建築鋼結構設計複習題及答案

2021-07-31 22:44:48 字數 4889 閱讀 7613

《建築鋼結構設計》複習提綱

《鋼結構設計原理》

第九章單層廠房鋼結構

1、重、中型工業廠房支撐系統有哪些?(p305、317) 各有什麼作用?

答:⑴柱間支撐分為上柱(層)支撐和下柱(層)支撐(★吊車梁和輔助桁架作為撐桿是柱間支撐的組成部分,承擔並傳遞單層廠房鋼結構縱向水平力)。

柱間支撐作用:①組成堅強的縱向構架,保證單層廠房鋼結構的縱向剛度

②承受單層廠房鋼結構端部山牆的風荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應力等,在**區尚應承受縱向**作用,並將這些力和作用傳至基礎

③可作為框架柱在框架平面外的支點,減少柱在框架平面外的計算長度

⑵屋蓋支撐由上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐、系杆組成

屋蓋支撐作用:①保證屋蓋形成空間幾何不變結構體系,增大其空間剛度

②承受屋蓋各種縱向、橫向水平荷載(如風荷載、吊車制動力、**力等),並將其傳至屋架支座

③為上、下弦杆提供側向支撐點,減小弦杆在屋架平面外的計算長度,提高其側向剛度和穩定性

④保證屋蓋結構安裝時的便利和穩定

2、屋蓋支撐系統應如何布置?(可能考作圖題)

答:參考書p313-315 及圖9.4.3

3、檁條有哪些結構型式,是什麼受力構件,需要驗算哪些專案?(p317-319)

答:結構形式:實腹式和桁架式:檁條通常是雙向彎曲構件,需要驗算強度、整體穩定、剛度。

4、設定檁條拉條有何作用?如何設定檁條拉條

答:作用:為了減小檁條沿屋面方向的彎曲變形,減小my以及增加抗扭剛度,設定檁條拉條以減小該方向的檁條跨度(課件)

如何設定:當檁條的跨度4~6 m時,宜設定一道拉條;當檁條的跨度為6m以上時,應布置兩道拉條。屋架兩坡面的脊檁須在拉條連線處相互聯絡,或設斜拉條和撐桿。

z形薄壁型鋼檁條還須在簷口處設斜拉條和撐桿。當簷口處有圈樑或承重天溝時,可只設直拉條並與其連線。

5、 壓型鋼板根據波高的不同,有哪些型式,分別可應用於哪些方面?(p323)

答:高波板:波高》75mm,適用於作屋面板

中波板:波高50~75mm,適用於作樓面板及中小跨度的屋面板

低波板:波高<50mm,適用於作牆面板

6、普通鋼桁架按其外形可分為哪些形式?(p326),梯形屋架有哪些腹杆體系?(p327)

答:普通桁架按其外形可分為三角形、梯形及平行弦三種。

梯形桁架的腹杆體系有人字式、再分式。

7、 在進行梯形屋架設計時,為什麼要考慮半跨荷載作用?

答:梯形屋架中部某些斜桿可能在全跨荷載時受拉,而半跨荷載時受壓,由拉桿變為壓桿為不利受力情況之一。

8、 屋架中,匯交於節點的拉桿數越多,拉桿的線剛度和所受的拉力越大時,則產生的約束作用越大,壓桿在節點處的嵌固程度越大,壓桿的計算長度越小,根據這個原則桁架桿件計算長度如何確定?(p331-332) 此題答案僅供參考

答:⑴桁架平面內:弦杆、支座斜桿、支座豎桿---杆端所連拉桿少,本身剛度大,則;

其他中間腹杆:上弦節點所連拉桿少,近似鉸接或者下弦節點處、下弦受拉且剛度大,則;

⑵桁架平面外:對於腹杆發生屋架外的變形,節點板抗彎剛度很小,相當於板鉸,取;

範圍內,桿件內力改變時,則

⑶斜平面:腹杆計算長度

9、 選擇屋架桿件截面時應選擇壁薄肢寬截面,以節省材料,畫出屋架中常用角鋼截面形式並說明其適用位置

答:p335表9.6.3

10、 由雙角鋼組成t形或十字形截面的的桿件,為保證兩個角鋼共同工作,在兩角鋼間每隔一定距離加設填板以使兩個角鋼有足夠的連繫,填板間距有何要求?(p335-336)

答:填板間距:對壓桿,對拉桿;在t形截面中,i為乙個角鋼對平行於填板的自身形心軸的迴旋半徑;在十字形截面中i為乙個角鋼的最小迴旋半徑;

11、 屋架節點板厚度如何確定?,中間節點板厚度與支座節點板厚度有何關係?中間節點板厚度與填板厚度有何關係?(p336)

答:節點板的厚度對於梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹杆內力確定,對於三角形普通鋼桁架則按其弦杆最大內力確定;在同一榀桁架中,所有中間節點板均採用同一種厚度,支座節點板由於受力大且很重要,厚度比中間的增大2mm;中間節點板厚度與填板厚度相等

12、 屋架上弦杆有非節點荷載作用應如何設計?桿件區域性彎矩如何確定?

答:⑴把節間荷載化為節點荷載,計算屋架在節點荷載作用下軸力

⑵計算節間荷載產生的區域性彎矩

⑶按壓彎構件進行計算

13、角鋼宜切肢尖不宜切肢背。

14、鋼結構節點設計時應遵循的基本原則是什麼?

答:(p265) ⑴連線節點應有明確的傳力路線和可靠的構造保證。傳力應均勻和分散,盡可能減少應力集中現象。

在節點設計過程中,一方面要根據節點構造的實際受力狀況,選擇合理的結構計算簡圖;另一方面節點構造要與結構的計算簡圖相一致。避免因節點構造不恰當而改變結構或構件的受力狀態,並盡可能地使節點計算簡圖接近於節點實際工作情況。

⑵便於製作、運輸和安裝。節點構造設計是否恰當,對製作和安裝影響很大。節點設計便於施工,則施工效率高,成本降低;反之,則成本高,且工程質量不易保證。所以應盡量簡化節點構造。

⑶經濟合理。要對設計、製作和施工安裝等方面綜合考慮後,確定最合適的方案。在省工時與省材料之間選擇最佳平衡。盡可能減少節點型別,連線節點做到定型化、標準化。

總體來說,首先節點能夠保證具有良好的承載能力,使結構或構件可以安全可靠地工作;其次則是施工方便和經濟合理。

《鋼結構設計》

第二章鋼—混凝土組合結構

1.組合梁依據其鋼和混凝土的交介面上抗剪連線件的縱向水平抗剪能力,有哪些形式?(p14)

答:完全抗剪連線組合梁和部分抗剪連線組合梁

2、鋼混凝土組合梁按換算截面計算組合梁的撓度時,如何考慮混凝土翼板與鋼梁間的滑移效應。連續組合梁按什麼截面計算梁撓度。(p23倒3-4段)

答:當按換算截面計算組合梁的撓度時,尚應考慮混凝土翼板與鋼梁間的滑移效應對組合梁的抗彎剛度進行折減。對於連續組合梁,考慮到在中間支座負彎矩區處混凝土翼板受拉開裂,規定在距中間支座兩側各0.

15l(l為梁跨度)範圍內,不計受拉區混凝土對剛度的影響,但應計入翼板有效寬度範圍內配置的縱向鋼筋的作用,其餘區段仍取折減剛度。最後按變截面梁計算連續組合梁的撓度。

3、組合梁驗算需要驗算專案?(p15)

答:⑴組合梁正截面受彎承載力驗算

⑵組合梁受剪承載力驗算

⑶組合梁栓釘連線件驗算

4、鋼混凝土組合梁栓釘及附近混凝土承受什麼作用,有哪些破壞形式?栓釘抗剪承載力與哪些因素有關?(p20倒1段)

答:在栓釘根部混凝土受區域性承壓作用,而栓釘本身承受剪、彎、拉作用;

主要有兩種破壞形式:栓釘周圍混凝土被擠壓破壞或栓釘杆被剪斷;

有關因素:栓釘截面面積、混凝土彈性模量、混凝土的強度等級;

第三章多高層鋼結構

1.鋼結構連線根據被連線構件間的傳力和相對變形效能,分為剛接、半剛接和鉸接三類。

2、次梁與主梁的連線形式按其連線相對位置不同,可分為疊接和平接。(《鋼結構設計原理》p266-267)

3、多高層鋼結構按其抗側力體系可分為哪些結構型式?(p67)

答:框架結構體系、框架—支撐結構體系、筒體結構體系、巨型結構體系

△4、多高層鋼結構平面應如何布置以有利於結構抗風和抗震?(p63)

答:書上沒有具體的提到,大家參考p63-64

5、框架結構梁柱連線有哪些形式(剛接、半剛接),什麼情況下採用剛接、半剛接?在水平荷載作用下變形的特點?(p67倒3段)

答:框架結構梁柱連線有剛接和半剛接兩種形式;

一般情況下,尤其是**區的建築採用框架結構時,應採用剛接框架。某些情況下,為加大結構的延性,或防止梁與柱連線焊縫的脆斷,也可採取半剛性連線框架,但其外圍框架一般仍採用剛接框架;

在水平荷載作用下,變形主要以剪下變形為主(框架在水平荷載作用下容易產生較大的水平位移,會導致豎向荷載對結構產生附加內力,使結構的水平位移進一步增加,從而降低結構的承載力和整體穩定性,這種現象稱為 p—△ 效應)

6、鋼框架結構梁柱節點腹板域應該驗算哪些專案?節點域的剪下變形對框架的水平位移和內力的有何影響?(p94-95)

答:節點域在周邊剪力和彎矩作用下,柱腹板存在屈服和區域性失穩的可能性,故需要驗算其穩定性和抗剪強度; (第二問書上沒找到答案哈)

7、多、高層建築鋼結構採用什麼什麼計算模型?什麼情況下採用平面計算模型,什麼情況下採用空間計算模型?(p79第4)點)

答:一般情況下可採用平面抗側力結構的空間協同計算模型;當結構布置規則,質量及剛度沿高度分布均勻,不計扭轉效應時,採用平面計算模型;當結構平面或立面不規則,體型複雜,無法劃分成平面抗測力單元的結構或為筒體結構時,採用空間計算模型。

8、什麼是剪滯效應?剪滯效應有什麼後果?它與哪些因素有關?(p72倒2-倒3)

答:由於深梁的剪下變形,使得框筒結構中柱子的軸力分布與實體的筒體結構的應力分布不完全一致,而成非線性分布,這種現象叫做剪滯效應;這種效應使得框筒結構的角柱要承受比中柱更大的軸力,並且框筒結構的側向撓度呈現明顯的彎剪型變形;主要因素是梁與柱的線剛度比和結構平面的長寬比。

9、框架-支撐結構工作特點(p68中部)

答:框架與支撐協同工作,豎向桁架桁架起剪力牆的作用受水平荷載的作用時,變形以彎曲變形為主。在框架-支撐結構中,豎向支撐桁架承擔了結構下部的大部分剪力。

罕遇**中若支撐系統破壞,還可以通過內裡重分布,由框架承擔水平力,形成所謂的兩道抗震設防。

10、高層鋼結構中心支撐有哪些形式,哪些不能應用於抗震設防?(p68-69)

答:十字交叉支撐,單斜桿支撐,人字形支撐,k形支撐和v形支撐。k形支撐不得用於抗震設防。

11、高層鋼結構偏心支撐有哪些形式,偏心支撐的工作原理是什麼?(p69)

答:門架式,單斜桿式,人字形式,v字形式。

原理:偏心支撐在支撐斜桿與梁柱節點(或支撐斜桿)之間設耗能梁段,其承載力一般比支撐斜桿的承載力低,在重複荷載作用下具有良好的塑性變形能力。在正常荷載作用下,偏心支撐框架具有足夠的水平剛度;在強**作用下,耗能梁段首先屈服吸收能量,有效地控制了作用在支撐斜桿的的荷載份額,使支撐不屈曲喪失承載力,從而保證整個結構不會坍塌。

12、高層鋼結構在大風作用下容易發生哪幾種破壞情況?(p87倒1)

鋼結構設計期末 複習題及答案校正

惠州學院 2010 2011 學年度下學期 鋼結構原理 複習 1 體現鋼材塑性效能的指標是 c p11 a 屈服點 b.強屈比 c.延伸率 d.抗拉強度 2 在結構設計中,失效概率pf與可靠指標 的關係為 b p4 a pf越大,越大,結構可靠性越差 b pf越大,越小,結構可靠性越差 c pf越大...

鋼結構設計原理複習題

1.鋼結構的主要有點有哪些?2.鋼結構的主要缺點有哪些?3.極限狀態法按滿足預定功能要求不同劃分為哪兩種極限狀態法?4.什麼是承載能力極限狀態?5.什麼是正常適用極限狀態?6.承載能力極限狀態計算用荷載 材料強度什麼值?7.正常使用極限狀態計算用荷載 材料強度什麼值?8.何謂荷載 材料強度標準值?9...

結構設計原理複習題及答案

立方體抗壓強度fcu 軸心抗壓強度fc 軸心抗拉強度ft fcu和試驗方法 實驗尺寸有關。試驗尺寸越小,強度值越大。1 雙向受壓時,一向混凝土強度隨另一向壓應力增加而增加 2 雙向受拉時,雙向抗拉強度接近單向抗拉強度 3 一側受拉一側受壓,強度均低於單向受力強度。影響砌體抗壓強度主要因素 塊材的強度...