鋼結(jié)構(gòu)總復(fù)習(xí)資料

廠房橫向框架的柱腳一般與基礎(chǔ)剛結(jié)，而柱頂可分為鉸接和剛結(jié)兩類。 — —酬用在橫向框架上的荷載可分為永久荷載和可變荷載兩種。永久荷載有：屋蓋系統(tǒng)、柱、吊車系統(tǒng)、墻架、墻板及設(shè)備管道等的自重?？勺兒奢d有：風(fēng)荷載、雪荷載、積灰荷載、屋面均布活荷載、吊車荷載、地震荷載等。3.框架柱按結(jié)構(gòu)形式可分為等截面柱、階形柱和分離式柱三大類。分離式柱由支撐屋蓋結(jié)構(gòu)的屋蓋肢和支承^^梁或吊車桁架的吊車肢所組成，屋蓋肢承受屋面荷載、風(fēng)荷載及吊車水平荷載按壓彎構(gòu)件設(shè)計。柱間支撐由兩部分組成：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下部分稱為下層支撐。上層柱間支撐燦層，第一層在屋架端部高度范圍內(nèi)屬于屋蓋垂直支撐，第二層在屋架下弦至吊車梁上翼緣范圍內(nèi)。柱間支撐按結(jié)構(gòu)形式可分為十字交叉式、八字式、門架式等。屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 —7屋蓋支撐系統(tǒng)可分為：橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐和系桿。8?系桿可分為麗生系桿（既能受拉也能受壓）和柔性系桿（只能受拉）兩種。屋蓋支撐受力較小，截面尺寸一般由桿件容許長細比和構(gòu)造要求決定。通常將斜腹桿視為柔性桿4件，只能受拉，不能受壓。當(dāng)節(jié)點荷載引起的局部彎矩采用簡化計算時，上弦桿的局部彎矩可近似地采用：端節(jié)間的正彎矩取0.8Mo,其他節(jié)間的正彎矩和節(jié)點負彎矩（包括屋脊節(jié)點^取0.6Mo,M為將相應(yīng)弦桿節(jié)點作為單跨簡支梁求得的最大彎矩。桿件的計算長度：對于弦桿，在桁架平面丙取L在桁架平面外取L1，斜平面上不存在；對于腹桿，支座斜桿和支座豎桿在所有平面上都取L，其他腹桿在桁架平面內(nèi)取0.8L，在桁架平面外取L，在斜平面取0.9L。注：L為構(gòu)件的幾何長度；L1為桁架弦桿側(cè)向支撐點間的距離。雙角鋼桿件的填板寬度一般取50?80mm，填板的長度:對T形截面應(yīng)比角鋼肢伸出10-20mm,對十字形截面則從角鋼肢尖縮進10T5mm,以便施焊。填板的間距對壓桿L1W40i,拉桿L1W80i。12?屋架節(jié)點板的厚度計算中，對單壁式屋架，可根據(jù)腹桿的最大內(nèi)力計算的有梯形屋架和人字形屋架，按弦桿端節(jié)點間內(nèi)力計算的有三角形屋架。節(jié)點板的外形應(yīng)盡可能簡單而規(guī)則，宜至少有兩邊平行，一般采用矩形、平行四邊形和直角梯形等。節(jié)點板邊緣與桿件軸線的夾角不應(yīng)小于15當(dāng)梯形屋架跨度L>24m或三角形屋架跨度L>15m時，撓度較大，影響使"外觀，制造時應(yīng)考慮起拱，拱度約為L/500。柱在框架平而內(nèi)的計算長度應(yīng)根據(jù)柱的形式及兩端支承情況而定。具體取法：當(dāng)設(shè)有吊車梁和柱間支撐而無其他支撐構(gòu)件時，上端柱的計算長度可取制動結(jié)構(gòu)頂面至屋蓋縱向水平支撐或托架支座之間柱的高度；下端柱的計算長度可取柱腳底面至肩梁頂面之間柱的高度。門式剛架的柱腳多按鉸接支承設(shè)計，通常為平板支座，設(shè)一對或兩對地腳螺栓工業(yè)廠房且有橋式吊車時，宜將柱腳設(shè)計為剛接。對于變截面門式剛架，應(yīng)采用彈性分析方法確定各種內(nèi)力。變截面門式剛架的柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析法確定。端部節(jié)點的端板有端板豎放、端板橫放、端板斜放三種。節(jié)點均應(yīng)按所受最大內(nèi)力設(shè)計。主剛架構(gòu)件的高強度螺栓連接，采用摩擦型連接或承壓型連接均可。柱腳一般宜采用平板式鉸接柱腳，當(dāng)設(shè)有橋式吊車時，宜采用剛接柱腳21.門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設(shè)計。22州梁直接承受由吊車產(chǎn)生的三個方向的荷載：豎向荷載、橫向水平荷載和縱向水平荷載。23計算吊車梁的強度、穩(wěn)定和連接時，按兩臺吊車考慮;計算吊車梁的疲勞和變形時按作用在胯間"重量最大的一臺吊車考慮。疲勞和變形計算，采用吊車荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮動力系數(shù)。 一24框架柱外側(cè)設(shè)有墻架柱時，此墻架柱應(yīng)與框架相連接并支承于共同的基礎(chǔ)上。覆蓋大跨度常采用兩鉸及無鉸框架。無鉸框架剛度更好，對溫度作用比較敏感。一為了簡化靜力計算，格構(gòu)式普通框架可以折算成與其等效的實腹框架。.當(dāng)反力為2500?3000KN時，框架的支座應(yīng)設(shè)計成輥軸式鉸支座；反力較小時，可采用單面弧形平板式鉸28?按結(jié)構(gòu)組成和支承方式，拱可分為兩鉸拱、三鉸拱和無鉸拱三類。拱的外形要選擇得接近于壓力曲線寸稱的丁沿拱弦線均布的荷載值起主要作用時飛在扁平拱中），二次拋物線的拱形最為合適。對于自重很大的高拱，宜采用懸鏈線外形。拱平面外的穩(wěn)定，有橫向支撐及檁條體系提供保證。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上作用的外荷載按靜力等效原則，將節(jié)點所轄區(qū)域內(nèi)的何在匯集到該節(jié)點上，結(jié)構(gòu)分析時可忽略節(jié)點剛度的影響而假定節(jié)點為鉸接，桿件只受軸向力?？杉芙Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進行計算。對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架，其稈件的計算長度Lo取等于桿件的幾何長度L，即Lo=L；對焊接球節(jié)點網(wǎng)架，其弦桿及支座腹桿取Lo=0.9L5腹桿取Lo=0.8L。網(wǎng)架的支座節(jié)點分為壓力支座節(jié)點和拉力支座節(jié)點兩大類。網(wǎng)架的撓度限值：最大撓度限值[f]=L2/250，式中l(wèi)2為網(wǎng)架短向跨度。 "腰架的間距一般為12-15層，腰架越密結(jié)構(gòu)的筒體作用越強，當(dāng)僅設(shè)一道腰架時,最佳位置是在離建筑頂端0.455H高度處。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用計算方法有：底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法。結(jié)構(gòu)計算的一般原則：高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移一般采用彈性方法計算。對有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)，除進行地震作用下的彈性效應(yīng)計算外，還應(yīng)考慮在罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)可能進入彈塑性狀態(tài)，采用彈塑性方法進行分析。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的計算模型應(yīng)視具體結(jié)構(gòu)形式和計算內(nèi)容確定。一般情況下可采用平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空「礦協(xié)同計算模型。當(dāng)結(jié)構(gòu)布置規(guī)定、質(zhì)量及剛度沿高度分布均勻、不計扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，可采用平面結(jié)構(gòu)計算模型；當(dāng)結(jié)構(gòu)平面或立面不規(guī)則、體型復(fù)雜、無法劃分成平面抗側(cè)力單元或為筒體結(jié)構(gòu)時，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的梁柱桿件采用H形和箱形，梁柱連接節(jié)點域的剪切變形對內(nèi)力的影響可不考慮，應(yīng)考慮對側(cè)移的影響。37.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)不考慮地震作用時，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下，頂點質(zhì)心位置的側(cè)移不宜超過建筑高度的1/500，質(zhì)心層間側(cè)移不宜超過樓層高度的1/400。.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的第一階段抗震設(shè)計，其層間側(cè)移標(biāo)準(zhǔn)值不得超過結(jié)構(gòu)層高的1/250。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的第二階段抗震設(shè)計，其結(jié)構(gòu)層廁移不得超過層高的1/70。組合梁的截面計算有彈性分析方法和塑性分析方法兩種。組合梁的承載能力組合梁的連接件主要傳遞鋼筋混凝王翼板與鋼梁間的縱向水平剪力，并承受豎向偏心支撐在構(gòu)造上設(shè)計和支撐斜桿的軸線偏離梁和柱軸線的交點，其優(yōu)點是當(dāng)水平荷載較小時具有足夠的剛度，而在遇到大震嚴(yán)重超載時又具有良好的延性。高層鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的高強度螺栓連接應(yīng)采用摩擦型。一1柱間支撐的作用？答：（1）組成堅強的縱向構(gòu)架，保證廠房的縱向剛度；（2）承受廠房端部山墻的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應(yīng)力等，在地震區(qū)尚應(yīng)承受廠房縱向的地震力，并傳至基礎(chǔ)；（3）可作為框架住在框架平面外的支點，減少柱在框架平面外的計算長度。hi為什么下層支撐應(yīng)該設(shè)在溫度區(qū)段中部？答：將下層支撐布置在溫度區(qū)段的端部，在溫度變化的影響方面將是很不利的，因此，為了使縱向構(gòu)件在溫度變化發(fā)生時能較自由地伸縮，下層支撐應(yīng)該設(shè)在溫度區(qū)段中部。hi什么叫應(yīng)力蒙皮效應(yīng)？答：當(dāng)壓型鋼板和壓型鋁板與檁條進行可靠連接后，形成一深梁，能有效地傳遞屋面縱橫方向的水平力（包括風(fēng)荷載及吊車制動力等），能提高屋面的整體剛度。這一現(xiàn)象稱為應(yīng)力蒙皮效應(yīng)。屋架內(nèi)力分析的基本假定有哪些？答：（1）通常將荷載集中到節(jié)點上（屋架作用有節(jié)間荷載時，可將其分配到相鄰的兩個節(jié)點上），（2）假定節(jié)點處的所有桿件軸線在同一平面內(nèi)相交于一點（節(jié)點中心）；（3）假定各節(jié)點均為理想鉸接。為什么鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中對拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長細比？答：桁架桿件的長細比的大小，對桿件的工作有一定的影響，若長細比太大，將使桿件在自重作用下產(chǎn)生過大撓度，在運輸和安裝過程中因剛度不足而產(chǎn)生彎曲，在動力作用下還會引起較大的振動。故在鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中對拉桿和壓桿規(guī)定了容許長細比。6.荷載組合效應(yīng)包括哪幾方面的內(nèi)容？（1）屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應(yīng)取兩者中的較大值；（2）積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布或荷載中的較大值同時考慮；（3）施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮；（4）多臺吊車的組合應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)定》的規(guī)定；（5）當(dāng)需要考慮地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同時考慮?？刂平孛娴膬?nèi)力組合主要有哪幾種？答：（1）最大軸壓力Nmax和同時出現(xiàn)的M及V的較大值。（2）最大彎矩Mmax和同時出現(xiàn)的V及N的較大值。（3）最小軸壓力Nmin和相應(yīng)的M及V,出現(xiàn)在永久荷載共同作用下，當(dāng)柱腳鉸接時M=0。吊車梁截面強度驗算包括哪些內(nèi)容？答：（1）上、下翼緣的正應(yīng)力驗算；（2）剪應(yīng)力驗算；（3）腹板上邊緣局部承壓強度驗算。9.什么叫抗剪薄膜作用？答：當(dāng)采用壓型鋼板和壓型鋁合金板做墻板時，壓型板與周邊構(gòu)件進行可靠連接后，面內(nèi)剛度很好，能傳遞縱橫方向的面內(nèi)剪力，這種作用稱為抗剪薄膜作用（應(yīng)力蒙皮效應(yīng)）。10.兩釵拱、三鉸拱和無釵拱各有什么優(yōu)缺點？答：（1）兩鉸拱是最常用的體系，這種拱的優(yōu)點除經(jīng)濟外，安裝和制造也較簡單，因為鉸可自由轉(zhuǎn)動的特性，使得兩鉸拱易于適應(yīng)變形，在溫度作用或產(chǎn)生支座沉降情況下應(yīng)力不會顯著地增加；（2）三鉸拱與兩鉸拱相比無突出的優(yōu)點，在拱結(jié)構(gòu)有足夠的變形適應(yīng)性情況下，其靜定性沒有實質(zhì)性意義，拱鑰鉸還使拱本身結(jié)構(gòu)及屋面設(shè)置復(fù)雜化；（3）無鉸拱對于彎矩沿跨度的分配最為有利，因而也最輕，但它不得不設(shè)置更強大的基礎(chǔ)，而且要計算溫度的作用。11.交叉桁架體系和四角錐體系中各種網(wǎng)架的構(gòu)成特點？答：（1）交叉桁架體系：①兩向正交正放網(wǎng)架的構(gòu)成特點是：兩個方向的豎向平面桁架垂直交叉，且分別于邊界方向平行；②兩向正交斜放網(wǎng)架的構(gòu)成特點是：兩個方向的豎向平面桁架垂直交叉，且與邊界成45°夾角。（2）四角錐體系;①正放四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是：以倒四角錐體為組成單元，錐底的四邊為網(wǎng)架的上弦桿，錐棱為腹桿，各錐頂相連即為下弦桿，他的上、下弦桿

均與相應(yīng)邊界平行；②正放抽空四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是：在正放四角錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，除周邊網(wǎng)格不動外，適當(dāng)抽掉一些四角錐單元中的腹桿和下弦桿，使下弦網(wǎng)格尺寸比上弦網(wǎng)格尺寸大一倍；③斜放四角錐網(wǎng)架的構(gòu)成特點是：以倒四角錐體為組成單元，由錐底構(gòu)成的上弦桿與邊界成45°夾角，而連接各錐頂?shù)南孪覘U則與相應(yīng)邊界平行。12.空間桁架位移法的概念？12.空間桁架位移法的概念？答:空間桁架位移法又稱為矩陣位移法。它取網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的各桿件作為基本單元，以節(jié)點三個線位移作為基本未知量，先對桿件單元進行分析，根據(jù)胡克定律建立單元桿件內(nèi)力與位移之間的關(guān)系，形成單元剛度矩陣；然后進行結(jié)構(gòu)整體分析，根據(jù)各節(jié)點的變形協(xié)調(diào)條件和靜力平衡條件建立結(jié)構(gòu)上節(jié)點荷載與節(jié)點位移之間的關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)總剛度矩陣和結(jié)構(gòu)總剛度方程。13.高層鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計的特點？答：高層鋼結(jié)構(gòu)多為超高層建筑，水平荷載——風(fēng)荷載和地震荷載，對結(jié)構(gòu)設(shè)計起著主要的控制作用，這是高層鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計的特點。14.地震作用的一般計算原則？第一階段設(shè)計時，地震作用應(yīng)考慮哪些原則？答：（1）一般原則：高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計采用兩階段設(shè)計方法，即第一階段設(shè)計應(yīng)按多遇地震計算地震作用，第二階段設(shè)計應(yīng)按罕遇地震計算地震作用。（2）第一階段設(shè)計時，地震作用應(yīng)考慮以下原則：①通常情況下，應(yīng)在結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計入水平地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向的抗側(cè)力構(gòu)建承擔(dān)；②當(dāng)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件時，

宜分別計入各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用；③質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入水平地震作用的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；④按9度抗震設(shè)防的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)，或者按8度和9度抗震設(shè)防的大跨度和長懸臂構(gòu)件，應(yīng)計入豎向地震作用。15.組合梁截面的