07590759钢结构设计钢结构设计 一、填空题填空题 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常 采用 原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定 了 。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越 。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有 、 、 、和 等。 5、现行钢结构设计法是 。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设 性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为 性系杆。 8、柱头的传力过程为 。 9、柱脚由 、 、 、 、 组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的 要求决定的。 11、对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载 的 。 12、垂直于屋面坡度放置的檩条按 构件计算 13、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而 杆的内力 沿屋架跨度分布很不均匀。 14、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按 设 计。 15、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用 的原 则 16、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系 、 、 、 、 、 。 17、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的或设置 承受。 18、钢结构设计除 计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系 数设计表达式进行计算。 19、冷加工硬化，使钢材强度 ，塑性和韧性 ，所以普通钢结构中常用冷加 工硬化来提高钢材强度。参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常 采 等稳定性 原则。2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定 了 容许长细比 。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越 小 。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有 屋架 、 檩条 、 屋面材 料 、和 支撑 等。 5、现行钢结构设计法是 以概率理论为基础的极限状态设计法 。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设 刚 性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为 刚 性系杆。 8、柱头的传力过程为 N垫板顶板加劲肋柱身 。 9、柱脚由 底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板 组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的 刚度 要求决定的。 11、对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载 的 标准值 。 12、垂直于屋面坡度放置的檩条按 双向受弯 构件计算 13、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而 弦 杆的内力 沿屋架跨度分布很不均匀。 14、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按 压杆 设 计。 15、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用 等稳定 的 原则 16、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面 框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、 墙架结构体系。 17、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦 力或设置抗剪键承受。 18、钢结构设计除疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数 设计表达式进行计算。 19、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化 来提高钢材强度。四、简答题论述题 26、在选用钢材时应考虑哪些因素？ 27、设计实腹式檩条时应进行哪些验算？ 28、简述拉条的布置原则。 29、疲劳破坏分类？ 30、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？参考答案： 26、在选用钢材时应考虑哪些因素？答：结构的重要性、荷载情况、连接方法、结构所处的温度和环境、钢材 厚度。 27、设计实腹式檩条时应进行哪些验算？ 答： 实腹式檩条设计时可不考虑扭矩，按双向受弯构件计算，需验算强度、整 体稳定和刚度。 28、简述拉条的布置原则。 答：1）跨度小于 4m 可不设拉条，4-6m 在跨中设一道拉条，大于 6m 在 1/3 跨 度处设二道拉条。2）当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置斜拉条和直 撑杆。 29、疲劳破坏分类？ 答：1）高周疲劳（应力疲劳）：工作应力小于，没有明显的塑性变形，寿命大于次以上。典型对象：厂房吊车梁、游乐设施、桥梁、高耸塔架、海洋平台等在日常荷载下的疲劳破坏。2）低周疲劳（应变疲劳）工作应力达到或大于，有一定的塑性变形，寿命在次以内，甚至几百次、几十次。典型对象：强烈地震下的一般钢结构疲劳破坏。30、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则 答：面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和 刚度；使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；便于与其他构件连接；尽可能构造简单，制造省工，取材方便。论述题 21、钢结构的合理应用范围是根据什么决定的？ 22、为什么梯形屋架除按全跨荷载计算外，还要按半跨荷载进行计算？ 23、试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。 24、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？ 25、简述柱间支撑的作用？参考答案： 21、钢结构的合理应用范围是根据什么决定的？ 答：钢材的合理使用范围由钢材的特点所决定。钢结构主要应用于高、大、重型和轻型结 构。应用于重型工业厂房的主要原因是钢材具有较好的韧性和钢材轻质高强。应用于大跨 度结构、高耸结构和高层结构主要是由于钢材的轻质高强和机械化程度高。应用于可拆卸 和移动的结构也是因为钢材的轻质高强和连接方便。应用于容器和管道是由于钢材的强度 高且密闭性好等。 22、为什么梯形屋架除按全跨荷载计算外，还要按半跨荷载进行计算？答：因为对梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架等的少数斜腹杆（一般为跨中每 侧各两根斜腹杆）可能在半跨荷载作用下产生最大内力或引起内力变号，所以对这些 屋架还应根据使用和施工过程的荷载分布情况考虑半跨荷载的作用。 23、试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。 答：作用：为屋架上弦提供侧向支撑，承受山墙传来的风荷载等。 布置要求：上弦横向水平支撑最好设置在屋盖两端或温度区 段的第一柱间。但当两端第一柱间比中部缩进0.5m 时，也常设在 端部第二柱间。上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m。当房屋 纵向长度较大时，应在房屋长度中间再加设横向水平支撑。 24、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？ 答：面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整 体稳定性和刚度； 使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果； 便于与其他构件连接； 尽可能构造简单，制造省工，取材方便。 25、简述柱间支撑的作用？ 答： 1）承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷 载、纵向地震力等。 2）减少柱在平面外的计算长度。3) 保证厂房的纵向刚度。论述题 16、三角形、梯形、平行弦横加各适用于哪些屋盖体系？17、试述吊车梁的类型及其应用范围？18、布置柱网时应考虑哪些因素？19、为什么要设置温度缝？20、厂房柱有哪些类型？它们的应用范围如何？参考答案： 16、三角形、梯形、平行弦横加各适用于哪些屋盖体系？答：三角形屋架主要用于屋面坡度较大的有檩条屋盖结构中或中、小跨度的轻型屋面结构中。梯形屋架一般用于屋面坡度较小的屋盖结构中，现已成为工业厂房屋盖结构的基本形式。平行弦屋架一般用于单坡屋面的屋架及托架或支撑体系中。17、试述吊车梁的类型及其应用范围？答：吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承情况分为简支和连续。实 腹简支吊车梁应用最广，当跨度及荷载较小时，可采用型钢梁，否则采用焊接梁，连续梁比简支梁用料经济，但由于它受柱的不均匀沉降影响较明显，一般很少应用；下撑式吊车 梁和桁架式吊车梁用钢量较少，但制造费工、高度较大，桁架式吊车梁可用于跨度大但起 重量较小的吊车梁中。18、布置柱网时应考虑哪些因素？答：柱网布置主要是根据工艺、结构与经济的要求确定。此外，还要考虑建筑内其他部分 与柱网的协调，如基础、地下管道、烟道等。19、为什么要设置温度缝？答：当厂房平面尺寸很大时，由于温度影响会使构件内产生很大的温度应力，并导致墙和 屋面的破坏，因此要设置温度缝。20、厂房柱有哪些类型？它们的应用范围如何？答：厂房横向框架柱按其形式可分为等截面柱、均匀变截面柱、台阶式柱和分离式柱。等 截面柱适用于吊车起重量小于 200kN 的车间；均匀变截面柱适用于轻钢结构厂房；台阶式 柱适用于传统厂房；分离式柱一般较台阶式柱费钢材，上部刚度较小，但在吊车起重量较 大而厂房高度小于 18m 时采用分离式柱，还可用在有扩建的厂房中，吊车荷载比较大而厂 房用压型钢板做屋面的厂房中。论述题 1111、简述在什么情况下，宜设置屋架下弦横向水平支撑？ 12、试述屋面支撑的种类及作用。 13、如何确定桁架节点板厚度？一个桁架的所有节点板厚度是否相同？ 14、檩条分实腹式和格沟式，这两种结构形式各适用于哪种情况？ 15、为什么檩条要布置拉条？是不是凡是檩条均配置拉条？参考答案： 1111、简述在什么情况下，宜设置屋架下弦横向水平支撑？ 答： 下承式屋架跨度24m 时，或厂房内有振动设备，(A6 级以上)重级工 作制桥式吊车或起重量在 30t 以上中级工作制(A4 级以上)桥式吊车时。 山墙抗风柱支承于屋架下弦时。 屋架下弦设有悬挂吊车(或悬挂运输设备)时。 在屋架下弦平面设置纵向支撑时。 采用弯折下弦屋架时。 12、试述屋面支撑的种类及作用。 答：种类：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖 向支撑、系杆。 作用：1、保证屋盖结构的几何稳定性2、保证屋盖结构的空间刚度和整体性3、为受压弦杆提供侧向支撑点4、承受和传递纵向水平力5、保证结构在安装和架设过程中的稳定性13、如何确定桁架节点板厚度？一个桁架的所有节点板厚度是否相同？ 答：节点板上应力分布比较复杂，一般不作计算，通常节点板厚度可根据腹杆 （梯形屋架）或弦杆（三角形屋架）的最大内力选用。一个桁架的所有节点板 厚度不相同。 14、檩条分实腹式和格沟式，这两种结构形式各适用于哪种情况？ 答：实腹式檩条构造简单，制造几安装方便，常用于跨度为 3-6m 的情况；当檩条跨度大于 6m 时，采用格构式檩条。 15、为什么檩条要布置拉条？是不是凡是檩条均配置拉条？