鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)西南大學(xué)

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一次1、設(shè)置檁條拉條有何作用？如何設(shè)置檁條拉條?答：為了給檁條提供側(cè)向支承，減小檁條沿屋面坡度方向的跨度，減小檁條在施工和使用階段的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)。當(dāng)檁條的跨度 46 m 時，宜設(shè)置一道拉條；當(dāng)檁條的跨度為 6m 以上時，應(yīng)布置兩道拉條。屋架兩坡面的脊檁須在拉條連接處相互聯(lián)系，或設(shè)斜拉條和撐桿。Z 形薄壁型鋼檁條還須在檐口處設(shè)斜拉條 和撐桿。當(dāng)檐口處有圈梁或承重天溝時，可只設(shè)直拉條并與其連接。當(dāng)屋蓋有天窗時，應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿。2、壓型鋼板根據(jù)波高的不同，有哪些型式，分別可應(yīng)用于哪些方面？答：高波板：波高75mm，適用于作屋面板 中波板：波高 5075mm，適

2、用于作樓面板及中小跨度的屋面板 低波板：波高50mm，適用于作墻面板。3、屋架中，匯交于節(jié)點(diǎn)的拉桿數(shù)越多，拉桿的線剛度和所受的拉力越大時，則產(chǎn)生的約束作用越大，壓桿在節(jié)點(diǎn)處的嵌固程度越大，壓桿的計(jì)算長度越小，根據(jù)這個原則桁架桿件計(jì)算長度如何確定?答：桁架平面內(nèi)：弦桿、支座斜桿、支座豎桿-桿端所連拉桿少，本身剛度大，則 lox =l；其他中間腹桿：上弦節(jié)點(diǎn)所連拉桿少，近似鉸接或者下弦節(jié)點(diǎn)處、下弦受拉且剛度大，則lox =0.8l ； 桁架平面外：對于腹桿發(fā)生屋架外的變形，節(jié)點(diǎn)板抗彎剛度很小，相當(dāng)于板鉸，取loy=l1；l1范圍內(nèi)，桿件內(nèi)力改變時，則 loy=l1(0.75+0.25N2/N) 斜

3、平面：腹桿計(jì)算長度 loy=0.9l4、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(shè)填板以使兩個角鋼有足夠的連系，填板間距有何要求?答：填板間距：對壓桿ld4i，對拉桿ld80i；在T形截面中，i為一個角鋼對平行于填板的自身形心軸的回旋半徑；在十字形截面中i為一個角鋼的最小回旋半徑；5、屋架節(jié)點(diǎn)板厚度如何確定？中間節(jié)點(diǎn)板厚度與支座節(jié)點(diǎn)板厚度有何關(guān)系？中間節(jié)點(diǎn)板厚度與填板厚度有何關(guān)系？答：節(jié)點(diǎn)板的厚度對于梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內(nèi)力確定，對于三角形普通鋼桁架則按其弦桿最大內(nèi)力確定；在同一榀桁架中，所有中間節(jié)點(diǎn)板均采用同一種厚度，支座節(jié)點(diǎn)板由于

4、受力大且很重要，厚度比中間的增大2mm；中間節(jié)點(diǎn)板厚度與填板厚度相等。16、三角形、梯形、平行弦橫加各適用于哪些屋蓋體系？答：三角形屋架主要用于屋面坡度較大的有檁條屋蓋結(jié)構(gòu)中或中、小跨度的輕型屋面結(jié)構(gòu)中。梯形屋架一般用于屋面坡度較小的屋蓋結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)已成為工業(yè)廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的基本形式。平行弦屋架一般用于單坡屋面的屋架及托架或支撐體系中。答：三角形屋架主要用于屋面坡度較大的有檁條屋蓋結(jié)構(gòu)中或中、小跨度的輕型屋面結(jié)構(gòu)中。梯形屋架一般用于屋面坡度較小的屋蓋結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)已成為工業(yè)廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的基本形式。平行弦屋架一般用于單坡屋面的屋架及托架或支撐體系中。17、試述吊車梁的類型及其應(yīng)用范圍？答：吊車梁按結(jié)構(gòu)體

5、系可分為實(shí)腹式、下?lián)问胶丸旒苁?。按支承情況分為簡支和連續(xù)。實(shí)腹簡支吊車梁應(yīng)用最廣，當(dāng)跨度及荷載較小時，可采用型鋼梁，否則采用焊接梁，連續(xù)梁比簡支梁用料經(jīng)濟(jì)，但由于它受柱的不均勻沉降影響較明顯，一般很少應(yīng)用；下?lián)问降踯嚵汉丸旒苁降踯嚵河娩摿枯^少，但制造費(fèi)工、高度較大，桁架式吊車梁可用于跨度大但起重量較小的吊車梁中。18、布置柱網(wǎng)時應(yīng)考慮哪些因素？答：柱網(wǎng)布置主要是根據(jù)工藝、結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)的要求確定。此外，還要考慮建筑內(nèi)其他部分與柱網(wǎng)的協(xié)調(diào)，如基礎(chǔ)、地下管道、煙道等。19、為什么要設(shè)置溫度縫？答：當(dāng)廠房平面尺寸很大時，由于溫度影響會使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，并導(dǎo)致墻和屋面的破壞，因此要設(shè)置溫度縫。2

6、0、廠房柱有哪些類型？它們的應(yīng)用范圍如何？答：廠房橫向框架柱按其形式可分為等截面柱、均勻變截面柱、臺階式柱和分離式柱。等截面柱適用于吊車起重量小于200kN的車間；均勻變截面柱適用于輕鋼結(jié)構(gòu)廠房；臺階式柱適用于傳統(tǒng)廠房；分離式柱一般較臺階式柱費(fèi)鋼材，上部剛度較小，但在吊車起重量較大而廠房高度小于18m時采用分離式柱，還可用在有擴(kuò)建的廠房中，吊車荷載比較大而廠房用壓型鋼板做屋面的廠房中。11、簡述在什么情況下，宜設(shè)置屋架下弦橫向水平支撐？答：下承式屋架跨度24m時，或廠房內(nèi)有振動設(shè)備，(A6級以上)重級工作制橋式吊車或起重量在30t以上中級工作制(A4級以上)橋式吊車時。 山墻抗風(fēng)柱支承于屋架下

7、弦時。屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(或懸掛運(yùn)輸設(shè)備)時。 在屋架下弦平面設(shè)置縱向支撐時。 采用彎折下弦屋架時。12、試述屋面支撐的種類及作用。答：種類：上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、豎向支撐、系桿。作用：1、保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性；2、保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度和整體性；3、為受壓弦桿提供側(cè)向支撐點(diǎn)；4、承受和傳遞縱向水平力；5、保證結(jié)構(gòu)在安裝和架設(shè)過程中的穩(wěn)定性。13、如何確定桁架節(jié)點(diǎn)板厚度？一個桁架的所有節(jié)點(diǎn)板厚度是否相同？13、如何確定桁架節(jié)點(diǎn)板厚度？一個桁架的所有節(jié)點(diǎn)板厚度是否相同？答：節(jié)點(diǎn)板上應(yīng)力分布比較復(fù)雜，一般不作計(jì)算，通常節(jié)點(diǎn)板厚度可根據(jù)腹桿（梯形屋架）或弦桿（三

8、角形屋架）的最大內(nèi)力選用。一個桁架的所有節(jié)點(diǎn)板厚度不相同。14、檁條分實(shí)腹式和格構(gòu)式，這兩種結(jié)構(gòu)形式各適用于哪種情況？答：實(shí)腹式檁條構(gòu)造簡單，制造幾安裝方便，常用于跨度為3-6m的情況；當(dāng)檁條跨度大于6m時，采用格構(gòu)式檁條。 15、為什么檁條要布置拉條？是不是凡是檁條均配置拉條？ 答：為了給檁條提供側(cè)向支承，減小檁條沿屋面坡度方向的跨度，減小檁條在施工和使用階段的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，需要設(shè)置檁條。不是所有檁條均配置拉條，如空間桁架式檁條和T形桁架檁條都不需要設(shè)置。15、為什么檁條要布置拉條？是不是凡是檁條均配置拉條？答：為了給檁條提供側(cè)向支承，減小檁條沿屋面坡度方向的跨度，減小檁條在施工和使用階段

9、的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，需要設(shè)置檁條。不是所有檁條均配置拉條，如空間桁架式檁條和T形桁架檁條都不需要設(shè)置。6、屋架上弦桿有非節(jié)點(diǎn)荷載作用應(yīng)如何設(shè)計(jì)？桿件局部彎矩如何確定？答：把節(jié)間荷載化為節(jié)點(diǎn)荷載，計(jì)算屋架在節(jié)點(diǎn)荷載作用下軸力計(jì)算節(jié)間荷載產(chǎn)生的局部彎矩按壓彎構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算7、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時應(yīng)遵循的基本原則是什么？答：連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)有明確的傳力路線和可靠的構(gòu)造保證。傳力應(yīng)均勻和分散，盡可能減少應(yīng)力集中現(xiàn)象。在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)過程中，一方面要根據(jù)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的實(shí)際受力狀況，選擇合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖；另一方面節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要與結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖相一致。避免因節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不恰當(dāng)而改變結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力狀態(tài)，并盡可能地使節(jié)點(diǎn)計(jì)算簡圖接近于節(jié)點(diǎn)

10、實(shí)際工作情況。 便于制作、運(yùn)輸和安裝。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)是否恰當(dāng)，對制作和安裝影響很大。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)便于施工，則施工效率高，成本降低；反之，則成本高，且工程質(zhì)量不易保證。所以應(yīng)盡量簡化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。經(jīng)濟(jì)合理。要對設(shè)計(jì)、制作和施工安裝等方面綜合考慮后，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(jié)點(diǎn)類型，連接節(jié)點(diǎn)做到定型化、標(biāo)準(zhǔn)化?？傮w來說，首先節(jié)點(diǎn)能夠保證具有良好的承載能力，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件可以安全可靠地工作；其次則是施工方便和經(jīng)濟(jì)合理。8、簡述柱間支撐布置的原則。答：1.承受并傳遞縱向水平荷載：作用于山墻上的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載、縱向地震力等。2.減少柱在平面外的計(jì)算長度。3.保證廠房的

11、縱向則度。9、選擇軸心受壓實(shí)腹柱的截面時應(yīng)考慮哪些原則？答：1.面積的分布應(yīng)盡量開展，以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度；2.使兩個主軸方向等穩(wěn)定性，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效果；3.便于與其他構(gòu)件連接；4.盡可能構(gòu)造簡單，制造省工，取材方便。10、試述上弦橫向水平支撐的作用及布置要求。答：上弦橫向水平支撐的作用：為屋架上弦提供側(cè)身支撐，承受山墻傳來的風(fēng)荷載等。上弦橫向水平支撐的布置要求：上弦橫向水平支撐最好設(shè)置在屋蓋兩端或溫度區(qū)段的第一柱間。但當(dāng)兩端第一柱間比中部縮進(jìn)0.5m時，也常設(shè)在端部第二柱間。上弦橫向水平支撐的間距不宜超過60m。當(dāng)房屋縱向長度較大時，應(yīng)在房屋長度中間再加設(shè)置橫

12、向水平支撐。26、設(shè)計(jì)實(shí)腹式檁條時應(yīng)進(jìn)行哪些驗(yàn)算？答：實(shí)腹式檁條設(shè)計(jì)時可不考慮扭矩，按雙向受彎構(gòu)件計(jì)算，需驗(yàn)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和剛度。27、簡述拉條的布置原則。答：1）跨度小于4m可不設(shè)拉條，4-6m在跨中設(shè)一道拉條，大于6m在1/3跨度處設(shè)二道拉條.2）當(dāng)屋蓋有天窗時，應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿。28、鋼結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)包括以下哪幾個方面？答：1）整個結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體失去平衡（如傾覆） 2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞；3）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系（倒塌）； 4）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失穩(wěn)定（屈曲等）； 5）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過度的塑性變形，而不適于繼續(xù)承載； 6）在重復(fù)荷載作用下構(gòu)件疲

13、勞斷裂29、簡述單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)布置。答：單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成單層廠房結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以抵抗來自屋面、墻面、吊車設(shè)備等各種豎向及水平荷載的作用。單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般是由天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動梁(或衍架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間骨架橫向平面框架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)，由框架柱和橫梁(或屋架)構(gòu)成。承受作用在廠房的橫向水平荷載和豎向荷載并傳遞到基礎(chǔ)。縱向平面框架，由柱、托架、吊車梁及柱間文撐等構(gòu)成。其作用是保證廠房骨架的縱向不可變性和剛度，承受縱向水平荷載(吊車的縱向制動力、縱向風(fēng)力等并傳遞到基礎(chǔ)。屋蓋結(jié)構(gòu)，由天窗架、屋架、托架、屋蓋支撐及棱條構(gòu)成。

14、30、簡述廠房高度的定義，結(jié)合下圖寫出有吊車廠房高度的表達(dá)式，并說明該表達(dá)式中各符號的含義？答：廠房高度是指室內(nèi)地面至柱頂(或屋蓋斜梁最低點(diǎn)、或屋架下弦底面)的距離。廠房高度的確定必須滿足生產(chǎn)工藝要求，并應(yīng)綜合考慮空間的合理利用。 對于有吊車的廠房，不同的吊車對廠房高度的影響各不相同。對采用支撐式梁式吊車和橋式吊車廠房來說,廠房高度按式)確定：H=H1+H2 H1=h1+h2+h3+h4+h5 H2=h6+h7 根據(jù)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，柱頂標(biāo)高H應(yīng)為300mm的倍數(shù)。式中H1 軌頂標(biāo)高。 H2 軌頂至柱頂高度。h1 需跨越的最大設(shè)備高度。h2 起吊物與跨越物間的安全距離， 一般為400

15、mm500mm。h3 起吊的最大物件高度。h4 吊索最小高度，根據(jù)起吊物件的大小和起吊方式?jīng)Q定，一般大于1m。h5 吊鉤至軌頂面的距離，由吊車規(guī)格表中查得。h6 軌頂至小車頂面的距離，由吊車規(guī)格表中查得。h 7 小車頂面至屋蓋斜梁最低點(diǎn)或屋架下弦底面之間的安全距離，應(yīng)考慮屋蓋結(jié)構(gòu)的撓度、廠房可能不均勻沉陷等因素，最小尺寸為220mm，濕陷性黃土地區(qū)一般不小于300mm。如果屋架下弦懸掛有管線等其它設(shè)施時，還需另加必要的尺寸。21、結(jié)合下圖寫出有吊車廠房橫向柱距的表達(dá)式，并說明該表達(dá)式中各符號的含義？答：對于有吊車的廠房，跨度一般取上部柱中心線間的橫向距離，可按式L0=LK+2S式中LK 支撐式

16、梁式吊車或橋式吊車的跨度； S 由吊車大輪中心線至上柱軸線的距離，應(yīng)滿足下式要求：S=B+C+D/2B 吊車梁或吊車橋架懸伸長度，可由行車樣本查得； C 吊車外緣和柱內(nèi)緣之間的必要空隙：當(dāng)?shù)踯嚻渲亓坎淮笥?00KN時，不宜小于80mm；當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓看笥诨虻扔?50KN時，不宜小于100mm；當(dāng)?shù)踯嚭椭g需設(shè)走道時，則不得小于400mm。 D 上段柱寬度。22、為什么梯形屋架除按全跨荷載計(jì)算外，還要按半跨荷載進(jìn)行計(jì)算？答：因?yàn)閷μ菪挝菁?、人字形屋架、平行弦屋架等的少?shù)斜腹桿（一般為跨中每側(cè)各兩根斜腹桿）可能在半跨荷載作用下產(chǎn)生最大內(nèi)力或引起內(nèi)力變號，所以對這些屋架還應(yīng)根據(jù)使用和施工過程的荷載分布情況考慮半跨荷載的作用。23、試述上弦橫向水平支撐的作用及布置要求。答：上弦橫向水平支撐的作用：為屋架上弦提供側(cè)身支撐，承受山墻傳來的風(fēng)荷載等。上弦橫向水平支撐的布置要求：上弦橫向水平支撐最好設(shè)置在屋蓋兩端或溫度區(qū)段的第一柱間。但當(dāng)兩端第一柱間比中部縮進(jìn)0.5m時，也常設(shè)在端