建筑钢结构设计复习题及答案

6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式？(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系？(P327)

答：普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。

梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式。

7、 在进行梯形屋架设计时，为什么要考虑半跨荷载作用？

答：梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉，而半跨荷载时受压，由拉杆变为压杆为不利受力情况之一。

8、 屋架中，汇交于节点的拉杆数越多，拉杆的线刚度和所受的拉力越大时，则产生的约束作用越大，压杆在节点处的嵌固程度越大，压杆的计算长度越小，根据这个原则桁架杆件计算长度如何确定?(P331-332) 此题答案仅供参考

答：⑴桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少，本身刚度大，则0x l l =；

其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少，近似铰接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大，则00.8x l

l = ； ⑵桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形，节点板抗弯刚度很小，相当于板铰，取01y l

l =； 1l 范围内，杆件内力改变时，则

2011(0.750.25)y N l l N =+ ⑶斜平面：腹杆计算长度 00.9y l l =

9、 选择屋架杆件截面时应选择壁薄肢宽截面，以节省材料，画出屋架中常用角钢截面形式并说明其适用位置

答：P335表9.6.3

10、 由双角钢组成T 形或十字形截面的的杆件，为保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离加设填板以使两个角钢有足够的连系，填板间距有何要求？(P335-336)

答：填板间距：对压杆4d l i ≤，对拉杆80d l i ≤；在T 形截面中，i 为一个角钢对平行于填板的自身形心轴的回旋半径；在十字形截面中i 为一个角钢的最小回旋半径；

11、 屋架节点板厚度如何确定？，中间节点板厚度与支座节点板厚度有何关系？中间节点板厚度与填板厚度有何关系？(P336)

答：节点板的厚度对于梯形普通钢桁架等可按受力最大的腹杆内力确定，对于三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定；在同一榀桁架中，所有中间节点板均采用同一种厚度，支座节点板由于受力大且很重要，厚度比中间的增大2mm ；中间节点板厚度与填板厚度相等

12、 屋架上弦杆有非节点荷载作用应如何设计？杆件局部弯矩如何确定？

答：⑴把节间荷载化为节点荷载，计算屋架在节点荷载作用下轴力

⑵计算节间荷载产生的局部弯矩

⑶按压弯构件进行计算

13、角钢宜切肢尖不宜切肢背。

14、钢结构节点设计时应遵循的基本原则是什么？

答：(P265) ⑴连接节点应有明确的传力路线和可靠的构造保证。传力应均匀和分散，尽可能减少应力集中现象。在节点设计过程中，一方面要根据节点构造的实际受力状况，选择合理的结构计算简图；另一方面节点构造要与结构的计算简图相一致。避免因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态，并尽可能地使节点计算简图接近于节点实际工作情况。

⑵便于制作、运输和安装。节点构造设计是否恰当，对制作和安装影响很大。节点设计便于施工，则施工效率高，成本降低；反之，则成本高，且工程质量不易保证。所以应尽量简化节点构造。

⑶经济合理。要对设计、制作和施工安装等方面综合考虑后，确定最合适的方案。在省工时与省材料之间选择最佳平衡。尽可能减少节点类型，连接节点做到定型化、标准化。

总体来说，首先节点能够保证具有良好的承载能力，使结构或构件可以安全可靠地工作；其次则是施工方便和经济合理。

《钢结构设计》

第二章钢—混凝土组合结构

1．组合梁依据其钢和混凝土的交界面上抗剪连接件的纵向水平抗剪能力，有哪些形式？(P14)

答：完全抗剪连接组合梁和部分抗剪连接组合梁

2、钢混凝土组合梁按换算截面计算组合梁的挠度时，如何考虑混凝土翼板与钢梁间的滑移效应。连续组合梁按什么截面计算梁挠度。(P23倒3-4段)

答：当按换算截面计算组合梁的挠度时，尚应考虑混凝土翼板与钢梁间的滑移效应对组合梁的抗弯刚度进行折减。对于连续组合梁，考虑到在中间支座负弯矩区处混凝土翼板受拉开裂，规定在距中间支座两侧各0.15l（l 为梁跨度）范围内，不计受拉区混凝土对刚度的影响，但应计入翼板有效宽度e b范围内配置的纵向钢筋的作用，其余区段仍取折减刚度。最后按变截面梁计算连续组合梁的挠度。

3、组合梁验算需要验算项目？（P15）

答：⑴组合梁正截面受弯承载力验算

⑵组合梁受剪承载力验算

⑶组合梁栓钉连接件验算

4、钢混凝土组合梁栓钉及附近混凝土承受什么作用，有哪些破坏形式？栓钉抗剪承载力与哪些因素有关？(P20

倒1段)

答：在栓钉根部混凝土受局部承压作用，而栓钉本身承受剪、弯、拉作用；

主要有两种破坏形式：栓钉周围混凝土被挤压破坏或栓钉杆被剪断；

有关因素：栓钉截面面积、混凝土弹性模量、混凝土的强度等级；

第三章多高层钢结构

1．钢结构连接根据被连接构件间的传力和相对变形性能，分为刚接、半刚接和铰接三类。

2、次梁与主梁的连接形式按其连接相对位置不同，可分为叠接和平接。(《钢结构设计原理》P266-267)

3、多高层钢结构按其抗侧力体系可分为哪些结构型式？(P67)

答：框架结构体系、框架—支撑结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系

△4、多高层钢结构平面应如何布置以有利于结构抗风和抗震？(P63)

答：书上没有具体的提到，大家参考P63-64

5、框架结构梁柱连接有哪些形式(刚接、半刚接)，什么情况下采用刚接、半刚接？在水平荷载作用下变形的特

点？（P67倒3段）

答：框架结构梁柱连接有刚接和半刚接两种形式；

一般情况下，尤其是地震区的建筑采用框架结构时，应采用刚接框架。某些情况下，为加大结构的延性，或防止梁与柱连接焊缝的脆断，也可采取半刚性连接框架，但其外围框架一般仍采用刚接框架；

在水平荷载作用下，变形主要以剪切变形为主（框架在水平荷载作用下容易产生较大的水平位移，会导致竖向荷载对结构产生附加内力，使结构的水平位移进一步增加，从而降低结构的承载力和整体稳定性，这种现象称为P—△效应）

6、钢框架结构梁柱节点腹板域应该验算哪些项目？节点域的剪切变形对框架的水平位移和内力的有何影响？（P94-95）

答：节点域在周边剪力和弯矩作用下，柱腹板存在屈服和局部失稳的可能性，故需要验算其稳定性和抗剪强度；（第二问书上没找到答案哈）

7、多、高层建筑钢结构采用什么什么计算模型？什么情况下采用平面计算模型，什么情况下采用空间计算模型？(P79第4)点）

答：一般情况下可采用平面抗侧力结构的空间协同计算模型；当结构布置规则，质量及刚度沿高度分布均匀，不计扭转效应时，采用平面计算模型；当结构平面或立