房屋钢结构作业参考答案
《房屋钢结构》作业参考答案
第1章轻型钢结构的范畴、结构种类和布置
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。
2.简述单层门式刚架结构的适应范围。
答：门式刚架结构通常用于跨度为9-36m，柱距为6-12m，柱高为4.5-9m的单层工业房屋或公共建筑(超市、娱乐体育设施、车站候车室、码头建筑)。设置桥式吊车的起重量不宜大于20t、属于中、轻级工作制的吊车（柱距6m时不宜大于30t）；设置悬挂吊车时起重量不宜大于3t。
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。
6.简述门式刚架结构的梁柱构件截面型式及连接方法。
答：截面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。
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。
10.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。
第2章 门式刚架设计
1.简述门式刚架柱顶侧移的限值及不满足时的措施。
答：门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的1/60。不满足时，可采用下列措施之一：
（1）加大柱或梁截面；
（2）改铰接柱脚为刚接柱脚；
（3）把多跨刚架中的个别摇摆柱改为上端与梁刚接。
2.简述工字形截面梁、柱板件的宽厚比限值和利用屈曲后强度的意义。
答：工字形截面（采用三块板焊成）受弯构件中腹板以受剪为主，翼缘以抗弯为主。增大腹板的高度，可使翼缘的抗弯能力发挥更为充分。然而，在增大腹板高度的同时如果随它的厚度增大，则腹板耗钢量过多，也不经济。因而，充分利用板件屈曲后的强度是比较合理的。 （1）梁、柱板件的宽厚比限值（图2-1）
图2-1 梁、柱截面尺寸
受压翼缘板：
y f t b 235151≤ 腹板： y
w w f t h 235
250
≤ 3.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w w h h 2-。
4.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y f /23516倍。
5.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，见图2-2。
图2-2隅撑的连接
隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的y
f /23516倍。
6.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。
7.设计题——刚架柱设计
图2-3所示单跨门式刚架，柱为楔形柱，梁为等截面梁，截面尺寸及刚架几何尺寸如图所示，材料为Q235B.F 。已知楔形柱大头截面的内力： M 1=198.3KN.m ，N 1=64.5kN ，V 1=27.3kN ；柱小头截面内力：N 0=85.8kN ，V 0=31.6kN 。试验算该刚架柱的整体稳定是否满足设计要求。
图2-3 刚架几何尺寸及梁柱截面尺寸
（a ）刚架几何尺寸；（b ）梁、柱大头截面尺寸；（c ）柱小头截面尺寸 [解]：（1）计算截面几何特性：
刚架梁及楔形柱大头、小头截面的毛截面几何特性计算结果见表1-3
构件名称 截面 A (mm 2) I x (×104mm 4) I y (×104mm 4) W x (×103mm 3
) i x
mm i y mm 刚架梁 2-2 6800 40375 1068 1311 243.1
39.6 刚架柱
1-1 6800 40375 1068 1311 243.1
39.6 0-0 4880 7733 1067 52.25 125.9
46.8
（2）楔形柱腹板的有效宽度计算 ① 大头截面： 腹板边缘的最大应力
2
34
61/8.1566800105.6410
40375300103.198mm N =?+???=σ 23
4
62/9.1376800105.6410
40375300103.198mm N -=?+???-=σ 腹板边缘正应力比值
879.08
.1569
.13712-=-==
σσβ 腹板在正应力作用下的凸曲系数
()
()()
βββσ++-++=
11112.0116
2
2
k
()
()()
879.01879.01112.0879.0116
2
2
-+++-=
=21
与板件受弯、受压有关的系数 )/(2351.28/1σγλσ
ρR w
w k t h =
66.0)
8.156087.1/(235211.286
/600=???=
≤0.8
大头截面腹板全部有效。 ②小头截面：
腹板压应力 2100/6.174880
85800
mm N A N ===σ ,1=β 0.42
0216
2
=++=
σk 24.0)
6.1708
7.1/(23541.286
/280=???=ρλ 0. 8, =1,故小头截面腹板全截面有效。
⑶楔形柱的计算长度
柱的线刚度 54797736810403754
11=?==h I K e 梁的线刚度 170656
.1182912104037524
02=???==
s I K b ψ K 2/K 1=17065/54797=0.31
19.010
407351077334
4
10=??=c c I I 查表得柱的计算长度系数γμ=1.22
柱平面内的计算长度γμ=ox l h=1.22×7368=8986mm
柱平面外的计算长度根据柱间支撑的布置情况取其几何高度的一半mm l oy 3684= ⑷楔形柱的强度计算
柱腹板上不设加劲肋，k =5.34,偏于安全地按最大宽度计算
17.134
.5376/600/23537/=?=
=
y
w
w w f k t h τλ
腹板屈曲后抗剪强度设计值
2/4.95125)]8.017.1(64.01[)]8.0(64.01[mm N f f v w v =?-?-=--='λ
柱腹板抗剪承载力设计值
kN f t h V v w w d 4.343104.9566003=???='=-
V 1=27.3kN 0.5V d
36
6
6111106800
10311.15.6410
21510311.1/???-???=-=-e e e N e
A NW M M
=269.4kN.m M=198.3kN.m N
e M
柱大头截面强度无问题，小头截面积虽小，但弯矩为零，强度也无问题。 ⑸楔形柱平面内稳定计算 4.719
.1258986===
x ox x i l λ
查GB 50017规范附表得 743.0=γ?x
kN EA N x e Exo 17694
.711.148801006.21.12
52202=????=?='πλπ 等效弯矩系数 0.1=mx β
γγ?β?x Ex
mx e x N N M A N )/(1[001
00'-+
66
310311.1743.017698.851103.1984880743.0108.85????
?
???-
?+
??= 2
/6.1809.1565.23mm N =+= f=215N/mm
2
⑹楔形柱平面外稳定计算
需要对柱上、下段分别计算。假定分段处的内力为大头和小头截面的平均值，即M=99.15kN.m ，N=75.15kN,腹板高度也是大小头的平均值440mm,可以算得分段处截面几何特性：
A=5840mm 2,I y =1067104mm 4,=y i 42.7mm 和W x =891103mm 3
。下面计算上段的平面外稳定性，此段的小头在分段处 3.867
.423684
0==
=
y y y i l λ 查GB 50017规范得646.0=y ?
mm i y 5.50)3/64.2468200(1282002
/130=???
?
???????+??='
柱的楔率 =d 1/d 0-1=616/456-1=0.35,不大于0.268h/d 0及6.0
26.18
200456
368435.0023.01023.010=????+=+=f s A lh γ
μ 01.15.50/368435.000358.01/00358.010=??+='+=y w i l γμ
9.915.50368426.10=?='=yo
s
y i l μλ 梁整体稳定系数 ???
?
???
??? ?
?+???
? ??=y y w s x y b f h t W h A 2354.443202
0004
002
0λμμλ?γ
44.24564.489.9101.1260.189100045658409.9143202
4
2
=???
????+??? ?????= 0.6
γ?b 修正后95.044
.2282
.007.1=-='b ?
等效弯矩系数
因上柱段两端弯曲应力相差不多，取
t
=1.0
66
3110010311.195.0103.1985840646.01015.75???+
??='+e b
t e y W M A N ?β? =19.9+159.2=179.1N/mm 2
f=215N/mm 2
下段柱也满足要求，这里从略。
第3章 压型钢板设计
1.简述压型刚板的组成材料及适应范围。
答：（1）压型钢板是以冷轧薄钢板（厚度一般为0.4-1.6mm ）板基，经镀锌或镀锌后覆涂彩色涂层，再冷加工辊压成型的波型板材，具有承载和防大气腐蚀的能力。
（2压型钢板按表面处理方法分类
适用情况 镀锌钢板
仅适用于组合楼板。 彩色镀锌钢板
目前工程中应用最多的屋面板和墙面板。 彩色镀铝锌钢板 澳大利亚、韩国厂商推出的屋面板和墙面板，结合了锌的抗腐蚀性和铝的延展性。
2.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：YX 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——波高大于70mm ，适用于重载屋面板；
中波板——波高30-70mm ，适用于楼盖板及一般屋面板； 低波板——波高小于30mm ，适用于墙面板。
3.设计压型钢板要考虑的荷载一般有哪些？
答：（1）永久荷载：当屋面板为单层压型钢板构造时，永久荷载仅为压型钢板的自重；当为双层压型钢板构造时（中间设置玻璃棉保温层），作用在板底（下层压型钢板）上的永久荷载除其自重外，还需要考虑保温材料和龙骨的重量。
（2）可变荷载：除需与刚架荷载计算类似，要考虑屋面活荷载或雪荷载、积灰荷载外，还需要考虑施工检修集中荷载，一般取1.0Kn ，当施工检修集中荷载大于1.0Kn ，应按实际情况取用。当按单槽口截面受弯构件设计屋面板时，需要按下列方法将作用在一个波距上的集中荷载折算成板宽方向上的线荷载（图3-1）。
图3-1 折算线荷载
pi
re b F q η
= 式中 re b —— 压型钢板的波距； F —— 集中荷载； re q —— 折算线荷载；
η—— 折算系数，由实验确定。无实验依据时，可取5.0=η。
（3） 风荷载：屋面板和墙板的风荷载体型系数，应按〈〈门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002〉〉采用。
4.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GB 50018规范不应超过下列限值：
（a ）屋面板
屋面坡度<
201时 250
1
屋面坡度≥
201时 200
1 （b ）墙板
150
1
《规程》则对屋面板和墙板分别规定为1/150和1/100。
5.压型钢板长度方向的搭接的构造要求有哪些？
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101≤时： 250mm
当屋面坡度101>时： 200mm 墙面板 120mm 6.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。
7.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d 为0.80.3-mm ，板上孔径t t d d 27.00+=且d d 9.00≤，t t 为被连接板总厚度（mm ）。
第4章 檩条设计
1.檩条的常用截面形式有哪些?通常如何选型。
答：分为实腹式和格构式两种。当檩条跨度（柱距）不超过9m 时，应优先选用实腹式檩条。当屋面荷载较大或檩条跨度大于9m 时，宜选用格构式檩条。格构式檩条的构造和支座相对复杂，侧向刚度较低，但用钢量较少。
（1）实腹式檩条截面（图4-1）
图4-1 实腹式檩条的截面形式
图4-1（a ）为热轧槽钢截面：因板件较厚，用钢量较大，目前已不在工程中采用。
图4-1（b ）为高频焊接H 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。高频焊接H 型钢截面规格为h b t w t f 。
图4-1（c ）、（d ）、（e ）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31i ≤的情况；直卷边Z 形和斜卷边Z 形檩条适用于屋面坡度31i >的情况；斜卷边Z 形檩条存放时还可叠层堆放，占地少。冷弯薄壁型钢截面规格为h b a t (图4.1-2)。
图4-2 冷弯薄壁型钢截面参数
实腹式檩条的截面高度h ，一般取跨度的1/35—1/50，截面宽度b ，由根据截面高度h 所选的型钢规格确定。
2.简述檩条的拉条和撑杆的布置原则。
答：（1）拉条：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。拉条通常用圆钢做成，直径不宜小于10mm 。（图4-3）
（2）撑杆和斜拉条：由x q 的方向来确定设在屋檐处还是屋脊处。当檩条用卷边槽钢，x q 指向下方时，设在屋脊处；当檩条用为Z 型，x q 指向上方时，设在屋檐处。风荷载大的地区或是在屋檐处和屋脊处都设置撑杆和斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成刚性杆。撑杆的长细比按压杆要求，可采用钢管、方管或角钢做成。也可采用钢管内设拉条的做法。（图4-3）
图4-3 檩条的拉条和撑杆布置
3.用图表示檩条与拉条和撑杆的连接。 答：檩条与拉条和撑杆的连接如图4-4。
图4-4 檩条与拉条和撑杆的连接
4.简述实腹式檩条与刚架的连接。
答：实腹式檩条可通过角钢檩托与刚架斜梁连接（图4-5a ），以阻止檩条在端部截面的扭转。檩条与檩托的连接螺栓应不少于2个，并沿檩条高度方向布置。当檩条高度小于120mm ，排列2个螺栓有困难时也可改为沿檩条长度方向布置。螺栓直径根据檩条截面大小，取M12-M16。
当屋面坡度与屋面荷载较小时，也可用钢板直接焊于刚架斜梁上作为檩托（图4-5b ）。
图4.5-3 檩条与刚架的连接
5.设计题—— 简支卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条设计。 1.设计资料
封闭式建筑，屋面材料为压型钢板，屋面坡度1/10（0
71.5=α），檩条跨度6m 。于2/l 处设一道拉条；水平檩条1.50m 。钢材Q235。 2.荷载标准值（对水平投影） ⑴ 永久荷载
压型钢板（二层含保温） 0.30 檩条（包括拉条） 0.05
0.35kN/m 2
⑵ 可变荷载标准值：屋面均布活载0.30kN/m 2，雪荷载0.35kN/m 2
，计算时取两者的较大值
0.35kN/m 2。基本风压w 0=0.55kN/m 2
。风荷载高度变化系数取0.1=z μ，风荷载体型系数取边缘带
4.1-=s μ（吸力）。
3.内力计算
⑴永久荷载与屋面活载组合 檩条线荷载：
m kN p k /05.15.1)35.035.0(=?+=
m kN p /365.15.1)35.04.135.02.1(=??+?= m kN p p x /136.071.5sin 0==
m kN p p y /358.171.5cos 0==
弯矩设计值：
m kN l p M y x ?=?==11.68/6358.18/22 m kN l p M x y ?=?==15.032/6136.032/22
⑵ 永久荷载与风荷载吸力组合
风荷载高度变化系数取0.1=z μ，风荷载体型系数取边缘带4.1-=s μ（吸力）。 垂直屋面的风荷载标准值：
20/77.055.00.14.1m kN w w z s k -=??-==μμ
檩条线荷载
m kN p x /052.071.5sin 5.135.00=??=
m kN p y /095.171.5cos 5.135.05.177.04.10=??-??=
弯矩设计值
m kN l p M y x ?=?==93.48/6095.18/22 m kN l p M x y ?=?==06.032/6052.032/22
4.初估截面
截面高度：mm l h )120172(50
6000356000)501351(
-=-=-= 查冷弯薄壁槽型钢规格：选用5.22060160???C
3min 3max 3266.847.1902.3648.7cm W cm W cm W cm A y y x ====，，，
644471.18871559.096.3513.288cm I cm I cm I cm I w t y x ====，，，
mm b x e a cm e cm i cm i y x 60.52/45.419.221.6000=+-====，，，（取负值）
有效截面计算
0.367.260160<==b h ，31205
205
31
245.260=<==t b 且2.785.220>==t a 故檩条全截面有效。
跨中截面有孔洞。统一考虑0.9的折减系数，则有效净截面抵抗矩为：
342.3202.369.0cm W enx =?=
3max 52.1747.199.0cm W eny =?= 3min 79.766.89.0cm W eny =?=
5.强度计算
屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转，按公式计算①、②点的强度为：
2
23
6
36
max 1/205/1.19710
52.171015.01042.321011.6mm N mm N W M W M eny y enx x <=??+??=+=
σ 2
23
636min 2/205/2.16910
79.71015.01042.321011.6mm N mm N W M W M eny y enx x <=??-??=+=σ 6.稳定性计算
屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转，在风吸力作用下应按公式计算檩条的稳定性。受弯构件的整体稳定系数b ?按公式计算。 查表5.014.035.121===b μξξ，，
098.016/)60.5(14.02/22-=-??==h a ξη
058.1)166005.0(96.351559.0156.096.351671.18874)(156.042
222=??+??=+=h l I I I h I b y t y w μξ
99.13619.2/300==y λ )235)((4320212
y x
y b
f W Ah ηξηξλ?++='
7.0966.0)098.0058.1098.0(35.102
.3699.13616
48.7432022
>=-+?????=
则 807.0966
.0274
.0091.1274
.0091.1=-
=-='b
b
?? 不计孔洞削弱，由公式计算的稳定性为
3
6
3610
66.81006.01002.36807.01093.4??+???=+'=ey y ex b x W M W M ?σ22/1.197/5.176mm N mm N <= 计算表明由永久荷载与屋面活载组合控制。
7.挠度计算
按公式计算的挠度为
mm l mm v y 30200/7.291013.28810206600071.5cos 05.138454
34
0=<=??????=
8.构造要求
20013719.2/3009721.6/600<====y x λλ，
故此檩条在平面内、外均满足要求。
第5章 墙架、支撑设计
1.简述墙架的组成与布置。
答：墙架由墙梁、拉条、窗镶边构件、墙架柱、抗风桁架等构成（图5-1）。
柱距6m 柱距12m 柱距大于12m
图5-1 轻型纵墙墙架
1-厂房柱；2-墙架柱；3-墙梁；4-镶边构件；5-抗风桁架
2.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。 3.简述支撑常用的截面形式。
答：交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，可采用单角钢，对门式刚架可采用圆钢；
非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计；压杆宜采用双角钢组成的T 形截面或十字形截面，刚性系杆也可采用圆管截面。
第6章 钢屋架设计
1.简述钢屋架的结构形式及应用。
答：屋架结构形式主要取决于所采取的屋面材料和房屋的使用要求。过去主要采用石棉水泥瓦,，尺寸较小，坡度为5.2131-，屋架主要以三角形屋架、三铰拱屋架为主。随着压型钢板和太空轻质大型屋面板的开发和应用，又形成了配合这两种轻型屋面材料的平坡梯形钢屋架。
梯形屋架属平坡屋架。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。 梯形钢屋架的上弦坡度宜为20181.-,多数取101。
屋架的跨度由使用和工艺方面的要求决定。
屋架的高度，从经济和刚度的要求来看，对三角形屋架最好是跨度的1/6至1/4；对梯形屋架最好是1/10至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 。
2.钢屋盖支撑有哪些？其各自布置的原则是什么？ 答：（1）上弦横向水平支撑
在有檩体系或无檩体系的屋盖中，都应设置屋架上弦横向水平支撑，当有天窗架时，天窗架上弦也应设置横向水平支撑。
上弦横向水平支撑应布置在房屋（或温度区段）两端第一开间或第二开间。当布置在第二开间时，必须用刚性系杆将端屋架与横向支撑节点牢固连接。横向水平支撑的间距不宜超过60m.，当房屋较长时应在房屋中间增设支撑。 （2）下弦横向水平支撑
一般情况下应该设置下弦横向水平支撑。只是当跨度不超过18m 且没有悬挂式吊车，或虽有悬挂式吊车但起重吨位不大，房屋内也没有较大的振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。 下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑设在同一柱间，以形成空间稳定体。 （3）下弦纵向水平支撑
当房屋内设有托架，或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车，或下弦设有悬挂式吊车，或有大型振动设备，以及房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时，均应在屋架下弦端节间设置纵向水平支撑。
（4）垂直支撑
所有房屋均应设置垂直支撑。设计几道与屋架的形式和跨度有关。
沿房屋的纵向，屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。 （5）系杆
没有参与组成空间稳定体的屋架，其上下弦的侧向支承点由系杆来充当，系杆端部最终连接于垂直支撑或上下弦横向水平的节点上。能承受拉力也能承受压力的系杆，截面要大一些，叫刚性系杆；只能承受拉力的，叫柔性系杆。
上弦平面，大型屋面板的肋可起系杆作用，此时一般只在屋脊及两端设三道系杆。当采用檩条时，檩条可代替系杆。
下弦平面内，在跨中或跨中附近设置一或两道系杆，此外，在两端设置系杆。
系杆的布置原则：在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。 3.设计题
试设计如图所示悬挑在钢筋混凝土墙上的钢桁架(仅B 点平面外有侧向支撑点)，图中集中荷载设计值P=50kN ，采用双角钢节点板连接型式，钢材Q235，手工焊，焊条E43型。要求： 1．计算各杆件的几何长度；
2．计算各杆件的设计内力及支座反力（忽略自重产生的内力）；
解：1. 杆件的几何长度计算：
45001500=
AD EF mm AD EF 50015003
1
31=?==
mm AD BC 100015003
2
32=?==
mm m CE 1581581.15.15.022==+= mm m DB 1803803.15.1122==+= mm m AB 1581581.15.15.022==+= mm EG BE 1581==
各杆件的几何长度如图1。
图1 杆件的几何长度（mm ） 2.支座反力和杆件内力计算 ① 支座反力：
0=∑A
M P X D 5.45.1= kN P X D
1505033=?==
∑=0X kN X A 150= ∑=0Y kN Y A
50=
② 杆件内力如图2。
图2 支座反力和杆件内力图（kN ）
第7章网架结构设计
1.简述网架如何选型。
答：网架选型应根据建筑物的平面形状和尺寸、支承情况、荷载大小、屋面构造、建筑要求、制造和安装方法，以及材料供应等因素综合考虑。按照《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的划分；大跨度为60m以上；中跨度为30-60m，小跨度为30m以下。
平面形状为矩形的周边支撑网架，当其边长比（长边/短边）小于或等于1.5时，宜选用正放或斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架，两向正交斜放或正放网架。对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。
平面形状为矩形的周边支撑网架，当其边长比大于 1.5时，宜选用两向正交正放网架，正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。当边长比大于2时，也可用斜放四角锥网架。
平面形状为矩形、多点支撑的网架，可选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架，两向正交正放网架。对多点支撑和周边支承相结合的多跨网架还可选用两向正交斜放网架或斜放四角锥网架。
平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边支承网架，可选用三向网架，三角锥网架或抽空三角锥网架。对中小跨度也可选用蜂窝形三角锥网架。
从材料用量来看，当平面接近正方形时，，以斜放四角锥网架最经济，其次是正放四角锥网架和两向正交网架（正放或斜放）。当跨度及荷载均较大时，采用三向网架较经济合理，而且刚度也较大。当平面为矩形时，则以两向正交斜放网架和斜放四角角锥网为经济。
2.简述网架高度及网格尺寸如何初估。
答:周边支承的各类网架高度及网格尺寸可按表7-1选用,符合表中规定时一般可不验算网架的挠度。
表7-1 网架上弦网格数和跨高比
（1）网架高度
网架的高度，一般应使斜腹杆与弦杆的夹角控制在40°-55°之间为宜。
（2）网格尺寸
网格尺寸的大小直接影响网架的经济性，网格尺寸的确定应根据网架高度、柱网尺寸、屋面材料、建筑和构造要求以及施工条件等因素综合考虑。综合国内工程实践经验，对于矩形平面的网架，其上弦网络一般应设计成正方形。网格尺寸要与屋面材料相适应，网架上直接铺设钢筋混凝土板时，网格尺寸一般不超过3m；当屋面采用有檩体系时，檩条长度一般不超过6m。
3.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7-1a),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7-1b)；
（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。
图7-1 网架屋盖找坡
（a）用小立柱；（b）起拱
4.如何确定焊接空心球节点的外径及壁厚，影响焊接空心球节点受压、受拉承载力的主要因素有哪些？ 答：（1）空心球外径D
为便于施焊，球面上相连杆件之间的缝隙a 不宜小于10mm （图7-2）。按此要求，空心球外径D 可按下式初步估算：D=（d 1+2a+d 2）/θ
式中: θ——汇交于球节点任意两钢管间的夹角（rad ）；
d 1，d 2——组成θ角的钢管的外径。
图7-2 空心球节点杆件间的缝隙
（2）空心球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D/t=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。 （3）空心球承载力验算 （a ）受压空心球
)D
d t 3.13400td (N 2
2c c -≤η
式中 N c ——受压空心球的轴向压力设计值（N ）；
D ——空心球外径（mm ）； t ——空心球壁厚（mm ）； d ——钢管杆件外径（mm ）；
ηc ——受压空心球加肋承载力提高系数，不加肋ηc =1.0，加肋ηc =1.4。
（b ）受拉空心球
f t πηd 55.0N t t ?≤
式中 N t ——受拉空心球的轴向拉力设计值（N ）；
t ——空心球壁厚（mm ）； d ——钢管杆件外径（mm ）；
f ——球体钢材强度设计值（N/mm 2
）
ηt ——受拉空心球加肋承载力提高系数，不加肋ηt =1.0，加肋ηt =1.1。 5.简述螺栓球节点的零件构成及各自的作用，如何确定螺栓球的直径大小。 答:（1）螺栓球节点的零件构成及各自的作用：
螺栓球节点由钢球、螺栓、套筒、销钉（或螺钉）和锥头（或封板）等组成（图7-3），球体是锻压或铸造的实心钢球，在钢球中按照网架杆件汇交的角度进行钻孔并车出螺丝扣，适用于连接钢管杆件。
图7-3 螺栓球节点
螺栓球节点的连接构造是先将置有螺栓的锥头或封板焊在钢管杆件的两端，在螺栓的螺杆上套有六角套筒，以销钉或紧固螺钉将螺栓与套筒连在一起。安装时拧动套筒，通过销钉会紧固螺钉带动螺栓转动，将螺栓旋入球体，拧紧为止。
当杆件受压时，压力由零件之间接触面传递，螺栓不受力。杆件受拉时，拉力由螺栓传给钢球，此时套筒不受力。
（2）钢球直径D ：
钢球直径D 取决于相邻杆件的夹角、螺栓的直径、和螺栓伸入球体的长度等因素（图7-4）。
图7-4 钢球的有关参数
使球体内螺栓不相碰的最小钢球直径D 为：
2
1
22
112d d 2ctg d sin d D ηξθθ+??
? ??++≥
满足套筒接触面要求的杆球直径D 为：
2
122
12d ctg d sin d D ηθηθη+??
? ??+≥
式中 D ——钢球直径（mm ）；
θ——两个螺栓之间的最小夹角（rad ）； d1，d2——螺栓直径（mm ），d1>d2；
ξ——螺栓伸入杆球长度与螺栓直径的比值，一般为1.1； η——套筒外接圆直径誉螺栓直径的比值，一般为1.8。
钢结构第三章-习题答案教学内容
3.3 影响焊接残余应力的因素主要有哪些？减少焊接应力和变形的措施有哪些？ 答：在焊接过程中，由于不均匀的加热，在焊接区域产生了热塑性压缩变形，当冷却时焊接区要在纵向和横向收缩，势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪和扭转等。焊接残余变形包括纵、横向的收缩，弯曲变形，角变形和扭曲变形等。 为了减少焊接残余应力和变形可以采取以下措施： 1）合理的焊缝设计，包括合理的选择焊缝尺寸和形式；尽可能的减少不必要的焊缝、合理的安排焊缝的位置、尽量避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。2）合理的工艺措施，包括采用合理的焊接顺序和方向；采用反变形法减少焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝；对于小尺寸焊接构件可进行提前预热，然后慢慢冷却以消除焊接应力和焊接变形。 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴心拉力N=1500 kN，钢材Q345A，焊条E50型，手工焊，焊缝质量Ⅲ级。 解：直缝连接其计算长度：l w=500-2×10=480mm 焊缝的正应力为：σ=N l w t =1500×1000 480×10 =312.5N/mm2＞f t w=265N/mm2 不满足要求，改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5：1，即56° 焊缝长度l=500 sin56° =603mm计算长度l w=603?2×10=583mm 故此时焊缝的正应力为： σ=Nsin θ l w t = 1500×1000×sin56° 583×10 =213N mm2 ?＜f t w=265N mm2 ? 剪应力为： τ=Ncos θ l w t = 1500×1000×cos56° 583×10 =144N mm2 ?＜f v w=180N mm2 ? 满足要求。故设计斜焊缝，如图所示。
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业2
钢结构设计原理(专升本)阶段性作业2 总分: 100分考试时间:分钟 单选题 1. 采用摩擦型高强螺栓连接的两块钢板，如图所示，I－I危险截面所受的力为_____ 。 (4分) (A) N (B) 0.875N (C) 0.75N (D) 0.5N 参考答案：B 2. 有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，_____采用E4 3焊条。(4分) (A) 不得 (B) 可以 (C) 不宜 (D) 必须 参考答案：B 3. 在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的_____ 。(4分) (A) 5倍 (B) 10倍 (C) 15倍 (D) 20倍 参考答案：A 4. 摩擦型高强度螺栓抗拉连接，其承载力_____。(4分) (A) 比承压型高强螺栓连接小 (B) 比承压型高强螺栓连接大 (C) 与承压型高强螺栓连接相同 (D) 比普通螺栓连接小
参考答案：B 7. 排列螺栓时，若螺栓孔直径为，螺栓的最小端距应为_____。(4分) (A) 1.5 (B) 2 (C) 3 (D) 8 参考答案：B 8. 如图所示，两块钢板焊接，根据手工焊构造要求，焊角高度h f应满足_____要求。 (4分) (A) 6≤h≤8~9mm
参考答案：A 11. 单个螺栓的承压承载力中,[]，其中∑t为_____。 (4分) (C) 与侧面角焊缝的计算式相同 (D) 取＝1．22 (1).对接 14. 当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝轴线的长度计算时应减去___(2)___ 。(4分) (1).参考答案:2t 15. 在受拉的螺栓连接中，普通螺栓所受拉力的大小不仅与外力有关，还与被连接板件的_ __(3)___ 有关。(4分) (1).刚度 (1).承受静力荷载 (2).参考答案:间接承受动力
钢结构理论与设计随堂练习答案汇总概论
钢结构理论与设计随堂练习题汇总 一、绪论 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B ） A．密闭性好B．自重轻 C．制造工厂化D．便于拆装 2.钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（C ） A．制造工厂化B．密闭性好 C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性D．具有一定的耐热性 3.多层住宅、办公楼主要应用了（ C ） A．厂房钢结构B．高耸度钢结构 C．轻型钢结构D．高层钢结构 4.钢结构的主要结构形式有（ABCDE） A．框架B．桁架 C．拱架D．索 E．壳体F．管状 5.高耸钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比较大，一垂直荷载作用为主。（）答题： . 错. 6.钢结构的各种形式只能单独应用，不能进行综合。（） 答题： . 错. 二、钢结构的材料·钢材单向均匀受拉时的力学性能 1.钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（B ） A．冷弯试验B．单向拉伸试验 C．冲击韧性试验D．疲劳试验 2.钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（B ）时的力学性能指标 A．承受剪切B．单向拉伸 C．承受弯曲D．两向和三向受力 3.钢材的抗剪强度设计值与钢材抗拉强度设计值f的关系为（C ） A．B． C．D． 4.钢材的设计强度是根据什么确定的？（ C ） A．比例极限B．弹性极限 C．屈服点D．极限强度 5.在钢结构构件设计中，认为钢材屈服点是构件可以达到（ A ） A．最大应力B．设计应力 C．疲劳应力D．稳定临界应力 6.钢材的伸长率δ用来反应材料的（ C ） 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 7.结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用什么表示？（ D ） A．流幅B．冲击韧性
钢结构(第三版)戴国欣主编 课后习题答案
第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑，
钢结构设计原理作业参考答案
按构造要求确定焊角高h f 为 h fmin =1.5t =1.5?10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260?6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ???=21 查表1－4得f w t =160 N/mm 2
则 kN N 8.42631616022.167.026021=?????= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L w t f W 57516067.0410975.40955057.043 1=+????-=+???-= 取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+?=+?= 3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ?=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M I I M w w = ） 解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值 () 4237393605953601440006124021200.1121 cm I =+=???+??= 431440001200.112 1 cm I w =??= 21201120cm A w =?= 验算正应力 m kN M I I M w w ?=?== 9.486739360 1440002500
2 24 6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=??==σ满足 验算剪应力 222 3 /125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=??==τ满足 验算折算应力 222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =?<=?+=+τσ 满足要求 3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值 kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连，焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连，试演算该连接焊缝强度。 解：查附表1-4得2/160mm N f w f = (1) 采用两边围焊，肢背、肢尖的受力为 kN N K N 2103007.011=?=?= kN N K N 903003.022=?=?= 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为
钢结构第三章作业答案
3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN ? m,V=600kN,已知梁端板和柱翼 缘 厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1） 剪力V 由支托 焊缝承受，焊条采用 E43型，手工焊，求 焊缝A 的高度hf 。 （2） 弯矩M 由普通 C 级螺栓承受，螺栓 直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 板件边缘的角焊缝：t = 20mm,h /mM =20-（1-2） = 18加加; 普通角焊缝：z min = min(14,20) = = 1.2x14 = 16.8/7//??; 则力/nm = min(l 6.8,20) = 16.8/??w; /= max （14,20） = =6mm; 故吊= 10〃〃” b. A. =0.7/7, =0.7x10 = 7〃〃“ 设承受静载，支托选用Q235B,则查表得角焊缝强度设计值// = 160N/ 采用三面用焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力，Q=b = 300mm M =0.1h f l wl fi f f ；' =0.7xl0x300xl.22xl60xl0~3 =4100; 对于竖向焊缝，承受剪应力，人.2 =250〃〃” N 2 = 1.25V-A^, =1.25x600-410 = 340kN; /V 2 . T, 2x0.7 〃人 2 340 x 103 = 2 X 0.7X 10X 250 = 97 143^<^ 皿曲,，两足要 解：（1）验算受剪承载力： a.确定焊脚高度
求。 故焊缝A的髙度心=10〃"。
⑵验算抗弯承载力 牙=y2 = 600〃〃“；y3 = y4 = 500mm\ y5 = y6 = 300〃〃”; y1 = y8 = 2OO〃2〃2；y9 = y I0 = 100〃〃”； 100x10’x 600 2 x (6OO2 + 5OO2 + 3002 + 2002 +1002) 查表得普通C级螺栓抗拉强度设讣值?卩=170N/〃〃沪;公称直径为24mm的普通螺栓A c = 353mm2 N： = A, f = 353xl7OxlO-3 = 60.1￡N N\ < N： 故抗弯承载力满足要求。 ⑶验算构造要求： d（）=〃 + （1~1?5） = 24 + 1?5 = 25?5”〃27，亠亠*」C级螺栓0故满足构造要求 3d{} =3x25.5 = 76.5 < 100〃〃〃 综合（2）,⑶该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C级螺栓M20,所用钢材Q235B。若改用M20 的8.8级髙强度螺栓摩擦型连接（摩擦而间仅用钢线刷淸理浮锈），英承载力有何差别？ = W6kN; 心么竺=26.5欲心―竺= 26.5各 4 4 4 4 （1）验算拉剪作用 查表得普通C级螺栓?厂=\10N/mm2 : = 140N/加〃F : Q235B钢 ￡ = 305 N/mm2 :公称直径为20mm的普通螺栓A e = 245mm2. = 40kN; 解: V = // = 150x cos 45 = 150x
钢结构设计原理(答案)
一、 填空题（每空1分，共10分） 1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。 2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连 接。 3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛，其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。 4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和 。 5、梁整体稳定判别式11l b 中，1l 是 1b 。 6、静力荷载作用下，若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布，那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。 7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时，对一般梁可不配置加劲肋。 二、 单项选择题（每题2分，共40分） 1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接，采用手工电弧焊， 采用E43焊条。 (A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须 2、工字形轴心受压构件，翼缘的局部稳定条件为y f t b 235) 1.010(1λ+≤，其中λ的含义为 。 (A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比 (C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或100 3、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式
x 1(10.8') mx x x x Ex M f A W N N βN ?γ+≤-中，其中，1x W 代表 。 (A)受压较大纤维的净截面抵抗矩 (B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩 4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。 (A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能 (C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能 5、随着钢材厚度的增加，下列说法正确的是 。 (A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降 (B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高 (C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高，而抗剪强度下降 (D)视钢号而定 6、在低温工作(-20oC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需要 的指标是 。 (A)低温屈服强度 (B)低温抗拉强度 (C)低温冲击韧性 (D)疲劳强度 7、直角角焊缝的有效厚度e h 的取值为 。 (A)0.7f h (B)4mm (C)1.2f h (D) 1.5f h 8、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时 。 (A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 (C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取f β＝1．22 9、单个螺栓的承压承载力中,[b b c c N d t f =?∑]，其中∑t 为 。 (A)a+c+e (B)b+d (C)max{a+c+e ，b+d} (D)min{ a+c+e ， b+d} 10、承压型高强度螺栓可用于 。
钢结构第二版第三章答案
第三章 图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235。梁上作用有两个集中荷载P =300 kN （设计值），集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 解：首先计算梁的截面模量，计算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式 度、局部承压强度和折算应力强度等。 （1）计算截面模量 324x 1 88002280104041255342933mm 12 I = ??+???= 33 4 y 11 210280800836620800mm 1212I =???+??=3x1280104041131200mm S =??= 3x2400 113120040081771200mm 2 S =+?? = （2）验算截面强度 梁上剪力和弯矩图分布如图所示，由此确定危险点。 ①弯曲正应力 B 、 C 两点间梁段弯矩最大 ()128010213.51310 b t -==>，不考虑截面发展塑性 6x max x nx 60010410 196MPa 215MPa 11255342933 M f W σγ??===<=? ②剪应力 A 、 B 两点间梁段和 C 、 D 两点间的梁段上的剪力最大 3x2max v x w 30010177120052.9MPa 125MPa 12553429338 VS f I t τ??===<=? ③局部承压 在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋，应验算局部承压应力。 x y R 52100510150mm l a h h =++=+?=
3 c z w 130010250MPa>215MPa 1508 F f l t ψσ??====? ④折算应力 B 左截面、 C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力，应计算腹板与翼缘交界处的折算应力。 局部承压验算已不满足，此处不必验算折算应力。 一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500kN （不包含自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示。试按强度要求确定梁截面。 解：①内力计算 梁的支座反力（未计主梁自重）： 1.21500 900kN 2 R ?== 跨中最大弯矩：max 1.2150083600kN m 44 PL M ??===? ②初选截面 梁所需要的净截面抵抗矩为：6 33x nx x 36001015946843.85mm 15946.8cm 1.05215 M W f γ?===≈? 梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的容许挠度为l /400，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷载作用） min 8000 533.3mm 1515 l h ≥ == 按经验公式，可得梁的经济高度：e 3030146.2cm h === 参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度h w =150cm 。 腹板厚度按抗剪强度：max w v 1.2 1.2900000 5.76mm 1500125 w V t h f ?≥ ==? 考虑局部稳定和构造因素： 1.11cm w t === 取腹板t=14mm 。 根据近似公式计算所需翼缘板面积：2w w x w 15946.8 1.4150 71.31cm 61506 t h W bt h ?= -=-= 翼缘板宽：b =(1/~1/6)h =250~600mm ，取b=420mm 。 翼缘板厚：t =7131/420=，取t=16mm 。 翼缘外伸宽度：b 1=(420-14)/2=203mm 。 1203 12.71316 b t ==<=
培训《钢结构设计》作业及答案(完整版).(完整版).docx
《钢结构设计》作业及答案 1、北方严寒地区建造厂房露天仓库使用非焊接吊车梁，吊车起重量为75t，工作温度低于-20℃，宜选用下列哪一种钢材?( D ) A.Q345E B.Q345A C.Q345B D.Q345C 2、在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用（ A ）。 A. 不焊透的对接焊缝 B.焊透的对接焊缝 C.斜对接焊缝 D.角焊缝 3、梁的整体失稳属于第一类稳定问题，其失稳形式为( D )。 A.局部失稳 B.弯曲失稳 C.扭转失稳 D.弯扭失稳 4、钢结构更适合于建造大跨度结构，是因为（ C ） 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最符合 5、某屋架，采用的钢材为，型钢及节点板厚度均不超过16mm，钢材的抗压强度设计值是（ D ）。 A.205 N/mm2 B.200N/mm2 C.235N/mm2 D.215 N/mm2 6、对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时( A )。 A.与侧面角焊缝的计算式相同 B.要考虑正面角焊缝强度的提高 C.取βf=1.22 D.要考虑焊缝刚度影响 7、一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ C ）。 A.被连接构件（板）的承压承载力 B.前两者中的较大值 C.A、B中的较小值 D.螺杆的抗剪承载力 8、钢材经过冷加工（冷拉、冷弯、冲孔、机械剪切）所产生的冷作硬化（应变硬化）后，其（ D ）基本保持不变。 A.韧性 B.塑性 C.抗拉强度和屈服强度 D.弹性模量 9、经济高度指的是（ D ）。 A.挠度等于规范限值时梁的截面高度 B.强度与稳定承载力相等时梁的截面高度 C.腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 D.用钢量最小时梁的截面高度 10、对于承受均布荷载的单层翼缘板的焊接组合截面简支梁，跨度为l，当要改变截面时，宜变一次，且只改变翼缘板凳宽度，其最经济的改变截面的位置为（ A ）。 A.距支座l/6 B.距支座l/8 C.距支座l/4 D.距支座l/3 11、用手工电弧焊焊接钢材时，对Q235钢最宜采用（ D ）型焊条。 A.E55 B.E45 C.E50 D.E43 12、未焊透的对接焊缝计算应按（ B ）计算。 A.斜焊缝 B.角焊缝 C.对接焊缝 D.断续焊缝 13、双轴对称工字形截面偏压柱，压力作用在强轴平面内，一旦失稳将会发生（ C ）。 A.平面内失稳与平面外失稳同时发生 B.可能平面内失稳也可能平面外失稳 C.平面内失稳 D.平面外失稳 14、如图所示，连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是（ C ）。
钢结构课后习题第三章
第三章部分习题参考答案 已知A3F 钢板截面mm mm 20500?用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。 解：焊缝质量等级为Ⅱ级，抗拉的强度设计值2 0.85182.75/w f f f N mm == 采用引弧板，故焊缝长度500w l b mm == 承受的最大轴心拉力设计值3 500*20*182.75*10 1827.5N btf kN -=== 焊接工字形截面梁，在腹板上设一道拼接的对接焊缝(如图3-66)，拼接处作用荷载设计值：弯矩M=1122kN ·mm ，剪力V=374kN ，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 解：（1）焊缝截面的几何特性 惯性矩3341 (28102.827.2100)26820612 x I cm = ?-?= 一块翼缘板对x 轴的面积矩 3 128 1.4(507)2234.4X S cm =??+= 半个截面对x 轴的面积矩 3 1500.8253234.4X X S S cm =+??= （2）焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力332 14 374102234.41038.9/268206108 x x w VS N mm I t τ???===?? 焊缝下端的拉应62max 4 112210500209/0.852******** x M h N mm f I σ??=?==>? 所以，该焊缝不满足强度要求（建议将焊缝等级质量提为二级） 则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm 下端点处的折算应 2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<= 且焊缝中点处剪应力 33 224 374103234.41056.3/125/268206108 w x v x w VS N mm f N mm I t τ???===<=?? 试设计如图3-67所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B ，焊条E43型，
2017,钢结构理论与设计120题
随堂练习提交截止时间：2017-12-15 23:59:59 当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对8题。 1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（） A．制造工厂化 B．密闭性好 C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性 参考答案：C 2. 下列钢结构的特点说法错误的是( ) A．钢结构绿色环保 B．钢结构施工质量好，工期短 C．钢结构强度高、自重轻 D．钢结构耐腐蚀、耐热防火 参考答案：D 3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A．密闭性好 B．自重轻 C．制造工厂化 D．便于拆装 参考答案：B 4. 多层住宅、办公楼主要应用了（） A．厂房钢结构 B．高耸度钢结构 C．轻型钢结构 D．高层钢结构 参考答案：C 5. 钢结构设计内容正确的顺序是（）。 A．确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 B．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 C．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图，编制材料表 D．结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图，编制材料表 参考答案：B 6. 钢结构设计用到的规范是( ) A．《建筑结构荷载规范》 B．《钢结构设计规范》 C．《钢结构工程施工质量验收规范》 D．以上有需要
参考答案：D 7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的？（） A．冷弯试验 B．单向拉伸试验 C．冲击韧性试验 D．疲劳试验 参考答案：B 8. 钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（）时的力学性能指标 A．承受剪切 B．单向拉伸 C．承受弯曲 D．两向和三向受力 参考答案：B 9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的（） A．承载能力 B．弹性变形能力 C．塑性变形能力 D．抗冲击荷载能力参考答案：C 10. 下列是钢的有益元素的是（） A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢 参考答案：A 11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程（） A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直 参考答案：D 12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第（）强度理论得出。 A. 一 B 二 C 三 D 四 参考答案：D 13. 下列是钢材塑性破坏特征的是（） A. 破坏前的变形很小，破坏系突然发生，事先无警告，因而危险性大 B 破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy C 断口平直，呈有光泽的晶粒状 D 构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时 参考答案：D 14. 下列防止钢材脆断的措施中错误的是（） A. 焊接结构，特别是低温地区，注意焊缝的正确布置和质量 B 选用厚大的钢材
钢结构设计原理复习题及参考答案[1]
2011年课程考试复习题及参考答案 钢结构设计原理 一、填空题： 1.钢结构计算的两种极限状态是和。 2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。 3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 4.钢材的破坏形式有和。 5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则 常采用的方法来解决。 6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。 7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长 度不宜大于。 8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。 9.钢结构的连接方法有、和。 10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。 11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中 央一个集中荷载的弯矩图为。 12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。 13.钢结构设计的基本原则是、、 和。 14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、 和等。 15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为 和。 16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、 和。 二、问答题： 1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？ 2.焊缝可能存在哪些缺陷？ 3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。 4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？
5.什么是钢材的疲劳？ 6.选用钢材通常应考虑哪些因素？ 7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？ 8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？ 9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？ 10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？ 11.轴心压杆有哪些屈曲形式？ 12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？ 13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？ 14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？ 15.对接焊缝的构造有哪些要求？ 16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影 响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？ 17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施 是什么？ 18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？ 19.螺栓的排列有哪些构造要求？ 20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？ 三、计算题： 1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自 重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。梁的截面选用I36a轧制型钢，其几何性质为：W x=875cm3，t w=10mm，I / S=30.7cm，自重为59.9kg/m，截面塑性发展系数 x=1.05。 钢材为Q235，抗弯强度设计值为215N/mm2，抗剪强度设计值为125 N/mm2。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。（恒载分项系数γG=1.2，活载分项系数γQ=1.4）
最新钢结构第三章答案资料
所有习题中为计算方便，仅3.10考虑了重力，大家做题时根据实际情况判断是否考虑重力。 第三章 3.9图为一两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，钢材为Q235。梁上作用有两个集中荷载P =300 kN （设计值），集中力沿梁跨度方向的支承长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 解：首先计算梁的截面模量，计算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式，分别验算梁的抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力强度等。 （1）计算截面模量 324x 1 88002280104041255342933mm 12 I = ??+???= 334 y 11 210280800836620800mm 1212I =???+??=3x1280104041131200mm S =??= 3x2400 113120040081771200mm 2 S =+?? = （2）验算截面强度 梁上剪力和弯矩图分布如图所示，由此确定危险点。 ①弯曲正应力 B 、 C 两点间梁段弯矩最大 ()128010213.51310 b t -==>，不考虑截面发展塑性 6x max x nx 60010410 196MPa 215MPa 11255342933 M f W σγ??===<=? ②剪应力 A 、 B 两点间梁段和 C 、 D 两点间的梁段上的剪力最大 3x2max v x w 30010177120052.9MPa 125MPa 12553429338 VS f I t τ??===<=? ③局部承压 在集中力作用B 、C 两点处没有加劲肋，应验算局部承压应力。
x y R 52100510150mm l a h h =++=+?= 3 c z w 130010250MPa>215MPa 1508 F f l t ψσ??====? ④折算应力 B 左截面、 C 右截面处同时存在较大的弯矩、剪力和局部压应力，应计算腹板与翼缘交界处的折算应力。 局部承压验算已不满足，此处不必验算折算应力。 3.10一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载P=1500kN （不包含自重），钢材为Q235，梁的跨度及几何尺寸如图所示。试按强度要求确定梁截面。 解：①内力计算 梁的支座反力（未计主梁自重）： 1.21500 900kN 2 R ?== 跨中最大弯矩：max 1.2150083600kN m 44 PL M ??===? ②初选截面 梁所需要的净截面抵抗矩为：6 33x nx x 36001015946843.85mm 15946.8cm 1.05215 M W f γ?===≈? 梁的高度在净空上无限制，按刚度要求，工作平台主梁的容许挠度为l /400，则梁容许的最小高度为：（参照均布荷载作用） min 8000 533.3mm 1515 l h ≥ == 按经验公式，可得梁的经济高度：e 3030146.2cm h === 参照以上数据，考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度h w =150cm 。 腹板厚度按抗剪强度：max w v 1.2 1.2900000 5.76mm 1500125 w V t h f ?≥ ==? 考虑局部稳定和构造因素： 1.11cm w t === 取腹板t=14mm 。 根据近似公式计算所需翼缘板面积：2w w x w 15946.8 1.4150 71.31cm 61506 t h W bt h ?= -=-= 翼缘板宽：b =(1/2.5~1/6)h =250~600mm ，取b=420mm 。 翼缘板厚：t =7131/420=16.9mm ，取t=16mm 。 翼缘外伸宽度：b 1=(420-14)/2=203mm 。
钢结构设计作业及答案完整版
钢结构设计 一、填空题 [填空题] 参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计 法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为刚 性系杆。 8、柱头的传力过程为N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的 刚度 要求决定的。 11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的
钢结构原理与设计第2版__课后答案
4-1解： kN N N N QK Q GK G 4203153 24.1315312.1=??+??=+=γγ 焊缝质量为三级，用引弧板施焊。查表得E43焊条的2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。 mm bf N t W t 35.11185 200104203 =??=≥ 故取mm t 12=。 4-2解： k k k Q K Q G K G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=?+?=+=γγ 焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊 mm l W 376122400=?-= t l N f W W t =，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336 .11237621536.1=??== 4-4解： 1）焊脚尺寸f h
背部尺寸?????=?=≤=?=≥mm t h mm t h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1 趾部尺寸()()?????=-=-≤=?=≥mm t h mm t h f f 7~62~182~174.4105.15.1min 2max 2 为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。 2）轴心力N 的设计值 kN N N N Q K Q G K G 4.2481809.04.11801.02.1=??+??=+=γγ 按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数 3.01=b e 7.02=b e 对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N = kN N N b e N 52.744.2483.03.021=?=== kN N N N N 88.1734.2487.07.012=?==-= 3)焊缝长度。 当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0-85。 角钢趾：mm h mm f h N l f W f f W 488130160 85.067.01052.7485.07.0311=>=????=?≥ 取mm l 1401= （mm h f 1422130=+，取10mm 的整数倍） 角钢背：mm h mm f h N l f W f f W 36060304160 85.067.01088.17385.07.0322=<=????=?≥ 取mm l 3202= （mm h f 3162304=+，取10mm 的整数）
华南理工大学_2010《钢结构设计》作业及答案(完整版)
华南理工大学钢结构设计习题 一、填空题 [填空题] 参考答案： 1、在钢屋架设计中，对于受压构件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采等稳定性原则。 2、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，钢结构设计规范对屋架杆件规定了容许长细比。 3、钢结构设计规范将钢材分为四组，钢板越厚，设计强度越小。 4、常用的有檩条钢屋架的承重结构有屋架、檩条、屋面材料、和支撑等。 5、现行钢结构设计法是以概率理论为基础的极限状态设计法。 6、梯形屋架下弦支座节点处应设刚性系杆。 7、在横向水平支撑布置在第二柱间时，第一柱间内的系杆应为刚性系杆。 8、柱头的传力过程为 N→垫板→顶板→加劲肋→柱身。 9、柱脚由底板、靴梁、锚栓、隔板、肋板组成。 10、梁的最大可能高度一般是由建筑师提出，而梁的最小高度通常是由梁的刚度要求决定的。 11、在钢屋架设计中，对于受压杆件，为了达到截面选择最为经济的目的，通常采 用等稳定性原则。 12、为避免屋架在运输和安装过程中产生弯曲，《钢结构设计规范》对屋架杆件规定了容许长细比。 13、垂直于屋面坡度放置的檩条按双向受弯构件计算 14、三角形屋架由于外形与均布荷载的弯矩图不相适应，因而弦杆的内力沿屋架跨度分布很不均匀。 15、系杆可分为刚性系杆和柔性系杆，通常刚性系杆采用双角钢，按压杆设计。 16、在钢屋架的受压杆件设计中，确定双角钢截面形式时，应采用等稳定的原则 17、组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个体系横向平面框架体系、纵向平面框架体系、屋盖结构体系、吊车梁结构体系、支撑体系、墙架结构体系。 18、柱脚锚栓不宜用以承受柱脚底部的水平反力，此水平反力应由底板与砼基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。 19、钢结构设计除抗疲劳计算外，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数设计表达式进行计算。 20、冷加工硬化，使钢材强度提高，塑性和韧性下降，所以普通钢结构中常用冷加工硬化来提高钢材强度。 二、选择题 [单选题] 36、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间（）。
房屋建筑钢结构第三章课后作业
3.1 简述大跨度屋盖结构的形式。 大跨屋盖钢结构根据受力特点的不同可以分为（平面结构体系）和（空间结构体系）两大类。 平面结构体系：梁式结构（平面桁架、立体桁架）、平面刚架和拱式结构。 空间结构体系：空间网格结构、大部分索结构、斜拉结构、张拉整体结构。 3.2 简述双层网架的常用形式及各自的特点，附图举例 ·平面桁架系网架两向正交正放网架 两向正交斜放网架 三向网架 特点：上下弦杆完全对应并与腹杆位于同一竖向平面内。一般情况下竖杆受压，斜杆受拉。斜腹杆与弦杆夹角宜在40~60度之间 ·四角锥体系网架正放四角锥网架 正放抽空四角锥网架 棋盘形四角锥网架 斜放四角锥网架 星形四角锥网架 特点：由若干倒置的四角锥按一定规律组成。网架的上下弦平面均为方形网格，下弦节点均在上弦网格形心的投影线上，与上弦网格四个节点用斜腹杆相连。 ·三角锥体系网架三角锥网架 抽空三角锥网架 蜂窝形三角锥网架 特点：基本单元是锥底为正三角形的倒置三角锥。追第三条边为网架上弦杆，棱边为网架腹杆，连接锥顶的杆件为网架下弦杆。 3.3 如何对网架进行选型？ 网架的选型应该结合建筑的平面形状，要求，荷载和跨度的大小，支承情况和造价等因素综合分析确定。一般情况下划分为：大跨度60m以上，中跨度30~60m,小跨度为30m 以下。 3.4 简述网架的计算要点。 （1）直接作用（荷载）和间接作用：网架结构应对试用阶段荷载作用下的内力和位移进行计算，并应根据具体情况对地震作用、温度变化、支座沉降等间接作用及施工安装荷载引起的内力和位移进行计算。 1）网架结构的永久荷载和可变荷载； 2）地震作用（竖向）：在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋架结构可不进行竖向抗震验算；在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。 地震作用（水平）：在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构水平抗震验算 3.5 简述目前国内常用的空间网格结构节点形式，并用图说明。
钢结构理论与设计同步练习册
钢结构理论与设计 第一章钢结构的材料及性能 一、单项选择题 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2.钢结构的承载能力极限状态是指（） A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 3.钢号Q345A中的345表示钢材的（） A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 4.钢材塑性破坏的特点是（） A.变形小 B.破坏经历时间非常短 C.无变形 D.变形大 5.在结构设计中，失效概率Pf与可靠指标β的关系为( )。 A.Pf越大，β越大，结构可靠性越差 B.Pf越大，β越小，结构可靠性越差 C.Pf越大，β越小，结构越可靠 D.Pf越大，β越大，结构越可靠 6.钢材的伸长率δ用来反映材料的( )。 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 7.以下关于应力集中的说法中正确的是( )。 A.应力集中降低了钢材的屈服强度 B.应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C.应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D.应力集中可以提高构件的疲劳强度 8．钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?（） A．冷弯试验B．单向拉伸试验C．冲击韧性试验D．疲劳试验 9．钢材的抗剪强度设计值vf与钢材抗拉强度设计值f的关系为（） 10. 目前我国建筑钢结构中，对采用的钢材按性能要求分级，如将Q235钢材分成A、B、C、D四级，其中( )钢材性能最好。 A、A级 B、B级 C、C级 D、D级 1、B 2、C 3、C 4、D 5、B 6、C 7、B 8、B 9、C 10、D 二、填空题 1．Q235BF钢中的F表示_____________。 2．动力荷载作用下钢材抵抗脆性破坏的性能指标为____________。 3．碳对钢材性能的影响很大，一般来说随着含碳量的提高，钢材的塑性和韧性逐渐__________。 4．试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的__________并无明显关系。 5．在不同质量等级的同一类钢材(如Q235 A，B，C，D四个等级的钢材)，它们的强度值都一样，但是它们的伸长率、化学成分和__________指标有所不同。 6．当温度达到600℃时，钢材强度几乎降为零，完全失去了承载力，这说明钢材的__________性能差。