钢结构考试复习要点
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1.单层厂房钢结构由哪些主要构件组成?
天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁(或桁架)、各种支撑以及墙架等构件组成—参考书208页
2.2.1结构构件及结构体系
2.重型厂房屋盖结构常有哪些支撑,屋盖支撑的主要作用是什么?
屋盖上弦横向水平支撑、屋盖下弦横向水平支撑、屋盖下弦纵向水平支撑、竖向支撑(垂直支撑)、系杆、天窗支撑
屋盖支撑的作用:保证屋盖结构的几何稳定性;保证屋盖的刚度和空间整体性;为弦杆提供适当的侧向支承点;承担并传递水平荷载;
保证结构安装时稳定与方便—作用也可参考书218页
3.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
什么要求。
受压杆件一般为屋架的上弦杆,符合不等边角钢且短肢相连的情况,应满足loy=(2~3)lox的要求—书231页和课件第二章2.3杆件截面形式
4.屋架下弦纵向水平支撑一般布置哪里?
厂房内设有托架,或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车;
或有壁行吊车,或有锻锤等大型振动设备;以及当房屋较高,跨度较大,空间刚度要求高时—参考书218页
5.屋架上弦横向水平支撑之间的距离是如何规定的?
设置在厂房的两端,一般设在第一个柱间或设在第二个柱间,间距L0≤60m—参考书219页
6.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
设置哪种系杆?
当屋架横向支撑设在端部第二柱间时,第一柱间所有系杆均应为刚性系杆—参考课件第二章2.1-2.2系杆的布置原则
7.在设置柱间支撑的开间,应同时设置何种支撑,以构成几何不变
体系。
8.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由什么控制;下弦杆为拉杆,
其截面尺寸由什么确定?
9.在厂房钢结构中为什么要设置支撑体系?如何布置屋盖支撑和柱
间支撑?
支撑体系的作用(为什么要设置支撑体系):支撑体系是厂房结构的重要部分。适当而有效的布置支撑体系可将各个平面结构连成整体,提高骨架的空间刚度,保证厂房结构具有足够的强度、刚度和稳定性—参考书217页
屋盖支撑布置原则:—参考书218页
a上弦横向水平支撑布置原则:在有檩条或只采用大型屋面板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。设置在厂房的两端,一般设在第一个柱间
或设在第二个柱间,间距L0≤60m。
b下弦横向水平支撑布置原则:当跨度L≥18m;设有悬挂式吊车起重量大于5吨;厂房内设有较大的振动设备。与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。
c纵向水平支撑布置原则:厂房内设有托架,或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车;或有壁行吊车,或有锻锤等大型振动设备;以及当房屋较高,跨度较大,空间刚度要求高时
d竖向(垂直)支撑布置原则:所有房屋中均应设置竖向支撑;梯形屋架在跨度L≤30m,三角形屋架在跨度L≤24m时,仅在跨度中央设置一道;跨度大于上述数值时宜在跨度1/3附近或天窗架侧柱外设置两道。梯形屋架不分跨度大小,其两端还应各设置一道,当有托架时则由托架代替。竖向支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同
一柱间。
e系杆布置原则:在竖向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,第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。
柱间支撑布置原则:每列柱都要设柱间支撑;多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱间支撑布置在同一柱间;下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部1/3范围内,以减少纵向温度应力的影响;上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外,还应在每个温度区段的两端设置;每列柱顶均要布置刚性系杆—参考书220页2-9题详见2.1.3 横向框架及其截面选择;2.1.4 柱间支撑;
2.1.5 屋架外形及腹杆形式;2.1.6 屋盖支撑
10.普通钢屋架有哪些常见型式?各有何特点?—参考书224页
a平行弦(矩形)屋架:
腹杆等长/杆件类型少/节点构造相同/标准化/工业化
排水困难/桁架高度未随弯矩变化/弦杆内力不均匀b三角形屋架:
腹杆受力小/排水坡度大
弦杆内力不均匀/与柱铰接,刚度差
中小跨度、轻型屋面
c梯形屋架:
受力性能好/腹杆较短/可与柱刚接
排水坡度小
d曲拱形屋架:
受力性能好
制作加工不方便/可改进为折线形
11.普通钢屋架的主要尺寸有哪些,是如何确定的?—参考书226页
a屋架跨度:根据工艺/使用要求确定;考虑屋面板宽度模数;常用跨度:12m/15m/18m/21m/24m/27m/30m/36m
b屋架高度:根据经济/刚度/建筑/屋面坡度/运输条件等条件确
定;
三角形屋架:(1/6~1/4)L
梯形屋架:跨中(1/10~1/6)L;端部1.6~2.2m(铰接)/1.8~2.4m(刚接);运输高度:3.85m
c节间尺寸:上弦节间尺寸根据屋面做法确定;无檩体系:大型屋面板1.5~1.8m;有檩体系:檩条间距0.8~2.0m;屋面荷载尽量直接作用在上弦节点上
12.梯形钢屋架节点板的厚度,是根据什么来选定的。
梯形和平行弦屋架的节点板厚度由腹杆最大内力确定;(三角形屋架节点板厚度由上弦杆内力决定。在一榀屋架中节点板厚度相同,厚度6-20mm,支座节点板厚度可以大2mm。)—参考书235页
13.普通钢屋架中三角型和梯形钢屋架各有什么特点?—参考第10
题
14.在钢屋架设计中,对屋架杆件(上、下弦杆,腹杆)截面选择有
什么基本要求?—书231页和课件第二章2.3杆件截面形式
上弦杆:符合不等边角钢短肢相连的情况
下弦杆:符合不等边角钢短肢相并的情况
支座腹杆及竖杆:符合等边角钢相并或不等边角钢长肢相并的情况
其他腹杆:符合等边角钢相并的情况
15.在钢屋架节点设计中,有哪些基本内容和要求?—参考书233页
a.杆件形心线应与钢屋架几何轴线重合,并汇交于节点中心,避免偏心引起弯矩;弦杆截面变化时,轴线与杆件形心线中线重合。偏心小于截面高度h的5%时,可忽略;当偏心e>0.05h时应考虑偏心对杆件产生的附加弯矩,并按汇交杆件线刚度分配。
b.直接支承大型钢筋混凝土屋面板的上弦角钢应予加强;
c.节点板的外形应尽量简单,矩形/梯形/平行四边形等;
d.角钢端部切割一般垂直于轴线,可切去部分肢,但不允许完全切去垂直肢;
e.节点中各杆件边缘的间距:受静载时,焊接10-20mm,螺栓5-10mm;受动载时大于50mm;
f.单斜杆与弦杆连接,注意避免偏心弯矩;
g.节点板应有足够的强度和刚度,保证弦杆和腹杆的内力传递。
10-16题详见2.3.1普通钢屋架的形式;2.3.2普通钢屋架主要尺寸确定;2.3.5钢屋架的节点设计
16.在厂房结构设计中横向框架、钢屋架、吊车梁各简化为何种结构?
17.试画出它们的力学计算简图。
18.多层及高层建筑钢结构有哪几种主要的结构体系?它们各有什么
特点?—参考课件第三章
常见类型:框架结构、框剪结构、筒体结构
框架结构的主要优点:平面布置较灵活;刚度分布均匀;延性较大;
自振周期较长;对地震作用不敏感