钢结构期末考试试题2

2.空间稳定体：是由相邻两屋架和它们之间的上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑以及两端和跨中竖直面内的垂直支撑所组成的。
3.空间杆系有限元法：也称空间位移法，分析时以网架的杆件为基本单元，以节点位移为基本未知量。先由杆件内力与节点位移之间的关系建立单元刚度矩阵，然后根据各节点平衡及变形协调条件建立结构的节点荷载和节点位移间关系，形成结构总刚度矩阵和总刚度方程。刚度方程是以节点位移为未知量的线性方程组。引入边界条件后，求解出个节点位移值。最后由杆件单元内力与节点位移间关系求出杆件内力。
11．属于平面结构体系的大跨度结构有：梁式结构、平面刚架和拱式结构。
12．双层网架的常用形式按组成单元来划分，有平面桁架系网架、四角锥体系网架和三角锥体系网架。
13．目前国内常用的网架节点形式主要有：焊接空心球节点、螺栓球节点、焊接钢板节点、焊接钢管节点和杆件直接汇交节点。
14.梁与柱的刚性连接是多、高层钢结构的常见形式，一般有三种作法：完全焊接、完全栓接和栓焊混合。
6．受剪普通螺栓连接的破坏形式有：螺栓杆剪断、孔壁挤压、钢板被拉断、钢板剪断和螺栓弯曲。
7.梁柱连接按转的有三角形、梯形、和平行弦三种。
9.屋盖的支撑有:上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
10.厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系。
一、填空题（每空1分，共25分）
1．钢结构的连接方法可分为焊接、铆接、普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
2．焊缝中可能存在裂纹、气孔、烧穿和未焊透等缺陷。
3．角焊缝分正面角焊缝和侧面角焊缝。
4.焊缝连接计算中，假定破坏截面发生在有效截面上。
5．单个普通螺栓承受剪力时，螺栓承载力应取抗剪承载力和承压承载力的较小值。
(10分)
解：（1）Ｎｂｖ＝０.９ｎｆμＰ＝0.9×2×0.45×125=101.3kN
所需螺栓数：n=N/Ｎｂｖ=800/101.3=7.9〈9个；
此连接满足要求。（13分）
3．简述屋盖支撑的作用。(6分)
答：（1）保证屋盖结构的几何稳定性；（2）保证屋盖的刚度和空间整体性；（3）为弦杆提供适当的侧向支承点；（4）承担并传递荷载；（5）保证结构安装时的稳定与方便；（6分）
4．按照索的使用方式及受力特点，可将悬索结构分为哪些形式？(6分)
答：按照索的使用方式及受力特点，可将悬索结构分为：单层悬索体系、预应力双层悬索体系、预应力鞍形索网、预应力横向加劲单层索系、预应力索拱及张弦结构、悬挂薄壳、张拉整体结构、索膜结构及混合悬挂结构等形式。（6分）
三、问答题（每题6分，共30分）
1．简述高强度螺栓预拉力设计值 中，四个系数分别考虑了什么因素？(6分)
答：高强度螺栓预拉力设计值 中，四个系数分别考虑了以下因素：（6分）
①拧紧螺帽时螺栓同时受到由预拉力引起的拉应力和由螺纹力矩引起的扭转剪应力作用,系数1.2为考虑拧紧螺栓时扭矩对螺杆的不利影响系数;
5．简述多高层房屋结构的类型。(6分)
答：多高层房屋结构的类型有：纯框架结构、柱-支撑体系、框-支撑体系、框剪或框筒体系、筒中筒体系、束筒体系、芯筒体系、巨型支撑体系、支撑框筒结构。（6分）
四、计算题（共25分）
1．右图所示为角焊缝连接，满焊，不考虑起、落弧影响，焊条E43，
ffw=160N/m2,钢材Q235，求最大静载设计值F。(10分)
4.索膜结构：索膜结构是利用刚性构件提供支点，将钢索和膜悬挂起来，利用拉索对膜面施加足够预拉力将膜材料绷紧形成具有一定形状和刚度的结构。
5.中心支撑:高层钢结构中的竖向支撑通常呈贯通整个建筑物高度的平面桁架形式，它是通过在两根柱构件间设置一系列斜腹杆构成的。当这些斜腹杆都连接与梁柱节点时称为竖向中心支撑。
②为了弥补施工时高强度螺栓预拉力的松弛损失，在确定施工控制预拉力时，考虑了为预拉力设计值1/0.9的超张拉，即超张拉系数取0.9;
③考虑螺栓材质的不定性系数0.9；再考而不是用虑用作为标准值增加的系数。
2．与钢筋混凝土结构相比，单层门式刚架结构具有哪些特点？(6分)
答：与钢筋混凝土结构相比，单层门式刚架结构具有以下特点：质量轻；工业化程度高，施工周期短；综合经济效益高；柱网布置比较灵活；门式刚架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用长紧的圆钢做成，很轻便；门式刚架的梁柱多采用变截面杆，可以节省材料；组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、安装的要求高。（6分）
解：直接法θ=60o
则βfθ= ，有
F=N≤βfθ×fwf× =1.15×160×2×0.7×8×400=824.32×103N=824.32kN。（12分）
2.图中为8.8级摩擦型高强度螺栓双盖板连接，连接件接触面用喷砂处理，μ=0.45，
钢材Q235，N=800kN(设计值)，螺栓直径d=20,孔径d0=22, P=125kN, ,试验算此连接。
15．多高层框架近似分析方法有用于竖向荷载作用下的内力近似分析法--分层法和用于水平荷载作用下的内力近似分析法--D值法。
二、名词解释（每题4分，共20分）
1.单层门式刚架结构：指以轻型焊接H型钢(等截面或变截面)、热轧H型钢(等截时)冷弯薄壁型钢等构成的实腹武门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢(槽形、卷边槽形、Z形等)做檩条条、墙梁；以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨醋泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一轻型房屋结构体系。