试卷Ⅰ1 选择题：（单选，10330
?=分）
1.1 梁的截面高度的确定应考虑三种参考高度，即由_________条件确定的高度；由_________条件确定的高度；由_________条件确定的高度。
A、建筑，最小；刚度，最大；经济，经济。
B、建筑，最大；刚度，经济；经济，最小。
C、建筑，经济；刚度，最小；经济，最大。
D、建筑，最大；刚度，最小；经济，经济。
1.2 进行钢结构疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按_________计算。
A、荷载标准值，并计入动力系数。
B、荷载设计值，不计动力系数。
C、荷载标准值，不计动力系数。
D、荷载设计值，计入动力系数。
1.3 HM500×300×11×18表示_________。
A、高度为500mm的工字钢。
B、高度为300mm的H型钢。
C、翼缘厚度为18mm的H型钢。
D、翼缘厚度为11mm的H型钢。
1.4 有四种不同规格的Q345B钢材，其中_________设计强度最高。
A、φ325×16
B、φ28
C、L200×20
D、－18×200×600
1.5 缀条式格构轴压柱的斜缀条可按轴心压杆设计，但钢材的强度要乘折减系数以考虑_________。
A、实际存在剪力的影响
B、焊接缺陷的影响
C、单面连接偏心的影响
D、整体稳定折减系数的影响
1.6 图示单角钢L80x8与节点板―10x200x300采用两侧角焊缝连接。材料Q235，E43型焊条，
2160/w f f N mm ，焊脚尺寸均为6mm ，连接承载力设计值（静载）为_________。
A 、2×0.7×6×(200－10) ×160×0.85
B 、2×0.7×6×200×160
C 、6×(200－10) ×160×0.85
D 、2×6×(200－10) ×160
1.7 对同一根梁，当作用不同的荷载时，出现下图所示四种弯矩（最大值M 均等）。其出现整体失稳
的先后顺序应该是_______。
A 、4，2，3，1
B 、1，2，3，4
C 、 4，1，3，2
D 、1，4，3，2
1.8 如图所示槽钢檩条（跨中设一道拉条）按公式计算跨中截面强度时，计算的位置是_______。 A 、a 点 B 、b 点 C 、c 点 D 、d 点
（1.8题图） （1.9题图）
1.9 图中构件A 是_______。
A 、受弯构件
B 、压弯构件
C 、拉弯构件
D 、轴压构件
1.10 图示轴心受压柱的柱脚中，柱的压力最后通过_______传到底板上。
A、柱端接触应力
B、靴梁焊缝“A”+“B”
C、靴梁焊缝“A”+“B”+“C”
D、柱端焊缝“E”
2 计算题
2.1 某轻钢仓库，屋面（端墙）高度10m，屋面坡度很小，故计算中不计。风荷载设计值为Wo＝1.2kN/m，抗风柱基础端（0.000处）铰接。根据下图计算：在端墙风荷载作用下屋面横向水平支撑中的边跨柔性拉杆的受力大小，并选择其截面。（用Q235B钢）（10分）
图2.1 屋面结构平面布置图
2.2 验算图示独立柱的平面内整体稳定，材料为Q345B。（20分）
注：柱下端绕x轴固定，绕y轴铰接；柱上端绕x轴自由转动并可沿y轴平动，沿x轴方向有连杆。结构有动力作用。
图2.2 立柱简图
2.3 一简支焊接实腹工字型吊车梁，跨度12m，梁上承受2台50/10吨重级桥式吊车，吊车资料如下：
台数
起重量Q 级别
钩别
吊车跨度
)
(m
l
k
吊车重量G
（kN）
小车重g（kg）
最大轮压
(kN)
max
F
2台50/10吨重级
软钩
31.5 678 165 465
吊车轮距位置如图2.3-a。
（1）计算强度时，跨中绝对最大竖向弯矩（绕x轴）；（10分）
（2）计算强度时，跨中最大水平弯矩（绕y轴）；（5分）
（3）计算疲劳强度时，跨中最大竖向弯矩；（5分）
（4）验算受拉翼缘与腹板连接（自动焊，二级焊缝）处焊缝及附近主体金属的疲劳强度（自重不计），吊车梁截面如图2.3-b。（10分）
图2.3-a
图2.3-b
2.4 门式刚架的刚接点如图所示，螺栓用8.8级承压型高强螺栓，钢板用Q235B。要求：
（1）验算螺栓的承载力（5分），（参照偏压柱脚的计算）；
（2）计算悬臂段法兰板的最大弯矩，并确定法兰板的厚度δ（5分）。
已知：Q=600kN，M=360kN―m，（Q、M均为设计值）。摩擦面处理用喷砂后涂无机富锌漆，μ＝0.35。（注：承压型高强螺栓抗弯、剪承载力验算公式见教材附录B）
图2.4 节点详图
试卷Ⅱ
1 选择题：（单选，15230?=分）
1.1 钢结构梁柱连接方式如图1.1，这种连接方式的特点是_________。 A 、可用于高层钢框架结构 B 、可以传递梁端弯矩
C 、只要两侧梁的跨度及恒、活线荷载标准值相同，则柱轴心受压
D 、即使两侧梁的跨度及恒、活线荷载标准值相同，柱也可能偏心受压
1.2 当次梁支承于主梁时，图1.2与图1.3
相比，主要区别在于_____。
图1.2 图1.3
A 、图1.2的次梁端切割较图1.3简单
B 、当主梁间距相同时，图1.2次梁弯矩小于图1.3次梁弯矩
C 、图1.2主梁主要受弯，图1.3主梁在受弯时还受扭
D 、图1.2是刚接，图1.3只能作铰接
1.3 某钢平台柱轴心受压，原设计材质Q345B ，截面为φ152×5.5无缝钢管，计算长度150λ=。施
工过程中买不到此种材料，要求代材。若不改变支承状况及整体稳定承载力，应选用________。 A 、Q345B ，φ152×5.5，焊接钢管 B 、Q235B ，φ152×5.5，无缝钢管 C 、Q235B ，φ152×6，焊接钢管 D 、Q235B ，φ152×5.5，焊接钢管
1.4 当组合梁用公式
2213f στβ+≤验算折算应力时，式中σ、τ应为_______。
A 、验算点的正应力和剪应力
B 、梁最大弯矩截面中的最大正应力、最大剪应力 图1.1
C、梁最大剪力截面中的最大正应力、最大剪应力
D、梁中的最大正应力和最大剪应力
1.5 在钢结构设计中，轴心受压柱与结构力学中轴心受压概念_______。
A、相同，仅受轴压力
B、不同，除受轴压力外，还受弯、剪
C、对实腹柱相同，仅对格构柱不同，格构柱在受压时还受弯、剪
D、对格构柱相同，仅对实腹柱不同，实腹柱在受压时还受弯、剪
1.6 下列檩条与屋架的连接方式中，哪一种最为合理：_______。
檩条
(A) (B) (C) (D)
1.7 下图所示的4榀门式刚架，具有相同的檐口高度、屋面坡度、结构总跨度、荷载条件，则边柱计算长度最大的一榀是：_______。
(A) (B) (C) (D)
1.8 下列关于疲劳验算的论述中，_______是错误的。
A、常幅疲劳验算是以构件常幅疲劳应力幅与允许疲劳应力幅相比较，然后做出结论
B、允许疲劳应力幅取决于连接类型和循环次数
C、疲劳验算应归属承载能力问题，故最大疲劳应力幅要乘荷载分项系数
D、疲劳验算不考虑动力系数
1.9 双肢格构柱缀板的内力计算方法是______。
A、将缀板柱作为平面框架计算，柱肢反弯点假定在柱肢节间的中点；
B、将缀板柱作为平面框架计算，柱肢反弯点假定在柱肢与缀板交叉点；
C、将缀板柱作为平面桁架计算；
D、将缀板柱作为空间桁架计算。
1.10 在多层框架非顶层梁柱连接中，梁与柱按刚接设计，在以下四个连接图中应选______。
(A)(B)
(C)(D)
1.11 下列屋架杆件连接构造中，受力最为合理的是______。
(A) (B) (C) (D)
1.12 某厂房的柱间支撑拟采用下列支撑形式，则支撑用钢量最大的一个是______。
(A) (B) (C) (D)
1.13 某普通钢屋架上弦杆，其屋架平面外计算长度是平面内计算长度的
2.3倍，则应选用_____种杆件截面形式。
A、两等肢角钢；
B、两不等肢角钢长肢相并；
C、两不等肢角钢短肢相并；
D、十字形截面。
1.14 厂房柱间支撑一般分上、下两层，其分界高度在吊车梁处，各自受力状况为______。
A、上层柱间支撑受吊车横向制动力和端墙风力；
B、下层柱间支撑受吊车纵向制动力和端墙风力；
C、上层柱间支撑受吊车横向制动力和纵墙风力；
D、下层柱间支撑受吊车纵向制动力和纵墙风力。
1.15 关于多层钢框架结构抗震设计的表述中，______是错误的。
A、结构平面布置中，应尽量满足质量中心、刚度中心、扭转中心的重合。
B、钢框架—支撑结构中，应满足多道防线要求，即钢框架部分需承担总地震剪力的15%。
C、偏心支撑框架的设计原则是强柱、强支撑和弱消能梁段。
D、连接节点板域在节点弯矩和剪力作用下，应具有足够的承载力和变形能力。
2 计算题（20+20+30＝70分）
2.1 平台钢结构（见图2.1）（20分）
平台结构由柱子、主梁和次梁及双向支撑组成，柱子柱脚和上端与主梁连接处均为铰接，楼板与次梁、主梁牢固连接，如下图所示。已知：次梁均布荷载（包括自重）设计值为 2.5kN/m 。主梁截面为高频焊接工字形截面，翼缘焰切边，尺寸H150×100×4×4，在支座及次梁连接处均设加劲肋；柱子截面为高频焊接工字形截面，翼缘焰切边，尺寸H100×100×4×4；尺寸单位：mm ，结构材料Q235B 。
试验算：（1）主梁B 的强度（不计主梁自重） （2）柱子C 的整体稳定性（不计柱子自重）
主梁：H150×100×4×4 ，21368L A mm =，45218696LX I mm =， 369582.6LX W mm = 柱子：H100×100×4×4 ，21168Z A mm =，4667157ZY I mm =， 4
2103829ZX I mm =
图2.1
某重型厂房采用由等截面实腹柱和梯形横梁（屋架）组成的钢框架结构。钢框架结构的横向框架剖面，以及柱脚连接构造、柱顶与屋架连接构造如下图所示。框架横梁（屋架）的等效惯性矩为
8483.8810bx I mm =?；框架柱构件采用焊接H 型钢截面（翼缘为焰切边），且224440A mm =，
8420.9310x I mm =?，841.8310y I mm =?。钢材材质为Q345B 。已知框架柱在弯矩作用平面内的控制
内力组合为N=3000kN ，Mx=860kN-m 。 验算：框架柱在平面内的整体稳定性[20分]。
L=24m
支托
上弦
下弦
腹杆
±0.000
12.000
连接盖板
屋架与柱连接构造
外
支托
上弦
下弦
腹杆
锚栓（高强螺栓）
底板
加劲板
锚栓支承
托座顶板±0.000
12.000
连接盖板
屋架与柱连接构造
外露柱脚连接构造
380 20
660 14
框架柱截面
图2.2
吊车梁跨度6m ，无制动结构，截面见图2.3-1所示；简支平板支座，支座加劲肋为2 – 120×12mm ，如图2.3-2所示。钢材采用Q235B ，焊条E43型。设有两台中级工作制软钩吊车，吊车轮距及宽度见图 2.3-3所示，吊车轮压标准值max 230P kN =，横向水平力标准值6H kN =；自重影响系数
1.03w β=；采用43kg/m 的钢轨，轨道高度140R h mm =。试进行吊车梁截面的强度校核：正应力、
剪应力、腹板的局部压应力以及腹板计算高度边缘处的折算应力。已知：040.9y cm =，
039.548n y cm =，34223.68710x I cm =?，34214.18710nx I cm =?，333.34310x S cm =?，
415187.5y I cm =，414247.5ny I cm =
140
225
12
φ23.5
750
y
y 20
20
100
100140
225y n 0
y 0x x
x n x n
y
15
15
15
15y
120
560
12
图2.3-1 吊车梁截面图 图2.3-2 吊车梁支座加劲肋构造
P
P
695
5000695
6390
图2.3-3 吊车梁轮距及宽度
钢结构设计说明 一、工程概况 (1结构体系:下部为混凝土框架结构体系,上部固定屋面为钢结构悬挑桁架结构体系。 (2支撑形式:悬梁桁架结构支撑于下部混凝土结构柱和外圈落地钢结构内外柱上。 二、结构设计依据 (一结构设计施工遵循的规范,规程及规定 (1建筑结构可靠设计统一标准GB50068-2001 (2 建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版 (3抗震设防分类标准GB50223-2008 (4建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版 (5钢结构设计规范GB50107-2003 (6建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002 (7混凝土结构设计规范GB50010-2002 (8冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002 (9高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98 (10建筑地基基础设计规范JGJ5007-2002 JGJ61-2003 网壳结构技术规程(11． (12网架结构设计与施工规程JGJ7-91 (13钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程JGJ82-2002 (14建筑钢结构防火设计规范CECS200:2006 (15建筑桩基技术规范JGJ94-2008 (16建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 (17建筑基坑支护技术规程JGJ120-99 (18建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003,J256-2003 (19钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 (20优质碳素钢结构GB/T699-1999 (21碳素钢结构GB/T700-88 (22低合金高强度结构钢GB/T1591-94 (23碳钢焊条GB/T5117-95 (24低合金高强度结构钢GB/T5118-95 (25埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999 (26低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12740 (27熔化焊用焊丝GB/T14957-94 (28气体保护电弧焊用碳钢,低合金钢焊丝GB/T8110-95 (29六角头螺栓GB/T5782 GB/T5782 级-C六角头螺栓(30． (31钢结构用高强度大六角螺栓螺母垫圈技术要求GB/T1228-1231 (32涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装GB8932 (33钢结构防火涂料应用技术规程CECS:24-90
一、设计资料 温州地区某一单跨厂房总长度60m，纵向柱距6m，跨度18m。建筑平面图如图1所示。 1.结构形式: 钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10； L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m； 厂房内桥式吊车为1台30t（中级工作制）。 2. 屋架形式及材料: 屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图2所示。屋架采用的钢材为Q235钢，并具有机械性能：抗拉强度、伸长率、屈服点、180℃冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条为E43型，手工焊。 3. 荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.5 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.5 KN/m2 保温层0.55 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m2 屋架及支撑自重：按经验公式0.120.011 q L =+计算： 0.318 KN/m2 悬挂管道： 0.15 KN/m2 ②可变荷载： 屋面活荷载标准值：2 7.0m kN / 雪荷载标准值： 0.35KN/m2 积灰荷载标准值： 1.2 KN/m2 厂房平面图
.51507.5 9 内力系数图 二、屋盖支撑布置 1、上弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑布置在房屋两端的第二开间，沿屋架上弦平面在跨度方向全长布置。考虑到上弦横向水平支撑的间距大于60m,应在中间柱间增设横向水 平支撑。 2、下弦横向水平支撑 屋架跨度为18m,应在上弦横向水平支撑同一开间设置下弦横向水平支撑，
专升本《钢结构设计原理》模拟题试卷 一. （共75题,共150分） 1. 钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于( ) （2分） A.钢材具有良好的耐热性 B.钢材具有良好的焊接性 C.钢结构自重轻而承载力高 D.钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合 ★检查答案标准答案：C 2. 钢结构正常使用极限状态是指( ) （2分） A.已达到五十年的使用年限 B.结构达到最大承载力产生破坏 C.结构和构件产生疲劳裂纹 D.结构变形已不能满足使用要求 ★检查答案标准答案：D 3. 钢结构正常使用极限状态是指( ) （2分） A.已达到五十年的使用年限 B.结构达到最大承载力产生破坏 C.结构和构件产生疲劳裂纹 D.结构变形已不能满足使用要求 ★检查答案标准答案：B 4. 钢材的伸长率用来反映材料的( ) （2分） A.承载能力 B.弹性变形能力 C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力 ★检查答案标准答案：C 5. 设计某重级工作制的焊接吊车钢梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?( ) （2分） A.Q235A B.Q235B C.Q235C D.Q235D ★检查答案标准答案：D
6. 对有孔眼等削弱的轴心拉杆承载力，《钢结构设计规范》采用的准则为净截面( ) （2分） A.最大应力达到钢材屈服点 B.平均应力达到钢材屈服点 C.最大应力达到钢材抗拉强度 D.平均应力达到钢材抗拉强度 ★检查答案标准答案：B 7. 轴心受压构件柱脚底板的厚度主要取决于( ) （2分） A.底板的抗弯刚度 B.基础材料的强度等级 C.底板的抗弯强度 D.底板的的抗剪强度 ★检查答案标准答案：C 8. 双轴对称焊接组合工字形截面偏心受压柱，偏心荷载作用在腹板平面内。若两个方向支撑情况相同，可能发生的失稳形式为( ) （2分） A.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯曲失稳 B.在弯矩作用平面内的弯扭失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳 C.在弯矩作用平面外的弯曲失稳 D.在弯矩作用平面内的弯曲失稳或弯矩作用平面外的弯扭失稳 ★检查答案标准答案：D 9. 梁的整体失稳属于( ) （2分） A.弯曲失稳 B.扭转失稳 C.弯扭失稳 D.局部失稳 ★检查答案标准答案：C 10. 梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应( ) （2分） A.设置纵向加劲肋 B.设置支承加劲肋 C.减少腹板厚度 D.增加翼缘的厚度 ★检查答案标准答案：B 11. 进行钢结构计算时，所用荷载设计值和标准值，下列说法正确的是( ) （2分） A.计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时，应采用荷载标准值
一、钢结构设计概述 1、简述钢结构设计的两种极限状态； 2、写出钢结构排架承载力极限状态的设计公式及各符号的含义； 3、简述钢结构为什么适用于大跨度结构； 二、单层厂房钢结构设计 1、单层厂房钢结构的六部分结构体系； 2、结构选型及整体布置所包括的内容； 3、写出钢结构温度变形的计算公式，什么情况结构会产生温度应力？ 4、简述横向框架的两种主要类型及其特点； 5、简述屋盖结构的两种布置方案及其特点； 6、简述支撑体系的主要作用； 7、屋盖支撑的种类； 8、简述屋架选型和布置原则； 9、简述普通钢屋架外形的种类及特点； 10、简述普通钢屋架的主要尺寸及其确定方法； 11、简述普通钢屋架的计算假定； 12、简述钢屋架设计应考虑的荷载组合； 13、简述钢屋架杆件平面内计算长度的取值； 14、钢屋架杆件内力（轴力）分析方法有哪些？请简述一种； 15、简述如何控制钢屋架中杆件的刚度； 16、写出无檩体系钢屋架有集中荷载上弦节点的连结设计内容及公式； 17、绘图说明梯形屋架支座节点主要组成部件； 20、横向框架的跨度和高度如何确定？ 21、试绘制横向框架的计算简图； 22、简述吊车对厂房结构产生的三种荷载； 23、绘图说明框架柱设计的控制截面及需要验算的组合； 24、简述框架柱的截面形式； 25、单阶柱计算长度系数与哪些参数有关？
26、吊车梁系统包括哪些主要构件； 27、简述吊车梁设计中防止疲劳破坏的措施； 28、简述吊车起重量16/3t的含义； 三、多层钢结构设计 1、简述多层钢结构体系的主要类型； 2、多层钢结构设计需要考虑的荷载； 3、简述多层钢结构支撑布置的原则及形式（绘图）； 4、简述组合板设计应该考虑的两个受力阶段； 5、简述组合梁的缺点； 四、高层钢结构设计 1、高层钢结构体系的主要类型； 2、简述高层钢结构荷载的特点； 3、简述高层钢结构不宜采用的钢材种类及原因； 4、简述高层钢结构抗震设计中重力荷载代表值如何计算； 5、简述如何保证高层钢结构的舒适感； 6、绘图说明偏心支撑的基本形式； 7、高层钢结构中梁柱刚接时，应对节点进行那些验算； 8、偏心支撑应如何设置，为什么？ 9、简述采用时程分析法时地震波的选取原则；
目录 一．设计说明 1.本设计为某车间工作平台 2.结构平面布置图如下，间距4m，5跨，共20m，跨度3m，4跨，共12m 3.梁上铺100mm厚的钢筋混凝土预制板和30mm素混凝土面层。 永久荷载为：5KN/mm2，可变荷载为：10KN/m2 荷载分项系数：永久荷载，可变荷载 二．计算书正文 第一节平台铺板设计 依题意并综合分析比较，平台钢结构平面布置如上图，主梁计算跨度为 6m，次梁计算跨度为3m，次梁与主梁采用平接方式连接。 铺板自重为：*20+*24=m2 铺板承受的荷载标准值为：q k=+10=m2 铺板承受荷载设计值：q=*+10*=m2 第二节平台次梁计算 跨中截面选择 查《荷载规范》钢筋混凝土自重按25KN/mm3，素混凝土按24KN/mm3，则 因此取：r q=，r G=; 次梁承受恒荷载包括铺板自重标准值为（暂不考虑次梁自重）：1p=*=m 活荷载标准值：p2=10*=12KN/m 次梁跨中最大弯矩设计值：M ax M=ql2/8=*5*5/8=·m
需要的净截面模量为：W=f r x max M =（*215）=225cm3 初步拟定次梁采用工字型I20a ，A=，X W =237cm2，2370x =I cm 4， cm 2.17x x =S I ，自重m 次梁的抗弯强度验算 考虑次梁自重后，跨中截面最大弯矩设计值：M ax M =8 1*[+*10]*5*5=·m nx w x r W M =4 310*237*05.110*51.69-=mm2<215N/mm2（满足） 抗剪强度验算 次梁最大剪力设计值为：5*]2.1*10*0279.0264.16[*2 12ql max +==V = w x max t I S V =τ=13.2410*17210*41.53 =N/mm2 1.《建筑钢结构设计》复习提纲《钢结构设计原理》 第九章单层厂房钢结构 1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些(P305、317) 各有什么作用 答⑴柱间支撑分为上柱层支撑和下柱层支撑★吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成 部分承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力。 柱间支撑作用①组成坚强的纵向构架保证单层厂房钢结构的纵向刚度 ②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等在地震区尚应承受纵向 地震作用并将这些力和作用传至基础 ③可作为框架柱在框架平面外的支点减少柱在框架平面外的计算长度 ⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成 屋盖支撑作用①保证屋盖形成空间几何不变结构体系增大其空间刚度 ②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载如风荷载、吊车制动力、地震力等并将其传至屋架支座 ③为上、下弦杆提供侧向支撑点减小弦杆在屋架平面外的计算长度提高其侧向刚度和稳定性 ④保证屋盖结构安装时的便利和稳定 2、屋盖支撑系统应如何布置可能考作图题 答参考书P313-315 及图9.4.3 3、檩条有哪些结构型式是什么受力构件需要验算哪些项目P317319 答结构形式实腹式和桁架式檩条通常是双向弯曲构件需要验算强度、整体稳定、刚度。 4、设置檩条拉条有何作用如何设置檩条拉条 答作用为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形减小My以及增加抗扭刚度设置檩条拉条以减小该方 向的檩条跨度课件 如何设置当檩条的跨度4~6 m时宜设置一道拉条当檩条的跨度为6m以上时应布置两道拉条。屋 架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系或设斜拉条和撑杆。Z形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条 和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时可只设直拉条并与其连接。 5、压型钢板根据波高的不同有哪些型式分别可应用于哪些方面(P323) 答高波板波高>75mm适用于作屋面板 中波板波高50~75mm适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板波高<50mm适用于作墙面板 6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系(P327) 答普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。 梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式。 7、在进行梯形屋架设计时为什么要考虑半跨荷载作用 答梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉而半跨荷载时受压由拉杆变为压杆为不利受力情况 之一。 8、屋架中汇交于节点的拉杆数越多拉杆的线刚度和所受的拉力越大时则产生的约束作用越大压 杆在节点处的嵌固程度越大压杆的计算长度越小根据这个原则桁架杆件计算长度如何确 定?(P331-332) 此题答案仅供参考 答⑴桁架平面内弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少本身刚度大则0xl l 其他中间腹杆上弦节点所连拉杆少近似铰接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大则00.8xl l ⑵桁架平面外对于腹杆发生屋架外的变形节点板抗弯刚度很小相当于板铰取0 1 yl l 1 《建筑钢结构设计》复习提纲《钢结构设计原理》 第九章单层厂房钢结构 1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些(P305、317) 各有什么作用 答⑴柱间支撑分为上柱层支撑和下柱层支撑★吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成 部分承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力。 柱间支撑作用①组成坚强的纵向构架保证单层厂房钢结构的纵向刚度 ②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等在地震区尚应承受纵向 地震作用并将这些力和作用传至基础 ③可作为框架柱在框架平面外的支点减少柱在框架平面外的计算长度 ⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成 屋盖支撑作用①保证屋盖形成空间几何不变结构体系增大其空间刚度 ②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载如风荷载、吊车制动力、地震力等并将其传至屋架支座 ③为上、下弦杆提供侧向支撑点减小弦杆在屋架平面外的计算长度提高其侧向刚度和稳定性 ④保证屋盖结构安装时的便利和稳定 2、屋盖支撑系统应如何布置可能考作图题 答参考书P313-315 及图9.4.3 3、檩条有哪些结构型式是什么受力构件需要验算哪些项目P317319 答结构形式实腹式和桁架式檩条通常是双向弯曲构件需要验算强度、整体稳定、刚度。 4、设置檩条拉条有何作用如何设置檩条拉条 答作用为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形减小My以及增加抗扭刚度设置檩条拉条以减小该方 向的檩条跨度课件 如何设置当檩条的跨度4~6 m时宜设置一道拉条当檩条的跨度为6m以上时应布置两道拉条。屋 架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系或设斜拉条和撑杆。Z形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条 和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时可只设直拉条并与其连接。 5、压型钢板根据波高的不同有哪些型式分别可应用于哪些方面(P323) 答高波板波高>75mm适用于作屋面板 中波板波高50~75mm适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板波高<50mm适用于作墙面板 6、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系(P327) 答普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。 梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式。 7、在进行梯形屋架设计时为什么要考虑半跨荷载作用 答梯形屋架中部某些斜杆可能在全跨荷载时受拉而半跨荷载时受压由拉杆变为压杆为不利受力情况 之一。 8、屋架中汇交于节点的拉杆数越多拉杆的线刚度和所受的拉力越大时则产生的约束作用越大压 杆在节点处的嵌固程度越大压杆的计算长度越小根据这个原则桁架杆件计算长度如何确 定?(P331-332) 此题答案仅供参考 答⑴桁架平面内弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少本身刚度大则0xl l 中南大学 《钢结构基本原理》 课程设计 设计名称：钢框架主次梁设计 专业班级：土木1112班 姓名：周世超 学号： 指导老师：龚永智 设计任务书 （一）、设计题目 某钢平台结构（布置及）设计。 （二）、设计规范及参考书籍 1、规范 （1）中华人民共和国建设部. 建筑结构制图标准[S]（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准[S]（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范[S]（GB5009－2001）（4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范[S]（GB50017－2003）（5）中华人民共和国建设部. 钢结构工程施工质量验收规范[S]（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理[M]. 中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构[M]. 中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构[M]. 中国建筑工业出版社，2003 （4）李星荣等. 钢结构连接节点设计手册（第二版）[M]. 中国建筑工业出版社，2005 （5）包头钢铁设计研究院?中国钢结构协会房屋建筑钢结构协. 钢结构设计与计算（第二版）[M]. 机械工业出版社，2006 （三）、设计内容 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置示意图如图一所示，结构采用横向框架承重，楼面板为120mm厚的单向实心钢筋混凝土板。荷载的传力途径为：楼面板—次梁—主梁—柱—基础，设计中仅考虑竖向荷载与动荷载的作用。框架按照连续梁计算，次梁按照简支梁计算。其中框架柱为焊接H型钢，截面尺寸为H600X300X12X18，楼层层高取3.9米 采用的钢材为Q345，焊条为E50 柱网尺寸9 ×9，永久荷载5，活荷载10 活荷载分项系数为1.4 恒荷载分项系数为1.2 （四）、设计内容要求 1)验算焊接H型钢框架柱的承载能力，如不满足请自行调整 2)设计次梁截面CL-1（热轧H型钢）。 3)设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 4)设计框架主梁短梁段与框架柱连接节点，要求采用焊缝连接，短 《建筑钢结构设计》复习 第九章 单层厂房钢结构 1、重、中型工业厂房支撑系统有哪些？各有什么作用？ 答：⑴柱间支撑分为上柱（层）支撑和下柱（层）支撑（★吊车梁和辅助桁架作为撑杆是柱间支撑的组成部分，承担并传递单层厂房钢结构纵向水平力）。 柱间支撑作用：①组成坚强的纵向构架，保证单层厂房钢结构的纵向刚度 ②承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受纵向地震作用，并将这些力和作用传至基础 ③可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度 ⑵屋盖支撑由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆组成 屋盖支撑作用：①保证屋盖形成空间几何不变结构体系，增大其空间刚度 ②承受屋盖各种纵向、横向水平荷载（如风荷载、吊车制动力、地震力等），并将其传至屋架支座 ③为上、下弦杆提供侧向支撑点，减小弦杆在屋架平面外的计算长度，提高其侧向刚度和稳定性 ④保证屋盖结构安装时的便利和稳定 2、檩条有哪些结构型式，是什么受力构件，需要验算哪些项目？（P317－319） 答：结构形式：实腹式和桁架式：檩条通常是双向弯曲构件，需要验算强度、整体稳定、刚度。 3、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条 答：作用：为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形，减小My 以及增加抗扭刚度，设置檩条拉条以减小该方向的檩条跨度（课件） 如何设置：当檩条的跨度4~6 m 时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为6m 以上时，应布置两道拉条。屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z 形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时，可只设直拉条并与其连接。 4、 压型钢板根据波高的不同，有哪些型式，分别可应用于哪些方面？(P323) 答：高波板：波高>75mm ，适用于作屋面板 中波板：波高50~75mm ，适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板：波高<50mm ，适用于作墙面板 5、普通钢桁架按其外形可分为哪些形式？(P326),梯形屋架有哪些腹杆体系？(P327) 答：普通桁架按其外形可分为三角形、梯形及平行弦三种。 梯形桁架的腹杆体系有人字式、再分式。 8、 屋架中，汇交于节点的拉杆数越多，拉杆的线刚度和所受的拉力越大时，则产生的约束作用越大，压杆在节点处的嵌固程度越大，压杆的计算长度越小，根据这个原则桁架杆件计算长度如何确定? 答：⑴桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少，本身刚度大，则0x l l =； 其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少，近似铰接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大，则00.8x l l = ； ⑵桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形，节点板抗弯刚度很小，相当于板铰，取01y l l =； 1l 范围内，杆件内力改变时，则 2011 (0.750.25 )y N l l N =+ ⑶斜平面：腹杆计算长度 00.9y l l = 9、 由双角钢组成T 形或十字形截面的的杆件，为保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离加设填板以使两个角钢有足够的连系，填板间距有何要求？(P335-336) 答：填板间距：对压杆4d l i ≤，对拉杆80d l i ≤；在T 形截面中，i 为一个角钢对平行于填板的自身形心 钢结构课程设计 学生姓名： 学号： 所在学院：机电工程学院 专业班级： 指导教师： 2013年7月 《钢结构设计》课程设计任务书 1. 课程设计题目普通钢屋架设计 2. 课程设计的目的和要求 课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计内容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 3. 课程设计内容和基本参数（各人所取参数应有不同） （1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10 （2）屋面荷载标准值（kN/m2） （3）荷载组合1）全跨永久荷载＋全跨可变荷载 2）全跨永久荷载＋半跨可变荷载 （4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。 屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） （1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。 （2）陈绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。 5. 课程设计任务 完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规范的设计技术文档。 5.1设计说明书（或报告） （1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。 （2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） （1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等内容。 （2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。 5.3图样、字数要求 （1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分内容。 （2）课程设计计算说明书可以采用手写。 （3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。 6. 工作进度计划（19周～20周） 建筑钢结构设计试卷 A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（），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。 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。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件（），并利用其（）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（） 6、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，两排螺栓之间的最小距离为（）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（）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（）。 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（）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) 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（）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（）。 (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( )。 (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（）。 (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) 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（）。 (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弦杆的合理截面形式是两个（）。 (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（）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） 四、作图题（15分） 1、完成下列主次梁铰接和刚接连接。 1 设计资料 梯形屋架，建筑跨度为18m，端部高度为1.99m，跨中高度为2.89m，屋架坡度i=1/10,屋架间距为6m，屋架两端支撑在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土采用 C。屋架上、下弦布置有水平支撑和竖向支撑（如 20 图1-1所示）。 屋面采用 1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，120mm厚珍珠岩（3 r ）的保温层，三毡四油铺绿豆沙防水层，20mm厚水泥砂浆找平kg 350m / 层，屋面雪荷载为2 kN，钢材采用3号钢。 .0m 30 / 2 荷载计算 2.1 永久荷载 预应力钢筋混凝土大型屋面板： 2/68.14.12.1m kN =? 三毡四油防水层及及找平层（20mm ）： 2/912.076.02.1m kN =? 120mm 厚泡沫混凝土保温层： 2/504.042.02.1m kN =? 屋架自重和支撑自重按经验公式（跨度l=18m ） 2/32181.12.11.12.1m kg l P w ≈?+=+= 2/384.032.02.1m kN =? 2.2 可变荷载 屋面雪荷载： 2/77.055.04.1m kN =? 2.3 荷载组合 永久荷载可变荷载为主要荷载组合，屋架上弦节点荷载为： []kN F 25.3865.177.0)384.0504.0912.068.1(=??++++= 3 内力计算 桁架杆件的内力，在单位力作用下用图解法（图2-1）求得表3-1。 表3-1 4 截面选择 4.1 上弦杆截面选择 上弦杆采用相同截面，以最大轴力G-⑨杆来选择：kN N 266.348max -= 在屋架平面内的计算长度cm l ox 8.150=，屋架平面外的计算长度cm l oy 5.301=。 选用两个不等肢角钢6801002??L ，长肢水平。 截面几何特性（长肢水平双角钢组成T 形截面，节点板根据腹杆最大内力选用板厚8mm ）： 2274.21cm A = cm i cm i y x 61.4,40.2== 1508.6240 .28 .150<=== x ox x i l λ 7922.0=x ? 1504.6561 .48 .150<== = y oy y i l λ 778.0=y ? 截面验算： 22min /215/4.2104 .2127778.0348266 mm N f mm N A N =<=?= ? 大型屋面板与上弦焊牢，起纵横向水平支撑作用，上弦杆其他节间的长细比和稳定验算均未超过上述值。 4.2 下弦杆截面选择 下弦杆也采用相同截面，以最大轴力⑧-O 杆来选择：kN N 578.354max += 在屋架平面内的计算长度：cm l ox 300=，屋架平面外的计算长度：cm l oy 300=。 所需截面面积为：24.1649215 354578 mm f N A n == 选择两个不等肢角钢656902??∠，长肢水平。 截面几何特点：22494.16114.17cm cm A >= 建筑钢结构设计试卷A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（），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（）系杆。 4、冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允板件（），并利用其（）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（） 6、螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于（）倍螺栓径，两排螺栓之间的最小距离为（）倍螺栓直径。 7、垂直于屋面坡度放置的檩条，按（）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（）。 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（）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) 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（）来选定的。 (A) 支座竖杆中的力(B) 下弦杆中的最大力 (C) 上弦杆中的最大力(D) 腹杆中的最大力 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（）。 (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( )。 (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（）。 (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) 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（）。 (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弦杆的合理截面形式是两个（）。 (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（）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） 四、作图题（15分） 1、完成下列主次梁铰接和刚接连接。 建筑钢结构课程设计 专业班级 学号 姓名 指导老师 完成时间 1 设计基本资料 1.1设计题目：**集团轻钢结构设计 1.2建设地点：武汉市 1.3工程概况 **集团轻钢结构房屋工程的具体要求如下： 1）长度为122.4m ，跨度24m ，柱网为5.1m ，檐口高度为8m ，屋面坡度为1/12，屋面材料为单层彩板或夹芯板，墙面材料单层彩板或夹芯板，天沟为彩板天沟或钢板天沟。 2）荷载：静荷载当有吊顶时为0.45 kN/m 2；活荷载为0.3 kN/m 2（计算刚架时）、0.5 kN/m 2（计算檩条时）；基本风压0.35 kN/m 2，地面粗糙度为B 类；雪荷载为0.5 kN/m 2；地震设防烈度为6度。 1.4设计原始资料 1）材料规格 钢材：门式刚架采用Q345-B 钢，楼面梁、屋面檩条、墙架、檩条采用Q235-B 螺栓：采用扭剪型高强度螺栓10.9级,普通螺栓采用六角头螺栓（C 级）； 焊条：手工焊、自动埋弧焊和CO 2气保护焊； 基础混凝土C20，垫层混凝土 C10； 钢筋：直径12mm ?≥为Ⅱ级钢筋，直径10mm ?≤为Ⅰ级钢筋。 2）地震设防烈度6度； 1.5建设规模以及标准 建筑规模：建筑面积约212024m ?，为单层钢结构建筑。 1.6设计依据 建筑结构荷载规范（GB50009—2001） 钢结构设计规范（GB50017—2003） 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002 冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018—2002） 建筑制图标准（GBJ104—87） 2 建筑设计 2.1建筑设计指导思想 1）设计满足生产工艺的要求，这是对设计的基本要求。 2）应创造良好的操作环境，有利于保证工人健康和提高劳动生产率。 3）应满足有关技术要求： (1) 厂房应具有必要的坚固耐久性能，使在外力、温湿度变化、化学侵蚀等各种不利因素作用下可以确保安全； (2) 厂房建筑应具有一定的灵活应变能力，在满足当前使用的基础上，适当考虑到以后设备更新和工艺改革的需要，使远近期结合，提高通用性，并为以后的厂房改造和扩建提供条件； (3) 设计厂房时应遵守国家颁布的有关技术规范与规程。 4）设计要注意提高建筑的经济、社会和环境的综合效益，三者间不可偏废。 5）工业建筑在适用、安全、经济的前提下，把建筑美与环境美列为设计的重要内容，美化室内外环境，创造良好的工作条件。 2.2建筑布置 考虑工艺、结构和经济三方面要求，按照设计规范，厂房可不设置伸缩缝。 2.3构造简要说明 1）屋面及墙面构造 屋面板和墙面板采用75mm厚岩棉夹芯彩板，在其纵横向搭接处均应设置连续密封胶条。屋面的坡度为1：12的双坡屋面，采用内天沟有组织排水。 2）地面构造 厂房的地面用素土夯实后铺80厚C10混凝土，然后用20厚1：2水泥砂浆抹面。室内地坪标高为0.000，室外地坪为-0.3m，进厂房门的室内外做成斜坡。 3）刚架防锈处理 用各色硼钡酚醛防锈漆F53-9打底，在选用各色醇酸磁漆C04-42作面漆。 3 结构设计计算书 班级_______________ 学号______________ 姓名___________________ （第 页， 共 页） ---------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线------------ 学年 第 期 《钢结构设计原理》试卷 J 卷 时间： 120 分钟 适应专业：土木工程（房屋建筑方向） 【考试】【闭卷】 评卷人： 合分人： )，螺栓的抗剪和承压承载力设计值应予 ．端部螺栓提前破坏 ．螺栓连接的变形过大 =1.52t ，最大焊脚尺寸h fmax =1.2t 班级学号_________________________ 姓名___________________ （第 页， 共 页） ---------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线--------密--------封--------线----------- 《钢结构》上册 、轴心受压柱的柱脚形式，各部件的名称，各部件所起的作用，传力路径，计算简图，基础对底板反力分布形式。（ － ，课件） 、压弯构件的柱脚形式，各部件的名称，各部件所起的作用，传力路径，计算简图，基础对底板反力分布形式。（ － ，课件） 、桁架中四类典型节点设计：掌握需要施加哪些焊缝 在图上标出 ，哪些是工厂焊缝，哪些是工地焊缝，各焊缝传递什么内力，如何计算这些焊缝？ ，课件 《钢结构》下册 第一章 、何谓单层门式刚架结构？有哪些特点？合理应用范围 － ？其结构用钢量是多少 ？ 单层门式钢架结构的组成：单层门式刚架结构是指以轻型焊接 形钢 等截面或变截面 、热轧 形钢 等截面 或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢 槽形、卷边槽形、 形等 做檩条、墙梁；以压型金属板 压型钢板、压型铝板 做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。 特点：（ ）质量轻（ ）工业化程度高，施工周期短（ ）综合经济效益高（ ）柱网布置比较灵活（ ）门式钢架体系的整体性可以依靠檩条、墙梁及隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便（ ）由于变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系。 主要用于轻型的厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。 单层门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为 ～ ／ ；在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的 ／ ～ ／ 。 、绘图说明门式刚架常用的结构形式？ － 一、设计题目 18m跨三角形钢桁架 二、设计资料 1、某单层轻型工业厂房，平面尺寸18m×90m，柱距6m，柱高6m，采用三角形钢屋架，跨度18m，屋面坡度i=1/3,屋面防水材料为波形彩钢瓦+50厚玻纤棉+钢丝网铝箔，冷弯薄壁C型钢檩条，檩条斜距1.555m，支撑布置自行设计，无吊车。采用钢筋混凝土柱，混凝土强度等级为C20，钢屋架与柱铰接，柱截面尺寸400×600mm；使用温度-5摄氏度以上，地震烈度7度，连接方法及荷载性质，按设计规范要求。屋架轴线图及杆件内力图见图。 2、荷载标准值如下： （1）、永久荷载（沿屋面分布） 屋面防水结构+檩条 0.2KN/m2 钢屋架及支撑等自重 0.35KN/m2 （2）、可变荷载 屋面活荷载（按水平投影）0.50KN/m2 基本风压（地面粗糙度为B类）0.80KN/m2 三、要求设计内容 1、屋盖结构布置 2、屋架杆件内力计算和组合 3、选择杆件截面型号，设计节点 4、绘制施工图 四、课题设计正文 （一）屋盖结构布置： 上弦节间长度为两个檩距，有节间荷载。上弦横向水平支撑设置在房屋两端及伸缩缝处的第一开间内，并在相应开间屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间屋架下弦跨中设置一道通长的水平系杆。上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连。上弦杆在屋架平面外的计算长度等于其节间几何长度；下弦杆在屋架平面外的计算长度为屋架跨度的1/2。具体支撑布置如下图： 屋架支撑布置 1-1剖面图 （二）、屋架杆件内力计算和组合 1、荷载组合：恒载+活荷载；恒载+半跨活荷载 2、上弦的集中荷载及节点荷载如下图： 上弦集中荷载 上弦节点荷载 上弦集中荷载及节点荷载表 3、上弦节点风荷载设计值如图所示。 （1）按照规范可知风荷载体形系数：背风面-0.5；迎风面-0.5 （2）上弦节点风荷载为： 上弦节点风荷载 W=1.4×（-0.5）×0.8×1.556×6=-5.228KN 4、内力计算 （1）杆件内力及内力组合如下表： （2）上弦杆弯矩计算。 端节间跨中正弯矩为 M1=0.8M0=0.8×P丿l=0.8（1/4×12.04kNm×3/√10×1.555m） =3.553kNm 中间节间跨中正弯矩和中间节点负弯矩为建筑钢结构设计复习题及答案
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