建筑钢结构设计复习思考题(含参考答案)

《建筑钢结构设计》复习思考题2016.11.24

第1章轻型门式刚架结构

1.单层门式刚架结构有哪些特点？

（1）质量轻

（2）工业化程度高，施工周期短

（3）综合经济效益高

（4）柱网布置比较灵活

2.轻型门式刚架的适用范围及截面形式？柱脚形式？

(1).屋面荷载较小，横向跨度为12～48m

(2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。

(3).当厂房横向跨度不超过15m，柱高不超过6m时，屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大于15m，柱高超过6m时，宜采用变截面刚架形式。

门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。

当吊车起重量≥5吨时应考虑设置刚性柱脚。当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时为刚接柱脚。

3.什么是摇摆住？

摇摆柱：梁柱节点铰接连接

4.门式刚架柱间支撑的布置原则是什么？

柱间支撑的间距应根据房屋柱距、纵向受力情况、温度以及安装条件确定，无吊车时宜取30m-45m，端部柱间支撑宜设置在第一或第二柱间。

●当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；有吊车时，下层柱间支撑

宜设置在温度区中部。柱间支撑间距不大于50m。

●端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。

5.门式刚架所受的荷载有哪些？风荷载在规范中是怎么考虑的，风荷

载标准值如何计算？风荷载系数是什么？

风荷载系数 w考虑了结构内、外风压最大值组合。风可以从任意方向吹来，需要考虑“鼓风效应”（+i）和“吸风效应”（-i）分别与外部压力系数组合的两种工况。设计时，两种工况均需要考虑，取最不利工况。

6.荷载效应组合的原则是什么？

（1）屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大者

（2）积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大者同时考虑

（3）施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑

（4）多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定

（5）当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑

7.刚架侧移计算的原则是什么？

（1）变截面门式刚架柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。

（2）如果最后验算时刚架的侧移不满足要求，即需要采用下列措施之一进行调整：

a.放大柱或梁的截面尺寸；

b.改铰接柱脚为刚接柱脚；

c.把多跨框架中的摇摆柱改为上端和梁刚接的节点连接形式。

8.变截面柱在整体稳定计算时，内力和截面的取值有什么特点？

这里按新规范，变化很大：

公式中的轴力、弯矩、有效截面积、截面模量都是以大端计算；

新增加一个与长细比有关的修正系数。

9.变截面梁的整体稳定计算有什么特点？

(1)当斜梁坡度不超过1：5时，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定（接近梁）。

(2)实腹式刚架斜梁的平面外计算长度，取侧向支承点的间距。当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。

(3)当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，除应按规范规定验算腹板上边缘正应力、剪应力和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应满足相关公式的要求。

10.隅撑有什么作用？隅撑布置的原则是什么？规范中隅撑的设计方法

是什么？

(1)当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑(山墙处刚架仅布置在一侧)作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。

(2) 隅撑间距须根据斜梁的强度和稳定承载力确定。一般取3倍隅撑间距的梁段进行验算。

(3)隅撑应根据规范规定按轴心受压构件的支撑来设计。隅撑截面选用单根等边角钢，轴向压力按公式计算

11.刚架连接节点的形式和构造特点？

斜梁与柱的连接及斜梁拼接

一般采用高强螺栓－端板连接，按刚接节点设计，其形式：端板斜放、端板平放、端板竖放

节点有加腋与不加腋两种基本形式。在加腋形式中又有梯形加腋与曲线加腋之分，一般采用梯形加腋并在加腋部分的两端设置加劲肋及侧向支撑，以保证该加腋部分的稳定性。

12.檩条的设计特点？檩条的设计方法？

(1)当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。

(2)拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件。为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。

(3)檩条的荷载和荷载组合

a.1．2×永久荷载+1．4×max{屋面均布活荷载，雪荷载}；

b.1.2×永久荷载+1．4×施工检修集中荷载换值。

c.当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进行下式的荷载组合：1.0×永久荷载+1．4×风吸力荷载。

(4)檩条的截面选择—强度、整体稳定（如檩条之间设有拉条，则可不验算整体稳定）、变形

(5)根据受力特点，檁条应按双向受弯构件进行内力计算和截面设计。

(6)檁条在进行内力分析时，内力计算与拉条的布置有关，当布置一道或两道拉条时，在水平荷载qx作用下按两跨或三跨连续梁计算。（见习题）

(7)拉条布置应考虑风荷载影响，按实际受力计算拉条截面，并满足构造要求。

13.檩条的连接和构造如何实现？

檩条一般用檩托与屋架上弦相连，檩托用短角钢做成，先焊在屋架上弦，然后用C级螺栓（不少于2个）或焊缝与檩条连接

14.拉条的作用是什么？

拉条作为檩条的平面外支承点，减少了檩条的平面外的计算长度，增加了它的平面外的稳定性（有拉条时不用计算平面外的整体稳定）。

15.压型钢板的种类有哪些？压型钢板如何命名？

⑴镀锌压型钢板⑵彩色涂层压型钢板⑶锌铝复合涂层压型钢板

表示方法：YX波高-波距-有效覆盖宽度。

16.压型钢板截面几何特性的计算方法是什么？

计算单元:采用单槽口作为计算单元，

用其板厚的中线来计算截面特性。以此算得的截面特性A、I，乘以板厚t，便是单槽截面的各几何特性值。当板件的受压部分为部分有效时，应采用有效宽度代替它的实际宽度。

17.压型钢板的荷载计算及荷载效应组合的特点？

(1)当屋面板为单层压型钢板构造时，永久荷载仅为压型钢板的自重；

(2)当屋面板为双层板构造时(中间设置玻璃棉保温层)，作用在底板(下层压型钢板)上的永久荷载除其自重外，还需考虑保温材料和龙骨的重量。

(3)设计或选用屋面压型钢板时，应考虑风吸力引起截面应力反号的影响，此时，不计入风吸力外所有可变荷载效应的影响，构件自重的荷载分