建筑钢结构设计复习题及答案

《建筑钢结构设计》复习提纲

《钢结构设计原理》

第九章 单层厂房钢结构

1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些？(P305、317) 各有什么作用？

答：⑴柱间支撑分为上柱（层）支撑和下柱（层）支撑（★吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成部分，承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力）。

柱间支撑作用：①组成坚强的纵向构架，保证单层厂房钢结构的纵向刚度

②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受纵向地震作用，并将这些力和作用传至基础

③可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度

⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成 屋盖支撑作用：①保证屋盖形成空间几何不变结构体系，增大其空间刚度

②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载（如风荷载、吊车制动力、地震力等），并将其传至屋架支座 ③为上、下弦杆提供侧向支撑点，减小弦杆在屋架平面外的计算长度，提高其侧向刚度和稳定性 ④保证屋盖结构安装时的便利和稳定

2、屋盖支撑系统应如何布置？（可能考作图题）

答：参考书P313-315 及 图9.4.3

3、檩条有哪些结构型式，是什么受力构件，需要验算哪些项目？（P317－319）

答：结构形式：实腹式和桁架式：檩条通常是双向弯曲构件，需要验算强度、整体稳定、刚度。

4、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条

答：作用：为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形，减小My 以及增加抗扭刚度，设置檩条拉条以减小该方向的檩条跨度（课件）

如何设置：当檩条的跨度4~6 m 时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为6m 以上时，应布置两道拉条。屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z 形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时，可只设直拉条并与其连接。

5、 压型钢板根据波高的不同，有哪些型式，分别可应用于哪些方面？(P323)

答：高波板：波高>75mm ，适用于作屋面板

中波板：波高50~75mm ，适用于作楼面板及中小跨度的屋面板

低波板：波高<50mm ，适用于作墙面板

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 =；

2

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。