第七章直梁弯曲时的内力和应力
一、填空题：
1、梁产生弯曲变形时的受力特点，是梁在过轴线的平面内受到外力偶的作用或者受到和梁轴线相___________的外力的作用。
2、车床上的三爪盘将工件夹紧之后，工件夹紧部分对卡盘既不能有相对移动，也不能有相对转动，这种形式的支座可简化为___________支座。
3、矩形截面梁弯曲时，其横截面上的剪力作用线必然________于外力并通过截面________。
4、梁弯曲时，其横截面上的剪力作用线必然__________于横截面。
5、梁弯曲时，任一横截面上的弯矩可通过该截面一侧（左侧或右侧）的外力确定，它等于该一侧所有外力对________力矩的代数和。
6、梁上某横截面弯矩的正负，可根据该截面附近的变形情况来确定，若梁在该截面附近弯成上_____下_______，则弯矩为正，反之为负。
7、用截面法确定梁横截面上的剪力时，若截面右侧的外力合力向上，则剪力为______。
8、以梁横截面右侧的外力计算弯矩时，规定外力矩是顺时针转向时弯矩的符号为_______。
9、将一悬臂梁的自重简化为均布载荷，设其载荷集度为q，梁长为L，由此可知在距固定端L/2处的横截面上的剪力为_________，固定端处横截面上的弯矩为__________。
10、在梁的集中力偶左、右两侧无限接近的横截面上，剪力相等，而弯矩则发生_______，_________值等于梁上集中力偶的力偶矩。
11、剪力图和弯矩图是通过________和___________的函数图象表示的。
12、桥式起重机横梁由左、右两车轮支承，可简化为简支梁，梁长为L，起吊重量为P，吊重位置距梁左、右两端长度分别为a、b，且a>b,由此可知最大剪力值为_______.
13、将一简支梁的自重简化为均布载荷作用而得出的最大弯矩值,要比简化为集中罚作用而的最大弯矩值__________
14、由剪力和载荷集度之间的微分关系可知,剪力图上的某点的_________等于对应于该点的载荷集度.
15、设载荷集度q（X）为截面位置X的连续函数，则q（X）是弯矩M（X）的_______阶导函数。
16、梁的弯矩图为二次抛物线时，若分布载荷方向向上，则弯矩图为向_________凸的抛物线。
17、弯矩图的凹凸方向可由分布载荷的_________符号确定。
18、在梁的某一段内，若无分布载荷q（X）的作用，则剪力图是__________于X轴的直线。
19、在梁的弯矩图上，某一横截面上的弯矩有极值（极大值或极小值），该极值必发生在对应于剪力___________的横截面上。
20、由于在梁的集中力作用处，其截面左、右两侧的剪力会有一突然变化，因此弯矩图在此处形成的是一个具有___________点的图形状。
21、梁在发生弯曲变形的同时伴有剪切变形,这种平面弯曲称为__________弯曲。
22、梁在纯弯曲时，其横截面仍保持为平面，且与变形后的梁轴线相___________。
23、在一纯弯曲梁段内，各横截面上的剪力等于_____________，而弯矩为常量。
24、梁在弯曲时的中性?幔 褪橇旱腳__________与横截面的交线。
25、梁弯曲时的中性轴必然通过其横截面上的___________那一点。
26、梁弯曲时，其横截面上的_________最终合成的结果为弯矩。
27、梁弯曲时，其横截面的_________按直线规律变化，而沿横截面的 ________ 则均匀分布。
28、梁弯曲时,横截面中性轴上各点的正应力等于零,而距中性轴________处的各正应力为最大。
29、梁弯曲变形后，以中性层为界，靠__________边的一侧纵向纤维受压力作用,而靠
__________边的一侧纵向纤维受拉应力作用。
30、梁弯曲时,在作用正弯矩的梁段内,其中性层以上的各纵向纤维将发生单向_______
变形。
31、等截面梁内的最大正应力总是出现在最大___________所在的横截面上。
32、矩形截面梁在横力弯曲时,其横截面上的剪应力沿截面高度按__________线规律分布。
33、矩形截面梁在横力弯曲时,其横截面上的剪应力所在的点上,其正应力为____________。
34、矩形截面梁弯曲时,其横截面上最大剪应力是平均剪应力的_____________倍。
35、一般情况下,弯曲时横截面上最大剪应力往往出现在____________上各点。
36、在横截面对称于中性轴的等截面梁内,弯曲的最大拉应力和最大压应力的绝对值
____________。
37、用抗拉强度和抗压强度不相等的材料,如铸铁等制成的梁,其横截面宜采用不对称于中性轴的形状,而使中性轴偏于受____________纤维一侧。
38、木梁或竹杆在横力弯曲时往往出现纵向裂纹,这表明梁的纵向截面上有___________应力。
39、对于横截面高宽度比等于2的矩形截面梁,在当截面竖放时和横放时的抗弯能力之比和抗剪能力之比,分别为_____________和_____________。
40、面积相等的圆形、矩形和工字形截面的抗弯截面系数分别为W圆、W矩和W工，比较其值的大小，其结论应是W圆比W知_____________,W工比W矩___________。
41、由梁的弯曲正应力分布规律可知,为了充分利用材料,应尽可能将梁的材料聚集于离中性轴_____________处,从而提高梁的承载能力。
42、由弯曲正应力强度条件可知,设法降低梁内的最大弯矩,并尽可能提高梁截面的_______
______系数,即可提高梁的承能力。
43、梁的截面形状是否经济合理,其衡量标准在于梁截面的___________系数,即可提高梁的承载能力。
44、工程上用的鱼腹梁、阶梯轴等,其截面尺寸随弯矩大小而变,这种截面变化的梁,往往就是近似的___________梁。
二、判断题：
1、以弯曲为主要变形的杆件，只要外力均作用在过轴的纵向平面内，杆件就有可能发生平面弯曲。（）
2、一正方形截面的梁，当外力作用在通过梁轴线的任一方位纵向平面内时，梁都将发生平面弯曲。（）
3、梁发生平面弯曲时，其轴线必然弯成位于外力作用面内的平面曲线。（）
4、通常将安装在车床刀架上的车刀简化为悬臂梁。（）
5、梁横截面上的剪力，在数值上等于作用在此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力的代数和。（）
6、用截面法确定梁横截面的剪力或弯矩时，若分别取截面以左或以右为研究对象，则所得到的剪力或弯矩的符号通常是相反的。（）
7、研究梁横截面上的内力时，沿横?孛婕傧氲匕蚜汉峤匚 蠖瘟夯蛴叶瘟讲糠荩 捎谠 吹牧捍τ谄胶庾刺 宰饔糜谧蠖位蛴叶紊系耐饬Υ怪庇诹褐嵯叻较虻耐队爸 臀 悖 锤魍饬Χ越孛嫘涡闹 乜上嗷サ窒 ?（）
8、简支梁若仅作用一个集中力P，则梁的最大剪力值不会超过P值。（）
9、梁的最大弯矩值必定出现在剪力为零的截面处。（）
10、在简支梁上有一移动的集中载荷作用，要使梁内产生的弯矩为最大，此集中载荷并不一定作用在梁跨度中央。（）
11、梁上某一横截面的弯矩等于作用于此截面任一侧（左侧或右侧）梁上所有外力对截面形心力矩的代数和，利用此规律，可不列出平衡方程，就能直接确定横截面弯矩值的大小。（）12、两个简支梁的的跨度及所承受的载荷相同，但由于材料和横截面面积不同，故梁的内力剪力和弯矩就不一定相同。（）
13、简支梁上有一集中力偶作用，绘出其剪力图，其图象一定以集中力偶作用的位置为对称。（）
14、若梁某段内各横截面上的弯矩均为零，则该段内各横截面上的剪力也均为零。（）
15、若梁某一段内的横截面只有弯矩而无剪力，则梁在此段内的弯矩、剪力和载荷集度之间的微分关系不一定成立。（）
16、在梁的某一段内，若无载荷作用，即q（X）= 0，则由弯矩，剪力和载荷集度之间
的微分关系可知，弯矩图一定是一斜直线。（）
17、在梁某一段内的各个横截面上的，若剪力均为零，则该段内的弯矩必为常量。（）
18、在梁上作用的向下的均布载荷，即q为负值，则梁内的剪力Q也必为负值。（）
19、在梁上某一段内的分布载荷方向向下（规定分布载荷方向向下不负），这说明弯矩图曲线向上凸，其弯矩值必为正值。（）
20、梁的弯矩图上某一点的弯矩值为零，该点所对应的剪力图上的剪力值也一定为零。（）
21、在梁上的剪力为零的地方，所对应的弯矩图的斜率也为零；反过来，若梁的弯矩图斜率为零，则所对应的梁上的剪力也为零。（）
22、承受均布载荷的悬臂梁，其弯矩图为一条向上凸的二次抛物线，此曲线的顶点一定事在位于悬臂梁的自由端所对应的点处。（）
23、从左向右检查所绘剪力图的正误时，可以看出，凡集中力作用处，剪力图发生突变，突变值的大小与方向和集中力相同，若集中力向上，则剪力图向上突变，突变值为集中力大小。（）
24、在梁上集中力偶作用处，其弯矩图有突变，而所对应的剪力图为水平线，并由正值变为负值或由负值变为正值，但其绝对值是相同的。（）
25、运动员双臂平行地静悬于单杠(视为简支梁)时,无论两手握在杠的何处,只要两手的间矩不变,其两手间的杠段的变形总是纯弯曲.( )
26、梁弯曲时，不论梁产生的是纯弯曲还是横力弯曲，其变形前后的横截面始终都为平面。（）
27、等截面直梁在纯弯曲时，横截面保持为平面，但其形状和尺寸略有变化。（）
28、梁产生纯弯曲变形后，其轴线即变成了一段圆弧线。（）
29、梁产生平面弯曲变形后，其轴线不会保持原长度不变。（）
30、梁弯曲时，梁内有一层既不受拉又不受压的纵向纤维就是中性层。（）
31、中性层是梁平面弯曲时纤维缩短区和纤维伸长区的分界面。（）
32、梁弯曲时，梁的中性必定是横截面的对称轴。（）
33、因梁产生的平面弯曲变形对称于纵向对称面，故中性层垂直于纵向对称面。（）
34、梁弯曲时，其横截面要绕中性轴旋转，而不会绕横截面的边缘旋转。（）
35、弯曲正应力公式是由矩形截面梁推导出的，故只适用于纯弯曲，而不适用于横力弯曲。（）
36、由于弯曲正应力公式是由矩形截面梁推导出的，所以用于非矩形截面梁时，则不能满足工程所需要的精度。（）
37、梁弯曲时，可以认为横截面上只有拉应力，并且均匀分布，其合成的结果将与截面边缘的一集中力组成偶，此力偶的内力偶矩即为弯矩。（）
38、梁的横截面上作用有负弯矩，其中性轴上侧各点作用的是拉应力，下侧各点作用的是压应力。（）
39、等截面梁弯曲时的最大拉应力和最大压应力在数值上必定是相等的。（）
40、等截面梁的最大弯曲正应力不一定发生在最大弯矩的横截面上距中性轴最远的各点处。（）
41、挑水时扁担在其中部折断，这是由于相应的横截面处的拉应力达到了极限值。（）
42、等截面梁的最大剪应力一定位于剪力最大的横截面上。（）
43、T字形截面的铸铁梁，其最大打应力总发生在弯矩绝对值为最大的横截面上。（）
44、T字形截面的铸铁梁，当在全长范围内作用有正弯矩时，其截面应倒放⊥形较为合理些。（）
45、一T字形截面铸铁梁内的正弯矩最大值为M1，负弯矩最大绝对值为且>M1此时梁截面应正放成T 形才合理。（）
46、矩形截面梁的纯弯曲段内，甘横截面上各点的剪应力均等于零。（）
47、矩形截面梁在横力弯曲时，梁内正应力为零的点处，其剪应力一定为零。（）
48、矩形截面梁弯曲时，其最大正应力和最大剪应力的点不一定在同一个横截面上。（）
49、矩形截面梁弯曲时，横截面上任意一眯处的剪应力方向均平行于横截面上剪力的方向。（）
50、矩形截面梁的弯曲剪应力沿截面高度变化，但不一定按二次抛物线规律变化。（）
51、等截面梁的最大弯曲剪应力不一定出现在剪力最大的横截面中性轴上。( )
52、对于横力弯曲的梁,若其跨度和截面高度之比不大于5,则用纯弯曲建立的弯曲正应力公式计算所得的正应力,较之梁的真实正应力的误差很小。( )
53、当梁内的最大拉应力和最大压应力的绝对值相等时,该梁的抗拉强度和抗压强度必定相等。 ( )
54、假设对脆性材料如铸铁等制成的T 字形截面梁进行强度校核,无论其受载情况如何,只要校核了危险点的压应力即可。( )
55、弯曲正应力强度条件中的许用正应力与轴向拉伸或压缩强度条件中的许用正应力是相同的。( )
56、弯曲剪应力强度条件中的许用剪应力与扭转强度条件中的许用剪应力是相同的。( )
57、对比用同一材料制成的实心圆截面梁和空心圆截面梁的强度,只要二者的外径相同,则它们承受外载或自重的能力一定都是相同的。( )
58、对于木梁,其顺纹方向的抗剪能力较差,但因最大剪应力发生在横截面中性轴上,故剪切破坏不会沿顺纹中性层发生。( )
59、一全长范围内有均布载荷作用的简支梁,若左、右两端支座各向内移动跨度的1/5,则可使梁的承载能力提高为原来的5倍.由此可知,左、右两端支座继续向内移时,梁的承载能力将不断提高。( )
60、为了提高矩形截面梁的抗弯强度,增大横截面的高度要比增大横截面的宽度有效得多。( )
三、选择题：
1、工程实际中产生弯曲变形的杆件，如火车机车轮轴、房屋建筑的楼板主梁，在得到计算简图时，需将其支承方式简化为：（）
A、简支梁
B、轮轴为外伸梁，楼板主梁为简支梁；
C、外伸梁
D、轮轴为简支梁，楼板主梁为外伸梁。
2、用一截面将梁截为左、右两段，在同一截面上的剪力、弯矩数值是相等的，按静力学作用与反作用公理，其符号是相反的，而按变形规定，则剪力、弯矩的符号（）
A、仍是相反的；
B、是剪力相反，弯矩一致；
C、总是一致；
D、是剪力一致，弯矩相反。
3、在梁的集中力作用处，其左、右两侧无限接近的横截面上的弯矩（）的
A、相同；
B、数值相等，符号相反；
C、不相同；
D、符号一致，数值不相等。
4、在梁的集中力作用处，其左、右两侧无限接近的横截面上的剪力（）
A、大小相等，符号相反；
B、大小相等，符号相同；
C、符号有时都相同，有时不都相同；
D、有大小改变趋势，但符号不变。
5、指出图示简支梁（如图所示）m-n截面上的弯矩及其符号是（）
A、－Pac/L;
B、Pac/L;
C、-Pbc/L;
D、Pbc/L
6、分析外伸梁ABC（如图所示）的内力时，所得的结果（）是错误的。
A、AB段剪力为负值，BC段剪力为正值；
B、=2qa；
C、除A、C两端点外，各段的弯矩均为负值；
D、||=4q。
7、列出梁ABCDE（如图所示）各梁段的剪力方程和弯矩方程，其分段要求应是分为（）
A、AC和CE段
B、A
C、CD和DE段
C、AB、BD和DE段
D、AB、BC、CD和DE段
8、悬臂梁（如图所示）在集中力、作用下的弯矩表达式为（）。
A、M（x）=—x （0≤x≥L）；
B、M（x）=—x （0≤x≥L）；
C、M（x）=—x （0≤x≥），
M（x）=x －（＋x）（≤x≥L；）
D、M（x）=－（＋）x （0≤x≥L）。
9、外伸梁在均布载荷q的作用（如图所示）下，指出内力的特点，其中（）是不正确的。
A、图对称于中央截面；
B、中央截面上Q=0；
C、图对称于中央截面；
D、中央截面上M=0。
10、简支梁AB受集中力偶作用（如图所示），通过内力分析，若认为（），则是对的。
A、集中力偶作用在A处或B处，杆内无剪力；
B、集中力偶无论作用于何处，梁内的最大弯矩值||必出现在C处截面上；
C、集中力偶作用在A或B处，M图为矩形；
D、集中力偶无论作用于何处，梁内的最大弯矩值||=m。
11、由梁上载荷、剪力图和弯矩图三者间的关系，可概括一些规律性结论，如（）。
A、集中力作用处，M图发生转折；集中力偶作用处，Q图连续；
B、集中力作用处，M图连续；集中力偶作用处，M图不连续；
C、集中力偶作用处，Q图会有变化；
D、集中力偶作用处，所对应的M图在此处的左、右斜率将发生突变。
12、一多跨梁AB（如图所示），使所受的集中力P先后作用于C铰的左侧和右侧，并分别作出其内力图，经过比较，得出（）的结论是对的。
A、Q、M图均不同；
B、Q?枷嗤 ?M图不同；
C、Q图不同，M图相同；
D、Q、M图均相同。
13、向上吊起一钢筋混凝土梁（如图所示），梁长为L，在梁的自重作用下，若要保证梁内不产生正弯矩，则绳索所系位置x的最小值应为（）。
A、；
B、；
C、；
D、
14、将一简支梁上的集中力P分散成三种情况（如图所示），以、、和分别表示前后四种情况的最大弯矩值，你认为结论中（）是正确的。
A、﹥﹦﹥；
B、﹥﹥﹥；
C、﹥﹥=
D、﹥﹥﹥。
15、受受力偶作用的外伸梁ABC，将外力偶m从所作用的C处移到D处（如图所示）时，可能引起梁剪力和弯矩的最大值发生变化的情形（）才是正确的。
A、最大剪力相同，最大弯矩不相同；
B、最大剪力相同，最大弯矩相同；
C、最大剪力不相同，最大弯矩不相同；
D、最大剪力不相同，最大弯矩相同。
16、一悬臂梁，左端固定，长为4m，由其弯矩图（如图所示）可知剪力图为（）。
A、矩形；
B、三角形；
C、梯形；
D、零线（剪力为零的各点连线）。
17、从一长4m的简支梁弯矩图（如图所示）分析可知梁的受载情况为：（）
A、在x=1m和x=3m处，各有集中力P=10kN向下作用；
B、在x=1m和x=3m处，各有集中力P=20kN向下作用；
C、在x=1m处，有集中力P=20kN向下作用，在x=3m处，各有集中力=20kN向上作用；
D、在x=1m处，有集中力P=10kN向下作用，在x=3m处，各有集中力=10kN向上作用；
18、分析简支梁（如图所示）的外力、内力和变形情况，可知结论（）是错误的。
A、支座反力大小为P；
B、剪力图左、右对称；
C、梁中央截面上弯矩为零；
D、致变形状态是沿梁的轴向由凸到凹。
19、由一简支梁的弯矩图（如图所示）得出梁在左、中、右三段上的剪力大小和正负依次是（）。
A、20kN、0、—10kN；
B、10kN、0、—20kN；
C、—10kN、0、20kN；
D、—20kN、0、10kN。
20．有一承受分布载荷的简支梁，该梁在所取的坐标系Bxy（如图所示）中，弯矩M、剪力Q和载荷集度q之间的微分关系为（）
A、=q，=Q；
B、=—q，=—Q；
C、=—q，=Q；
D、=q，=—Q。
21、一受力弯曲的简支梁(如图所示)产生纯弯曲变形的梁段应是( )
A、AB段；
B、BC段；
C、CB
段； D、不存在。
22、梁的纯弯曲可在材料试验机上实现,观察纯变形情况,可由表及里地推断:梁变形后,其横截面始终保持为平面,且垂直于变形后的梁轴线,横截面只是绕( )转过了一个微小的角度。
A、梁的轴线；
B、梁轴线的曲线率中心；
C、中性轴；
D、横截面自身的轮廓线。
23、梁在纯弯曲时,其横截面的正应力变化规律与纵向纤维应变的变化规律是( )的。
A、相同；
B、相反；
C、相似；
D、完全无联系。
24、梁在平面弯曲时,其中性轴与梁的纵向对称面是相互( )的。
A、平行；
B、垂直；
C、成任意夹角。
25、梁在纯弯曲时,横截面上由微内力组成的一个垂直于横截面的( ),最终可简化为弯矩。
A、平面平行力系；
B、空间平行力系；
C、平面力偶系。
26、梁弯曲时,横截面上离中性轴矩离相同的各点处正应力是( )的。
A、相同；
B、随截面形状的不同而不同；
C、不相同；
D、有的地方相同,而有的地方不相同。
27、一矩形截面悬梁自由端受到力P的作用(如图所示),其上A、B两处的正应力关系为( )。
A、σA = 3σB；
B、σA = 6σB ；
C、σA = 2σB；
D、σA = 4σB。
28、一矩形截面梁受力发生弯曲变形(如图所示)时,在梁的( )处横截面上将出现最大正应力。
A、A；
B、B；
C、C；
D、D。
29、一矩形截面梁受力弯曲(如图所示)后,未产生正应力的梁段应是( )。
A、AB段；
B、BC段；
C、CD段；
D、不存在的。
30、一梁的横截面为对称的空心矩形(如图所示),其抗弯截面系数W Z应为( )。
A．； B、
C、 D、。
31、( )梁在平面弯曲时,其截面上的最大拉、压力绝对值是不相等的。
A、圆形截面；
B、矩形截面；
C、T字形截面；
D、热轧工字钢。
32、两根木当梁叠合在一起(拼接面无粘胶)时,左、右两端受到力偶的作用(如图所示),这时该组合梁的抗弯截面系数W应为( )。
A、 B、 C、 D、。
33、T字形截面梁弯曲时,由于截面不对称于中性轴(如图所示),其上、下边到中性轴的距离 y1≠y2 ,抗弯截面系数有( ),故截面最大拉应力与最大压力不相等。
A、W1>W2；
B、W1 C、W1=W2。 34、倒放的T字形截面梁发生弯曲变形时(如图所示),认为( )是不对的。 A、梁截面的中性轴通过形心； B、梁的最大压应力出现在截面的上边缘； C、梁内最大压应力绝对值小于最大拉应力； D、梁内最大压应力与最大拉应力数值不等。 35、横截面形状分别为矩形和T 字形的等截面简支梁受力后 (如图所示),已知两截面对中性轴的惯性矩I Z1=I Z2 ,截面高度 h1=h2 ,求得两截面上的最大拉、压应力的对应关系应为 ( ). A、σ11=σ12 , σy2 =σy2 ; B、σ11>σ12 , σy1 <σy2 ; C、σ11< σ12 ,σy1>σy2 ; D、σ11>σ12 , σy1>σy2。 36、圆形截面的阶梯形悬臂梁(如图所示)的许用应力为[σ], BC段的横截面直径大小为 d1=0.7d2 , 若在C端施加的力P就是由A端截面按强度条件确定的最大许可载荷,则可知( ). A、梁是安全的； B、因条件不全而无法判断梁是否安全； C、梁是不安全的； D、弯曲正应力强度条件不适用于这种变截面梁。 37、T字形截面梁(如图所示)的许用应力[σy]大于许用拉应力[σ1] , 而且[σ1]=2σ1] , 若梁内的最大压应力σymax=0.5[σy] , 则有()。 Ａ．σlmax>[σ1]；B、σlmax=[σ1]；C、σlmax>[σ1]。 38、将一槽形形截面外伸梁(如图所示)的截面槽口向上改为截面槽口向下,若分析A端横截面上的应力的变化,则可知( )。 A、最大拉、压应力都增大； B、最大拉、压应力都减小； C、最大拉应力减小,而最大压应力增大； D、最大拉应力增大,而最大压应力减小。 39、若将圆形截面梁的直径增大为原来的2倍,则允许的梁内的最大弯矩值将增大为原来的( )倍。 A、2； B、4； C、6； D、8。 40、一木梁发生弯曲破坏时,发现产生了纵向裂纹,因梁纵向截面并无正应力,而材料沿纵向的( )强度较弱,故本梁沿纵向开裂。 A、剪切； B、拉伸； C、压缩； D、挤压。 41、对于T字形、工字形及圆形的等截面梁,在应用弯曲剪应力公式τ =计算剪应力时,式中的常量b应当是( )宽度。 A、所求应力点处的截面； B、截面的最大； C、截面的最小； D、截面的平均。 42、为了充分发挥梁的抗弯作用,在选用梁的合理截面时,应尽可能使其截面的材料置于( )的地方。 A、离中性轴较近； B、离中性轴较远； C、形心周围； D、接近外力作用的纵向对称轴。 43、用四根角钢组成的梁,在受到铅垂平面内的外力作用而产生纯弯曲时,应将角钢组合成如图所示( )的形式即可得到最佳的弯曲强度。 44、龙门吊车的横梁通常是采取( )的方式平提高其承载能力?? A、将支座向内移； B、适当布置载荷； C、合理设计截面； D、用变截面梁。 45、若将作用在简支梁中央的集中力分散为靠近支座的两个集中力(如图所示),则此时梁所能承受的集中力P2将增大为梁原来承受的集中力P1的( )倍. A、0.5； B、1； C、2； D、4. 四、利用弯矩、剪力和载荷集度之关系绘图示各梁的剪力图和弯矩图。 五、将厚度δ=2mm的弹簧钢片卷成直径D=800mm的圆形。若此时弹簧钢片内的应力仍保持在弹性范围以内，且已知材料的弹性模量E=206Gpa，求钢片内的最大正应力。 六、简支梁受力如图所示。已知P=10KN，q=10KN/m，L=4m，c=1m，[σ]=160Mpa。试为梁选择圆截面、方截面、矩形截面和工字钢，并比较它们横截面面积的大小。 七、铸铁梁受力如图所示，截面对中性轴Z的惯性矩I Z=764X10-8m4，材料许用拉应力[σl]=30Mpa，许用压应力[σy]=60Mpa，试校核此梁的强度。 答案： 一、填空题： 1、垂直； 2、固定端； 3、平行、形心； 4、垂直； 5、截面形心； 6、凹、凸； 7、负；8负； 9、ql/2、q/2；10、突变、突变；11、剪力方程、弯矩方程；12、pa/l；13、小；14、切线斜率；15、二；16、下；17、正负；18、平行；19、为零；20、转折；21、横力；22、垂直； 23、零；24、中性层；25、形心；26、正应力；27、高度、宽度；28、最远；29、凹、凸； 30、压缩；31、弯矩；32、抛物；33、零；34、1.5；35、中性轴；36、相等；37、拉；38、剪；39、2、1；40、小、大；41、较远；42、抗弯截面；43、抗弯截面；44、等强度。 二、判断题： 1、Χ； 2、?； 3、?； 4、?； 5、?； 6、X； 7、X； 8、?； 9、X；10、X；11、?；12、X； 13、X；14、?；15、X；16、X；17、?；18、X；19、X；20、X；21、?；22、?；23、?；24、X；25、X；26、?；27、?；28、?；29、X；30、?；31、?；32、X；33、?；34、?；35、X；36、×；37、×；38、√；39、×；40、×；41、√；42、√；43、×；44、√；45、√；46、√；47、×；48、√；49、√；50、×；51、×；52、√；53、×；54、×；55、√；56、√；57、×；58、×；59、×；60、√。 三、选择题： 1、B； 2、C； 3、A； 4、B； 5、D； 6、D； 7、D； 8、C； 9、A；10、B；11、A；12、D； 13、B；14、C；15、A；16、D；17、C；18、A；19、A；20、B；21、D；22、C；23、A； 24、B；25、B；26、A；27、D；28、B；29、D；30、D；31、C；32、A；33、A；34、C； 35、B；36、C；37、B；38、D；39、D；40、A；41、A；42、B；43、C；44、A；45、C。 五、σmax=515Mpa。 六、A1：A2：A3：A4=1:0.89:0.71:0.25。 七、梁的强度不够。 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 党的基本知识试题及答案 一、填空题：(每空4分，共20分) 1、中国共产党成立于1921年7月23日。 2、中国共产党在社会主义初级阶段的基本路线，是以“一个中 心、两个基本点”为主要内容，请问“一个中心”是指以经济建设为中心，“两个基本点”是指坚持四项基本原则、坚持改 革开放。 3、中华人民共和国第一任国家主席和政务院(国务院)总理分别 是毛泽东和周恩来 4、党的宗旨是全心全意为人民服务。 5、党的组织原则是_民主集中制。 二、单项选择题(每小题4分，共20分) 1．民主集中制是（C）。 A．民主基础上的集中B．集中指导下的民主 C.民主基础上的集中与集中指导下的民主相结合 2．党员的党龄，从（C）之日算起。 A．从递交入党志愿书B．支部大会通过其为预备党员 C．预备期满转为正式党员 3．人民日益增长的物质文化需要同落后的（C）之间的矛盾仍 然是我国社会的主要矛盾。 A.生产力 B.社会生产力 C.社会生产 4．党组织讨论决定问题，必须执行（A）原则。 专业资料整理 A、少数服从多数； B、成员服从领导； C、下级服从上级； D、 个人服从集体 5．党员如果没有正当理由，连续（B）不交纳党费，就被认为是 自行脱党。 A、三个月； B、半年； C、一年； D、两年 三、判断题(在括号里填“√”或“×”，每小题4分，共20分) 1．在建设社会主义市场经济时期，中国共产党仍然是工人阶级 先锋队，工人阶级仍然是中国共产党直接的、主要的阶级基础， 因此，全心全意依靠工人阶级的根本指导方针不能变也不会变。 （√） 2．主要是从非公有制经济中发展起来的新的社会阶层，同工人、农民、知识分子、干部和解放军指战员一样，也是有中国特色社 会主义事业的建设者。（√） 3．中国共产党是工人阶级的先锋队，就是说只要是工人阶级的 一分子都可以入党。（×） 4、开除党籍是党内的最高处分。（√） 5、预备党员的预备期为二年。（×） 四、问答题（每题10分，共40分） 1、中国共产党的指导思想是什么? 答：中国共产党的指导思想是马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平 理论、“三个代表”重要思想。 2 专业资料整理 课程设计任务书 题目：梯形钢屋架 ——某工业厂房 适用专业：土木工程2010级 指导教师：雷宏刚、李海旺、闫亚杰、焦晋峰 太原理工大学建筑与土木工程学院 2013年12月 一、设计题目：梯形钢屋架 二、设计资料 某工业厂房，屋盖拟采用钢结构有檩体系，屋面板采用100mm厚彩钢复合板（外侧基板厚度0.5mm，内侧基板厚度0.4mm，夹芯材料选用玻璃丝棉，屋面板自重标准值按0.20 kN/m2计算），檩条采用冷弯薄壁C型钢。屋面排水坡度见表1，有组织排水。屋架支承在钢筋混凝土柱上，柱顶标高9.0m，柱截面尺寸为400×400mm。不考虑积灰荷载。 注：屋架、檩条、拉条及支撑自重标准值可按下列数值考虑： 0.30kN/m2（6.0m） 0.40kN/m2（7.5m） 三、设计内容及要求 要求在2周内（2013.12.23～2014.1.3）完成钢结构课程设计内容，提交设计图纸及计算书一套。 1. 设计内容 （1）进行屋盖结构布置并选取计算简图； （2）屋架内力计算及内力组合； （3）屋架杆件设计； （4）屋架节点设计； （5）屋架施工图。 2. 设计要求 （1）整理设计计算书一份 ○1设计条件 ○2结构布置 ○3计算简图 ○4荷载选取 ○5内力计算 ○6内力组合 ○7构件设计 ○8节点设计 ○9挠度验算 （2）绘制施工图 ○1屋盖布置图（图纸编号01）：屋架平面布置图+上、下弦支撑平面布置图+垂直支撑布置图； ○2屋架施工图（图纸编号02）：屋架几何尺寸、内力简图+屋架施工详图+节点、异形零件详图+设计说明+材料表等。 表1 梯形钢屋架课程设计任务表 坡度1:10 1:20 长度（m）60（柱距6m）75（柱距7.5m）72（柱距6m）90（柱距 题号跨度 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 27 30 21 24 地点 北京市 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 上海市17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 乌鲁木齐33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 4546 成都市49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 南京市65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 哈尔滨81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 太原市97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 运城市113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 长治市129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 吕梁市145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 四、参考资料 （1）钢结构设计基本原理，雷宏刚，科学出版社 （2）钢结构设计，黄呈伟、李海旺等，科学出版社 （3）建筑结构荷载规范，GB 50009-2012 （4）钢结构设计手册（上册）第三版，中国建筑工业出版社 （5）轻型屋面梯形钢屋架，中国建筑标准设计研究院 （6）钢结构设计规范，GB 50017-2003 （7）土木工程专业—钢结构课程设计指南，周俐俐等，中国水利水电出版社 党的基本知识培训结业考试题库 一、填空题： 1.中国共产党是的先锋队，同时是的先锋队。 2.中国共产党是事业的领导核心。 3.党的最高理想和最终目标是实现。 4.中国共产党以、、和作为自己的行动指南。 5.马克思列宁主义揭示了人类社会历史发展的规律，它的是正确的，具有强大的生命力。 6.中国共产党人追求共产主义最高理想，只有在充分发展和高度发达的 基础上才能实现。 7.我国正处于并将长期处于。 8.我国的社会主义建设，必须从我国的国情出发，走道路。 9.在现阶段，我国社会的主要矛盾是之间的矛盾。 10.由于国内的因素和国际的影响，阶级斗争还在一定范围内长期存在，在某种条件下还有可能激化，但已经不是。 11.必须坚持和完善为主体、多种所有制经济共同发展的基本经济制度。 12.必须坚持和完善为主体，多种分配方式并存的分配制度。 13. 是我们党执政兴国的第一要务。 14.跨入新世纪，我国进入、加快推进社会主义现代化的新的发展阶段。 15.中国共产党在领导社会主义事业中，必须坚持以为中心，其他各项工作都服从和服务于这个中心。 16.在社会主义现代化建设的整个过程中，必须坚持，反对资产阶级自由化。 17.坚持四项基本原则，是我们的。 18.坚持改革开放，是我们的。 19.要从根本上改革束缚生产力发展的经济体制，坚持和完善体制。 20.中国共产党领导人民发展社会主义民主政治，建设。 21.社会主义精神文明为经济建设和改革开放提供强大的和，创造良好的。 22.党按照“、”的方针，完成祖国统一大业。 23.中国共产党要领导全国各族人民实现社会主义现代化的宏伟目标，必须紧密围绕党的加强和改进党的建设。 24.党的思想路线是。 25.党除了和的利益，没有自己特殊的利益。 26.我们党的最大政治优势是，党执政后的最大危险是。 27.党风问题、党同人民群众联系问题是关系党的问题。 28.党坚持不懈地反对，加强党风建设和廉政建设。 29.民主集中制是的集中和的民主相结合。 30.民主集中制既是党的根本组织原则，也是在党的生活中的运用。 31.党章规定，必须充分发扬，发挥各级党组织和广大党员的积极性创造性。 32.党章规定，必须实行正确的集中，保证全党行动的一致，保证得到迅速有效的贯彻执行。 33.在党的面前人人平等。 34.党在自己的政治生活中正确地开展，在原则问题上进行，坚持真理，修正错误。 35.党要适应改革开放和社会主义现代化建设的要求，加强和改善。 36.中国革命的三大法宝是、和 。 37.党必须集中精力领导，组织、协调各方面的力量，同心协力，围绕开展工作。 38.党必须在和法律的范围内活动。 39.党必须适应形势的发展和情况的变化，完善，改进，增强。 . . XX 工程学院 建筑钢结构 课程设计 班级： 学号： ： 目录 前言 (2) 某车间刚屋架设计 1.设计资料 (3) 2.荷载计算 (5) 3.荷载组合 (5) 4.内力计算 (6) 5.杆件设计 (7) 6.节点设计 (11) 参考文献 (19) 前言 本书意在完成钢结构设计课的作业，以及对自己两学期来钢结构设计课所学知识的一次检验。本书主要对一个单层厂房的屋盖进行设计验算，。编撰过程由于疏忽或个人知识面的局限性，难免会产生一些失误以及错误，望各位老师批评改正。 某车间钢屋架设计 1. 设计资料 １.１屋面类型 无檩屋面，屋面采用1.5X6m 的预应力钢筋混凝土大型屋面板。 １.２杆件及连接 杆件采用Q235钢，钢材强度设计值f =215N/mm 2。角焊缝强度设计值 为 2/160mm kN f w f １.３屋架主要尺寸 Ⅰ.跨度30ｍ Ⅱ.屋架上弦坡度１/１０ Ⅲ.架端架高度1990ｍｍ Ⅳ.屋架跨中高度3340ｍｍ １.４其他设计资料 Ⅰ.厂房长度２４０ｍ Ⅱ.屋架支撑于钢筋混凝土柱顶 Ⅲ.柱距６ｍ Ⅳ.柱网布置如图 Ⅴ.架几何尺寸 Ⅵ.屋架支撑布置 2.荷载计算 预应力混凝土大型屋面板 1.0?1.4 kN/m2=1.4 kN/m2 屋架自重0.12+0.011?30=0.45 KN/m2 永久荷载 2.2 KN/m2 共 4.05 kN/m2屋面活载 1.0 kN/m2 3. 荷载组合 由永久荷载控制的荷载组合值为 q=1.35×4.05＋1.4×0.7×1.0=6.45KN／㎡ 由可变荷载控制的荷载组合值为 q=1.2×4.05+1.4×1.0=6.26KN／㎡ 故永久荷载控制的组合起控制作用。 Ⅰ.全垮永久荷载加全垮可变荷载 F=6.45×1.5×6=58.05KN Ⅱ.全垮永久荷载加半跨可变荷载 土建专业 钢结构 课程设计 钢结构课程设计 一、课程设计的性质和任务 《钢结构》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排2周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、课程设计基本要求 课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下： 1、时间要求。一般不少于2周； 2、任务要求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务，编写出符合要求的设计说明（计算）书，并绘制必要的施工图。 3、知识和能力要求。在课程设计工作中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分 析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。通过毕业设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、和整理，能正确运用工具书，掌握钢结构设计程序、方法和技术规范，提高工程设计计算、理论分析、技术文件编写的能力，提高计算机的应用能力。 三、课程设计的内容 《钢结构》课程设计的选题要符合教学基本要求，设计内容要有足够的深度，使学生达到本专业基本能力的训练。对学习好、能力强的学生，可适当加深加宽。 题目：钢屋架设计 采用平面钢屋架作为设计题目。设计内容包括：屋架内力计算、屋架杆件设计；节点设计；施工图绘制以及材料用量计算等。 完成的设计成果包括：结构设计计算书一份，施工图1~3张（2号）。 普通钢屋架设计 案例及设计指导 参考题目： 一、题目：普通梯形钢屋架设计 （一）设计资料 郑州某工业厂房，长度102m，屋架间距6m，车间内设有两台20/5t中级工作工作制桥式吊车，屋面采用×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。水混珍珠岩制品保温层10cm，20mm 厚水混砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土C30，屋架跨度和屋面积灰荷载按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）24m （2）27m 2、屋面积灰荷载标准值（1）m2（2）m2 课程设计 课程名称：钢结构设计 设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计学院：土木工程学院 专业：土木工程 年级：大学三年级 姓名：郭锐 学号：19 指导教师：王鹏 日期：2016年12月 课程设计任务书 土木工程学院学院土木工程专业 3 年级姓名：郭锐学号：13325 课程设计题目：昆明地区某工厂金工车间钢屋架设计 课程设计主要内容： （一）设计资料 昆明地区某工厂金工车间，长度90m，柱距6m，车间内设有两台30/5t中级工作制桥式吊车，屋面采用1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板。20mm厚水泥砂浆找平层，三毡四油防水层，屋面坡度1/10~1/12。屋架两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400m m，混凝土C20，屋面活荷载0.50 kN/m2，屋面积灰荷载0.75 kN/m2，屋架跨度、屋架计算跨度、屋面做法和屋架端高按指定的数据进行计算。 1、屋架跨度（1）21m（2）24m 2、屋面计算跨度（1）L0＝L （2）L0＝L-300mm 3、屋面做法（1）有保温层（2）无保温层 4、屋架端高（1）h0=1.8m （2）h0=1.9m （3）h0=2.0m h=2.1m （4）0 （二）设计要求 1、由结构重要性，荷载特征（静荷），连接方法（焊接）及工作温度选用钢材及焊条。 2、合理布置支撑体系，主要考虑 （1）上弦横向水平支撑 （2）下弦横向水平支撑 （3）垂直支撑 （4）系杆（刚性或柔性） 并在计算书上画出屋盖支撑布置图，并对各榀屋架进行编号 3、荷载及内力计算 （1）屋面恒载计算。 （2）屋面活荷载与屋面雪荷载不同时考虑。 （3）屋面积灰荷载属于可变荷载。 （4）利用结构的对称性，仅计算屋架左半跨杆件内力。 （5）计算屋架杆力时，应考虑三种荷载组合。 （6）将屋面分布荷载转化为屋架节点荷载，利用左半跨单位节点荷载内力图计算杆力。 （7）确定各杆最不利内力（最大拉力或最大压力） 4、杆件截面选择 （1）屋架杆件常采用双角钢组合组成的T形截面或十字形截面，要根据λx=λy的等稳条件选择合理的截面形式。 （2）正确确定杆件的长细比，由轴心受力杆件确定杆件截面及填板数量。 （3）设计小组内每位同学所计算的上弦杆，下弦杆，斜杆截面选择过程要在计算书内详细说明，其余杆件截面选择可按同组内其他同学计算成果统一列表取用。 （4）杆件截面规格不宜过多，与垂直支撑相连的竖杆截面则不宜小于2L63×5。 5、节点设计 （1）熟知节点设计的基本要求及一般步骤。 （2）要在计算书内写出一般上下弦节点，下弦跨中节点，下弦支座节点及屋脊节点设计过程。 6、屋架施工图 （1）用铅笔绘制1#施工图 （2）施工图应包括 ①屋架简图（比例1∶100），左半跨标明杆件长度，右半跨注明杆件最不利内力，以及起拱度。 ②屋架正面图，上、下弦平面图（轴线比例1：20，杆件、节点比例1：10）。 ③侧面图，剖面图及零件详图。 ④注明全部零件的编号，规格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）孔洞位置，孔洞及螺 栓直径，焊缝尺寸以及对工厂加工和工地施工的要求。 ⑤材料表（一榀屋架的材料用量）。 ⑥说明（钢号、焊条型号、起拱要求、图中未注明的焊缝尺寸和油漆要求等）。 指导教师（签字）： 1.设计资料： ................................................................ 错误！未定义书签。 2.结构形式与布置 ............................................................ 错误！未定义书签。 3.荷载计算 .................................................................. 错误！未定义书签。 4.内力计算 .................................................................. 错误！未定义书签。 附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m ，跨度24m ，柱距6m ，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m ，柱顶标高27m ，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m 2 ），上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m 3 ），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/m 2 ），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A 、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B 、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C 、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m ，跨度24m ，柱距6m ，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m ，柱顶标高27m ，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m 预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m 2 ），上铺100mm 厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m 3 ），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m 2 ），找平层2cm 厚（0.3KN/m 2 ），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm 。钢材选用Q235B ，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m 2 ，积灰荷载标准值0.6KN/m 2 ，雪荷载及风荷载见下表。 活载KN/m 2 1 2 3 4 5 6 7 基本雪压 0.30 0.75 0.10 0.20 0.45 0.50 0.35 基本风压 0.35 0.60 0.25 0.55 0.30 0.50 0.45 （2）屋架计算跨度 )(7.233.0240 m l =-= （3）跨中及端部高度：设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，端部高度 mm h 19000=中部高度 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 钢结构课程设计计算书 专业：土木工程 班级：土木094 姓名：王忠涛 学号：099044411 指导教师：贾冬云 安徽工业大学 建筑工程学院 土木工程系 《钢结构设计》课程设计计算书 1.设计资料 某车间厂房总长度约为108m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房，屋架采用三角形桁架式钢屋架即芬克式屋架，屋架下弦标高为9m，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400㎜×400㎜，混凝土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5m~2.2m。屋面恒荷载(包括屋面板、保温层、檩条、屋架及支撑等)水平投影标准值为0.50kN/㎡。屋面活荷载标准值为0.30kN/㎡。不考虑积灰荷载、风荷载。雪荷载0.4kN/㎡，不考虑全垮积雪不均匀分布情况。结构重要性系数为γ0=1.0。屋架采用Q235B钢，焊条采用E43型。 2.屋架形式和几何尺寸 屋架形式采用芬克式屋架屋面坡度1/3 屋架几何尺寸如下图： 屋架形式和几何尺寸 3.支撑布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆，上弦横向水平支撑在交叉点处与檩条相连；下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑设置在同一柱间内。支撑的布置见下图。 上弦支撑布置图 下弦支撑布置图 纵向支撑布置图 檩条布置图 4.荷载计算 （1）永久荷载标准值： 屋面恒荷载标准值G k=0.50 kN/m2 屋面活荷载标准值Q k=0.30 kN/m2。 屋面雪荷载标准值S k=0.4 kN/ m2。 （2）上弦的集中荷载和节点荷载永久值。 檩条支承于上弦节点，屋架坡度为a=arctg1/3=18.4o′，檩距为1.975m。 上弦节点恒荷载水平投影标准值：P1=0.5×7.2×1.975=7.11 KN； 上弦节点雪荷载水平投影标准值：P2=0.4×7.2×1.975=5.69KN。 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图 湘潭大学 课程设计说明书 题目：仓库三角形钢屋架设计 学院：土木工程与力学学院 专业：土木工程 学号： 2011800813 姓名：谭振峰 指导教师：尹志明 完成日期： 2015.04.30 《钢结构》课程设计 指导书 一、本课程设计要求与目的： 要求同学们通过本课程设计，能掌握钢结构屋架的设计计算方法；以及钢结构绘图的一般做法规律。 二、设计资料： 某仓库跨度18m，长度36m，砖墙承重，每隔4m设有一砖半见方的砖柱墩，柱墩上设砼块以支承屋架，砼C20。屋面采用波形石棉瓦，油毡（0.05KN/m2）、屋面板（0.07+n/100 KN/m2）(n为学号的最后两位数)、檩条按0.1 KN/ m2考虑，不全部支于节点上。雪荷载按0.5 KN/ m2取用，不考虑积灰荷载。试设计一三角形芬克式屋架，坡度自定。钢材为Q235B，焊条E43型。 内容： （一）支撑布置 只布置上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、竖向支撑，并在下弦及上弦各布置三道系杆。 檩条、屋架设计 杆件截面选择、节点设计 结构施工图2#图纸一张 三角形钢屋架设计 1 设计资料及说明 设计一位于湘潭市郊区的单跨屋架结构（封闭式），主要参数如下： 1、单跨屋架，平面尺寸为36m318m，S=4m，即单跨屋架结构总长度为36m，跨度为18m，柱距为4m。 2、屋面材料为规格1820372538的波形石棉瓦。 3、屋面坡度i=1：3。恒载为0.3kN/m2 ,活（雪）载为0.60.3kN/m2。 4、屋架支承在钢筋混凝土柱顶，混凝土标号C20，柱顶标高6m。 5、钢材标号为Q235-B.F，其设计强度值为f=215N/mm2。 6、焊条型号为E43型。 7、荷载计算按全跨永久荷载+全跨可变荷载（不包括风荷载）考虑，荷载分项系数取：γG =1.2，γQ =1.4。 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用芬克式三角形屋架。屋面坡度为i=1：3,屋面倾角α=arctg（1/3）=18.435°，sinα=0.3162，cosα=0.9487 屋架计算跨度 l0 =l－300＝18000－300=17700mm 屋架跨中高度h= l03i/2=17700/(233)=2950mm 上弦长度 L=l0/2cosα≈9329mm 节间长度a=L/6=9329/6≈1555m m 节间水平段投影尺寸长度 a＇=acosα=155530.9487=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1 屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 1.设计资料 （1）某地一金工车间，长96m ，跨度27m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架，1.56m ?预应力钢筋混 凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kN m ，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm 2），车间内设有两台30/5t 中级工作制桥式 吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m 。屋面荷载标准值为2 0.5kN /m ，雪荷载标准值20.5kN /m ，积灰荷载标准值为0.5kN/m 2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400?。钢材采用Q235-B ，焊条采用E43型，手工焊。 （2） 屋架计算跨度 0l 270.15226.7m =-?= （3） 跨中及端部高度： 桁架的中间高度 h=3.340m 在26.7m 的两端高度 0h 2.006m = 在27.0m 轴线处两端高度 0h 1.990m = 桁架跨中起拱 l/500≈55mm 屋架高跨比3340/270001/8≈在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节 点荷载，腹杆体系采用人字形式。 2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示 图1 桁架形式及几何尺寸 根据厂房长度（96m>60m ）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图： 桁架及桁架上弦支撑布置 桁架下弦支撑布置图 垂直支撑 垂直支撑 图2：桁架支撑布置图 符号说明：SC —上弦支撑；XC —下弦支撑；CC —垂直支撑；GG —刚性系杆；LG —柔性系杆 3. 荷载计算 2 ，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以 1/cos 1.005α=，换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的支撑）按经验公式w P 0.120.011l =+?计算，跨度单位为m 。 标准永久荷载： 预应力混凝土大型屋面板 22 1.005 1.4kN / 1.407/m kN m ?= 三毡四油防水层 22 1.0050.35kN /0.352/m kN m ?= 20mm 厚找平层 32 1.0050.02m 20kN /0.402/m kN m ??= 80mm 厚珍珠岩制品保温层 32 1.0050.08m 4kN /0.322/m kN m ??= 桁架和支撑重 22 0.120.1127kN/m 0.417kN/m +?= ——————————————————————— 总计 2 2.900kN/m 标准可变荷载： 屋面活荷载 2 0.5kN /m 积灰荷载 2 0.3kN /m ——————————————————————— 总计 2 0.8kN /m 桁架设计时，应考虑以下三种荷载组合： （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载 （按永久荷载为控制的组合）全跨节点荷载设计值 222F kN m kN m kN m 1.5643.05kN m m =???????=（1.35 2.900/+1.40.70.5/+1.40.90.3/） （由可变荷载为主控制的组合）全跨节点荷载设计值为： '2F 1.2 2.900 1.40.5 1.40.90.3 1.56m 41.02kN =?+?+????=（） （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载设计值: 对结构不利时： 21.1F 1.35 2.900/ 1.5635.235kN kN m m m =???=（永久荷载控制） 2 1.2F 1.2 2.900/ 1.5631.32kN kN m m m =???=（可变荷载控制） 对结构有利时： 2 1.0 2.900/ 1.5626.10kN kN m m m ???= 半跨可变荷载设计值： 2.1F 1.4 1.567.81kN =?????=（0.70.5+0.90.3）（永久荷载控制） 2.2F 1.4 1.569.70kN =????=（0.5+0.90.3）（可变荷载控制） （3） 全跨桁架包括支撑+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载（按可变荷载为主的组合） 全跨节点桁架自重设计值 对结构不利时： 3.1F 1.20.417 1.56 4.50kN =???= 对结构有利时： 3.2F 1.00.417 1.56 3.75kN =???= 半跨节点屋面板自重及活荷载设计值 4F kN =????（1.2 1.407+1.40.5）1.56=21.50 （1）、（2）为使用阶段荷载情况，（3）为施工阶段荷载。 课程设计说明书 课程名称：钢结构 设计题目：钢屋架设计 学生姓名：韦镔扬 学号：20140710 专业班级：2014级专升本 2015年8月16日 课程设计任务书 三角形钢屋架课程设计 摘要：本次课程设计以三角形钢屋架为材料背景,以完成屋架设计为任务，先进行屋架檩条设计和支撑布置,然后通过荷载组合和内力计算,从而完成杆件截面选择,进一步实现节点设计,最后做出施工图。该课程设计是在钢结构厂房屋架的理解的基础上，通过对有檩体系的三角形屋架的设计，系统的明确了结构设计的方法，以及绘制施工图应掌握的技巧和方法，涉及的专业基础知识有：钢结构中的轴心受压和受拉截面的强设计，强度和稳定性验算，焊缝和螺栓的连接，理论力学计算桁架内力，以及AUTOCAD制图。从课程设计中，培养设计从业人员应有的理论和素质。 关键词：三角形屋架檩条支撑内力计算截面设计节点 目录 1 设计背景 (1) 1.1 设计资料 (1) 1.2 屋架形式 (1) 2 设计方案 (2) 2.1 檩条设计 (2) 2.2 屋架支撑 (3) 3 方案实施 (4) 3.1 荷载与内力计算 (4) 3.2 杆件截面设计 (6) 3.3 节点设计 (10) 4 结果与结论 (15) 4.1结果 (15) 4.2结论 (15) 5 参考文献 (17) 1 设计背景 1.1 设计资料 1.建筑物基本条件 厂房长度90m ，檐口高度15m 。厂房为单层单跨结构，内设有两台中级工作制桥式吊车。 拟设计钢屋架，简支于钢筋混凝土柱上，柱的混凝土强度等级为C20,钢材用Q235B 级,采用E43型焊条。柱顶截面尺寸为400mm mm 400?。钢屋架设计可不考虑抗震设防。 厂房柱距选择：6m 三角形钢屋架(b) 属有檩体系：檩条采用槽钢，跨度为6m ，跨中设有一根拉条φ10。 屋架屋面做法及荷载取值（荷载标准值）： 永久荷载：波形石棉瓦自重 0.20 kN/m 2 檩条及拉条自重 0.20 kN/m 2 保温木丝板重 0.25 kN/m 2 钢屋架及支撑重 (0.12+0.011?跨度) kN/m 2 可变荷载：雪荷载 0.4kN/m 2 屋面活荷载 0.40 kN/m 2 积灰荷载 0.30 kN/m 2 注：1、以上数值均为水平投影值； 1.2 屋架形式 屋架计算跨度：0l =l －300=24000－300=23700mm 屋面倾角： '1arctan 2148,sin 0.3714,cos 0.92852.5 ααα==== 屋架跨中的高度为：2370047402 2.5 h mm ==? 上弦长度：0127622cos l l mm α == 节间长度：25535 12762 == 'a mm 一、设计资料 1、已知条件：梯形钢屋架跨度21m，长度60m，柱距6m。冬季最低温度为－20℃，地震设计烈度为8度。采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度i＝1/10。屋面活荷载标准值为0.5 kN/m2，雪荷载标准值为0.4 kN/m2，积灰荷载标准值为1.1 kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，混凝土标号为C30。钢材采用Q345B级，焊条采用E50型。 2、屋架计算跨度：l =21m-2×0.15m=20.7m。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图1所示。 1 图 1 根据厂房长度（60m≤60m）、跨度及荷载情况，设置两道上下弦横向水平支撑。柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间。在上弦平面设置刚性系杆与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间。由于l=21m<30m，故在 跨度中央设置一道垂直支撑。梯形钢屋架支撑布置图如图2所示。 图2 ( a) 图 2 (b) 图 2 (c) 图2 梯形钢屋架支撑布置 （a）桁架上弦支撑布置图；（b）桁架下弦支撑图；（c）垂直支撑1—1 SC—上弦支撑；XC—下弦支撑；CC—垂直支撑；GG—刚性系杆；LG—柔性系杆 三、荷载计算 考虑到屋面活荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大的荷载标准值进行计算。因此，取活荷载标准值0.5kN/m2。屋架沿水平投影积分的重分布的自重(包 =(0.12+0.011L)kN/m2计算.跨度单位为米(m).荷载计算见括支撑)按经验公式g k 表1。 F=（4.388+0.7×0.7+1.54×0.9）×1.5×6=56.376KN 支座反力：R=7F=7×56.376=395KN 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合，在组合时，偏于安全不考虑屋面活荷载和积灰荷载的组合值系数。 （1）全跨永久荷载+全跨可变荷载。全跨节点永久荷载及可变荷载为 F=(4.388+2.24)×1.5×6=59.652kN （2）全跨永久荷载+半跨可变荷载。 全跨节点永久荷载： F1=4.388×1.5×6=39.492kN 半跨可变荷载: F2=2.24×1.5×6=20.16kN （3）全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载。 全跨节点屋架自重: 中南大学钢结构课程 设计 中南大学土木工程学院土木工程专业（本科） 《钢结构基本原理》课程设计任务书 题目：钢框架主次梁设计 姓名： 班级： 学号： 一、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（GB/T50105－2001） （2）中华人民共和国建设部. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001） （3）中华人民共和国建设部. 建筑结构荷载规范（GB5009－2010） （4）中华人民共和国建设部. 钢结构设计规范（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（GB50205-2001） 2、参考书籍 （1）沈祖炎等. 钢结构基本原理，中国建筑工业出版社，2006 （2）毛德培. 钢结构，中国铁道出版社，1999 （3）陈绍藩. 钢结构，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），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），机械工业出版社，2006 二、设计构件 某多层图书馆二楼书库楼面结构布置图如图，结构采用横向框架承重，楼面活荷载标准值2.02kN mm （单号）、5.02kN mm （双号），其中12班竖向梁跨度取值：学号1~10为8m 、学号11~20为10m ；学号21~为12m ；其中13班水平向梁跨度取值：学号1~10为9m 、学号11~20为11m ；学号21~为13m ；。楼面板为120mm 厚单向实心钢筋混凝土板，荷载传力途径为：楼面板－次梁－主梁－柱－基础。设计中仅考虑竖向荷载和活载作用，框架梁按连续梁计算，次梁按简支梁计算。其中框架柱为焊接H 型钢，截面尺寸为H600×300×12×18，层高3.5m 。 三、设计内容要求 （1）设计次梁截面CL-1（热轧H 型钢）。 （2）设计框架主梁截面KL-1（焊接工字钢）。 （3）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，短梁段长度一般为0.9～ 1.2m 。 （4）设计框架主梁短梁段与梁体工地拼接节点，要求采用高强螺栓连接。 （5）设高计次梁与主梁工地拼接节点，要求采用强螺栓连接。 一、课程设计（论文）目的 《钢结构基本原理》是土木工程专业的重要专业课，为了加强学生对基本理论的理解和《钢结构》设计规范条文的应用，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，必须在讲完有关课程内容后，安排1周的课程设计，以提高学生的综合运用能力。课程设计又是知识深化、拓宽的重要过程，也是对学生综合素质与工程实践能力的全面锻炼，是实现本科培养目标的重要阶段。通过课程设计，着重培养学生综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风。为学生将来走上工作岗位，顺利完成设计任务奠定基础。 课程设计的任务是，通过进一步的设计训练，使学生熟悉钢结构基本构件的设计和构造设计的基本原理和方法，具备一般钢结构设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案，熟练地进行结构设计计算，并学会利用各种设计资料。 二、已知技术参数和条件 某厂房总长度90m，跨度根据不同的组号从附表中取，屋盖体系可从以下所给的类型中选取。纵向柱距6m。 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=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载: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）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：组号为单号的同学用Q235钢，焊条为E43型；双号的同学用Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用） 荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.6kN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S0=0.45kN/m2，施工活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载根据不同组号按附表取。 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层0.4kN/m2 水泥砂浆找平层0.4kN/m2 保温层0.7kN/m2(按附表取) 积灰荷载0.7kN/m2(按附表取) 一毡二油隔气层0.05kN/m2 水泥砂浆找平层0.3kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附表：钢屋架的跨度及保温层标准荷载取值情况 学号尾数保温层荷载标准值（kN/m2）积灰荷载标准值（kN/m2）学号十位数跨度（m） 0 0.4 1.3 0 18 1 0.45 1. 2 1 21 2 0.5 1.1 2 24 3 0.55 1.0 3 24钢结构课程设计
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