鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計試卷一--附答案

1、試卷一一 、 填 空 題 （ 每 空 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 門 式 剛 架 輕 型 房 屋 屋 面 坡 度 宜 取 （） ， 在 雨 水 較 多 的 地 區(qū)取其中的較大值。2、 在設(shè) 置 柱 間 支 撐 的 開 間 ，應(yīng) 同 時 設(shè) 置（），以 構(gòu) 成 幾 何 不變體系。3、 當(dāng) 端 部 支 撐 設(shè) 在 端 部 第 二 個 開 間 時 ， 在 第 一 個 開 間 的 相 應(yīng) 位 置 應(yīng) 設(shè)置（）系桿。4、 冷彎 薄 壁 構(gòu) 件 設(shè) 計 時 ，為 了 節(jié) 省 鋼 材 ，允 許 板 件（），并利用其（）強度進(jìn)行設(shè)計。5、 當(dāng) 實 腹 式 剛 架 斜 梁 的 下 翼 緣 受 壓 時

2、， 必 須 在 受 壓 翼 緣 兩 側(cè) 布 置6、 螺栓排列應(yīng) 符 合構(gòu)造要求，通常螺 栓 端 距 不應(yīng)小于 （） 倍 螺栓孔徑，兩排螺栓之間的最小距離為（ ）倍螺栓直徑。7、 垂直于屋面 坡 度放置的檁條，按（）構(gòu)件設(shè) 計計 算 。8、 屋 架 節(jié) 點 板 上 ， 腹 桿 與 弦 桿 以 及 腹 桿 與 腹 桿 之 間 的 間 隙 應(yīng) 不 小 于、 選 擇 題 （ 每 題 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 梯 形 鋼 屋 架 受 壓 桿 件 其 合 理 截 面 形 式 ， 應(yīng) 使 所 選 截 面 盡 量 滿 足的要求(A) 等 穩(wěn) 定 (B) 等 剛 度 (C) 等 強 度 (D) 計

3、算 長 度 相2、 普 通 鋼 屋 架 的 受 壓 桿 件 中 ， 兩 個 側(cè) 向 固 定 點 之 間 () 。(A)墊板數(shù)不宜少于兩個(B)墊板數(shù)不宜少于一個(C)墊板數(shù)不宜多于兩個(D)可不設(shè)墊板3、 梯 形 鋼 屋 架 節(jié) 點 板 的 厚 度 ， 是 根 據(jù) () 來 選 定 的 。(A)支座豎桿中的內(nèi)力(B)下弦桿中的最大內(nèi)力(C)上弦桿中的最大內(nèi)力(D)腹桿中的最大內(nèi)力4、 槽 鋼 檁 條 的 每 一 端 一 般 用 下 列 哪 一 項 連 于 預(yù) 先 焊 在 屋 架 上 弦 的 短 角鋼(檁托)上()。(A) 一 個 普 通 螺 栓(B) 兩 個 普 通 螺 栓(C) 安 裝 焊

4、縫(D) 一 個 高 強 螺 栓5、 如 輕 型 鋼 屋 架 上 弦 桿 的 節(jié) 間 距 為 L， 其 平 面 外 計 算 長 度 應(yīng) 取 ()。(A) L (B) 0.8L(C) 0.9L(D) 側(cè) 向 支 撐 點 間 距6、 屋 架 下 弦 縱 向 水 平 支 撐 一 般 布 置 在 屋 架 的 () 。(A) 端 豎 桿 處(B) 下 弦 中 間(C) 下 弦 端 節(jié) 間(D)斜腹桿處7、 屋 蓋 中 設(shè) 置 的 剛 性 系 桿 () 。(A) 可 以 受 壓 (B) 只 能 受 拉(C) 可 以 受 彎 (D) 可以受壓和受彎8、 某 房 屋 屋 架 間 距 為6m， 屋 架 跨 度

5、為24m， 柱 頂 高 度24m。 房 屋 內(nèi)無 托 架 ，業(yè) 務(wù) 較 大 振 動 設(shè) 備 ，且 房 屋 計 算 中 未 考 慮 工 作 空 間 時 ，可在屋蓋支撐中部設(shè)置（A）上弦橫向支撐 （B）下弦橫向支撐 （C）縱向支撐 （D）垂直支撐9、梯形屋架的端斜桿和受較大節(jié)間荷載作用的屋架上弦桿的合理截 面形式是兩個（）。（A）等肢角鋼相連 （B）不等肢角鋼相連（C）不等肢角鋼長肢相連 （D）等肢角鋼十字相連10、屋架設(shè)計中，積灰荷載應(yīng)與（）同時考慮。（A）屋面活荷載 （B）雪荷載（C）屋面活荷載和雪荷載兩者中的較大值 （D）屋面活荷載和雪荷載三、問答題（共計20分）1、試述屋面支撐的種類及作用

6、。（8分） 2、試述空間桿系有限元法的基本假定。（6分） 3、舉出兩種常見的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基本形式，并簡述其特點。（6分）四、作圖題（10分）1、完成下列主次梁欽接和剛接連接五、計算題(30分)1、如圖所示，一梁柱剛接節(jié)點，鋼材均為Q235,梁截面尺寸如圖所 示。其翼緣經(jīng)焊透的對接焊縫與柱相連(焊接時未用引弧板)，腹板 通過10.9及摩擦型高強螺栓M20和角鋼連接于柱.計算時可假定翼緣 焊縫與腹板螺栓孔在同一截面，該截面彎矩與剪力設(shè)計值分別為 100kN m和42kN。焊縫抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值均為215kn/mm 2, 抗剪強度設(shè)計值為125kN/mm2,螺栓預(yù)應(yīng)力為155kN ,抗滑移系數(shù)

7、為 0.45 。(1)試驗算翼緣焊縫的連接是否滿足強度要求(2)試驗算腹板螺栓的連接是否滿足強度要求答案一 、 填 空 題 （ 每 空 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 、 1 20 1 82、 屋蓋橫向支撐3、 剛 性4、 受壓屈曲，屈 曲 后 強 度5、 隅 撐6、 2，37、 雙向受彎8、 20mm二 、 選 擇 題 （ 每 題 2 分 ， 共 計 20 分 ）1、 A2、 A3、 D4、 B5、 D6、 C7、 A8、 C9、 C10、 C三、問 答題 （ 共 計 20分 ）1、 試 述 屋 面 支 撐 的 種 類 及 作 用 。（ 8分 ）答：種 類：上 弦 橫向 水平 支 撐

8、、下 弦 橫 向 水 平 支 撐 、下 弦 縱 向 水 平 支撐、豎向支撐、系桿作 用 ： 1、保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性2、 保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度和 整 體 性3、 為受壓弦桿提供側(cè)向支撐點4、 承受和傳遞縱向水平力5、保證結(jié)構(gòu)在安裝和架設(shè)過程中的穩(wěn)定性2、試述空間桿系有限元法的基本假定。（6分）答：（1）網(wǎng)架的節(jié)點為空間較接節(jié)點，桿件只承受軸力；（2）結(jié)構(gòu)材料為完全彈性，在荷載作用下網(wǎng)架變形很小，符合小 變形理論。3、舉出兩種常見的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基本形式，并簡述其特點。（6分） 答：平面桁架系網(wǎng)架：此類網(wǎng)架上下弦桿長度相等，上下弦桿與腹桿 位于同一垂直平面內(nèi)。一般情況下豎桿受壓，斜桿受拉。斜腹

9、桿與弦 桿夾角宜在40 ° 60 °之間。四角錐體系網(wǎng)架：四角錐體系網(wǎng)架是由若干倒置的四角錐按一定 規(guī)律組成。網(wǎng)架上下弦平面均為方形網(wǎng)格，下弦節(jié)點均在上弦網(wǎng)格形 心的投影線上，與上弦網(wǎng)格四個節(jié)點用斜腹桿相連。通過改變上下弦 的位置、方向，并適當(dāng)?shù)爻槿ヒ恍┫覘U和腹桿，可得到各種形式的四 角錐網(wǎng)架。四、作圖題（10分）1、完成下列梁柱較接和剛接連接梁柱剛接：四、計算題（20分）1、如圖所示，一梁柱剛接節(jié)點，鋼材均為Q235,梁截面尺寸如圖所 示。其翼緣經(jīng)焊透的對接焊縫與柱相連（焊接時未用引弧板），腹板 通過10.9及摩擦型高強螺栓M20和角鋼連接于柱.計算時可假定翼緣 焊縫與腹

10、板螺栓孔在同一截面，該截面彎矩與剪力設(shè)計值分別為 100kN m和42kN。焊縫抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值均為215kn/mm 2, 抗剪強度設(shè)計值為125kN/mm2,螺栓預(yù)應(yīng)力為155kN ,抗滑移系數(shù)為 0.45 。（1）試驗算翼緣焊縫的連接是否滿足強度要求（2）試驗算腹板螺栓的連接是否滿足強度要求解：（1）翼緣焊縫及腹板螺栓受力：腹板分擔(dān)的彎距按MwMIwI計算,剪力全部由腹板承擔(dān)。梁截面慣性矩：I=21609cm梁腹板慣性矩：I w=3544cm梁腹板連接處彎矩為：MW=16.4kN - m梁翼緣連接處彎矩為：M=83.6kN - m（ 2） 驗算翼緣焊縫強度翼緣分擔(dān)的彎矩由上下兩條焊縫受拉或受壓來承擔(dān)一側(cè)翼緣焊縫所承受 的 軸 力 為 ： N=215.5 kN6 =94.52N/mm 2<f=215N/mm 2 翼緣焊縫強度滿足要求。（ 3） 驗 算 腹 板 高 強 螺 栓 強 度10.9級，M20高強螺栓，預(yù)應(yīng)力P=155kN,該高強螺栓的抗 滑移系數(shù)以=0.45a.高強螺栓受力 V=42kN , M=16.4kN - mb. 驗算高強螺栓的強度扭矩產(chǎn)生的螺栓中的最大水平剪力 值 為 ：