钢结构设计试卷四-附答案

试卷四一、填空题（每空2分，共计20分）1、根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l≤6m，工作级别为Al～A5的吊车梁，可采用（）的办法，用来承受吊车的横向水平力。当吊车额定起重量和吊车梁跨度再大时，常在吊车梁的上翼缘平面内设置（）或（），用以承受横向水平荷载。2、设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车梁腹板与上翼缘的连接应采用（）焊缝。3、屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于（）。4、桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取（）之间的距离。5、能承受压力的系杆是（）系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是（）系杆。6、普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于（）个。7、在设置柱间支撑的开间，应同时设置（），以构成几何不变体系。二、选择题（共20分）1、当采用压型钢板轻型屋面时，屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取（）；对受荷水平投影面积超过60m2的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取（）。(A)0．5kN／m2(B)0．4kN／m2(C)0．3kN／m2(D)0．2kN／m22、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（）的要求。(A)等稳定(B)等刚度(C)等强度(D)计算长度相等3、梯形钢屋架节点板的厚度，是根据（）来选定的。(A)支座竖杆中的内力(B)下弦杆中的最大内力(C)上弦杆中的最大内力(D)腹杆中的最大内力4、槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢上（）。(A)一个普通螺栓(B)两个普通螺栓(C)安装焊缝(D)一个高强螺栓5、屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的（）。(A)端竖杆处(B)下弦中间(C)下弦端节间(D)斜腹杆处6、当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置（）(A)拉杆(B)系杆(C)檩托(D)隅撑7、实腹式檩条可通过（）与刚架斜梁连接。(A)拉杆(B)系杆(C)檩托(D)隅撑8、梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个（）。(A)不等边角钢短边相连，短边尖向下(B)不等边角钢短边相连，短边尖向上(C)不等边角钢长边相连，长边尖向下(D)等边角钢相连9、屋架设计中，积灰荷载应与（）同时考虑。(A)屋面活荷载(B)雪荷载(C)屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值(D)屋面活荷载和雪荷载三、简答题（共20分）1、为什么上弦杆采用不等边角钢短肢相并的T型截面为什么支座斜腹杆采用不等边角钢长肢相并的T型截面。（6分）2、简述单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点（8分）3、举出两种常见的网壳结构的基本形式，并简述其特点（6分）四、计算题1、（15分）一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN（设计值），计算长度lox=10m，loy=5m，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比［λ］＝150。要求：（1）验算整体稳定性（2）验算局部稳定性2、如图所示的摩擦型高强度螺栓连接中，被连接板件钢材为Q235，螺栓8.8级，直径为20mm，接触面采用喷砂处理，试验算此连接是否安全，荷载值均为设计值。P=110kN,μ=0.45。（15分）五、作图题1、完成下图中的下弦拼接节点（10分）答案一、填空题（每空2分，共计20分）1、加强上翼缘，制动梁,制动桁架2、焊透的K形3、60m4、杆件侧向支撑点5、刚性，柔性6、27、屋盖横向支撑二、选择题（共20分）1、A、C2、A3、D4、B5、C6、A7、C8、B9、C三、简答题（共20分）1、为什么上弦杆采用不等边角钢短肢相并的T型截面为什么支座斜腹杆采用不等边角钢长肢相并的T型截面。（6分）答：为了使两个主轴的回转半径与杆件在屋架平面内和平面外的计算长度相配合，而使两个方向的长细比接近，以达到用料经济、连接方便，且具有较大的承载能力和抗弯刚度。2、简述单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点（8分）答：(1)质量轻(2)工业化程度高，施工周期短(3)综合经济效益高(4)柱网布置比较灵活3、举出两种常见的网壳结构的基本形式，并简述其特点（6分）答：肋环形球面网壳：每个节点只汇交四根杆件，节点构造简单。整体刚度差。适合于中、小跨度。施威德勒型球面网壳：在肋环形基础上加斜杆而组成。它大大提高了网壳的刚度，提高了抵抗非对称荷载的能力。它适合于大、中跨度。四、计算题1、（15分）一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN（设计值），计算长度lox=10m，loy=5m，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比［λ］＝150。要求：（1）验算整体稳定性（2）验算局部稳定性解：（1）验算整体稳定性：A=2x104mm2，Ix=7.595x108mm4，Iy=2.134x108mm4，ix=194.87mm,iy=103.3mmλx=51.32[λ]=150,λy=48.4[λ]=150对x轴为b类截面，对y轴为c类截面，查表：φx＝0.85φy=0.785N/(φyA)=222.9N/mm2f=215N/mm2,如果承受静力荷载，材料为镇静钢，则在允许范围之内。（2）验算局部稳定a.翼缘b/t=9.75(10+0.1λ)yf235=15.13b.腹板h0/tw=40(25+0.5λ)yf235=50.66所以局部稳定均满足2、如图所示的摩擦型高强度螺栓连接中，被连接板件钢材为Q235，螺栓8.8级，直径为20mm，接触面采用喷砂处理，试验算此连接是否安全，荷载值均为设计值。P=110kN,μ=0.45。（15分）解：忽略F作用对螺栓群的偏心，则有作用于一个螺栓的最大拉力：Nt1=60.4kN0.8P=88kN最上排的最不利螺栓抗剪承载力设计值：沿受力方向的连接长度l1=70cm15d0=15x2.15=32.3cm，故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即：β＝0.88，Nbv1=12.3kNNv1＝28.9kN故按受力最不利螺栓承载力计算时不满足强度要求，现在按整个连接的承载力计算。Nt2=48.5kN，Nt3=36.6kN，Nt4=24.7kN，Nt5=12.8kN，Nt6=0.9kN(Nt1+Nt2+Nt3+Nt4+Nt5+Nt6)x2=367.8kNkNVkNNnibvi4604.4631所以按整个连接承载力计算，则强度能满足。五、作图题1、完成下图中的下弦拼接节点（10分）