房屋鋼結(jié)構(gòu)考試復(fù)習(xí)題及參考答案

1、中南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育課程考試復(fù)習(xí)題及參考答案房屋鋼結(jié)構(gòu)一、填空題1 .門式剛架結(jié)構(gòu)通常用于跨度為m ,柱距為 m柱高為 m的單層工業(yè)房屋或公共建筑。2 .門式剛架屋面的坡度宜取 ;挑檐長度宜為 m,其 上翼緣坡度取與剛架斜梁坡度相同。3 .門式剛架輕型房屋的構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度伸縮縫區(qū)段規(guī)定為：縱向不大 于；橫向不大于m。超過規(guī)定貝u需設(shè) °4 .門式剛架柱頂側(cè)移的限值為不超過柱高度的 。5 .門式剛架 斜梁與柱 的剛接連接， 一般采用 高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造 有、和 三種形式。6 .壓型鋼板的板基厚度一般為 mm7 .屋面壓型鋼板側(cè)向可采用 、等 不同連接方式。8 .當(dāng)楝條跨

2、度（柱距）不超過 m時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式楝條。9 .楝條在垂直地面的均布荷載作用下，按 構(gòu)件設(shè)計(jì)。10 .當(dāng)楝條跨度大于 m時(shí)，應(yīng)在楝條跨中位置布置拉條；當(dāng)楝條跨度 大于 m時(shí)，應(yīng)在楝條跨度三分點(diǎn)處各布置一道拉條。11 .實(shí)腹式楝條可通過 與剛架斜梁連接。12 .鋼屋架中受壓桿件的容許長細(xì)比為 ,只承受靜力荷載的鋼屋架中 拉桿的容許長細(xì)比為 。13 .鋼屋架的受壓桿件，其合理的截面形式，應(yīng)盡量對(duì)截面的兩個(gè)主軸具 有。14 .梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度，是根據(jù) 來選定的。15 .由兩個(gè)角鋼組成的 t形截面桿件，為了保證兩個(gè)角鋼共同工作，在兩角鋼間每隔一 定距離應(yīng)設(shè)置。16 .鋼屋架的軸心受拉桿件應(yīng)進(jìn)

3、行 和;鋼屋架的 軸心受壓桿件應(yīng)進(jìn)行 和。17 .梯形鋼屋架的跨度大于等于 m時(shí)，在下弦拼接處宜起拱，起拱高 度一般為跨度的。18 .網(wǎng)架按跨度分類時(shí)：大跨度為m 以上；中跨度為 m,小跨度為 m以下。19 .當(dāng)采用鋼楝條屋面體系時(shí)，網(wǎng)架的跨高比可選 ;上弦 網(wǎng)格數(shù)可選。 l2為網(wǎng)架的短向跨度。20 .網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過下列數(shù)值：用作屋蓋時(shí)為;用作樓蓋時(shí)為。 l2為網(wǎng)架的短向跨度。21 .網(wǎng)架屋面的排水坡度一般為 。22 .網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的直徑 d取決于、等因素.23 .網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的壁厚應(yīng)根據(jù) 由承載力驗(yàn)算公式確定，但不宜小于 mm=空心球外徑與壁厚的比值可在 范圍內(nèi)選用，

4、空心球壁厚與鋼管最大壁厚的比值宜在 之間。24 .網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)的直徑 d取決于、 、等因素.25 .網(wǎng)架桿件當(dāng)采用鋼管時(shí)，截面不宜小于 mm.二、簡(jiǎn)答題1 .簡(jiǎn)述單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)組成。2 .簡(jiǎn)述門式剛架結(jié)構(gòu)梁柱構(gòu)件的截面形式及連接方法。3 .簡(jiǎn)述門式剛架輕型房屋的柱間支撐、屋蓋橫向支撐和系桿的布置原則。4 .簡(jiǎn)述門式剛架斜梁腹板橫向加勁肋的設(shè)置位置。5 .簡(jiǎn)述門剛架斜梁截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。6 .簡(jiǎn)述隅撐的設(shè)置要點(diǎn)。7 .門式剛架斜梁與柱的連接常用那些形式如何確定端板厚度8 .壓型鋼板的常用的截面形式是什么板型如何表表示按波高如何分類9 .壓型鋼板的撓度與跨度之比的限值為多少10 .壓型鋼板

5、長度方向的搭接的構(gòu)造要求有哪些11 .屋面壓型鋼板側(cè)向連接的構(gòu)造要求有哪些12 .墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接構(gòu)造要求有哪些13 .簡(jiǎn)述實(shí)腹式楝條的常用截面形式及如何選用。14 .簡(jiǎn)述墻架構(gòu)件常用的截面形式。15 .簡(jiǎn)述梯形鋼屋架的跨度和高度如何確定。16 .網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為多少常用的找坡方法有哪些三、設(shè)計(jì)題（一）.簡(jiǎn)支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼楝條驗(yàn)算。設(shè)計(jì)資料封閉式建筑，屋面材料為壓型鋼板， 屋面坡度1/10 （5.710）,楝條跨度6s于l/2處設(shè)一道拉條；水平楝條。鋼材q235, e 2.06 105。屋面能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)。荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影）永久荷載壓型鋼板（二層含保溫）

6、楝條（包括拉條）2 m 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面均布活載r1,雪荷載m2,計(jì)算時(shí)取兩者的較大值mlo風(fēng)荷載小，故不考慮風(fēng)吸力的組合。楝條截面幾何特征楝條采用冷彎薄壁卷邊槽鋼，截面尺寸為c160 60 20 2.5,幾何特征為：a 7.48cm2, wx 36.02cm3, wymax 19.47cm3, wymin 8.66cm3ix 288.13cm4, i y 35.96cm4, it 0.1559cm4, iw 1887.71cm6ix 6.21cm, iy 2.19cm, e0 4.45cm, a e0 x0 b/2 5.60cm要求：1 .計(jì)算楝條的設(shè)計(jì)內(nèi)力；2 .驗(yàn)算楝條的強(qiáng)度；3 .

7、驗(yàn)算楝條的撓度。（二）鋼桁架設(shè)計(jì)）,圖中集e43型。要試設(shè)計(jì)如圖所示懸挑在鋼筋混凝土墻上的鋼桁架（僅b點(diǎn)平面外有側(cè)向支撐點(diǎn)中荷載設(shè)計(jì)值p=50kn,采用雙角鋼節(jié)點(diǎn)板連接型式，鋼材q235,手工焊，焊條求：1 .計(jì)算各桿件的幾何長度；2 .計(jì)算各桿件的設(shè)計(jì)內(nèi)力及支座反力（忽略自重產(chǎn)生的內(nèi)力）；3 .確定各桿件平面內(nèi)和平面外計(jì)算長度；4 .確定各桿件角鋼型號(hào)。設(shè)計(jì)題2圖參考答案一、填空題1. 9-36 6-122. 1/20-1/8 300 150 伸縮縫4 . 1/605 .端板豎放端板斜放端板平放6 . 0.47 .搭接式扣合式咬合式8 . 99 .雙向受彎10 . 4 611 .楝托12 .

8、150 35013. 等穩(wěn)定14. 腹桿最大內(nèi)力15. 填板16. 強(qiáng)度驗(yàn)算 剛度驗(yàn)算；穩(wěn)定性 剛度驗(yàn)算17. 24 1/50018. 60 30-60 3019. （ 13-17 ）（ 6-8 ） +20. l2/250 l 2/30021. 3% 5%球面上相連桿件之間的施焊縫隙螺栓伸入球體的長度22. 相鄰桿件的夾角桿件的外徑23. 桿件內(nèi)力 4 24 45 24. 相鄰桿件的夾角螺栓的直徑25. 48 2二、簡(jiǎn)答題1 答： 單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋一般采用門式剛架、 屋架和網(wǎng)架為主要承重結(jié)構(gòu)。 其上設(shè) 檁條、屋面板（或板檁合為一體的太空輕質(zhì)屋面板） ，其下設(shè)柱（對(duì)剛架則梁柱合一） 、基礎(chǔ)，柱

9、外側(cè)有輕質(zhì)墻架，柱的內(nèi)側(cè)可設(shè)吊車梁。2答：實(shí)腹式剛架構(gòu)件的截面一般為工字形（或稱h 形） ；格構(gòu)式剛架的截面為矩形或三角形。門式剛架的橫梁與柱為剛接， 柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接； 當(dāng)水平荷載較大， 檐口標(biāo)高較高或剛度要求較高時(shí)，柱腳與基礎(chǔ)可采用剛接。變截面構(gòu)件與等截面相比， 前者可以適應(yīng)彎距變化， 節(jié)約材料， 但在構(gòu)造連接及加工制造方面，不如等截面方便，故當(dāng)剛架跨度較大或房屋較高時(shí)才設(shè)計(jì)變截面。3答：在房屋（或每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)區(qū)段）的端部第一或第二個(gè)開間，設(shè)置柱間支撐；柱間支撐的間距一般取30-45m,當(dāng)房屋較長時(shí)，應(yīng)在中部增設(shè)柱間支撐；當(dāng)房屋寬度大于60m時(shí)，內(nèi)列柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐；當(dāng)房

10、屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐（沿剛架橫梁上表面） 。在邊柱柱頂、屋脊、 及多跨剛架的中柱柱頂， 應(yīng)沿房屋全長設(shè)置剛性系桿； 若端部支撐設(shè)在端部第二開間，在第一開間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性系桿。4答：梁腹板應(yīng)在與中柱連接處、較大固定集中荷載處和梁翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋；其他部位是否設(shè)置中間加勁肋，由計(jì)算確定；但規(guī)程規(guī)定，當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，梁腹板橫向加勁肋的間距a 宜取 hw2hw 。5答：當(dāng)斜梁坡度不超過1： 5 時(shí)，因軸力很小可按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)的穩(wěn)定。實(shí)腹式剛架斜梁的平面外計(jì)算長度，取側(cè)向支撐點(diǎn)的間距

11、。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時(shí)， 應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。 斜梁不需要計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支撐點(diǎn)間最大長度，可取斜梁下翼緣寬度的16j235/ fy倍。6 .答：腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐(山墻處剛架僅 布置在一側(cè))作為斜梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連接在楝條上，如下圖。簡(jiǎn)答題6隅撐的連接隅撐間距不應(yīng)大于所撐梁受壓翼緣寬度的16/235/九倍。y7 .答：門式剛架斜梁與柱的剛接連接，一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有端板豎放、端板斜放和端板平放三種形式。端板的厚度t可根據(jù)支撐條件按公式計(jì)算，但不應(yīng)小于16mm和梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等

12、厚度。8 .答：(1)壓型鋼板的常用的截面形式為波型。(2)壓型鋼板板型表示方法為：yx波高-波距-有效覆蓋寬度，板厚另外注明。(3)壓型鋼板按波高可分為：高波板波高大于 70mm適用于重載屋面板；中波板波高30-70mm)適用于樓蓋板及一般屋面板；低波板一一波高小于 30mm適用于墻面板。9 .答：壓型鋼板的撓度與跨度之比，按gb 50018規(guī)范不應(yīng)超過下列限值：(a)屋面板1 ,1屋面坡度 < 一時(shí)20250、1 ,1屋面坡度時(shí)202001501/150 和 1/100 。規(guī)程則對(duì)屋面板和墻板分別規(guī)定為(b)墻板10 .答：壓型鋼板長度方向的搭接端必須與支撐構(gòu)件(如楝條、墻梁等)有可

13、靠的連接,搭接部位應(yīng)設(shè)置防水密封膠帶，搭接長度不宜小于下列限值：波高大于或等于70mm的屋面板：350mm波高小于70mmi勺屋面板當(dāng)屋面坡度 1/10時(shí):250mm當(dāng)屋面坡度 1/10時(shí):200mm墻面板120mm11 .答：屋面壓型鋼板側(cè)向可采用搭接式、扣合式、咬合式等不同連接方式。當(dāng)采用搭接式時(shí)，一般搭接一波，特殊要求時(shí)可搭接兩波。搭接處用連接件緊固，連接件應(yīng)設(shè)置在波峰上， 連接件宜采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓。對(duì)于高波壓型鋼板， 連接件間距一般為700-800mm；對(duì)于低波壓型鋼板，連接件間距一般為 300-400mm當(dāng)采用扣合式或咬合式時(shí)，應(yīng)在楝條設(shè)置與壓型鋼板波型相配套的專用固定

14、支座，固定支座與楝條采用自攻螺栓或射釘連接，壓型鋼板擱置在固定支座上。 兩片壓型鋼板的的側(cè)邊應(yīng)確?？酆匣蛞Ш线B接可靠。12 .答：墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接宜采用搭接連接，通常搭接一個(gè)波峰，板和板的 連接可設(shè)在波峰，亦可設(shè)在波谷。連接件應(yīng)采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓或射釘。自攻螺釘直徑d為3.0 8.0mm板上孔徑d0 0.7d 2tt且d0 0.9d , tt為被連接板總厚度(mn)。13 .答：(a)熱軋槽鋼截面：因板件較厚，用鋼量較大，目前已不在工程中采用。(b)高頻焊接h型鋼截面：具有腹板薄、抗彎剛度好、梁主軸方向的慣性矩比較 接近等特點(diǎn)，適應(yīng)于楝條跨度較大的場(chǎng)合，但與剛架斜梁的連接

15、較復(fù)雜。(c)冷彎薄壁型鋼截面：在工程中應(yīng)用普遍。卷邊槽鋼( c形鋼)楝條適用于屋面坡度i 1/3的情況；直卷邊 z形和斜卷邊z形楝條適用于屋面坡度i 1/3的情況；斜卷 邊z形楝條存放時(shí)還可疊層堆放，占地少。14 .答：墻梁一般采用帶卷邊的冷彎薄壁槽形鋼( c形鋼)或z形鋼。當(dāng)跨度超過 6m 時(shí)宜采用高頻焊接輕型 h型鋼。墻架柱應(yīng)采用高頻焊接輕型h型鋼。當(dāng)柱距較大且柱高較高時(shí)宜采用熱軋h型鋼。15 .答：屋架的跨度由使用和工藝方面的要求決定。梯形鋼屋架跨度一般為1530m,柱距6-12m,通常以較接支承于混凝土柱頂。梯形鋼屋架的跨中高度，從經(jīng)濟(jì)和剛度的要求來看，最好是跨度的1/101/6。從

16、運(yùn)輸條件來看，一般不應(yīng)超過。梯形屋架端部高度，常取一。梯形鋼屋架的上弦坡度宜為 1/8 120,多數(shù)取1/10。16 .答：網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為3%-5%可采用下列方法找坡：(a)在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱(圖a),當(dāng)小立柱較高時(shí)， 須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；(b)對(duì)整個(gè)網(wǎng)架起拱(圖 b);(c)采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面， 類似梯形桁架。簡(jiǎn)答題16網(wǎng)架屋蓋找坡（a）用小立柱；（b）起拱三、設(shè)計(jì)題（一）.簡(jiǎn)支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼楝條驗(yàn)算。解：1.內(nèi)力計(jì)算荷載組合：永久荷載+屋面活載（雪荷載）楝條上的線荷載：qk (0.35 0.35) 1.

17、5 1.05kn/mq (1.2 0.35 1.4 0.35) 1.5 1.365kn/m荷載設(shè)計(jì)值分量qx qsin 1.365 sin5.710.136kn/mq yq cos1.365 cos5.711.358kn/m彎矩設(shè)計(jì)值：1212mx-qyl2 1.358 626.11kn m881212m qxl20.136 620.15kn my 32322 .強(qiáng)度計(jì)算 (1)有效截面計(jì)算h/b 160； 60 2.67 3.0,205b t 60 2.5 24 3131, 205且 a t 20 2.5 8 7.2故楝條全截面有效。跨中設(shè)拉條使截面有孔洞，統(tǒng)一考慮的折減系數(shù)，則有效凈截面抵

18、抗矩為:wenx 0.9 36.0232.42cm3wenymax0.9 19.47 17.52cm33weny min0.9 8.66 7.79cm(2)強(qiáng)度計(jì)算屋面能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，計(jì)算、點(diǎn)的強(qiáng)度:mx1 wenxmy1wenymaxmx1 my1 wenxweny min6.11 10632.42 1036.11 10632.42 1030.15 10622-3 197.1n/mm205n/mm17.52 1030.15 1067.79 103169.2n/mm2 205n/mm2滿足強(qiáng)度。3.撓度計(jì)算（用荷載標(biāo)準(zhǔn)值）按公式計(jì)算的撓度為,45 qkcos l 5vy384 eix

19、 384l l000v 40 mm150150,_041.05 cos5.7160004-42.06 105 288.13 10429.7 mmvy v撓度滿足要求。（二）鋼桁架設(shè)計(jì)解：1.桿件的幾何長度計(jì)算：ef150011ef ad 1500 500mmad450033-22bc-ad 1500 1000mm33ce0.52 1.52 1.581m 1581mmdb .12 1.521.803m 1803mma 一一一2 ，一2，一，一，ab.0.51.51.581m 1581mmbe eg 1581mm各桿件的幾何長度如圖 1。圖1桿件的幾何長度（mm2.支座反力和桿件內(nèi)力計(jì)算支座反力：

20、m a 01.5xd 4.5pxd 3p 3 50 150knx 0xa 150kny 0ya 50kn桿件內(nèi)力如圖2。圖2支座反力和桿件內(nèi)力圖（kn）3.桿件平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長度:上弦桿：平面內(nèi)lox l150cm；平面外loyl1 3l 3 150 450cm下弦桿：平面內(nèi)lox l158.1cm；平面外 loyl1 2l 2 158.1 4316.2cm支座斜桿及支座豎桿:平面內(nèi)loxloy lad桿:平面內(nèi)l ox150cm；平面外。丫 l150cmbd桿:平面內(nèi)l ox180.3cm；平面外 loy180.3cm其它腹桿:平面內(nèi)lox0.8l平面外l oybc桿:平面內(nèi)l ox0.8l0.8100 80cm ；平面外loy100cmce桿:平面內(nèi)lox0.8l0.8158.1 126.5cm ；平面外l oyl 158.1cmef桿:平面內(nèi)lox0.8l0.850 40 cm；平面外”50cm4.選擇各桿件角鋼型號(hào)：上弦桿：選一種截面。設(shè)計(jì)內(nèi)力 n 150kn ;拉桿lox 150cm；l oy 450cm按強(qiáng)度：a n f3150 1