2016年西南大学网络教育课程钢结构设计题目与答案..
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一、简答题
论述题
题目说明:
(10.0 分)1.
1、设置檩条拉条有何作用?如何设置檩条拉条?
答:①为了给檩条提供侧向支承,减小檩条沿屋面坡度方向的跨度,减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转。②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。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。
2、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?
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。
3、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?
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l ox =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l ox =0.8l ;
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l oy=l1;l1范围内,杆件内力改变时,则l oy=l1(0.75+0.25N2/N)
⑶斜平面:腹杆计算长度l oy=0.9l
4、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?
答:填板间距:对压杆l d≤4i,对拉杆l d≤80i;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。
5、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?
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。
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字号
纠错(10.0 分)2.
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。
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(10.0 分)3.
11、简述在什么情况下,宜设置屋架下弦横向水平支撑?
答:①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。
②山墙抗风柱支承于屋架下弦时。
③屋架下弦设有悬挂吊车(或悬挂运输设备)时。
④在屋架下弦平面设置纵向支撑时。
⑤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、檩条分实腹式和格构式,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?
答:为了给檩条提供侧向支承,减小檩条沿屋面坡度方向的跨度,减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转,需要设置檩条。不是所有檩条均配置拉条,如空间桁架式檩条和T
形桁架檩条都不需要设置。
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(10.0 分)4.
6、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
7、钢结构节点设计时应遵循的基本原则是什么?
答: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