個(gè)網(wǎng)架

11、起拱找坡相比，有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：整個(gè)網(wǎng)架起拱找坡的優(yōu)缺點(diǎn)如下：（ 2.5 分） 坡度過(guò)高會(huì)改變網(wǎng)架內(nèi)力分布，應(yīng)按網(wǎng)架實(shí)際尺寸進(jìn)行內(nèi)力分析； 網(wǎng)架的桿件尺寸變化少，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造趨于一致。改變網(wǎng)架高度找坡的優(yōu)缺點(diǎn)如下：（ 2.5分）跨中增高，減小弦桿內(nèi)力，整體內(nèi)力分布趨于均勻，弦桿級(jí)差較小；桿件長(zhǎng)度變化較多，特別是跨中斜腹桿，會(huì)因夾角過(guò)小而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜。23. 為何實(shí)腹鋼梁的經(jīng)濟(jì)性不如桁架？（ 4 分）答：實(shí)腹梁屬于受彎構(gòu)件， 截面的正應(yīng)力沿截面高度呈三角形變化，上下翼緣正應(yīng)力絕對(duì)值最大， 中和軸附近的正應(yīng)力較小； 截面的剪應(yīng)力沿高度呈拋物線分布， 中和軸附近剪應(yīng)力 較大，而靠近翼緣附近的剪應(yīng)力較

12、小。以簡(jiǎn)支梁為例，在梁的跨中，剪應(yīng)力很小，中和軸附 近的材料沒(méi)有充分發(fā)揮； 在梁的兩端，剪應(yīng)力較大，正應(yīng)力較小， 上下翼緣的材料沒(méi)有充分 發(fā)揮。即使兩端固定梁，盡管靠近兩端的材料能較好的發(fā)揮，但靠近跨中相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)， 材料利用率是比較差的（ 2 分）。桁架的桿件以承受軸力為主， 桿件截面的材料能得到充分的發(fā)揮， 可以根據(jù)軸力的大 小選擇不同的桿件和根據(jù)軸力的方向按長(zhǎng)桿受拉短桿受壓得原則布置桿件。盡管實(shí)腹梁也可以根據(jù)彎矩的變化相應(yīng)地改變截面，但構(gòu)造上不如桁架方便（ 2 分）。24. 當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí)，為何平面結(jié)構(gòu)的受力性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不如空間結(jié)構(gòu)？（8 分）答：平面結(jié)構(gòu)以單向傳力為主，僅承受作用

13、在其平面內(nèi)的荷載和作用；而空間結(jié)構(gòu)以空 間傳力為主， 可以承受任意方向的荷載和作用， 特別是地震作用， 故其抗震性優(yōu)于平面結(jié)構(gòu) （ 2 分）； 平面結(jié)構(gòu)需要設(shè)置支撐以保證其平面外的穩(wěn)定，通常情況下平面外的計(jì)算長(zhǎng)度大平 面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度；而空間結(jié)構(gòu)不需設(shè)置支撐， 其桿件互為支撐，空間剛度大，平面內(nèi)外的計(jì) 算長(zhǎng)度相等，整體性優(yōu)于平面結(jié)構(gòu)（ 2 分）； 平面結(jié)構(gòu)的形體比較單一，而空間結(jié)構(gòu)的形體卻很豐富，可根據(jù)實(shí)際需要選擇合理 的形體，得到受力更優(yōu)越的結(jié)構(gòu)（ 2 分）； 空間結(jié)構(gòu)的桿件數(shù)量雖比平面結(jié)構(gòu)多，但由于它良好空間傳力性能使得構(gòu)件的截面較小、整體剛度大， 當(dāng)跨度比較大時(shí)， 空間結(jié)構(gòu)的自重小于平面結(jié)

14、構(gòu)， 經(jīng)濟(jì)性更好 （2 分）。 25選擇網(wǎng)架桿件時(shí)，應(yīng)注意那些問(wèn)題？（8 分）答：滿足容許長(zhǎng)細(xì)比的要求（1分）； 滿足承載能力的要求，即桿件的強(qiáng)度和穩(wěn)定滿足要求（1分）； 滿足最小截面規(guī)格的要求（1分）； 規(guī)格不宜過(guò)多（1分）； 宜選用壁薄的截面（1分）； 宜選用市場(chǎng)常供鋼管（1分）； 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)的控制應(yīng)力應(yīng)考慮鋼管負(fù)公差的影響（1分）； 避免最大截面和最小截面會(huì)交于一點(diǎn)的情況（1分）。26桿件選用圓管比其它截面形式的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在那些方面？（4 分）答：截面回轉(zhuǎn)半徑大， 在計(jì)算長(zhǎng)度不變的情況下，可獲得更大的穩(wěn)定系數(shù)，抗壓承載能力 高（ 2 分）；截面無(wú)方向性，任意方向的力學(xué)性能和幾何特性都

15、是一樣的，特別適合球節(jié)點(diǎn)連接， 構(gòu)造簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛（ 2 分）。27. 空間結(jié)構(gòu)的合理性主要表現(xiàn)在那些方面？（ 5 分） 答：合理的結(jié)構(gòu)形體可以充分發(fā)揮材料的潛能。（ 1 分）合理的結(jié)構(gòu)形態(tài)具有良好的受力性能。（ 1 分） 結(jié)構(gòu)的空間大，剛度大，重量輕，經(jīng)濟(jì)合理。（ 2 分） 結(jié)構(gòu)形式豐富，生動(dòng)活潑，具有豐富的藝術(shù)表現(xiàn)力。（ 1 分）28. 在目前大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)中，為何網(wǎng)格結(jié)構(gòu)比實(shí)體結(jié)構(gòu)應(yīng)用更為廣泛？試說(shuō)明理由。（ 分） 答：網(wǎng)格結(jié)構(gòu)由許多形狀和尺寸都標(biāo)準(zhǔn)化的桿件與節(jié)點(diǎn)體系組成， 一般采用型鋼或鋼管材料， 按一定規(guī)律連接形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在空間交與桿節(jié)點(diǎn)， 形成復(fù)雜的空間高次超靜 定

16、結(jié)構(gòu)，具有相當(dāng)大的剛度，整體性強(qiáng)，能適應(yīng)不同方向，不同性質(zhì)的荷載，而且空間網(wǎng)格 結(jié)構(gòu)桿件主要受軸力，容易最大限度發(fā)揮材料性能，自重輕（ 5 分）。實(shí)體結(jié)構(gòu)一般采用鋼筋混凝土， 自重大， 對(duì)下部支承結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)不利； 施工時(shí)需要大量 的腳手架和模板，廢工廢材，且高空作業(yè)有較大的難度。（ 5 分） 29舉例說(shuō)明工程中那些結(jié)構(gòu)必須采用空間分析方法，那些結(jié)構(gòu)可以采用平面分析方法？ （ 10分） 答：任何一個(gè)結(jié)構(gòu)都是空間結(jié)構(gòu)， 都能承受來(lái)自不同方向的力的作用， 結(jié)構(gòu)中的每個(gè)構(gòu)件都 與不同平面內(nèi)的其他桿件相聯(lián)系， 但有時(shí)結(jié)構(gòu)被簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析， 簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu) 分析是有條件的，比如框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)

17、，框剪結(jié)構(gòu)，排架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)等都是建立 在平面假的的基礎(chǔ)上分析的（ 5 分）。平面結(jié)構(gòu)是假的結(jié)構(gòu)只在一個(gè)方向平面內(nèi)有剛度并受 力，而空間結(jié)構(gòu)必須考慮兩個(gè)方向的變形和受力。 當(dāng)規(guī)則布置而且能清楚的分出抗側(cè)單元的 結(jié)構(gòu)中這些單元在平面內(nèi)剛度較大， 出平面則剛度較小， 相互之間的聯(lián)系和約束又較小， 可 以簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)（ 5 分）。30焊接球和螺栓球相比，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？（5 分）答：焊接球的特點(diǎn)是：構(gòu)造和制作簡(jiǎn)單，球體外形美觀，具有萬(wàn)向性，可以連接任意方向的 桿件。缺點(diǎn)是由于球節(jié)點(diǎn)由厚鋼板制作， 所以在鋼板交接處應(yīng)力集中明顯， 球體受力不均勻， 鋼管與球體正交連接， 焊縫長(zhǎng)度等于鋼管周長(zhǎng)， 要求焊

18、縫與鋼管等強(qiáng)， 所以對(duì)焊接要求高 （ 2 分）。螺栓連接的優(yōu)點(diǎn)是：制作精度由廠家控制，現(xiàn)場(chǎng)裝配，施工速度快，制作費(fèi)用高，但是 安裝費(fèi)用低，便于拆卸。 缺點(diǎn)是組成節(jié)點(diǎn)的零件多，增加制作成本，安裝時(shí)是否擰緊也難以 控制，還要進(jìn)行密封盒防銹處理（ 3 分）。31、網(wǎng)架起拱的目的是什么？當(dāng)要求起拱時(shí)，撓度是如何要求的？ 答：網(wǎng)架起拱主要是為了消除人們?cè)谝曈X(jué)或心理上對(duì)建成的網(wǎng)架具有下垂的感覺(jué)。 當(dāng)要求起 拱時(shí)，拱度可取小于或等于網(wǎng)架短向跨度的1： 300。網(wǎng)架用作屋蓋時(shí)不得超過(guò)網(wǎng)架短向跨度的 1：250。當(dāng)網(wǎng)架用作樓層時(shí)參考混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范， 容許撓度取網(wǎng)架跨度的 1：300。32、為何螺栓球網(wǎng)架在實(shí)

19、際工程中的應(yīng)用比其它網(wǎng)架更廣泛？ 答：螺栓球節(jié)點(diǎn)對(duì)空間匯交的圓鋼管桿件適應(yīng)性強(qiáng)， 桿件連接不會(huì)產(chǎn)生偏心， 沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)焊接 作業(yè)，運(yùn)輸、安裝方便。并且螺栓球節(jié)點(diǎn)小，重量輕，節(jié)點(diǎn)用鋼量約占網(wǎng)架用鋼量的10% ，可用于任何形式的網(wǎng)架。 這種節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)架安裝極為方便， 可拆卸， 安裝質(zhì)量易得到保證，可 以根據(jù)具體情況采用散裝， 分條拼裝和整體拼裝等安裝方法， 所以栓球網(wǎng)架在實(shí)際工程中的 應(yīng)用比其它網(wǎng)架更廣泛。33、請(qǐng)畫出下列網(wǎng)架的剖面圖，并說(shuō)明理由。（注：考慮找坡，坡度5% ）1得分評(píng)分人五、計(jì)算題（共20分,每小題10分）1. 有一受拉空心球，直徑D為350mm厚度t為12mm連接于該球上的鋼管直徑 d

20、為140mm 若該鋼管的軸拉力為 480kN,若該球不考慮加肋，試問(wèn)其承載能力是否滿足要求。提示：受拉空心球的容許承載能力為Nt丨=0.55 ttd二f， f =193.5N/mm22. 有一受壓空心球，直徑D為350mm厚度t為12mm連接于該球上的鋼管直徑 d為140mm 若該鋼管的軸壓力為 800kN，若該球不考慮加肋，試問(wèn)其承載能力是否滿足要求。提示：受壓空心球的容許承載能力為Ncc 400td -13.3t2d2 /D解：NJ-1.0400 12 140 -13.3 122 1402/3503= 564.7 10 N= 564.7k800k、故該空心球的承載能力不滿足要求。3有一用4

21、5號(hào)鋼做成的高強(qiáng)螺栓，直徑為30mm有效截面為5.61cm2,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為245 N/mm2承受300kN的拉力，試問(wèn)其承載能力是否滿足要求。解：-：An 窣=0.93 245 561 =127.8 103 N = 127.8k* ： 300心故不滿足要求。4. 有一加肋空心球，直徑為 400mm壁厚為16mm連接于該球上的鋼管直徑為180mm壁厚為12mm若該鋼管的軸壓力為 900kN,試問(wèn)該空心球承載能力是否滿足要求？若取消肋后， 其承載能力是否滿足要求解：受壓空心球節(jié)點(diǎn)的承載力按下式進(jìn)行計(jì)算Nc < c(400td -13.3t2d2/D)加肋空心球的受壓承載力為：2 21.4

22、 (400 16 180 -13.3 16180 /400) = 1226.70kN Nc=900kN，滿足無(wú)加肋空心球的受壓承載力為：2 21.0 (400 16 180 -13.3 16180 /400) =876.2kN : Nc 900kN，不滿足5、有一跨度為 36X 36m的正交斜放網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，支承在600 X 600鋼筋混凝土柱上，柱高為26m支承平面弦桿截面的算術(shù)平均值為50cm，支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造使該網(wǎng)架沿邊界法向不能發(fā)生相對(duì)位移，當(dāng)溫度變化值為20oC時(shí)，試計(jì)算柱頂?shù)乃搅?。提示?、混凝土、鋼材的彈性模量分別為3.0 X 104N/mm、2.06 X 105N/mrn；2、鋼材的

23、線膨脹系數(shù)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值分別為1.2 X 10-5(°C)-1、215 N/mm2。解：柱子的水平剛度：3EJc3 3 104 6004/1260003=4500N /mm柱頂水平力可按下式計(jì)算:a tLL 2EAm Kc對(duì)本題來(lái)說(shuō)：L -36000mm,= 2將各項(xiàng)具體數(shù)據(jù)代入可得柱頂水平力:1.2 漢10 疋 20 汶 36000F18.42kN36000丄 22 2.06 1 05 50 1 0045006有兩個(gè)用45號(hào)鋼做成的咼強(qiáng)螺栓，直徑為分36mm 24mm有效截面分別為 817mrr、353mrK抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值均為 365 N/mm,承受的拉力280kN、120kN,試問(wèn)

24、這兩個(gè)高強(qiáng)螺栓的承 載能力是否滿足要求。解：高強(qiáng)螺栓的抗拉設(shè)計(jì)承載力按下式計(jì)算：Nt八Aftb直徑為36mm的高強(qiáng)螺栓的承載能力為:Nt =0.93 817 365 = 277.33kN : 280kN，不滿足要求直徑為24mm的高強(qiáng)螺栓的承載能力為：Nt =1.0 353 365 =128.8kN . 120kN，滿足要求7. 有一空心球上連接一根89 4.0和一根114 4，兩根鋼管的夾角為60°,間隙為15mm第一根鋼管的拉力為200kN,第二根鋼管的壓力為 280 kN，按構(gòu)造要求、承載能力要求、經(jīng)濟(jì)原則確定焊接球的規(guī)格。提示：1、受壓空心容許承載能力驗(yàn)算公式為Nc <

25、 c(400td _13.3t2d2/D)2 、受拉空心容許承載能力驗(yàn)算公式為I.nJ< 0.55 ttd二f3 、空心球的直徑與厚度之比為3045,球徑取50的倍數(shù)，厚度取2的倍數(shù)4 、所有材料均為 Q235B屈服強(qiáng)度為f =193.5N /mm2解：1、按構(gòu)造要求確定空心球的規(guī)格89+114+205D = d1 2a d2223mm，取 D 二 250mmn/32、按經(jīng)濟(jì)原則，取空心球的厚度250 t5.6mm，取 t = 6mm453、空心球的受壓承載力為：1.0400 6114-13.3621142/250 = 248.7103 N = 248.7kN ： 280kN不滿足要求，將壁厚取