《鋼結(jié)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)》講座

《鋼結(jié)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)》講座題16-19某單層工業(yè)廠房,設(shè)置有兩臺Q=25/10t的軟鉤橋式吊車,吊車每側(cè)有兩個車輪，輪距4m，最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Fmax=279.7kN，橫行小車重量標(biāo)準(zhǔn)值g=73.5kN，吊車軌道高度hR=130mm。廠房柱距12m，采用工字形截面的實(shí)腹式鋼吊車梁，上翼緣板的厚度hy=18mm，腹板厚tw=12mm。沿吊車梁腹板平面作用的最大剪力為V，在吊車梁頂面作用有吊車輪壓產(chǎn)生的移動集中荷載P和吊車安全走道上的均布荷載q。梁鋼材Q235，質(zhì)量等級另定。16．當(dāng)?shù)踯嚍橹屑壒ぷ髦茣r(shí)，試問作用在每個車輪處的橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN）應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？（A）15．9 （B）8.0 （C）22.2 (D)11.1答案：（B）。按《荷規(guī)》.2.1）T=(25×9.8+73.5)×0.1/4=8.0kN17．假定吊車為重級工作制時(shí)，試問作用在每個車輪處的橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？（A）8．0 （B）14.0 (C)28.0 (D)42.0答案：（C）。18．當(dāng)?shù)踯嚬ぷ髦茷檩p、中級或重級時(shí)，吊車梁腹板上邊緣局部壓應(yīng)力應(yīng)分別為_______N/mm2(A)81.6、81.6、110.1 (B)81.6、85.7、110.1 (C)81.6、85.7、121.1 (D)85.7、85.7、121.1答案：（D）。按《荷規(guī)》.2、4.3.1分項(xiàng)系數(shù)1.4；動力系數(shù)：輕、中級1.05、重級1.1。按《鋼規(guī)》式（4.1.3-1），Ψ取1.0（輕、中級）、1.35（重級）；式（4.1.3-2）lZ=50+5×18+2×130=400mm輕、中級：бc=1.0×1.05×1.4×279.7×103/12/400=85.7N/mm2≤215N/mm2重級：бc=1.35×1.1×1.4×279.7×103/12/400=121.1N/mm2≤215N/mm219．吊車梁上翼緣板與腹板采用雙面角焊縫連接（不需驗(yàn)算疲勞的吊車梁）當(dāng)對其角焊縫進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，試問采用下列何項(xiàng)共同作用？（A）V與P（B）V與P和q （C）V與q（D）P與q答案（B）。按式（）角焊縫計(jì)算式只有V、P兩個因素，q的影響雖已計(jì)入V中，P也影響V；P產(chǎn)生腹板上邊緣局壓應(yīng)力，q也產(chǎn)生壓應(yīng)力，也應(yīng)補(bǔ)充計(jì)入。有時(shí)因q值小，可忽略，但作用是有的。題20-21：某屋蓋工程的大跨度主桁架結(jié)構(gòu)使用Q345B鋼材，其所有桿件均采用熱軋H型鋼（非國標(biāo)）。H型鋼的腹板與桁架平面垂直。桁架端節(jié)點(diǎn)斜桿軸心拉力設(shè)計(jì)值N=12700kN。20．桁架端節(jié)點(diǎn)采用兩側(cè)外貼節(jié)點(diǎn)板的高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，如圖20所示。螺栓采用10.9級M27高強(qiáng)度螺栓，摩擦面抗滑移系數(shù)取0.4。試問順內(nèi)力方向每排螺栓數(shù)量（個）應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？（A）26 （B）22 （C）18 （D）16答案：（B）。M27，孔d0=29，預(yù)拉力290kN每個單面摩擦高強(qiáng)度螺承載力設(shè)計(jì)值：=0.9×0.4×290=104.4kN每面每排螺栓數(shù)n1=12700/2/4/104.4=15.2排列計(jì)算取16，受力計(jì)算取15.2（1）l1/d0=90×(16-1)/29=46.6>15折減系數(shù)1.1-15×90/150/29=0.79 n2=15.2/0.79=19.2取20個排列l(wèi)1/d0=90×(20-1)/29=59<60折減系數(shù)1.1-19×90/150/29=0.707 n3=15.2/0.707=21.5取22個。l1/d0=90×(22-1)/29=65>60折減系數(shù)0.7，n=15.2/0.7=21.7取22個。（2）由于螺栓較多，暫取折減系數(shù)0.7：n2=15.2/0.7=21.7個，按22個排列,l1/d0=90×(22-1)/29=65.2>60，折減系數(shù)0.7。21．現(xiàn)將桁架端節(jié)點(diǎn)改為采用等強(qiáng)焊對接節(jié)點(diǎn)板的連接形式，如圖21所示，在斜桿軸心拉力作用下，節(jié)點(diǎn)板將沿AB-BC-CD破壞線撕裂。已確定AB=CD=400mm，其拉剪折算系數(shù)均取η=0.7，BC=33mm。試問在節(jié)點(diǎn)板破壞線上的拉應(yīng)力設(shè)計(jì)值（N/mm2）應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？(A)356.0 (B)258.7 (C)178.5 (D)158.2答案：（C）。節(jié)點(diǎn)板t=60mm,f=250N/mm2б=12700×103/2/(400×0.7×2+33)/60=178.5N/mm2<250N/mm2題22-27某廠房的縱向天窗寬8m，高4m，采用彩色壓型鋼板屋面，冷彎型鋼檁條。天窗架、檁條、拉條、撐桿和天窗上弦水平支撐局部布置簡圖如圖22-27（Z）中的（a）；天窗兩側(cè)的垂直支撐如圖（b）；工程中通常采用的三種形式天窗架的結(jié)構(gòu)簡圖分別如圖（c）(d)（e）。所有構(gòu)件均采用Q235鋼，手工焊接時(shí)使用E43型焊條，要求焊縫質(zhì)量等級為二級。22．按圖C所示之結(jié)構(gòu)及F1、F2數(shù)值，RH=_________kN。（A）3.3 (B)4.2 (C)5.5 (D)6.6答案（C）。（1）此結(jié)構(gòu)為三鉸桁架，A點(diǎn)的RV，RH合力必通過C點(diǎn)，即方向?yàn)锳C，其斜度為4：7，在A點(diǎn)按平衡條件，求合力時(shí)，RV不應(yīng)計(jì)入F2及B點(diǎn)豎向力F1/2，同時(shí)BC中間3個F1由再分式桁架傳遞，有1.5F1由BA傳下，不應(yīng)計(jì)入RV，由AC傳來的豎向力為（1.5+0.5）F1的作用：RV=2 F1=2×4.8=9.6kN，RH=9.6×4/7=5.5kN。（2）以C點(diǎn)取矩，RH=[4RV-(3+2+1)F1]/7=[4×3.5×4.8-6×4.8]/7=5.5kN。23．在圖（C）中，假定桿件AC在各節(jié)間最大軸心壓力設(shè)計(jì)值N=12kN。采用╥100×6，A=2386mm2，ix=31mm，iy=43mm試問桿件截面的整體穩(wěn)定性強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值（N/mm2）與下列何項(xiàng)最為接近？提示：在確定桁架平面外的計(jì)算長度時(shí)不考慮各節(jié)間內(nèi)力變化的影響。（A）46．2 （B）35.0 （C）27.8 （D）24.9答案（D）。λx=4031/31=130 λy=4031×2/43=187.5 b類φ=0.20912×103/0.209/2386=24.1N/mm2<215N/mm224．豎桿式天窗架如圖（d）所示。在風(fēng)荷載作用下，假定天窗斜桿（DE、DF）僅承擔(dān)拉力。試問當(dāng)風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值W1=2.5kN時(shí)，DF桿的軸心拉力設(shè)計(jì)值（kN）應(yīng)與下列何項(xiàng)數(shù)值最為接近？（A）8．0 （B）9.2 （C）11.3 （D）12.5答案：（A）。DF斜度為2：2.5，長度為=3.2m，N=2×2.5×3.2/2=8.0kN25.在圖（d）中，桿件CD的軸心壓力很?。ㄟh(yuǎn)小于其承載能力的50%），可以長細(xì)比選擇截面，試問下列何項(xiàng)截面較為經(jīng)濟(jì)合理？（A）45×5，imin=17.2mm（B）50×5，imin=19.2mm（C）56×5，imin=21.7mm（B）70×5，imin=27.3mm答案：B按《鋼規(guī)》表注1，[λ]=200，imin=0.9×4000/200=18mm26.兩鉸剛架天窗如圖（e），斜梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值Mx=30.2kN·m，采用熱軋H型鋼H200×100×5.5×8，A=2757mm2，Wx=188×103mm3，ix=82.5mm,iy=22.1mm，試問桿件的整體穩(wěn)定性強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值（N/mm2）與下列何項(xiàng)最為接近？（A）171.3 （B）180.6 （C）205.9 （D）152.3提示：φb按近似方法計(jì)算。答案：（C）。在一般情況下，天窗剛架屋面水平支撐中點(diǎn)與檁條有連接，故剛架斜梁的平面外計(jì)算長度取2500mm(坡向尺寸)。λy=2500/22.1=113 φb=1.07-1132/44000=0.78 30.2×106/0.78/0.188/106=205.9N/mm227．在圖（e）中立柱的最大彎矩設(shè)計(jì)值Mx=30.2kN·m，軸心壓力設(shè)計(jì)值N=29.6kN，采用熱軋H型鋼194×150×6×9，A=3976mm2,Wx=283×103×103，ix=83mm，iy=35.7mm作為壓彎構(gòu)件，試問其在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值（N/mm2）與下列何項(xiàng)最為接近？提示：φb按近似方法計(jì)算，取βtx=1（A）171.3 （B）180.6 （C）205.9 （D）151.4答案：（D）。φy=4000/35.7 b類φy=0.481 φb=1.07-1122/44000=0.78529.6×103/0.481/3976+30.2×106/0.785/283×103=151.4N/mm228．某一主平面內(nèi)受彎的實(shí)腹構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件截面上有螺栓（或鉚釘）孔時(shí)，下列何項(xiàng)計(jì)算要考慮螺栓（或鉚釘）引起的截面削弱？（A）構(gòu)件變形計(jì)算 （B）整體穩(wěn)定計(jì)算 （C）抗彎強(qiáng)度計(jì)算 （D）抗剪強(qiáng)度計(jì)算答案：（C）。變形、整體穩(wěn)定、抗剪均用毛截面計(jì)算，抗彎強(qiáng)度計(jì)算用凈截面。29．對方形斜腹桿塔架結(jié)構(gòu)，當(dāng)從結(jié)構(gòu)構(gòu)造和節(jié)省鋼材方面綜合考慮時(shí)，試問下列何種截面形式的豎向分肢桿件不宜采用？答案：（D）。宜兩軸截面均衡，不分強(qiáng)軸弱軸。2006年鋼結(jié)構(gòu)試題探討策劃2006年試題一改過去一、二道大連鎖題格局，主題為吊車梁、大桁架、三種天窗架，實(shí)用性強(qiáng)，概括面廣，難易繁簡結(jié)合。對鋼結(jié)構(gòu)熟練者，欲在84分鐘之內(nèi)囊括14分亦非易事；接觸鋼結(jié)構(gòu)較少者，掙個3-5分也不在話下，策劃比較成功。采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)1．19題吊車梁腹板與上翼緣用角焊縫連接，這僅限于不需驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)行《鋼規(guī)》將疲勞驗(yàn)算界限定為循環(huán)不小于5萬次（按50年設(shè)計(jì)使用年限，平均2.7次/日）而《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T3811-1983所有A4以上吊車工作循環(huán)次數(shù)均在6.3萬次以上，所以中重級吊車梁腹板與上翼緣不應(yīng)用角焊縫，應(yīng)坡口焊透。2．題20-21大桁架桿件規(guī)格均非國產(chǎn)，與鋼號Q345B難于匹配。3．題26-27天窗架所用H型鋼均采自GB/T11263-1998，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11263-2005，新國標(biāo)將截面上的圓角減小，性能更優(yōu)越。26題H型鋼各截面特性取自舊國標(biāo)，而iy又與新國標(biāo)相同。符號名詞1．23、26、27題將穩(wěn)定性強(qiáng)度計(jì)算稱為壓應(yīng)力，不符合規(guī)范要求，宜稱為“整體穩(wěn)定性強(qiáng)度計(jì)算數(shù)值”。2、26題“兩鉸拱式天窗架”宜稱為“兩鉸