1、房屋鋼結(jié)構(gòu)一、填空題1 .門式剛架結(jié)構(gòu)通常用于跨度為m,柱距為m柱高為m的單層工業(yè)房屋或公共建筑。2 .門式剛架屋面的坡度宜取;挑檐長(zhǎng)度宜為m,其上翼緣坡度取與剛架斜梁坡度相同。3 .門式剛架輕型房屋的構(gòu)件和圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度伸縮縫區(qū)段規(guī)定為：縱向不大于；橫向不大于m。超過(guò)規(guī)定貝u需設(shè)°4 .門式剛架柱頂側(cè)移的限值為不超過(guò)柱高度的。5 .門式剛架斜梁與柱的剛接連接，一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有、和三種形式。6 .壓型鋼板的板基厚度一般為mm7 .屋面壓型鋼板側(cè)向可采用、等不同連接方式。8 .當(dāng)楝條跨度（柱距）不超過(guò)m時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式楝條。9 .楝條在垂直地面的均布荷載作用下

2、，按構(gòu)件設(shè)計(jì)。10 .當(dāng)楝條跨度大于m時(shí)，應(yīng)在楝條跨中位置布置拉條；當(dāng)楝條跨度大于m時(shí)，應(yīng)在楝條跨度三分點(diǎn)處各布置一道拉條。11 .實(shí)腹式楝條可通過(guò)與剛架斜梁連接。12 .鋼屋架中受壓桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比為,只承受靜力荷載的鋼屋架中拉桿的容許長(zhǎng)細(xì)比為。13 .鋼屋架的受壓桿件，其合理的截面形式，應(yīng)盡量對(duì)截面的兩個(gè)主軸具有。14 .梯形鋼屋架節(jié)點(diǎn)板的厚度，是根據(jù)來(lái)選定的。15 .由兩個(gè)角鋼組成的T形截面桿件，為了保證兩個(gè)角鋼共同工作，在兩角鋼間每隔一定距離應(yīng)設(shè)置。16 .鋼屋架的軸心受拉桿件應(yīng)進(jìn)行和;鋼屋架的軸心受壓桿件應(yīng)進(jìn)行和。17 .梯形鋼屋架的跨度大于等于m時(shí)，在下弦拼接處宜起拱，起拱高度一般

3、為跨度的。18 .網(wǎng)架按跨度分類時(shí)：大跨度為m以上；中跨度為m,小跨度為m以下。19 .當(dāng)采用鋼楝條屋面體系時(shí)，網(wǎng)架的跨高比可選;上弦網(wǎng)格數(shù)可選。L2為網(wǎng)架的短向跨度。20 .網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：用作屋蓋時(shí)為;用作樓蓋時(shí)為。L2為網(wǎng)架的短向跨度。21 .網(wǎng)架屋面的排水坡度一般為。22 .網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的直徑D取決于、等因素.23 .網(wǎng)架焊接空心球節(jié)點(diǎn)的壁厚應(yīng)根據(jù)由承載力驗(yàn)算公式確定，但不宜小于mmio空心球外徑與壁厚的比值可在范圍內(nèi)選用，空心球壁厚與鋼管最大壁厚的比值宜在之間。24 .網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)的直徑D取決于、等因素.25 .網(wǎng)架桿件當(dāng)采用鋼管時(shí)，截面不宜小于mm.二、

4、簡(jiǎn)答題1 .簡(jiǎn)述單層輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)組成。2 .簡(jiǎn)述門式剛架結(jié)構(gòu)梁柱構(gòu)件的截面形式及連接方法。3 .簡(jiǎn)述門式剛架輕型房屋的柱間支撐、屋蓋橫向支撐和系桿的布置原則。4 .簡(jiǎn)述門式剛架斜梁腹板橫向加勁肋的設(shè)置位置。5 .簡(jiǎn)述門剛架斜梁截面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。6 .簡(jiǎn)述隅撐的設(shè)置要點(diǎn)。7 .門式剛架斜梁與柱的連接常用那些形式？如何確定端板厚度？8 .壓型鋼板的常用的截面形式是什么？板型如何表表示？按波高如何分類？9 .壓型鋼板的撓度與跨度之比的限值為多少？10 .壓型鋼板長(zhǎng)度方向的搭接的構(gòu)造要求有哪些？11 .屋面壓型鋼板側(cè)向連接的構(gòu)造要求有哪些？12 .墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接構(gòu)造要求有哪些？13 .

5、簡(jiǎn)述實(shí)腹式楝條的常用截面形式及如何選用。14 .簡(jiǎn)述墻架構(gòu)件常用的截面形式。15 .簡(jiǎn)述梯形鋼屋架的跨度和高度如何確定。16 .網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為多少？常用的找坡方法有哪些？三、設(shè)計(jì)題（一）.簡(jiǎn)支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼楝條驗(yàn)算。設(shè)計(jì)資料封閉式建筑，屋面材料為壓型鋼板，屋面坡度1/10（5.710）,楝條跨度6nl于l/2處設(shè)一道拉條；水平楝條1.50m。鋼材Q235,E2.06105。屋面能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)。荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)水平投影）永久荷載壓型鋼板（二層含保溫）0.30楝條（包括拉條）0.050.35kN/m可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面均布活載0.30kN/m：雪荷載0.35kN/m2,計(jì)算

6、時(shí)取兩者的較大值0.35kN/m2。風(fēng)荷載小，故不考慮風(fēng)吸力的組合。楝條截面幾何特征楝條采用冷彎薄壁卷邊槽鋼，截面尺寸為C16060202.5,幾何特征為：A7.48cm2WX36.02cm3Wymax19.47cm3Wymin8.66cm34446Ix288.13cm4,Iy35.96cm4,It0.1559cm4,Iw1887.71cm6ix6.21cm,iy2.19cm,e04.45cm,ae0x0b/25.60cm要求：1 .計(jì)算楝條的設(shè)計(jì)內(nèi)力；2 .驗(yàn)算楝條的強(qiáng)度；3 .驗(yàn)算楝條的撓度。（二）鋼桁架設(shè)計(jì)）,圖中集E43型。要試設(shè)計(jì)如圖所示懸挑在鋼筋混凝土墻上的鋼桁架（僅B點(diǎn)平面外有側(cè)

7、向支撐點(diǎn)中荷載設(shè)計(jì)值P=50kN,采用雙角鋼節(jié)點(diǎn)板連接型式，鋼材Q235,手工焊，焊條求：1 .計(jì)算各桿件的幾何長(zhǎng)度；2 .計(jì)算各桿件的設(shè)計(jì)內(nèi)力及支座反力（忽略自重產(chǎn)生的內(nèi)力）；3 .確定各桿件平面內(nèi)和平面外計(jì)算長(zhǎng)度；4 .確定各桿件角鋼型號(hào)。設(shè)計(jì)題2圖參考答案一、填空題1. 9-366-124.5-92. 1/20-1/80.5-1.23. 300150伸縮縫4. 1/605. 端板豎放端板斜放端板平放6. 0.4-1.67. 搭接式扣合式咬合式8. 99. 雙向受彎10. 4611. 楝托12. 15035013. 等穩(wěn)定14. 腹桿最大內(nèi)力15. 填板16. 強(qiáng)度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算；穩(wěn)定性剛度

8、驗(yàn)算17. 241/50018. 6030-603019. （13-17）-0.03L2（6-8）+0.07L220. L2/250L2/30021. 3%5%22. 相鄰桿件的夾角桿件的外徑球面上相連桿件之間的施焊縫隙23. 桿件內(nèi)力424451.22.024. 相鄰桿件的夾角螺栓的直徑螺栓伸入球體的長(zhǎng)度25. 482二、簡(jiǎn)答題1答：?jiǎn)螌虞p型鋼結(jié)構(gòu)房屋一般采用門式剛架、屋架和網(wǎng)架為主要承重結(jié)構(gòu)。其上設(shè)檁條、屋面板（或板檁合為一體的太空輕質(zhì)屋面板），其下設(shè)柱（對(duì)剛架則梁柱合一）、基礎(chǔ)，柱外側(cè)有輕質(zhì)墻架，柱的內(nèi)側(cè)可設(shè)吊車梁。2答：實(shí)腹式剛架構(gòu)件的截面一般為工字形（或稱H形）；格構(gòu)式剛架的截面為矩

9、形或三角形。門式剛架的橫梁與柱為剛接，柱腳與基礎(chǔ)宜采用鉸接；當(dāng)水平荷載較大，檐口標(biāo)高較高或剛度要求較高時(shí)，柱腳與基礎(chǔ)可采用剛接。變截面構(gòu)件與等截面相比，前者可以適應(yīng)彎距變化，節(jié)約材料，但在構(gòu)造連接及加工制造方面，不如等截面方便，故當(dāng)剛架跨度較大或房屋較高時(shí)才設(shè)計(jì)變截面。3答：在房屋（或每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)區(qū)段）的端部第一或第二個(gè)開(kāi)間，設(shè)置柱間支撐；柱間支撐的間距一般取30-45m,當(dāng)房屋較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在中部增設(shè)柱間支撐；當(dāng)房屋寬度大于60m時(shí)，內(nèi)列柱宜適當(dāng)設(shè)置柱間支撐；當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。在設(shè)置柱間支撐的開(kāi)間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐（沿剛架橫梁上表面）。在邊柱柱頂、屋脊、及多跨

10、剛架的中柱柱頂，應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿；若端部支撐設(shè)在端部第二開(kāi)間，在第一開(kāi)間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性系桿。4答：梁腹板應(yīng)在與中柱連接處、較大固定集中荷載處和梁翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋；其他部位是否設(shè)置中間加勁肋，由計(jì)算確定；但規(guī)程規(guī)定，當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，梁腹板橫向加勁肋的間距a宜取hw2hw。5答：當(dāng)斜梁坡度不超過(guò)1：5時(shí)，因軸力很小可按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度和剛架平面外的穩(wěn)定，不計(jì)算平面內(nèi)的穩(wěn)定。實(shí)腹式剛架斜梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度，取側(cè)向支撐點(diǎn)的間距。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。斜梁不需要計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支撐點(diǎn)間最大長(zhǎng)度，可取斜梁下翼緣寬度

11、的161235f倍。-y6 .答：腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐(山墻處剛架僅布置在一側(cè))作為斜梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連接在楝條上，如下圖。14簡(jiǎn)答題6隅撐的連接隅撐間距不應(yīng)大于所撐梁受壓翼緣寬度的16”235/fy 倍。Vy7 .答：門式剛架斜梁與柱的剛接連接，一般采用高強(qiáng)度螺栓-端板連接。具體構(gòu)造有端板豎放、端板斜放和端板平放三種形式。端板的厚度t可根據(jù)支撐條件按公式計(jì)算，但不應(yīng)小于16mm和梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。8 .答：(1)壓型鋼板的常用的截面形式為波型。(2)壓型鋼板板型表示方法為：YX波高-波距-有效覆蓋寬度，板厚另外注明。(3)壓型鋼

12、板按波高可分為：高波板波高大于70mm適用于重載屋面板；中波板波高30-70mm)適用于樓蓋板及一般屋面板；低波板一一波高小于30mm適用于墻面板。9 .答：壓型鋼板的撓度與跨度之比，按GB50018規(guī)范不應(yīng)超過(guò)下列限值：(a)屋面板、1,1屋面坡度工時(shí)20250、1.1屋面坡度',時(shí)20200(b)墻板規(guī)程則對(duì)屋面板和墻板分別規(guī)定為11501/150 和 1/100 。10 .答：壓型鋼板長(zhǎng)度方向的搭接端必須與支撐構(gòu)件(如楝條、墻梁等)有可靠的連接,搭接部位應(yīng)設(shè)置防水密封膠帶，搭接長(zhǎng)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70mmi勺屋面板當(dāng)屋面坡度1/

13、10時(shí)：250mm當(dāng)屋面坡度1/10時(shí)：200mm墻面板120mm11 .答：屋面壓型鋼板側(cè)向可采用搭接式、扣合式、咬合式等不同連接方式。當(dāng)采用搭接式時(shí)，一般搭接一波，特殊要求時(shí)可搭接兩波。搭接處用連接件緊固，連接件應(yīng)設(shè)置在波峰上，連接件宜采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓。對(duì)于高波壓型鋼板，連接件間距一般為700-800mm；對(duì)于低波壓型鋼板，連接件間距一般為300-400mm當(dāng)采用扣合式或咬合式時(shí)，應(yīng)在楝條設(shè)置與壓型鋼板波型相配套的專用固定支座，固定支座與楝條采用自攻螺栓或射釘連接，壓型鋼板擱置在固定支座上。兩片壓型鋼板的的側(cè)邊應(yīng)確?？酆匣蛞Ш线B接可靠。12 .答：墻面壓型剛板之間的側(cè)向連接宜

14、采用搭接連接，通常搭接一個(gè)波峰，板和板的連接可設(shè)在波峰，亦可設(shè)在波谷。連接件應(yīng)采用帶有防水密封膠墊的自攻螺栓或射釘。自攻螺釘直徑d為3.08.0mm板上孔徑d00.7d2tt且d00.9d,tt為被連接板總厚度(mn)。13 .答：(a)熱軋槽鋼截面：因板件較厚，用鋼量較大，目前已不在工程中采用。(b)高頻焊接H型鋼截面：具有腹板薄、抗彎剛度好、梁主軸方向的慣性矩比較接近等特點(diǎn)，適應(yīng)于楝條跨度較大的場(chǎng)合，但與剛架斜梁的連接較復(fù)雜。(c)冷彎薄壁型鋼截面：在工程中應(yīng)用普遍。卷邊槽鋼(C形鋼)楝條適用于屋面坡度i1/3的情況；直卷邊Z形和斜卷邊Z形楝條適用于屋面坡度i1/3的情況；斜卷邊Z形楝條存

15、放時(shí)還可疊層堆放，占地少。14 .答：墻梁一般采用帶卷邊的冷彎薄壁槽形鋼(C形鋼)或Z形鋼。當(dāng)跨度超過(guò)6m時(shí)宜采用高頻焊接輕型H型鋼。墻架柱應(yīng)采用高頻焊接輕型H型鋼。當(dāng)柱距較大且柱高較高時(shí)宜采用熱軋H型鋼。15 .答：屋架的跨度由使用和工藝方面的要求決定。梯形鋼屋架跨度一般為1530m,柱距6-12m,通常以較接支承于混凝土柱頂。梯形鋼屋架的跨中高度，從經(jīng)濟(jì)和剛度的要求來(lái)看，最好是跨度的1/101/6。從運(yùn)輸條件來(lái)看，一般不應(yīng)超過(guò)3.85m。梯形屋架端部高度，常取1.82.1m。梯形鋼屋架的上弦坡度宜為1/8120,多數(shù)取1/10。16 .答：網(wǎng)架屋蓋的排水坡度一般為3%-5%可采用下列方法找

16、坡：(a)在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱(圖a),當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；(b)對(duì)整個(gè)網(wǎng)架起拱(圖b);(c)采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面,類似梯形桁架。簡(jiǎn)答題16網(wǎng)架屋蓋找坡(a)用小立柱；(b)起拱三、設(shè)計(jì)題(一).簡(jiǎn)支卷邊槽形冷彎薄壁型鋼楝條驗(yàn)算。解：1.內(nèi)力計(jì)算荷載組合：1.2永久荷載+1.4屋面活載(雪荷載)楝條上的線荷載：qk(0.350.35)1.51.05kN/mq(1.20.351.40.35)1.51.365kN/m荷載設(shè)計(jì)值分量qxqsin1.365sin5.710.136kN/mqyqcos1.365cos5

17、.711.358kN/m彎矩設(shè)計(jì)值：1212Mx-qvl21.358626.11kNm8y81212Mqxl20.136620.15kNmy32322.強(qiáng)度計(jì)算(1)有效截面計(jì)算h/b160/602.673.0,205bt602.5243131:205且at202.587.2故楝條全截面有效?？缰性O(shè)拉條使截面有孔洞，統(tǒng)一考慮0.9的折減系數(shù)，則有效凈截面抵抗矩為:3Wenx0.936.0232.42cmwenymax0.919.4717.52cm33Wenymin0.98.667.79cm(2)強(qiáng)度計(jì)算屋面能阻止楝條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，計(jì)算、點(diǎn)的強(qiáng)度:Mx1WnxMy1WenymaxMx1Wenx

18、My1Wenymin6.1110632.421036.1110632.421030.1510622197.1N/mm205N/mm17.521030.1510223169.2N/mm205N/mm7.79103滿足強(qiáng)度。3.撓度計(jì)算（用荷載標(biāo)準(zhǔn)值）按公式計(jì)算的撓度為_(kāi).4_,_,045qkcosl51.05cos5.716000Vy5429.7mm384EIx3842.0610288.1310ll000v40mm150150Vyv撓度滿足要求。(二)鋼桁架設(shè)計(jì)EF 1500 EFAD 4500- 22BC -AD 150033解：1.桿件的幾何長(zhǎng)度計(jì)算:11/-AD-1500500mm3310

19、00mmCE0.521.521.581m1581mm22DB11.51.803m1803mmAB0.521.521.581m1581mmBEEG1581mm各桿件的幾何長(zhǎng)度如圖1。Pj|FrJ*圖1桿件的幾何長(zhǎng)度（mm2.支座反力和桿件內(nèi)力計(jì)算M A 01.5XD 4.5PXD 3P 3 50 150kN支座反力：X0XA150kNY0Ya50kN桿件內(nèi)力如圖2。圖2支座反力和桿件內(nèi)力圖（kN）3.桿件平面內(nèi)和平面外的計(jì)算長(zhǎng)度:上弦桿：平面內(nèi)loxl150cm；平面外10yl13l3150450cm下弦桿：平面內(nèi)loxl158.1cm；平面外loyl12l2158.14316.2cm支座斜桿及支座豎桿:平面內(nèi)loxloylAD桿:平面內(nèi)lox150cm；平面外loyl150cmBD桿:平面內(nèi)lox180.3cm；平面外loy180.3cm其它腹桿:平面內(nèi)lox0.8l平面外loyBC桿:平面內(nèi)lox0.8l0.810080cm；平面外loy100cmCE桿:平面內(nèi)lox0.8l0.8158.1126.5cm；平面外loyl158.1cmEF桿:平面內(nèi)lox0.8l0.85040cm；平面外loy50cm4.選擇各桿件角鋼型號(hào)：上弦