钢结构设计下册试题及复习重点

钢结构设计下册试题（答案）及复习重点模拟题试卷一、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（1/20~1/8），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)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(0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、拉条的作用是（防止檩条侧向变形和扭转，并提供某轴方向的中间支点）。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（阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性）。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。二、选择题（共20分）1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取（A），在雨水较多的地区取其中的较大值。（A）1/20—1/8（B）1/30—1/8（C）1/20—1/5（D）1/30—1/52、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（B），以构成几何不变体系。(A)屋盖纵向支撑(B)屋盖横向支撑(0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。(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)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QW30t，跨度lW6m，工作级别为Al~A5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）试卷三一、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Lo某二（0.8）L，在屋架平面外的计算长度Loy=（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)。(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^)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2算)应取(A)；对受荷水平投影面积超过60m的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取(C)。2222(A)0.5kN/m(B)0.4kN/m(C)0.3kN/m(D)0.2kN/m6、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、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、 根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量QW30t，跨度lW6m,工作级别为Al〜A5的吊车梁，可采用（加强1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2算)应取(a)；对受荷水平投影面积超过60m的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取(C)。2222(A)0.5kN/m(B)0.4kN/m(C)0.3kN/m(D)0.2kN/m2、 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)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(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)武汉理工大学考试试题(模拟卷)课程名称：钢结构专业班级：工民建专科08题号一题分20二20三20四30五10六七八九十总分100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、填空题(每空2分，共计20分)1、拉条的作用是()。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()。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，这时它的计算长是()。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，例如吊梁腹板与上翼缘的连接应采用()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()。6、屋盖支撑可以分为()、(()、()、(五类。二、选择题(共20分)1、门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取()，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。，以构成几何不变体系。(A)1/20-1/8(B)1/30—1/8(C)1/20—1/5(D)1/30—1/5(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(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()倍螺栓孔径，两排栓之间的最小距离为。倍螺栓直径。2(B)3(C)4(D)55、梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个（）°（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（）。（A）10mm（B）20mm（C）30mm（D）40mm7、屋架上弦杆为压杆，其承载能力由（）控制；下弦杆为拉杆，其截面尺由（）确定。（A）强度（B）刚度（C）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QW30t，跨度lW6m，工作别为Al~A5的吊车梁，宜采用（）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（分）3、简述D值法的计算步骤（6分）四、计算题1、轴心受压柱，轴心压力设计值（包括自重）为3000kN，两端铰接。钢材为Q2钢，要求确定底板尺寸B及靴梁高度h。已知：基础混凝土局部承压强度设计fc=8N/mm2,底板单个锚栓孔面积A0=594mm2,靴梁厚度14mm，与柱焊接角焊hf=10mm,fwf=160N/mm2o（30分）五、作图题1、（10分）完成下列铰接柱脚的立面图和平面图武汉理工大学模拟考试答案课程名称钢结构专业班级：工民建08一、填空题（每空2分，共计20分）1、垫板2、稳定，强度3、0.8，1.04、吊车的竖向荷载P，横向水平荷载T，纵向水平荷载TL5、刚性，柔性二、 选择题（共20分）1、D2、C3、C4、B5、A，C6、D7、D,C8、C三、 简答题（共20分）1、（6分）答：作用：承受山墙传来的风荷载等。布置要求：上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m。当房屋纵向长度较大时，应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑。2、 （8分）答：当檩条跨度大于4m时，应在檩条跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。3、 （6分）答：肋环形球面网壳：每个节点只汇交四根杆件，节点构造简单。整体刚度差。适合于中、小跨度。施威德勒型球面网壳：在肋环形基础上加斜杆而组成。它大大提高了网壳的刚度，提高了抵抗非对称荷载的能力。它适合于大、中跨度。四、计算题（30分）解：强度要求：。=156.3N/mm2入某=177.8入y=142.8一、名词解释1.门式刚架的跨度：横向刚架柱轴线间的距离。2.刚屋盖中的柔性系杆：只能承受拉力的系杆。正放抽空四角锥网架：在正放四角锥网架的基础上，除周边网格不动外，抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸比上弦大一倍。高层钢结构中的竖向中心支撑：当支撑斜杆的轴线通过框架梁玉柱中线的交点时为中心支撑。5.刚性系杆：既能承受压力也能承受拉力的系杆。两向正交斜放网架：两个方向竖向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。重型厂房结构中的无檩屋盖体系：将混凝土屋面板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系。8.压型钢板组合楼盖中的组合板：压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板。9.门式刚架结构中的摇摆柱:两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱。蒙皮效应：建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度，对建筑物整体刚度的加强作用。四角锥网架：以四角锥作为其的组成单元。网架的上、下弦平面均为正方形网格，上、下弦网格相互错开半格，使下弦平面正方形的四个顶点对应于上弦平面正方形的形心，并以腹杆连接上、下弦节点，于是就形成了若干个四角锥体。若改变上、下弦错开的平行移动量或相对地旋转上、下弦（一般旋转45°）并适当地抽去一些弦杆和腹杆，即可获得各种形式的四角锥网架。多、高层钢结构中的耗能梁段：竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点，从而在梁端部或中部形成耗能梁段。13.门式刚架斜杆的隅撑：在靠边墙角的部位，斜梁与柱之间的支撑杆。14.厂房结构中的有檩屋盖：屋架之间有檩条连接，屋面材料一般为轻型材料。15.两向正交正放网架：两个方向的竖向平面桁架垂直交叉，且分别与边界方向平行。16.多、高层钢结构中的竖向支撑：沿建筑高度方向布置的垂直支撑。二、选择题1.确定变截面门式刚架内力，应采用哪种分析方法？弹性分析方法。2.当檩条跨度大于4米时，应在檩条什么位置设置拉条？4-6米时跨中至少设一道，6-9米时三分之一处设两道拉条。3.一般情况下梯形钢屋架中跨中竖杆的截面形式为：等边角钢十字形相连。轻型钢屋架上弦杆的节间距为l，其平面外计算长度应取：侧向支撑点间距离。5.屋盖中设置的刚性系杆：可以受拉和受压。正放抽空四角锥网架与正放四角锥网架相比较，其刚度减小，下弦杆内力变大。7.正放四角锥网架中，中部的上、下弦节点一般各连接8根杆件。门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则应采用刚接柱脚。9.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。10.设计实腹式门式刚架梁柱构件的截面时，为了节省钢材，允许腹板局部屈曲，并利用其屈曲后强度。11.梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等肢角钢长肢相拼的T形截面比较合理。12.屋架设计中，积灰荷载应与屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值同时考虑。13.普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的填板数不宜少于2个。14.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件压力。15.在多、高层钢屋架中常用的楼板是压型钢板组合楼板。门式刚架中变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算公式中，轴向压力设计值取自柱的小头截面，弯矩设计值取自柱的大头截面。17.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓一端板连接。18.刚屋盖支撑体系中，两道上弦横向水平支撑间的距离不宜大于60m。19.钢屋架中的下弦杆常采用不等肢角钢短肢相拼的截面形式，这是根据刚度条件的要求而采用的。20.设计楼梯钢屋架时，考虑半跨活荷载作用的情况，主要是因为跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增大。21.刚架结构中交汇于螺栓球节点上的压杆依靠套筒受压传递杆件内力。22.耗能梁段宜设计成剪切屈服型。23.变截面门式刚架应进行内力分析时，按平面结构分析，一般不考虑蒙皮效应，应采用弹性分析方法确定各种内力。24.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。25.当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则门式刚架的柱脚应采用刚接。26.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据腹杆中的最大内力来选定的。屋架上弦杆为压杆，截面无削弱时，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。28.梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个不等边角钢短肢相拼，短边尖向下。29.高层建筑钢结构第一阶段抗震设计为多遇地震作用下的弹性分析，验算构件的承载能力和稳定以及结构的层间位移。30.当耗能梁段与柱连接时，宜设计成剪切屈服型，因此对偏心支撑框架抵抗大震特别有利。三、填空题设计实腹式门式刚架梁柱构件截面时，为了节省钢材，允许腹板局部屈曲，并利用其屈曲后强度。2.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。垂直于屋面坡度放置的檩条，按双向弯曲构件计算。梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等边角钢长肢相拼的T形截面比较合理；除支座斜腹杆以外，其他一般腹杆采用等边角钢相拼的T形截面。设计梯形屋架时，考虑半跨荷载作用的情况，主要是考虑跨中两侧每两根斜腹杆处杆件内力产生变号。屋架跨度较大时，所产生的挠度较大，制造应予控制长细比。在钢屋架设计中，为了避免产生偏心，应使杆件形心线尽量与轴线重合，但为了便于制造，一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为5mm的倍数。在屋架设计中，为了使两个角钢能起整体作用，需设置填板，且在两个侧向固定点之间不宜少于2个。8.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件的轴向压力。9.高层建筑钢结构中的竖向支撑有两大类型，它们分别是中心支撑和偏心支撑。梁与柱的刚性连接是多、高层钢结构的常用形式，一般有三种做法：高强螺栓连接、焊接连接和栓焊混合连接。11.计算门式刚架变截面柱在刚架平面内的整体稳定时，轴向压力设计值取柱的小头截面，弯矩设计值取柱的大头截面。12.在设置柱间支撑的开间，应同时设置上层支撑以构成几何不变体系。13.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。三角形钢屋架节点板的厚度是根据弦杆端节间最大内力查表确定的；梯形钢屋架节点板的厚度则是根据腹杆中最大内力查表确定的。15.设计钢屋架节点板时，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙不应小于15-20mmo16.钢屋架中的一般腹杆（除去支座斜杆，支座竖杆及十字形截面竖杆），在屋架平面内的计算长度取0.8L，在屋架平面外的计算长度取几何长度L。屋架上弦杆为压杆，其承载力由整体稳定条件控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由强度条件确定。18.网架找坡方法有结构找坡、立柱找坡和小支托找坡。压型钢板组合楼盖中，组合板中的压型钢板只作为模板使用，不考虑其结构功能，可按常规钢筋混凝土楼板设计。多、高层房屋钢结构设计中，侧向荷载效应的影响处于突出地位。耗能梁段宜设计成剪切屈服型，它可以用Q235钢材制造。21.门式刚架中的实腹式斜梁的刚架平面内可按压弯构件计算强度。对变截面柱在刚架平面外的整体稳定性进行计算时，应取侧向支撑点间的构件段分段计算。钢屋架屋脊拼接节点处，应使用拼接角钢，拼接角钢应与被拼接角钢截面相同，并应有两处加工，即（1）铲去棱角，（2）切去竖肢。24.在钢屋架设计中，为了避免产生偏心，应使杆件形心尽量与轴线重合，但为了便于制造，一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为5mm的倍数。25.钢屋架上弦杆在屋架平面内的计算长度，为构件几何长度l0；在屋架平面外的计算长度，为侧向支撑点间的距离。26.空间杆系有限元法也称空间桁架位移法，分析时以网架的杆件为基本单元。27.网架结构中最常见的三种节点形式为：（1）焊接空心球节点，（2）螺栓球点，（3）支座节点。钢框架结构中梁与柱的半刚性连接的特点是，在静荷载作用下起刚性节点的作用；而在动荷载作用下可以看作梁简支于柱。29.高层建筑钢结构第二阶段抗震设计为罕遇地震作用下的弹塑性分析，验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。四、问答题为什么在多跨门式刚架结构中，采用单脊双坡结构形式比采用多脊多坡结构形式好？答：在相同跨度的多跨刚架条件中，两种形式用钢量大致相当，单脊双坡屋面的压型钢板为长坡排水创造了条件，而多脊多坡刚架内天沟容易产生渗漏及堆雪现象。为什么钢屋架中受压腹杆（支座斜杆，支座腹杆）在屋架平面内的计算长度取值为（为杆件几何长度）？答：（节点处受到拉杆的牵制作用）本身的刚度较大，且两端相连的杆件少，对节点嵌固作用很小。3.多、高层房屋钢结构中常用的楼板有哪几种？目前较常用的是哪种？答：压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇楼板，最常用的是压型钢板组合楼板。4.试述网架结构中杆件的几种主要截面形式。答：钢管、热轧型钢和冷弯薄壁型钢。简述轻型门式刚架中摇摆柱的定义和受力特点。答：定义：两边铰接的门式刚架中柱；受力特点：只承受竖向荷载。简述钢屋架中上弦横向水平支撑的布置原则。答：在屋架上弦和天窗架上弦均应设置，一般设置在房屋两端或纵向温度区段两端。7.简述压型钢板组合楼盖中的组合板与非组合板的区别。答：组合楼板中的压型钢板不仅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起工作，承受包括自重在内的楼面荷载，钢结构非组合楼板中的压型钢板仅作永久性模板，不考虑其承载作用。8.多、高层房屋的常见结构类型粗略的分有哪三类？每一类各有什么特点？答：框架结构、框剪结构、简体结构。框架特点：（1）平面布置灵活，刚度分布均匀；（2）侧向刚度小，延性较大，抗震性能好。框剪特点：除拥有框架平面布置灵活和较好抗震能力外，还具有较大刚度，各层层间变形趋于均匀。简体特点：（1）有较大的自由空间，平面布置灵活；（2）具有良好的刚度、承载力和抗震抗风性能。9.简述斜放四角锥网架的特点。答：（1）通常为上弦杆受压，下弦杆受拉，因而杆件受力合理；（2）用钢量较省；（3）屋面排水坡的形成较为困难。10.何谓半跨荷载？为什么钢屋架内力计算时需要考虑按半跨荷载进行计算？答：半跨荷载是指：施工安装时可能出现的半跨荷载。原因：梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架的少数斜腹杆可能在半跨荷载作用下产生最大内力或内力变号。拉条在有檩屋盖中起何作用？简述拉条的布置原则。答：作用：减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。钢屋架屋脊拼接节点处应使用拼接角钢，简述拼接角钢的构造要求。答：构造要求：当屋面坡度较大且拼接角钢肢较宽时，可将角钢竖肢切口再弯折后焊成。工地焊接时，拼接节点要设置安装螺栓。13.网架的常用节点形式有哪些？用普通角钢作网架杆件时，该网架应采用哪一种节点？答：焊接钢板节点、焊接空心球节点、螺栓球节点、焊接短钢管节点。采用焊接钢板节点。屋架上弦杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？屋架下弦杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？屋架腹杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？答：平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆均取几何长度，其余腹杆均取0.8倍的几何长度。平面外：上弦取上弦横向水平支撑的节间长度。下弦取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆间的距离，腹杆取几何长度。18.钢屋盖中常用哪些支撑？这些支撑的作用如何？答：常用支撑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆。作用：（1）保证屋盖结构的几何不变性和稳定性；（2）作为屋架弦杆的侧向支撑点；（3）承受和传递水平荷载；（4）保证屋盖结构安装质量和施工安全。题库门式刚架结构通常用于跨度为9-24m，柱距为6-12m，柱高为4.5-9m的单层工业房屋或公共建筑。门式刚架屋面的坡度宜取1/20-1/8；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。门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于300；横向不大于150m。超过规定则需设伸缩缝门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的1/60。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。压型钢板的板基厚度一般为0.4-1.6mm。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。当檩条跨度（柱距）不超过9m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。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处各布置一道拉条。实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。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。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。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和刚度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1/50018.网架按跨度分类时：大跨度为60m以上；中跨度为30-60m，小跨度为30m以下。19.当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选（13-17）-0.03L2；上弦网格数可选（6-8）+0.07L2。L2为网架的短向跨度。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l2/300。L2为网架的短向跨度。网架屋面的排水坡度一般为0.03-0.05网架焊接空心球节点的直径D取决于杆件的外径、相邻杆件的夹角、球面上相连杆件之间的施焊缝隙等因素.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，但不宜小于4mm。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。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482mm.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、檩条的合理跨度及荷载条件确定。一般宜为6m，亦可采用7.5m或9m，最大可采用12m；门式刚架跨度较小时，也可采用4.5m。有时，为小柱距布置支撑的方便，亦可在大柱距中插入个别小柱距，如12m+6m的混合柱距。在建筑物山墙处，一般仍设置端刚架，也可用山墙横向墙架柱并增设压顶斜梁以代替端刚架，以简化结构布置并降低用钢量。9简述门式刚架轻型房屋的构件和围护结构设置温度伸缩缝的条件和做法。答：门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于300m；横向不大于150m。超过规定则需设伸缩缝。伸缩缝有两种做法：（A）设置双柱；（B）在檩条相连的螺栓处采用长圆孔，并使该处屋面板在构造上允许涨缩。2.简述门式刚架结构梁柱构件的截面形式及连接方法。答：实腹式刚架构件的截面一般为工字形（或称H形）；格构式刚架的截面为矩形或三角形。门式刚架的横梁与柱为刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础可采用刚接。变截面构件与等截面相比，前者可以适应弯距变化，节约材料，但在构造连接及加工制造方面，不如等截面方便，故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计变截面。简述门式刚架轻型房屋的柱间支撑、屋盖横向支撑和系杆的布置原则。答：在房屋（或每个温度区段或分期建设区段）的端部第一或第二个开间，设置柱间支撑；柱间支撑的间距一般取30-45m，当房屋较长时，应在中部增设柱间支撑；当房屋宽度大于60m时，内列柱宜适当设置柱间支撑；当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置。在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑（沿刚架横梁上表面）。在边柱柱顶、屋脊、及多跨刚架的中柱柱顶，应沿房屋全长设置刚性系杆；若端部支撑设在端部第二开间，在第一开间的相应位置应设置刚性系杆。简述门式刚架斜梁腹板横向加劲肋的设置位置。答：梁腹板应在与中柱连接处、较大固定集中荷载处和梁翼缘转折处设置横向加劲肋；其他部位是否设置中间加劲肋，由计算确定；但《规程》规定，当利用腹板屈曲后抗剪强度时，梁腹板横向加劲肋的间距a宜取hw2hw。简述门刚架斜梁截面设计要点。答：当斜梁坡度不超过1：5时，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。实腹式刚架斜梁的平面外计算长度，取侧向支撑点的间距。当斜梁两翼缘侧向支撑点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支撑点间最大长度，可取斜梁下翼缘宽度的16235/fy倍。简述隅撑的设置要点。答：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（山墙处刚架仅布置在一侧）作为斜梁的侧向支撑，隅撑的另一端连接在檩条上.隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的倍。7.门式刚架斜梁与柱的连接常用那些形式？如何确定端板厚度？答：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。端板的厚度t可根据支撑条件按公式计算，但不应小于16mm，和梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度。压型钢板的常用的截面形式是什么？板型如何表表示？按波高如何分类？答：（1）压型钢板的常用的截面形式为波型。（2）压型钢板板型表示方法为：Y某波高-波距-有效覆盖宽度，板厚另外注明。（3）压型钢板按波高可分为：高波板一一波高大于70mm，适用于重载屋面板；中波板一一波高30-70mm，适用于楼盖板及一般屋面板；低波板一一波高小于30mm，适用于墙面板。压型钢板的挠度与跨度之比的限值为多少？答：压型钢板的挠度与跨度之比，按GB50018规范不应超过下列限值：（a）屋面板屋面坡度＜1/20时1/250屋面坡度N1/20时1/200墙板1/150《规程》则对屋面板和墙板分别规定为1/150和1/100。压型钢板长度方向的搭接的构造要求有哪些？10.答：压型钢板长度方向的搭接端必须与支撑构件（如檩条、墙梁等）有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带，搭接长度不宜小于下列限值：波高大于或等于70mm的屋面板：350mm波高小于70mm的屋面板当屋面坡度W1/10时：250mm当屋面坡度〉1/10时：200mm墙面板120mm屋面压型钢板侧向连接的构造要求有哪些？答：屋面压型钢板侧向可采用搭接式、扣合式、咬合式等不同连接方式。当采用搭接式时，一般搭接一波，特殊要求时可搭接两波。搭接处用连接件紧固，连接件应设置在波峰上，连接件宜采用带有防水密封胶垫的自攻螺栓。对于高波压型钢板，连接件间距一般为700-800mm；对于低波压型钢板，连接件间距一般为300-400mm。当采用扣合式或咬合式时，应在檩条设置与压型钢板波型相配套的专用固定支座，固定支座与檩条采用自攻螺栓或射钉连接，压型钢板搁置在固定支座上。两片压型钢板的的侧边应确保扣合或咬合连接可靠。墙面压型刚板之间的侧向连接构造要求有哪些？答：墙面压型刚板之间的侧向连接宜采用搭接连接，通常搭接一个波峰，板和板的连接可设在波峰，亦可设在波谷。连接件应采用带有防水密封胶垫的自攻螺栓或射钉。自攻螺钉直径d00.9dd为3.08.0mm，板上孔径d00.7d2tt且，tt为被连接板总厚度（mm）。简述实腹式檩条的常用截面形式及如何选用答：（a热轧槽钢截面：因板件较厚，用钢量较大，目前已不在工程中采用。（b）高频焊接日型钢截面：具有腹板薄、抗弯刚度好、梁主轴方向的惯性矩比较接近等特点，适应于檩条跨度较大的场合，但与刚架斜梁的连接较复杂。（c）冷弯薄壁型钢截面：在工程中应用普遍。卷边槽钢（C形钢）檩条适用于屋面坡度i13的情况；直卷边Z形和斜卷边Z形檩条适用于屋面坡度i13的情况；斜卷边Z形檩条存放时还可叠层堆放，占地少。14.简述墙架构件常用的截面形式。答：墙梁一般采用带卷边的冷弯薄壁槽形钢（C形钢）或Z形钢。当跨度超过6m时宜采用高频焊接轻型H型钢。墙架柱应采用高频焊接轻型H型钢。当柱距较大且柱高较高时宜采用热轧H型钢。简述梯形钢屋架的跨度和高度如何确定。答：屋架的跨度由使用和工艺方面的要求决定。梯形钢屋架跨度一般为15—30m，柱距6-12m，通常以铰接支承于混凝土柱顶。梯形钢屋架的跨中高度，从经济和刚度的要求来看，最好是跨度的1/10—1/6。从运输条件来看，一般不应超过3.85m。梯形屋架端部高度，常取1.8—2.1m。梯形钢屋架的上弦坡度宜为1/8—1/20，多数取1/10。网架屋盖的排水坡度一般为多少？常用的找坡方法有哪些？答:网架屋盖的排水坡度一般为3%-5%，可采用下列方法找坡：（a）在上弦节点上加设不同高度的小立柱（图a）,当小立柱较高时，须注意小立柱自身的稳定性；（b）对整个网架起拱（图b）；（c）采用变高度网架，增大网架跨中高度，使上弦杆形成坡度，下弦杆仍平行于地面，类似梯形桁架。简答题16网架屋盖找坡（a）用小立柱；（b）起拱简述轻型门式钢结构的特点。1柱网布置灵活2自重轻3工业化程度高、综合经济效益高4门式钢架结构体系的整体稳定性可以通过檩条、墙梁及隅撑等保证，从而减少屋盖支撑及系杆的数量，同时支撑可以采用张紧的圆钢做成，很轻便5门式钢架的杆件较薄，对制作、装涂、运输、安装的要求高。简述肩梁的构造要求。1肩梁惯性矩宜大于上柱的惯性矩2肩梁线刚度与下柱单肢线刚度之比一般不小于25；3肩梁高跨比可控制在0.35-0.5之间4上柱段翼缘应以开槽方式直插到肩梁的下翼缘并与其焊接C型檩条与Z形檩条的作用特点及选用原则是什么？。1无论某轴或y轴，z型檩条的截面特性大于c型檩条，z型檩条受力性能好2屋面坡度较小时，c型檩条自重产生的偏心较小；屋面坡度较大时，z型檩条自重产生的偏心较小3z型檩条在制作和安装上较c型麻烦。4.简述确定屋架形式的原则。1满足使用要求.2受力合理.3制造简单及运输与安装方便.4综合技术经济效果好5.简述多层钢结构房屋节点设计的基本原则。1节点传力应力求简洁明了2节点受力的计算分析模型应与节点的实际受力状况相一致，节点构造应尽量与设计计算的假定相符合3保证节点连接有足够的强度和刚度，避免由于节点强度或刚度不足而导致整体结构破坏4节点连接应具有良好的延性，避免采用约束程度大和易产生层状破裂的连接形式以利于抗震5尽量简化节点构造以便于加工、安装时的就位和调整并减少用钢量6尽可能减少工地拼装的工作量以保证节点质量并提高工作效率。简述计算屋架杆件内力时的基本假定。1屋架的节点为铰接点2屋架所有杆件的轴线平直且相交于节点中心3荷载都作用在节点上且都在屋架平面内。简述楼面和屋面结构的布置原则。1满足设计要求，具有较好的防火、隔声性能并便于管线的敷设2尽可能减小结构自重和结构层的高度3有利于现场施工方便，缩短工期4保证楼盖具有足够的平面整体刚度。简述钢屋盖结构体系中有檩屋盖和无檩屋盖结构体系的组成和优缺点。1无檩屋盖