鋼結構設計試題

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（1/201/8 ），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（ 屋蓋橫向支撐 ），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（ 剛性 ）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

2、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（ ）。1、12018 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（1A2A 3D4B5D6C7A 8C9C10C1、梯形鋼屋架受壓桿件其合理截面形式，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

3、豎桿中的內(nèi)力 (B) 下弦桿中的最大內(nèi)力 (C) 上弦桿中的最大內(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)

4、 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 (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四、作圖題（1

5、0分）1、完成下列主次梁鉸接和剛接連接答案一、填空題（每空2分，共計20分）1、12018 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）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)

6、點為空間鉸接節(jié)點，桿件只承受軸力；(2)結構材料為完全彈性，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4060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?shù)爻槿ヒ恍┫覘U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

7、接梁柱鉸接： 梁柱剛接： 建筑鋼結構設計復習提綱鋼結構設計原理第九章 單層廠房鋼結構1、重、中型工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)有哪些？(P305、317) 各有什么作用？答：柱間支撐分為上柱（層）支撐和下柱（層）支撐（吊車梁和輔助桁架作為撐桿是柱間支撐的組成部分，承擔并傳遞單層廠房鋼結構縱向水平力）。柱間支撐作用：組成堅強的縱向構架，保證單層廠房鋼結構的縱向剛度承受單層廠房鋼結構端部山墻的風荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應力等，在地震區(qū)尚應承受縱向地震作用，并將這些力和作用傳至基礎可作為框架柱在框架平面外的支點，減少柱在框架平面外的計算長度屋蓋支撐由上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支

8、撐、系桿組成屋蓋支撐作用：保證屋蓋形成空間幾何不變結構體系，增大其空間剛度承受屋蓋各種縱向、橫向水平荷載（如風荷載、吊車制動力、地震力等），并將其傳至屋架支座為上、下弦桿提供側向支撐點，減小弦桿在屋架平面外的計算長度，提高其側向剛度和穩(wěn)定性保證屋蓋結構安裝時的便利和穩(wěn)定2、屋蓋支撐系統(tǒng)應如何布置？（可能考作圖題）3、檁條有哪些結構型式，是什么受力構件，需要驗算哪些項目？（P317319）答：結構形式：實腹式和桁架式：檁條通常是雙向彎曲構件，需要驗算強度、整體穩(wěn)定、剛度。4、設置檁條拉條有何作用？如何設置檁條拉條答：作用：為了減小檁條沿屋面方向的彎曲變形，減小My以及增加抗扭剛度，設置檁條拉條以

9、減小該方向的檁條跨度（課件）如何設置：當檁條的跨度46 m時，宜設置一道拉條；當檁條的跨度為6m以上時，應布置兩道拉條。屋架兩坡面的脊檁須在拉條連接處相互聯(lián)系，或設斜拉條和撐桿。Z形薄壁型鋼檁條還須在檐口處設斜拉條和撐桿。當檐口處有圈梁或承重天溝時，可只設直拉條并與其連接。5、 壓型鋼板根據(jù)波高的不同，有哪些型式，分別可應用于哪些方面？(P323)答：高波板：波高75mm，適用于作屋面板中波板：波高5075mm，適用于作樓面板及中小跨度的屋面板低波板：波高50mm，適用于作墻面板6、普通鋼桁架按其外形可分為哪些形式？(P326),梯形屋架有哪些腹桿體系？(P327)答：普通桁架按其外形可分為三

10、角形、梯形及平行弦三種。 梯形桁架的腹桿體系有人字式、再分式。7、 在進行梯形屋架設計時，為什么要考慮半跨荷載作用？答：梯形屋架中部某些斜桿可能在全跨荷載時受拉，而半跨荷載時受壓，由拉桿變?yōu)閴簵U為不利受力情況之一。8、 屋架中，匯交于節(jié)點的拉桿數(shù)越多，拉桿的線剛度和所受的拉力越大時，則產(chǎn)生的約束作用越大，壓桿在節(jié)點處的嵌固程度越大，壓桿的計算長度越小，根據(jù)這個原則桁架桿件計算長度如何確定?(P331-332) 此題答案僅供參考答：桁架平面內(nèi)：弦桿、支座斜桿、支座豎桿-桿端所連拉桿少，本身剛度大，則；其他中間腹桿：上弦節(jié)點所連拉桿少，近似鉸接或者下弦節(jié)點處、下弦受拉且剛度大，則 ；桁架平面外：對

11、于腹桿發(fā)生屋架外的變形，節(jié)點板抗彎剛度很小，相當于板鉸，??；范圍內(nèi)，桿件內(nèi)力改變時，則 斜平面：腹桿計算長度 9、 選擇屋架桿件截面時應選擇壁薄肢寬截面，以節(jié)省材料，畫出屋架中常用角鋼截面形式并說明其適用位置10、 由雙角鋼組成T形或十字形截面的的桿件，為保證兩個角鋼共同工作，在兩角鋼間每隔一定距離加設填板以使兩個角鋼有足夠的連系，填板間距有何要求？(P335-336)答：填板間距：對壓桿，對拉桿；在T形截面中，i為一個角鋼對平行于填板的自身形心軸的回旋半徑；在十字形截面中i為一個角鋼的最小回旋半徑；11、 屋架節(jié)點板厚度如何確定？，中間節(jié)點板厚度與支座節(jié)點板厚度有何關系？中間節(jié)點板厚度與填板

12、厚度有何關系？(P336)答：節(jié)點板的厚度對于梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內(nèi)力確定，對于三角形普通鋼桁架則按其弦桿最大內(nèi)力確定；在同一榀桁架中，所有中間節(jié)點板均采用同一種厚度，支座節(jié)點板由于受力大且很重要，厚度比中間的增大2mm；中間節(jié)點板厚度與填板厚度相等12、 屋架上弦桿有非節(jié)點荷載作用應如何設計？桿件局部彎矩如何確定？答：把節(jié)間荷載化為節(jié)點荷載，計算屋架在節(jié)點荷載作用下軸力計算節(jié)間荷載產(chǎn)生的局部彎矩按壓彎構件進行計算13、角鋼宜切肢尖不宜切肢背。14、鋼結構節(jié)點設計時應遵循的基本原則是什么？答：(P265) 連接節(jié)點應有明確的傳力路線和可靠的構造保證。傳力應均勻和分散，盡可能減少應

13、力集中現(xiàn)象。在節(jié)點設計過程中，一方面要根據(jù)節(jié)點構造的實際受力狀況，選擇合理的結構計算簡圖；另一方面節(jié)點構造要與結構的計算簡圖相一致。避免因節(jié)點構造不恰當而改變結構或構件的受力狀態(tài)，并盡可能地使節(jié)點計算簡圖接近于節(jié)點實際工作情況。便于制作、運輸和安裝。節(jié)點構造設計是否恰當，對制作和安裝影響很大。節(jié)點設計便于施工，則施工效率高，成本降低；反之，則成本高，且工程質(zhì)量不易保證。所以應盡量簡化節(jié)點構造。經(jīng)濟合理。要對設計、制作和施工安裝等方面綜合考慮后，確定最合適的方案。在省工時與省材料之間選擇最佳平衡。盡可能減少節(jié)點類型，連接節(jié)點做到定型化、標準化。 總體來說，首先節(jié)點能夠保證具有良好的承載能力，使結

14、構或構件可以安全可靠地工作；其次則是施工方便和經(jīng)濟合理。鋼結構設計第二章 鋼混凝土組合結構1組合梁依據(jù)其鋼和混凝土的交界面上抗剪連接件的縱向水平抗剪能力，有哪些形式？(P14)答：完全抗剪連接組合梁 和 部分抗剪連接組合梁2、鋼混凝土組合梁按換算截面計算組合梁的撓度時，如何考慮混凝土翼板與鋼梁間的滑移效應。連續(xù)組合梁按什么截面計算梁撓度。(P23倒3-4段)答：當按換算截面計算組合梁的撓度時，尚應考慮混凝土翼板與鋼梁間的滑移效應對組合梁的抗彎剛度進行折減。對于連續(xù)組合梁，考慮到在中間支座負彎矩區(qū)處混凝土翼板受拉開裂，規(guī)定在距中間支座兩側各0.15l（l為梁跨度）范圍內(nèi)，不計受拉區(qū)混凝土對剛度的

15、影響，但應計入翼板有效寬度范圍內(nèi)配置的縱向鋼筋的作用，其余區(qū)段仍取折減剛度。最后按變截面梁計算連續(xù)組合梁的撓度。3、組合梁驗算需要驗算項目？（P15）答：組合梁正截面受彎承載力驗算組合梁受剪承載力驗算 組合梁栓釘連接件驗算4、鋼混凝土組合梁栓釘及附近混凝土承受什么作用，有哪些破壞形式？栓釘抗剪承載力與哪些因素有關？(P20倒1段)答：在栓釘根部混凝土受局部承壓作用，而栓釘本身承受剪、彎、拉作用； 主要有兩種破壞形式：栓釘周圍混凝土被擠壓破壞 或 栓釘桿被剪斷； 有關因素：栓釘截面面積、混凝土彈性模量、混凝土的強度等級；第五章 門式剛架輕型鋼結構1、掌握輕型門式剛架結構組成，支撐布置答：P256圖5.12、繪圖說明門式剛架常用的結構形式？答：P257 圖5.23、.輕型單層框架斜梁與柱采用端板連接有哪些？（P274）答：端板豎放、端板橫放、端板斜放4、門式剛架粱腹板應如何設置橫向加勁肋，其中間橫向加勁肋承受什么荷載？（P271倒1）答：門式剛架梁腹板與中柱連接處、較大集中荷載作用處和翼緣轉折處設置橫向加勁