鋼結(jié)構(gòu)考試復(fù)習(xí)要點

1、1. 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)由哪些主要構(gòu)件組成？天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動梁（或桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成參考書208頁2.2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)體系 2. 重型廠房屋蓋結(jié)構(gòu)常有哪些支撐，屋蓋支撐的主要作用是什么？屋蓋上弦橫向水平支撐、屋蓋下弦橫向水平支撐、屋蓋下弦縱向水平支撐、豎向支撐（垂直支撐）、系桿、天窗支撐 屋蓋支撐的作用：保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性；保證屋蓋的剛度和空間整體性；為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點;承擔(dān)并傳遞水平荷載;保證結(jié)構(gòu)安裝時穩(wěn)定與方便作用也可參考書218頁3. 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什么要求。受壓桿件一般為屋架的上弦桿，符合不等邊角

2、鋼且短肢相連的情況，應(yīng)滿足loy=(23)lox的要求書231頁和課件第二章2.3桿件截面形式4. 屋架下弦縱向水平支撐一般布置哪里？ 廠房內(nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級、中級工作制的橋式吊車；或有壁行吊車，或有鍛錘等大型振動設(shè)備；以及當(dāng)房屋較高，跨度較大，空間剛度要求高時參考書218頁5. 屋架上弦橫向水平支撐之間的距離是如何規(guī)定的？ 設(shè)置在廠房的兩端 ,一般設(shè)在第一個柱間或設(shè)在第二個柱間,間距L060m參考書219頁6. 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)置哪種系桿？當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時，第一柱間所有系桿均應(yīng)為剛性系桿參考課件第二章2.1-2.2系桿的布

3、置原則7. 在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時設(shè)置何種支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。 8. 屋架上弦桿為壓桿，其承載能力由什么控制；下弦桿為拉桿，其截面尺寸由什么確定？9. 在廠房鋼結(jié)構(gòu)中為什么要設(shè)置支撐體系？如何布置屋蓋支撐和柱間支撐？ 支撐體系的作用（為什么要設(shè)置支撐體系）：支撐體系是廠房結(jié)構(gòu)的重要部分。適當(dāng)而有效的布置支撐體系可將各個平面結(jié)構(gòu)連成整體，提高骨架的空間剛度，保證廠房結(jié)構(gòu)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性參考書217頁屋蓋支撐布置原則：參考書218頁a上弦橫向水平支撐布置原則:在有檁條或只采用大型屋面板的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。 設(shè)置

4、在廠房的兩端 ,一般設(shè)在第一個柱間或設(shè)在第二個柱間,間距L060m。b下弦橫向水平支撐布置原則 ：當(dāng)跨度L18m；設(shè)有懸掛式吊車起重量大于5噸；廠房內(nèi)設(shè)有較大的振動設(shè)備。與上弦橫向水平支撐布置在同一柱間。c縱向水平支撐布置原則 ：廠房內(nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級、中級工作制的橋式吊車；或有壁行吊車，或有鍛錘等大型振動設(shè)備；以及當(dāng)房屋較高，跨度較大，空間剛度要求高時 d豎向（垂直）支撐布置原則 ：所有房屋中均應(yīng)設(shè)置豎向支撐;梯形屋架在跨度L30m，三角形屋架在跨度L24m時，僅在跨度中央設(shè)置一道 ;跨度大于上述數(shù)值時宜在跨度13附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道 。梯形屋架不分跨度大小，其兩端還應(yīng)各設(shè)

5、置一道，當(dāng)有托架時則由托架代替 。豎向支撐與上、下弦橫向水平支撐布置在同一柱間。e系桿布置原則：在豎向支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿；屋脊節(jié)點及主要支承節(jié)點處需設(shè)置剛性系桿，天窗側(cè)柱處及下弦跨中或跨中附近設(shè)置柔性系桿；當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時，第一柱間所有系桿均應(yīng)為剛性系桿。柱間支撐布置原則：每列柱都要設(shè)柱間支撐；多跨廠房的中列柱的柱間支撐要與邊列柱的柱間支撐布置在同一柱間；下層柱間支撐一般宜布置在溫度區(qū)段的中部1/3范圍內(nèi)，以減少縱向溫度應(yīng)力的影響；上層柱間支撐除了要在下層柱間支撐布置的柱間設(shè)置外,還應(yīng)在每個溫度區(qū)段的兩端設(shè)置；每列柱頂均要布置剛性系桿參考書220頁2-9題 詳見2.

6、1.3 橫向框架及其截面選擇 ； 2.1.4 柱間支撐； 2.1.5 屋架外形及腹桿形式；2.1.6 屋蓋支撐10. 普通鋼屋架有哪些常見型式？各有何特點？參考書224頁a平行弦(矩形)屋架：腹桿等長/桿件類型少/節(jié)點構(gòu)造相同/標準化/工業(yè)化排水困難/桁架高度未隨彎矩變化/弦桿內(nèi)力不均勻b三角形屋架：腹桿受力小/排水坡度大弦桿內(nèi)力不均勻/與柱鉸接，剛度差中小跨度、輕型屋面c梯形屋架：受力性能好/腹桿較短/可與柱剛接排水坡度小d曲拱形屋架：受力性能好制作加工不方便/可改進為折線形11. 普通鋼屋架的主要尺寸有哪些，是如何確定的？參考書226頁a屋架跨度：根據(jù)工藝/使用要求確定；考慮屋面板寬度模數(shù)

7、；常用跨度：12m/15m/18m/21m/24m/27m/30m/36mb屋架高度：根據(jù)經(jīng)濟/剛度/建筑/屋面坡度/運輸條件等條件確定；三角形屋架：（1/61/4）L梯形屋架： 跨中（1/101/6）L；端部1.62.2m（鉸接）/1.82.4m（剛接）；運輸高度：3.85mc節(jié)間尺寸：上弦節(jié)間尺寸根據(jù)屋面做法確定；無檁體系：大型屋面板 1.51.8m；有檁體系：檁條間距 0.82.0m；屋面荷載盡量直接作用在上弦節(jié)點上12. 梯形鋼屋架節(jié)點板的厚度，是根據(jù)什么來選定的。 梯形和平行弦屋架的節(jié)點板厚度由腹桿最大內(nèi)力確定；（三角形屋架節(jié)點板厚度由上弦桿內(nèi)力決定。在一榀屋架中節(jié)點板厚度相同，厚度

8、6-20mm，支座節(jié)點板厚度可以大2mm。）參考書235頁13. 普通鋼屋架中三角型和梯形鋼屋架各有什么特點？ 參考第10題14. 在鋼屋架設(shè)計中，對屋架桿件（上、下弦桿，腹桿）截面選擇有什么基本要求？書231頁和課件第二章2.3桿件截面形式上弦桿：符合不等邊角鋼短肢相連的情況下弦桿：符合不等邊角鋼短肢相并的情況支座腹桿及豎桿：符合等邊角鋼相并或不等邊角鋼長肢相并的情況其他腹桿：符合等邊角鋼相并的情況15. 在鋼屋架節(jié)點設(shè)計中，有哪些基本內(nèi)容和要求？ 參考書233頁 a.桿件形心線應(yīng)與鋼屋架幾何軸線重合，并匯交于節(jié)點中心,避免偏心引起彎矩；弦桿截面變化時，軸線與桿件形心線中線重合。偏心小于截面

9、高度h的5%時，可忽略；當(dāng)偏心e0.05h時應(yīng)考慮偏心對桿件產(chǎn)生的附加彎矩，并按匯交桿件線剛度分配。b.直接支承大型鋼筋混凝土屋面板的上弦角鋼應(yīng)予加強；c.節(jié)點板的外形應(yīng)盡量簡單，矩形/梯形/平行四邊形等；d.角鋼端部切割一般垂直于軸線，可切去部分肢，但不允許完全切去垂直肢；e.節(jié)點中各桿件邊緣的間距：受靜載時，焊接10-20mm，螺栓5-10mm；受動載時大于50mm；f.單斜桿與弦桿連接，注意避免偏心彎矩；g.節(jié)點板應(yīng)有足夠的強度和剛度，保證弦桿和腹桿的內(nèi)力傳遞。10-16題 詳見2.3.1普通鋼屋架的形式；2.3.2普通鋼屋架主要尺寸確定；2.3.5鋼屋架的節(jié)點設(shè)計16. 在廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計

10、中橫向框架、鋼屋架、吊車梁各簡化為何種結(jié)構(gòu)？17. 試畫出它們的力學(xué)計算簡圖。18. 多層及高層建筑鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種主要的結(jié)構(gòu)體系？它們各有什么特點？參考課件第三章常見類型：框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點:平面布置較靈活；剛度分布均勻；延性較大；自振周期較長；對地震作用不敏感框剪結(jié)構(gòu)的特點：用于地震區(qū)時，具有雙重設(shè)防的優(yōu)點；可用于不超過4060層的高層建筑框筒結(jié)構(gòu)的特點：框筒結(jié)構(gòu)是筒體結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)布置（筒中筒）；適用的建筑高度可超過90層（因橫向剛度較大）結(jié)構(gòu)及受力特點：1）內(nèi)部設(shè)置剪力墻式的內(nèi)筒，與及其他豎向構(gòu)件 主要承受豎向荷載；2）外筒體采用密排框架柱和各層樓蓋處的深梁

11、剛 接，形成一個懸臂筒（豎直方向）以承受側(cè)向荷載；3）同時設(shè)置剛性樓面結(jié)構(gòu)作為框筒的橫隔束筒結(jié)構(gòu)：由各筒體之間共用筒壁的一束筒狀結(jié)構(gòu)組成(減緩框筒結(jié)構(gòu)的剪力滯后效應(yīng))，可將各筒體在不同的高度中止，可較靈活地組成平面形式芯筒體系：亦稱懸掛結(jié)構(gòu)；打破了密柱深梁對建筑設(shè)計的禁錮；實現(xiàn)優(yōu)勢互補（充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)抗拉強度高和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗壓性能好的優(yōu)勢）；通常設(shè)置一些稱為帽桁架和腰桁架的水平桁架。支撐框筒結(jié)構(gòu)或桁架筒體結(jié)構(gòu)：支撐系統(tǒng)覆蓋了整個建筑物表面；是較框筒結(jié)構(gòu)更為優(yōu)越的抗側(cè)力體系。詳見3.1多、高層鋼結(jié)構(gòu)體系19. 鋼與混凝土組合樓板和組合梁中，栓釘?shù)淖饔檬鞘裁矗?保證樓板和鋼梁之間可靠地傳遞水平

12、剪力參考課件第三章詳見3.2.2壓型鋼板組合樓蓋的設(shè)計20. 普通鋼屋架中有哪些桿件，各合理截面形式是什么？見第14題參考書231頁和課件第二章2.3桿件截面形式詳見2.3.4鋼屋架的桿件設(shè)計21. 普通鋼屋架中節(jié)點類型及節(jié)點構(gòu)造（圖）。參考書236頁到239頁和課件第二章相關(guān)的圖詳見2.3.5鋼屋架的節(jié)點設(shè)計22. 鋼框架中梁和柱的連接形式及其構(gòu)造（圖）。參考書382頁到383頁和課件相關(guān)的圖詳見3.3.2梁與柱的連接23. 鋼框架樓蓋結(jié)構(gòu)中主梁和次梁的連接構(gòu)造（圖）參考書384頁和課件第三章相關(guān)的圖詳見3.2.1 樓蓋布置原則和方案 24. 在廠房布置中，什么情況下需布置變形縫？25. 變

13、形縫有哪些具體形式？其作用是什么？ 參考相關(guān)資料和2.1.2 柱網(wǎng)布置和計算單元26. 吊車梁上的荷載有什么特點?參考書271頁和課件第二章2.5荷載為豎向或橫向動荷載。主要荷載：吊車豎向荷載標準值為吊車最大輪壓；吊車橫向水平荷載可按小車重量和額定最大起重量百分數(shù)確定（軟鉤/硬鉤/起重量），計算重級或特重級工作制吊車梁或桁架及其制動結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應(yīng)乘以增大系數(shù)T；吊車縱向水平荷載按一側(cè)軌道所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用；次要荷載：吊車梁或桁架走道板活荷載2.kN/m2/積灰荷載0.3-1.0kN/m2；結(jié)構(gòu)自重(吊車梁或桁架/軌道/制動系統(tǒng)/連接件等)的影響可通過采

14、用彎矩和剪力的放大系數(shù)w（1.03-1.07）近似地考慮；吊車梁承受的其它荷載，如懸掛其它設(shè)備、隔熱板、露天棧橋的風(fēng)、雪荷載及設(shè)備振動引起的荷載動力效應(yīng)等。荷載動力系數(shù)：計算吊車梁或桁架的強度、穩(wěn)定性或連接的強度時，應(yīng)采用荷載設(shè)計值并乘以動力系數(shù)（1.05/1.1）；變形和疲勞計算采用荷載標準值，且不乘動力系數(shù)。27. 吊車梁結(jié)構(gòu)體系中制動梁有什么作用？參考書208頁4）吊車梁及制動梁主要承受吊車的豎向荷載和水平荷載，并傳到橫向框架和縱向框架28. 吊車梁進行四類驗算時，荷載和動力系數(shù)是如何考慮的？ 參考課件第二章2.5且動力系數(shù)參考書272頁強度驗算荷載用設(shè)計值；穩(wěn)定性驗算荷載用設(shè)計值；剛度

15、（撓度）驗算荷載用標準值；疲勞驗算荷載用標準值29. 在什么情況下應(yīng)對吊車梁某些區(qū)域進行疲勞驗算？參考課件第二章2.5 A6A8級吊車梁應(yīng)進行疲勞驗算： 1.受拉翼緣的連接焊縫處 2.受拉區(qū)加勁肋端部 3.受拉翼緣與支撐連接處主體金屬 4.連接的角焊縫27-30題詳見2.5吊車梁的設(shè)計30. 橫向框架計算中，風(fēng)荷載的類型及其作用位置。參考書259頁計算荷載時的注意事項第三點及課件第二章2.4墻面風(fēng)荷載折算為均布荷載作用在框架柱上；屋架及天窗風(fēng)荷載按集中力水平作用在框架柱頂。31. 試歸納廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，各種構(gòu)件及連接的構(gòu)造要求。見第1題并參考書208頁32. 多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種主要的

16、結(jié)構(gòu)體系？見第18題33. 它們各有什么特點？各適用的房屋高度是多少？見第18題并參考書345頁到350頁34. 框架-支撐結(jié)構(gòu)體系中，豎向支撐應(yīng)怎樣布置？帽桁架和腰桁架的作用是什么？35. 多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的常用樓蓋結(jié)構(gòu)有哪些？參考課件第三章3.2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；預(yù)制樓板；壓型鋼板組合樓板36. 組合樓板在施工和使用階段的受力有何特點？強剪弱彎等30-37題詳見3.1多高層鋼結(jié)構(gòu)體系；3.2.1樓蓋布置原則和方案; 3.2.2壓型鋼板組合樓蓋的設(shè)計37. 簡述重型廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計全過程。 38. 概述普通鋼屋架設(shè)計的全過程。普通鋼屋架的設(shè)計步驟主要有：一、選擇合理的形式，并確定其相應(yīng)

17、的主要尺寸。二、屋架荷載計算1)永久荷載(恒載)，它包括：屋面材料，防水、保溫或隔熱層，以及屋架、天窗架、檁條、支撐及懸掛管道等重量。2)可變荷載，它包括：屋面均布活荷載、雪荷載、施工荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載以及懸掛吊車荷載等。3)偶然荷載，如地震荷載、爆炸力或其他意外事故產(chǎn)生的荷載。三、屋架內(nèi)力計算屋架內(nèi)力分析時，應(yīng)將荷載集中在節(jié)點上(屋架上弦桿的節(jié)間荷載可換算為節(jié)點荷載)，并假定所有桿件位于同一平面內(nèi)，桿件重心線匯交于節(jié)點中心，且各節(jié)點均為理想鉸，不考慮次應(yīng)力的影響，這樣就可用數(shù)解法或內(nèi)力系數(shù)法計算屋架桿件的軸心力。但當(dāng)桿件截面高度與其幾何長度(節(jié)點中心間的距離)之比大于110(弦桿)和11

18、5(腹桿)時，或當(dāng)鋼管桿件截面高度(或直徑)與其節(jié)問長度之比大于112(主管)和124(支管)時，則應(yīng)考慮節(jié)點剛性引起的次彎矩。節(jié)點荷載換算有兩種近似方法：將所有節(jié)間內(nèi)的荷載按該段節(jié)間為簡支的支座反力分配到相鄰兩個節(jié)點上作為節(jié)點荷載；按節(jié)點處的負荷面積換算為該節(jié)點的集中荷載。兩種方法的計算結(jié)果差別很小，但后者較為簡便。上弦桿由于節(jié)間荷載產(chǎn)生的局部彎矩可近似按下列規(guī)定取用：1)端節(jié)點按鉸接時，該處彎矩取為零，但當(dāng)有懸挑時，取最大懸臂端彎矩。2)端節(jié)間的正彎矩取為0.8M0。3)其他節(jié)間的正彎矩和節(jié)點負彎矩(包括屋脊節(jié)點)均可取0.6M0，其中M0為相應(yīng)節(jié)間按單跨簡支梁計算的最大跨中彎矩。四、內(nèi)力

19、組合永久荷載和各種可變荷載的不同組合將對各桿件引起不同的內(nèi)力。設(shè)計時應(yīng)考慮各種可能的荷載組合，并對每根桿件分別比較，考慮哪一種荷載組合引起的內(nèi)力最為不利，取其作為該桿件的設(shè)計內(nèi)力。與柱鉸接的屋架，引起屋架桿件最不利內(nèi)力的各種可能荷載組合有如下幾種：1)全跨永久荷載+全跨可變荷載?？勺兒奢d中屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，設(shè)計時取兩者中的較大值與積灰荷載、懸掛吊車荷載組合；另外，當(dāng)雪荷載較大時，將起控制作用。2)半跨永久荷載+半跨可變荷載。3)屋架和支撐自重+半跨屋面板重+半跨施工荷載(取等于屋面活荷載)。當(dāng)屋面與水平面的傾角小于30時，風(fēng)荷載對屋面產(chǎn)生吸力，起著卸載的作用，一般不予考慮，但對于采用輕質(zhì)屋面材料的三角形屋架和開敞式房屋，在風(fēng)荷載和永久荷載作用下可能使原來受拉的桿件變?yōu)槭軌?。故計算桿件內(nèi)力時，應(yīng)根據(jù)荷載規(guī)范的規(guī)定，計算風(fēng)荷載的作用。五、屋架桿件設(shè)計1) 桿件計算長度的確定在理想的鉸接屋架中，桿件在屋架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)是節(jié)點中心的距離；但實際上，匯交于節(jié)點處的各桿件是通過節(jié)點板焊接在一