鋼結構設計一、填空題［填空題］參考答案：1、 在鋼屋架設計中，對于受壓構件，為了達到截面選擇最為經濟的目的，通常采 等穩(wěn)定性原則。2、 為避免屋架在運輸和安裝過程中產生彎曲，鋼結構設計規(guī)范對屋架桿件規(guī)定TOC\o"1-5"\h\z了容許長細比 。3、 鋼結構設計規(guī)范將鋼材分為四組，鋼板越厚，設計強度越 小。4、 常用的有標條鋼屋架的承重結構有 屋架、梯條、屋面材料、和支撐等。5、 現(xiàn)行鋼結構設計法是 以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法 o6、 梯形屋架下弦支座節(jié)點處應設 剛性系桿。7、 在橫向水平支撐布置在第二柱間時，第一柱間內的系桿應為 剛性系桿。8、 柱頭的傳力過程為N-墊板一頂板一加勁肋一柱身o9、 柱腳由底板、靴梁、錨栓、隔板、肋板組成。10、 梁的最大可能高度一般是由建筑師提出，而梁的最小高度通常是由梁的—剛度要求決定的。11、 在鋼屋架設計中，對于受壓桿件，為了達到截面選擇最為經濟的目的，通常釆用 等穩(wěn)定性 原則。12、 為避免屋架在運輸和安裝過程中產生彎曲，《鋼結構設計規(guī)范》對屋架桿件規(guī)定了容許長細比o13、 垂直于屋面坡度放置的梯條按雙向受彎 構件計算14、 三角形屋架由于外形與均布荷載的彎矩圖不相適應，因而弦桿的內力沿屋架跨度分布很不均勻。15、 系桿可分為剛性系桿和柔性系桿，通常剛性系桿采用雙角鋼，按壓桿設計。16、 在鋼屋架的受壓桿件設計中，確定雙角鋼截面形式時，應釆用等穩(wěn)定的原則17、 組成單層鋼結構廠房結構的構件按其作用可歸并為下列兒個體系核回土畫1架體系、縱向平面框架體系、屋蓋結構體系、吊車梁結構體系、支撐體系、墻架結構體系。二、選擇題［單選題］50、普通鋼屋架的受壓桿件中，兩個側向固定點之間（ ）。A：墊板數不宜少于兩個B：墊板數不宜少于一個C：墊板數不宜多于兩個D：可不設墊板參考答案：A49、軸心受壓構件柱腳底板的面積主要取決于（ ）。A：底板的抗彎剛度B：柱子的截面積C：基礎材料的強度等級D：底板的厚度參考答案：C［單選題］4&受彎構件鋼材牌號為Q235-B.選用HN6002001117,其抗彎、抗剪強度設計值分別為（）N/mm2=A：215、125B：205、120C：215.120D：205、125參考答案：D［單選題］47、槽鋼標條的每一端一般用下列哪一項連于預先焊在屋架上弦的短角鋼（楝托）上（〉。A：一個普通螺栓B：兩個普通螺栓C：安裝焊縫D：一個高強螺栓參考答案：B［單選題］46、關于吊車荷載的以下論述何項不正確？A：根據要求的利用等級和載荷狀態(tài)確定吊車的A1-A8共8個工作級別作為設計依據B：吊車豎向荷載標準值應采用其最大輪壓或最小輪壓C：吊車縱向水平荷載標準值應按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用；D：吊車橫向水平荷載標準值應根據吊車的大車和小車質呈與額定起重呈（質呈）之和乘以重力加速度的《荷載規(guī)范》5.1.2條規(guī)定的百分數確定。參考答案：D［單選題］45、屋架設計中，積灰荷載應與（ ）同時考慮。A：屋面活荷載B：雪荷載C：屋面活荷載和雪荷載兩者中的較大值D：屋面活荷載和雪荷載參考答案：C［單選題］44、一屋架跨度為18m,屋架間距為6m,屋面材料為波形石棉瓦，要求屋面坡度i二1/2.5。屋架餃接于混凝土柱上。該屋架宜釆用（）屋架。A：三角形B：梯形C：人字形D：平行弦參考答案：A［單選題］43、在焊接工字形組合梁中，翼緣與腹板連接的角焊縫計算長度不受60hf的限制，是因為（）。A：截而形式的關系B：施焊次序的關系C：梁設垃有加勁肋的關系D：內力沿側面角焊縫全長分布的關系參考答案：D［單選題］42、計算屋架桿件內力時，考慮半跨活載的內力組合，是因為（ ）。A：跨中附近的斜腹桿可能產生最大內力或由拉力變?yōu)閴毫：獲得上下弦桿的最大內力C：獲得端腹桿的最大內力D：跨中附近腹桿在最大內力參考答案：A［單選題］41、雙角鋼組成的桿件，中部應設墊板，墊板間距為（ ）。A：壓桿POi,拉桿s80iB：無論壓桿拉桿均POiC：無論壓桿拉桿均s80iD：任意參考答案：A［單選題］40、根據等穩(wěn)定性的要求，屋架的支座斜桿一般選用（ ）截面。A：兩等肢角鋼相連B：不等邊角鋼長肢相連C：不等邊角鋼短肢相連D：兩等邊角鋼組成的十字形截而參考答案：B［單選題］39、當下弦節(jié)點兩側桿件內力不同時，節(jié)點處的桿與節(jié)點板連接的側縫應按（ ）計算。A：兩側力的較大值B：兩側力的較小值C：兩側力之左D：兩側力之和參考答案：C［單選題］38、當桁架桿件用節(jié)點板相連并承受靜離荷載時，弦桿與腹桿，腹桿與腹桿之間的間隙不宜小于（ ）moA：20B：10C：30D：40參考答案：A［單選題］37、對于屋架中桿力較小的腹桿，其截面通常按（ ）。A：容許長細比控制B：構造要求確定C：變形要求確定D：局部穩(wěn)定確定參考答案：A［單選題］36、屋架設計中，積灰荷載應與（ ）同時考慮。A：屋面活荷載B：雪荷載C：屋面活荷載和雪荷載D：屋面活荷載和雪荷載兩者中的較大值參考答案：D［單選題］35、屋蓋中設置的剛性系桿（ ）.A：只能受拉B：可以受壓C：可以受彎D：可以受壓和受彎參考答案：D［單選題］34、屋架下弦縱向水平支撐一般布置在屋架的（ ）。A：端豎桿處B：下弦中間C：下弦端節(jié)間D：斜腹桿處參考答案：C33、再分式腹桿體系的優(yōu)點是（ ）。A：壓桿長度短B：腹桿數呈少C：避免上弦桿承受節(jié)間荷載D：腹桿總長度小參考答案：C［單選題］32、支撐桁架中的十字交叉斜腹桿，選擇的截面形式為（）。A：雙角鋼組成的T形截面： B：單角鋼C：工形D：圓鋼參考答案：B［單選題］31、當屋架跨度小于（ ）m時，無懸掛吊車，無振動荷載，可以不設置下弦橫向水平支撐。A：15B：24C：35D：30參考答案：A［單選題］TOC\o"1-5"\h\z30、屋架橫向水平支撐的間距不宜大于（ ）moA：60B：90C：75D：40參考答案：A［單選題］29、梯形鋼屋架支座端斜桿幾何長度為L,其平面內計算長度為（ ）LoA：0.75B：0.8C：0.9D：1.0參考答案：D［單選題］28、為了保持鋼屋架間距不變，在抽柱處需設置（ ）。A：托架：B：上弦水平支撐；C：楝條：D：下弦水平支撐。參考答案：A［單選題］27、普通鋼屋架上弦桿在桁架平面內的計算長度系數為（ ）。A：0.8B：0.9C：1.0D：2.0參考答案：C［單選題］A：兩等邊角鋼組成的T形截而B：兩等邊角鋼組成的十字形截而C：兩不等邊角鋼長邊相連的T形截面D：兩不等邊角鋼短邊相連的T形截面參考答案：D［單選題］25、屋架的腹桿和節(jié)點數最少的腹桿體系為（ ）。A：單斜式B：人字式C：再分式D：交叉式參考答案：B［單選題］24、普通熱軋型鋼橈條不必計算（ ）。A：強度B：整體穩(wěn)定性C：剛度D：局部穩(wěn)定性參考答案：D［單選題］23、下列屋架中，只能與柱做成較接的鋼屋架形式為（ ）。A：梯形屋架 B：平行弦屋架C：人字形屋架D：三角形屋架參考答案：D［單選題］22、A：Q235-AB：Q235-BC：Q235-CD：Q235-D參考答案：D［單選題］21、南方地區(qū)（溫度大于0°C）某一工廠設計一起重量大于50t的中級工作制吊車鋼梁，宜選用（ ）鋼。A：Q235-AB：Q235-BC：Q235-CD：Q235-D參考答案：B［單選題］20、A：鋼材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度均下降B：鋼材的抗拉、抗壓、抗彎、抗剪強度均有所提高C：鋼材的抗拉、抗壓、抗彎強度提高，而抗剪強度有所下降D：視鋼材牌號而定。參考答案：A［單選題］19、在碳素結構鋼中，（）不能用于焊接承重結構。A：Q235-AB：Q235-BC：Q235-CD：Q235-D參考答案：A［單選題］18、結構鋼的強度設計值（ ）。A：隨厚度增大而降低，并且與質呈等級（A、B、C、D）無關B：隨厚度增大而降低，并且隨質呈等級從A到D（或E）逐級提高C：隨厚度增大而降低，并且隨質呈等級從A到D（或E）逐級降低D：隨厚度增大而降低，并且隨質呈等級從A到D逐級提高參考答案：A17、某屋架，采用的鋼材為Q235-B、F,型鋼及節(jié)點板厚度均不超過16mm，鋼材的抗壓強度設計值是（ ）N/mm2A：200B：205C：215D：235參考答案：C［單選題］16、結構重要性系數丫，對安全等級為一級、二級、三級的結構構件，應分別取為（ ）。A：一級1.3,二級1.2,三級1.1B：一級1.2,二級1.1,三級1.0C：一級1.1,二級1.0,三級0.9D：一級1.0,二級0.9.三級0.8參考答案：C［單選題「5、A：A,CB：B.CC：A,DD：B,D參考答案：B［單選題口4、進行鋼吊車梁的穩(wěn)定計算時，其荷載應采用標準值還是設計值及需乘以哪些系數？A：標準值，僅輪壓乘以動力系數B：標準值，不乘以動力系數C：設計值，乘以荷載分項系數D：D：設計值,乘以荷載分項系數及動力系數參考答案：D［單選題］13、計算吊車梁的疲勞和撓度時，吊車荷載應按下列哪種說法計算？（ ）A：作用在跨間的荷載效應最大的2臺吊車標準值，不乘動力系數B：作用在跨間內荷載效應最大的1臺吊車標準值，考慮動力系數C：作用在跨間內荷載效應最大的1臺吊車標準值，不乘動力系數D：計算疲勞時按作用在跨間內荷載效應最大的1臺吊車標準值，計算撓度時按作用在跨間內荷載效應最大的2臺吊車標準值，均不乘動力系數參考答案：C［單選題］12、進行鋼吊車梁制動結構的疲勞計算時，吊車荷載應按下列哪種說法取值？（）A：一臺吊車荷載標準值乘以荷載分項系數B：一臺吊車荷載設計值乘以動力系數C：一臺起重呈最大的吊車荷載標準值D：兩臺吊車荷載標準值乘以動力系數參考答案：C當進行疲勞計算時，吊車荷載應考慮下列哪一項？［單選題］笛、某車間行駛多臺重級工作值吊車。當進行疲勞計算時，吊車荷載應考慮下列哪一項？A：兩臺相鄰最大吊車標準值B：一臺最大吊車設計值乘以動力系數C：一臺最大吊車設計值D：一臺最大吊車標準值參考答案：D［單選題］10、進行鋼吊車梁的疲勞計算時。下列哪種荷載計算符合《鋼結構設計規(guī)范》的做法？（）A：標準荷載乘以荷載分項系數及輪壓動力系數B：標準荷載乘以荷載分項系數C：設計荷載乘以輪壓動力系數D：標準荷載不乘以任何系數參考答案：D［單選題］9、進行鋼結構計算時，所用荷載設計值和標準值。下列哪種說法是正確的？（）A：計算結構或構件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應釆用荷載標準值B：計算疲勞和正常使用極限狀態(tài)的變形時，應釆用荷載標準值C：計算結構或構件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時，應采用荷載設計值D：計算疲勞和正常使用極限狀態(tài)的變形時，應釆用荷載設計值參考答案：C［單選題］7、按承載能力極限狀態(tài)計算鋼結構時，應考慮的組合為下列哪一項？（ ）A：荷載的基本效應組合B：荷載的基木效應組合，必要時尚應考慮荷載效應的偶然組合C：荷載的短期效應組合參考答案：B［單選題］6、設計鋼結構時，關于其安全等級的確定，下列哪種說法是正確的？（ ）A：一般工業(yè)與民用建筑鋼結構的安全等級可取一級B：一般工業(yè)與民用建筑鋼結構的安全等級可根據具體情況列行確定C：特殊建筑鋼結構的安全等級可根據具體情況婦行確定D：特殊建筑鋼結構的安全等級可取一級參考答案：C［單選題］5、一般工業(yè)與民用建筑鋼結構的安全等級為下列哪一項？（ ）A：一級B：二級C：三級D：不能確定參考答案：B［單選題］3、鋼材脆性破壞同構件（ ）無關。A：應力集中B：低溫影響C：殘余應力D：彈性模呈參考答案：D［單選題］2、熱軋型鋼冷卻后產生的殘余應力（ ）。A：以拉應力為主B：以壓應力為主C：包括拉壓應力 D：拉壓應力都很小參考答案：C1、在鋼結構房屋中，選擇結構用鋼材時，下列因素中的（ ）不是主要考慮的因素。A：建造地點的氣溫B：荷載性質C：鋼材造價D：建筑的防火等級參考答案：D三、簡答題三、簡答題1、 鋼結構用鋼材機械性能指標有哪些？承重結構的鋼材至少應保證哪幾項指標滿足要求？答：鋼材機械性能指標有：抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎性能、沖擊韌性；承重結構的鋼材應保證下列三項指標合格：抗拉強度、伸長率、屈服點。2、 鋼結構的承載能力極限狀態(tài)包扌舌以卞哪幾個方面？答：鋼結構的承載能力極限狀態(tài)包括以下六個方面：（1） 整個結構或其一部分作為剛體失去平衡（如傾覆）；（2） 結構構件或連接因材料強度被超過而破壞；（3） 結構轉變?yōu)闄C動體系（倒塌）；（4） 結構或構件喪失穩(wěn)定（屈曲等）；（5） 結構出現(xiàn)過度的塑性變形，而不適于繼續(xù)承載；（6） 在重復荷載作用下構件疲勞斷裂。3、 簡述鋼結構的建造過程及其初始缺陷。答：鋼結構的建造過程是由工廠加工制造和工地安裝兩個過程組成。工廠加工制造：原材料的驗收，放養(yǎng)和卞料，冷熱加工，必要的矯正，除銹和涂漆；工地安裝：拼裝子結構，吊裝,臨時固定，調整各部分的相對位置最后固定。初始缺陷：幾何缺陷（初彎曲、初偏心等）和力學缺陷（彈性模量、極限強度等力學參數的非均勻性，殘余應力等）。4、 疲勞破壞的含義及特征是什么？答：疲勞破壞是指循壞荷載反復作用卞，經歷一定時間的損傷積累，構件和連接部位出現(xiàn)裂紋、最后斷裂的現(xiàn)彖。疲勞破壞的特征是：在循環(huán)荷載作用下，結構或構件在低于抗拉強度,甚至低于屈服強度的應力狀態(tài)斷裂，疲勞斷裂常呈脆性破壞。5、 答：不可以，強度驗算包括毛截面強度驗算N/AWfd和凈截面強度驗算N/AnWfud兩部分，當鋼筋強屈比大于1.25可簡化按N/AnWfd,強屈比小于1.25時還能進行兩部分驗算。6、 格構柱繞虛軸的穩(wěn)定設計為什么要采用換算長細比？答：格構式軸心受壓柱當繞虎軸失穩(wěn)時，剪力主要由綴材分擔，柱的剪切變形較人，剪力造成的附加撓曲影響不能忽略，故對虎軸的失穩(wěn)計算，常以加人長細比的辦法來考慮剪切變形的影響，加大后的長細比稱為換算長細比。7、對于重要的受拉或受彎的焊接結構，需要具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷、碳含量，冷彎試驗的合格保證，為什么還需要具有常溫沖擊韌性的合格保證？答：重要的受拉或受彎焊接結構由于焊接殘余應力的存在，往往出現(xiàn)多向拉應力場，因而有發(fā)生脆性破壞的較大危險。同時對受拉、受彎的焊接構件與受壓（含壓彎）構件的受力狀態(tài)不同，導致對缺陷反映速度不同，受拉，受彎構件反映速度快，對鋼材質量要求較高。因此對這類構件要求有常溫沖擊韌性的合格保證。8、在選用鋼材時應考慮哪些因素？答：結構的重要性、荷載情況、連接方法、結構所處的溫度和環(huán)境、鋼材厚度。9、 有人說，軸心受壓格構式構件繞虎軸失穩(wěn)時截面產生剪力，因此需要采用換算長細比考慮剪切變形的影響：繞實軸失穩(wěn)時截面不會產生剪力，因此采用與實腹式構件相同的計算方法。你認為對嗎？為什么？不對。繞實軸失穩(wěn)時截面上也會產生剪力，但由于剪切變形很小，可以忽略不計。10、 高強螺栓連接有幾種類型？其性能等級分哪幾級？并解釋符號的含義。答：高強螺栓連接有兩種類型：摩擦型連接和承壓型連接。高強螺栓性能等級分8.8級和10.9級。8.8級和10.9級：小數點前數字代表螺栓抗拉強度分別不低于800N/mm2和1000N/mm2,小數點后數字表示屈強比。11、 簡述在什么情況卞，宜設置屋架下弦橫向水平支撐？答：①下承式屋架跨度時，或廠房內有振動設備，（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。山墻抗風柱支承于屋架卜?弦時。屋架下弦設有懸掛吊車（或懸掛運輸設備）時。④在屋架下弦平面設置縱向支撐時。⑤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、卞弦縱向水平支撐、豎向支撐、系桿。作用：1、保證屋蓋結構的幾何穩(wěn)定性2、 保證屋蓋結構的空間剛度和整體性3、 為受壓弦桿提供側向支撐點4、 承受和傳遞縱向水平力5、 保證結構在安裝和架設過程中的穩(wěn)定性13、 如何確定桁架節(jié)點板厚度？一個桁架的所有節(jié)點板厚度是否相同？答：節(jié)點板上應力分布比較復雜，一般不作計算，通常節(jié)點板厚度可根據腹桿（梯形屋架）或弦桿（三角形屋架）的最大內力選用。一個桁架的所有節(jié)點板厚度不相同。14、 標條分實腹式和格溝式，這兩種結構形式各適用于哪種情況？答：實腹式標條構造簡單，制造幾安裝方便，常用于跨度為3-6m的情況；當梯條跨度人于6m時，采用格構式機條。15、 為什么梯條要布置拉條？是不是凡是梯條均配置拉條？答：為了給梯條提供側向支承，減小梯條沿屋面坡度方向的跨度，減小標條在施工和使用階段的側向變形和扭轉，需要設置梯條。不是所有梯條均配置拉條，如空間桁架式梯條和T形桁架梯條都不需要設置。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人的有標條屋蓋結構中或中、小跨度的輕型屋面結構中。梯形屋架一般用于屋面坡度較小的屋蓋結構中，現(xiàn)已成為工業(yè)廠房屋蓋結構的基本形式。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、 答：吊車梁按結構體系可分為實腹式、下?lián)问胶丸旒苁?。按支承情況分為簡支和連續(xù)。實腹簡支吊車梁應用最廣，當跨度及荷載較小時，可釆用型鋼梁，否則采用焊接梁，連續(xù)梁比簡支梁用料經濟，但由于它受柱的不均勻沉降影響較明顯，一般很少應用：下?lián)问降踯嚵汉丸旒苁降踯嚵河娩摿枯^少，但制造費工、高度較人，桁架式吊車梁可用于跨度人但起重屋較小的吊車梁中。18、 答：柱網布置主要是根據工藝、結構與經濟的要求確定。此外，還要考慮建筑內其他部分與柱網的協(xié)調，如基礎、地下管道、煙道等。19、 答：當廠房平面尺寸很人時，由于溫度影響會使構件內產生很人的溫度應力，并導致墻和屋面的破壞，因此要設置溫度縫。20、 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200RN的車間；均勻變截面柱適用于輕鋼結構廠房：臺階式柱適用于傳統(tǒng)廠房：分離式柱一般較臺階式柱費鋼材，上部剛度較小，但在吊車起重量較人而廠房高度小于18m時采用分離式柱，還可用在有擴建的廠房中，吊車荷載比較人而廠房用壓型鋼板做屋面的廠房中。26、 答：鋼材的選用既要確保結構物的安全可靠，又要經濟合理。選用鋼材時，考慮的主要因素有，結構的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境、應力狀態(tài)和鋼材厚度等，選擇合適牌號和質量等級的鋼材。27、 答：實腹式標條設計時可不考慮扭矩，按雙向受彎構件計算，需驗算強度、整體穩(wěn)定和剛度。28、答：1）跨度小于4m可不設拉條，4-6m在跨中設一道拉條，大于6m在1/3跨度處設二道拉條.2）當屋蓋有天窗時，應在天窗兩側梯條之間設置斜拉條和直撐桿。29、答：1）高周疲勞（應力疲勞）：工作應力小于，沒有明顯的塑性變形，壽命人于次以上。典型對彖：廠房吊車梁、游樂設施、橋梁、高聳塔架、海洋平臺等在口常荷載下的疲勞破壞。2）低周疲勞（應變疲勞）工作應力達到或大于，有一定的塑性變形，壽命在幾次以內，甚至幾百次、幾十次。典型對彖：強烈地震下的一般鋼結構疲勞破壞。四、分析題［論述題］參考答案：1、 何謂焊接板梁的最大高度和最小高度？梁的經濟he高度的范圍？腹板太厚或太薄會出現(xiàn)什么問題？答：梁的高度應由建筑高度、剛度要求和經濟條件三者來確定。建筑高度是指梁格底面最低表面到樓板頂面之間的高度，它的限制決定了梁的最人可能高度，一般由建筑師提出：剛度要求是要求梁的撓度uW【U】，它決定了梁的最小高度；由經濟條件可定出梁的經濟高度，一般由梁的用鋼量為最小來確定，梁的經濟高度的范圍為：hminWheWhmax.腹板太厚將增加用鋼屋，導致不經濟，而太薄，梁的腹板將不能保證局部穩(wěn)定性要求，從而使梁的穩(wěn)定性承載力降低。2、 普通梯形鋼屋架中腹桿的計算長度是如何確定的？為什么？并說明其合理截面形式。答：規(guī)范規(guī)定，在屋架平面內：對支座斜桿和支座豎桿，1尸1,其他腹桿lo=O.81,屋架平面外lo=l,1為桿件的兒何長度，之所以這樣取值是因為：屋架腹桿與弦桿、腹桿與腹桿之間的連接時通過節(jié)點板連接在一起的，并非真正的狡接，而節(jié)點板在屋架平面內有一定的剛度，對桿端有一定的嵌固作用，其大小取決