同济大学房屋钢结构设计试题含答案及复习重点

1、试卷一一、填空题（每空 2分，共计 20 分）1、门 式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（ 1/201/8 ），在 雨水 较多的地区取其中的较大值。2、在 设置 柱间 支撑 的 开间 ，应 同时 设置（ 屋 盖横向 支 撑），以构成几何不变体系。3、当端部 支 撑设 在 端 部第 二 个开间 时 ，在第 一个 开 间的相 应 位 置 应设 置 （ 刚 性）系杆 。4、冷 弯薄 壁 构 件设计 时 ，为了节 省 钢材，允 许 板 件（受 压 屈 曲 ）， 并利 用 其（ 屈 服 后强 度 ）强度 进 行设 计 。5、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布 置（ 隅 撑 ）6、螺 栓排 列应

2、 符 合 构造要 求 ，通 常 螺 栓端 距 不应小 于 （ 2）倍螺栓孔径，两排螺栓之间的最小距离为（ 3 ）倍 螺栓直径。7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（ 双向受弯 ）构件设计计算。8、屋架节 点 板上 ，腹杆 与 弦杆以 及 腹杆 与 腹 杆之 间 的间隙 应 不 小 于（ 20mm）。二、选择题（每题 2分，共计 20 分）1、梯形钢屋架受压杆件其 合理截面形式，应使所选截面尽量满 足（ A）的 要 求 。（A） 等稳定 （B） 等 刚度 （C） 等强 度（D） 计算长 度相等2、普 通钢 屋 架 的受 压 杆件中 ，两个 侧 向固定 点 之间(A )。(A)垫板数不宜少于两个(B)

3、垫板数不宜 少于一个(C)垫板数 不 宜 多于 两个(D)可 不 设垫板3、梯形钢屋 架 节点 板 的 厚度 ， 是根据 ( D)来 选定 的。(A)支座竖杆中的内力(B)下弦杆中的最 大内力(C)上弦杆中的最大内力(D)腹杆中的最 大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的 短角 钢 (檩 托 ) 上( B )。(A) 一个 普通 螺栓 (B) 两个普 通 螺 栓 (C) 安装 焊 缝(D) 一个高 强 螺 栓5、如轻型钢屋架上弦杆的节间距为L ,其平面外计算长度应取 (D ) 。(A) L (B) 0.8L(C) 0.9L(D) 侧向支撑点间 距6 、 屋 架 下 弦

4、 纵 向 水 平 支 撑 一 般 布 置 在 屋 架 的 ( C ) 。(A) 端竖杆 处 (B) 下弦 中间 (C) 下弦 端节 间 (D) 斜腹杆处7、屋盖中设置的 刚性系杆( A )。(A) 可 以 受压 (B) 只 能 受 拉 (C) 可 以 受 弯 (D) 可以受压和受弯8、某房屋屋架间距为6m,屋架跨度为24m,柱顶高度24m。房屋 内 无托架 ， 业务较大 振动设备， 且房 屋 计 算中未考虑工作空 间时，可在屋盖支撑中部设置(C(A) 上 弦 横 向 支 撑 (B) 下 弦 横 向 支 撑 (C) 纵 向 支 撑 (D) 垂直支撑9、梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上

5、弦杆的合理 截面 形 式是 两 个 ( C ) 。(A) 等肢角 钢 相 连(B) 不 等肢 角钢 相连(C) 不等肢角钢长肢相连 (D) 等肢角钢十 字相连10、屋架设计中， 积灰荷载应与( C )同时考虑。(A) 屋 面活 荷载 (B) 雪 荷 载(C) 屋 面 活荷载 和 雪 荷载 两 者 中 的较 大 值 (D) 屋面 活 荷 载 和 雪荷载三、问答题(共计 20 分)1、试述屋面支撑的种类及作用。( 8 分)2、试述空间杆系有限元法的基本假定。(6 分)3、举 出两种常见的网架结构的基本形式，并 简述其特点。( 6分)、/试卷二一、填空题(每空 2分， 共计 20 分)1、拉条的作

6、用 是()。2、实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接， 设置檩托的目的是 ( )。3、屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时 它 的 计 算 长 度 是 ( 0.9L)。4、设计吊 车 梁时 ，对于 构 造细部 应 尽可 能 选 用疲 劳 强度高 的 连 接 型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（ 焊透的k型坡 口焊缝 ）焊缝。5、钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆 件起整体作用 ， 应设置（ 至少两块填板 ）。6、屋盖支撑可以分为（ 上玄横向支撑）、（ 下玄横 向 支撑 下 玄 纵向 支 撑竖向 支 撑系 杆 ） 五类 。选 择 题 （ 共 20 分

7、）， 在 雨水较 多 的 地(C) 1 20 1 5），以 构 成 几 何1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（ A 区取 其 中的 较 大 值。(A) 1 20 1 8(B) 1 30 1 8 (D) 1 301 5 2、在 设置 柱间 支撑 的 开间 ，应 同时 设 置（ B不变体系（A） 屋 盖纵向支撑 （B） 屋 盖横向支撑（C） 刚 性 系 杆（D） 柔 性系杆3、当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置 应设置（ C ）系杆。（A） 刚 性和 柔性 （B） 刚 性或 柔性 （C） 刚性 （D） 柔 性4、螺 栓排列应符合构造要求，通 常螺栓端距不应小于（ A ）倍 螺栓

8、孔 径， 两 排 螺栓 之 间的最 小 距离 为 ( B )倍螺 栓 直 径。(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 55、梯形屋架 下 弦杆 常 用 截面 形 式是两 个 ( A )。(A) 不等边角钢短边相连，短边尖向下(B) 不等边角钢短边相连，短边尖向上(C)不等边角钢长边相连，长边尖向下(D)等边角钢相连6、屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小 于( B )。(A)10mm(B)20mm(C)30mm(D)40mm7、屋 架上弦杆为压杆，其 承载 能力 由( C)控 制 ；下 弦 杆 为拉杆 ， 其截 面 尺 寸由 (A) 确定。(A) 强 度(B) 刚 度(C

9、) 整 体稳 定(D) 局部 稳定8、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q < 30t,跨 度I < 6m,工作级别为AIA5的吊车梁，宜采用( A)的办法， 用来承受吊车的横向水平力。(A) 加 强 上 翼 缘(B) 加 强 下 翼 缘(C) 设 制 动 梁(D) 设制动桁 架三、 简 答题 ( 共 20 分 )1、简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则(8分)2、为 何冷弯薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截面特性以 有效截面为准(6 分)3、简述D值法的计算步骤(6分)试卷三、填空题(每空 2 分，共计 20 分)1、钢屋架 中 的杆 件 一 般是 由 双角钢

10、 组 成，为 使两 个 角钢组 成 的 杆 件起 整 体作 用 ， 应设 置 ( 填板 )。2、屋 架上弦杆为压杆，其 承载能力由( 整体 稳定 )控 制； 下弦杆为拉杆，其截面尺寸由( 强度 )确定。3、梯形钢屋架，除 端腹杆以外的一般腹杆，在 屋架平面内的计算长度Lox二(0.8) L,在屋架平面外的计算长度Loy二(1 )L， 其中 L 为杆件的 几何长 度。4、吊车梁承 受桥 式吊车产 生的 三个 方向 荷载作 用， 即( 横 向水平)，( 纵 向水 平) 和( 竖 直)。5、能承受压 力的 系杆是()系杆 ， 只能承受拉力而不能承受压力的 系杆是() 系 杆 。二、 选 择题 ( 共

11、 20 分 )1 、十 字 交 叉 形 柱 间 支 撑 ，采 用 单 角 钢 且 两 杆 在 交 叉 点 不 中 断 ，支 撑两端节点中心间距( 交叉点不作为节点 )为 L., 按拉杆设计 时， 支撑平 面外 的 计 算长 度应为下列何项所示？( c )(A) 0.5L(B) 0.7L(C) 0.9L(D) 1.0L2、梯形屋架 的 端斜杆和受较大节间荷载作用的 屋 架 上弦杆的 合理 截面 形式是两个( C)。(A) 等肢角 钢 相 连 (B) 不 等肢 角钢 相连(C) 不等肢角钢长肢相连 (D) 等肢角钢十 字相连3、屋架上弦 横 向水 平 支 撑之 间 的距离 不 宜 大于 (C )。

12、(A)120m (B) 80m( C) 60m(D) 40m4、门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则 应 采用 ( B) 柱 脚(A) 铰接 (B) 刚 接 (C) 刚 接或 铰接5、当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值( 按 水平投影面积计算) 应取( A )；对受荷水平投影面积超过 60m2 的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取 ( C ) 。(A) 0 5kN m2(B) 0 4kN m2(C) 0 3kNm2(D)0 2kN m26、当实腹 式 刚架 斜 梁 的下 翼 缘受压 时 ，必须 在受 压 翼缘两 侧 布 置 ( D )(A) 拉杆

13、(B) 系 杆 (C) 檩 托 (D) 隅 撑7、当檩条跨度大于4m时，应在檩条间(D )位置设置拉条。当 檩条跨度大 6m 时， 应在檩条跨度( C )分点位置各设置一道 拉条。(A) 五分点 (B) 四分 点 (C) 三 分点 (D) 二 分 点8、实腹式檩条可通过( C ) 与刚架斜梁连接。(A) 拉杆 (B) 系杆 (C) 檩托 (D) 隅撑 三、 简答题(共 20 分)1、试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。（6分）2、简述轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则（8分）3、举出两种常见的网壳结构的基本形式，并简述其特点（6分） 试卷四一、填空题（每空 2 分，共计 20 分）1、根据

14、吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q< 30t ,跨度I < 6m,工作级别为AlA5的吊车梁，可采用（加强丄翼 缘）的 办法，用 来承受 吊 车 的 横向水平力。当 吊 车 额 定起 重 量和吊 车 梁跨度 再大时, 常在吊 车 梁的 上翼 缘平面内设 置（ 水 平制 动 梁）或（水平 制 动桁 架）,用 以承受横向水平荷载。2、设计吊 车 梁时,对于 构造细部应尽可 能选用 疲劳强 度高的 连接型式, 例 如吊 车梁腹板与上翼 缘的 连接应采用 （）焊缝。3、 屋架上弦横向水平支撑之间的 距离不宜 大于（60m）。4、桁架弦杆 在桁架平面 外的计算 长 度应取 （ 横向支撑

15、 点） 之 间 的距离 。5、能承受压 力的系杆是（）系杆 ，只能承 受拉力而不能承 受压 力 的 系杆 是 （） 系杆 。6、普通钢 屋 架的 受 压 杆件 中 ，两个 侧向 固 定 点之 间 的垫板 数 不 宜 少 于（ 2） 个。7、在 设 置 柱 间 支 撑 的 开 间 ， 应 同 时 设 置 （ 屋 盖 横 向 支 撑），以 构成 几何 不 变 体系。二、选择题（共 20 分）1、当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值（ 按 水平投影面积计算） 应取（ a ）；对受荷水平投影面积超过 60m2 的刚 架 结构 ，计 算 时采用 的 竖向 均 布 活荷 载 标准值 可 取

16、（ C ）。(A) 0 5kN m2(B) 0 4kN m2(C) 0 3kN m2(D)0 2kN m22、梯形钢屋架受压杆件其 合理截面形式，应使所选截面尽量满）的要求(A) 等稳定 (B) 等 刚度(C) 等强 度 (D) 计算长 度相等3、梯形钢屋 架 节点 板 的 厚度 ， 是根据 ( D)来 选定 的。(A) 支座竖 杆 中 的内 力(B) 下 弦杆 中 的最 大 内力(C) 上弦杆中的最大内力 (D) 腹杆中的最 大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的 短角 钢 上( B)。(A) 一个 普通 螺栓 (B) 两个普 通 螺 栓(C) 安装 焊 缝(D)

17、一个高 强 螺 栓5、屋架下弦 纵 向水 平 支 撑一 般 布置在 屋 架 的( C )。(A) 端 竖杆处 (B) 下弦 中 间(C) 下 弦 端节间(D)斜腹杆处6、当实腹 式 刚架 斜 梁 的下 翼 缘受压 时 ，必须 在受 压 翼缘两 侧 布 置 ( D )(A)拉杆(B) 系 杆(C) 檩 托(D)隅 撑7、实腹式檩条可通过( C ) 与刚架斜梁连接。(A)拉杆(B) 系 杆(C) 檩 托(D)隅 撑8、梯形屋架 下 弦杆 常 用 截面 形 式是两 个 (A ) 。(A) 不等边角钢短边相连，短 边尖向下(B) 不等边角钢 短边相 连，短边尖向上（C）不等边角钢长边相连，长边尖向下

18、（D）等边角钢相连9、屋架设计中，积灰荷载应与（C ）同时考虑。（A）屋面活荷载 （B）雪荷载（C）屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值 （D）屋面活荷载和 雪荷载三、简答题（共20分）1、为什么上弦杆采用不等边角钢短肢相并的T型截面为什么支座斜腹杆采用不等边角钢长肢相并的T型截面。（6 分）2、简述单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点（8 分）1门式刚架结构通常用于跨度为 9-24 m，柱距为6-12 m，柱高为4.5-9 m的单层工业房屋或公共建筑。2.门式刚架屋面的坡度宜取1/20-1/8;挑檐长度宜为0.5-1.2 m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。3门式刚架轻型房屋的构件和

19、围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于305;横向不大于150 m。超过规定则需设 伸缩缝。4. 门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的1/60。5. 门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓-端板连接。具体构 造有端板竖放、端板斜放和端板平放三种形式。6. 压型钢板的板基厚度一般为 041.6 mm。7. 屋面压型钢板侧向可采用搭接式、咬合式、扣合式等不同连接方式。8当檩条跨度（柱距）不超过_9_m时，应优先选用实腹式檩条。9. 檩条在垂直地面的均布荷载作用下，按 双向受弯 构件设计。10. 当檩条跨度大于_4m时，应在檩条跨中位置布置拉条；当檩条跨度大 于6m时，应在檩条跨度三分点

20、处各布置一道拉条。11. 实腹式檩条可通过 檩托与刚架斜梁连接。12. 钢屋架中受压杆件的容许长细比为150，只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为.350。13. 钢屋架的受压杆件，其合理的截面形式，应尽量对截面的两个主轴具有 等稳定。14. 梯形钢屋架节点板的厚度，是根据腹杆最大内力 来选定的。15. 由两个角钢组成的T形截面杆件，为了保证两个角钢共同工作，在两角 钢间每隔一定距离应设置 填板。16. 钢屋架的轴心受拉杆件应进行 强度 和 刚度验算：钢屋架的轴心受压杆件应进行稳定性禾口 刚度 。17. 梯形钢屋架的跨度大于等于.24m时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的1/50

21、0。18. 网架按跨度分类时：大跨度为 60 m以上；中跨度为30-60 m，小跨度 为上Q m以下。19. 当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选（13-17）-0.03L 2； 上弦 网格数可选（6-8）+0.07L2。L2为网架的短向跨度。20. 网架结构的容许挠度不应超过下列数值：用作屋盖时为L2/250 ;用作 楼盖时为12/300。L2为网架的短向跨度。21. 网架屋面的排水坡度一般为0.03-0.05。22. 网架焊接空心球节点的直径 D取决于杆件的外径、过目邻杆件的夹角、 球面上相连杆件之间的施焊缝隙等因素.23. 网架焊接空心球节点的壁厚应根据 杆件内力由承载力验算公式确定

22、，但不宜小于4 mm。空心球外径与壁厚的比值可在 24-45 范围内选 用，空心球壁厚与钢管最大壁厚的比值宜在1.2-2.0 之间。24. 网架螺栓球节点的直径 D取决于相邻杆件的夹角、螺栓的直径、螺栓 伸入球体的长度等因素.25. 网架杆件当采用钢管时，截面不宜小于48 2 _mm.二、简答题1.简述单层轻型钢结构房屋的结构组成。答：单层轻型钢结构房屋一般采用门式刚架、屋架和网架为主要承重结构。其上设檩条、屋面板（或板檩 合为一体的太空轻质屋面板），其下设柱（对刚架则梁柱合一）、基础，柱 外侧有轻质墙架，柱的内侧可设吊车梁。3简述屋架结构的适应范围。答：当房屋跨度较大、高度较高或承重柱采用混

23、凝土构件时，宜采用屋架结构。目前大量应用的压型钢板有檩体系和 太空轻质大型屋面板无檩体系多采用平坡的轻质梯形钢屋架。4简述网架结构的适应范围。答：当房屋跨度较大，其平面尺寸长短边之比接近1或不超过2时，宜采用网架结构。5门式刚架结构如何分类？答：（1）按跨数分类：有单跨、双跨和多跨；（ 2）按坡度数分类：有单坡、双坡和多坡（ 3）按构件体系分类：有实腹 式与格构式；（4）按截面形式分： 有等截面和变截面；（ 5）按结构选材分： 有普通型钢、 薄壁型钢和钢管。7 简述门式刚架的几何尺寸：刚架的跨度、刚架的计算高度、刚架屋面的 坡度。答：（1）刚架的跨度：取横向刚架柱轴线间的距离L （柱轴线为通过

24、变截面小端的中心线），宜为9-36m。边柱宽度不等时，应外侧对齐。（2）刚架 的计算高度：取横梁纵轴线与框架柱纵轴线的交点至柱脚底面处的距离。 一般宜为 4.5-9m, 必要时可适当加大。（框架梁的轴线，取通过变截面梁单 元中最小端截面中心处平行于框架梁上翼缘的纵向轴线） 。（3）刚架屋面的坡度：在 1/8-1/20 间（长尺寸压型金属屋面板或卷 材屋面）及 1/4-1/6 间（短尺寸压型金属板屋面或石棉瓦屋面） 。挑檐长度 宜为 0.5-1.2m, 其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。8 简述在结构布置时， 如何确定门式刚架的间距？答： 刚架的合理间距（柱 距）应综合考虑使用要求、刚架跨度、檩条的合