2011AB卷试题建筑钢结构

1一、简答题（5分*10=50分）1、对于由长细比控制的辅助性钢结构构件材料宜选用什么强度等级的钢材？为什么？2、某重型钢结构厂房重级工作制吊车梁，工厂焊接，使用温度-10°C，则其应选用何种质量等级的钢材？为什么？3、在平台钢结构中，主梁一般选用什么截面形式？为什么？4、在相同风荷载作用下，钢框架结构的侧移一般比混凝土框架结构的侧移大还是小?为什么？5、平台钢结构主要由哪几部分组成？其受力和结构特点是什么？6、有吊车的轻钢门式刚架计算在地震作用时，一般采用什么方法?试画出其计算简图。27、轻钢门式刚架为什么要设置隅撑？怎样设置？8、实腹钢框架梁柱节点的主要形式有哪些？应如何设计？9、门式刚架梁柱内力的计算一般要考虑哪几种内力组合?10、多高层钢结构抗震概念设计主要体现在哪几个方面？3二作图题（10分）1、试画出钢框架埋入式刚接柱脚和包脚式刚接柱脚的构造图。三、计算题\41、某轻钢厂房柱间支撑如图所示，承受风荷载设计值R=35kN,承受纵向吊车荷载设计值R=10kN。其中4-5杆采用双等边角钢210100L，节点板厚度10mm，截面特性：24.95.52405.3cmAcmicmiyx；；，其容许长细比为200，钢材为Q235B。试验算4-5杆是否满足要求（提示：十字交叉支撑杆件可不考虑压杆的作用）。（15分）2、某轻钢屋盖的屋面板为YX130-300-600型压型钢板外加50mm厚带铝铂玻璃纤维棉保温层组成，屋面排水坡度为00103.75，采用直卷边C形槽钢檩条32060160，长度L=6m，檩距为1.5m，檩条正中间设置拉条一道，檩条及拉条钢材均为Q235。永久荷载标准值为0.2kN/m2,屋面均布活荷载标准值为2/0.50mKN,基本雪压20/55.0mKNS。试验算在竖向荷载作用下轻钢屋盖檩条的强度和刚度。（已知檩条全截面有效，整体稳定已满足要求，计算时不考虑拉条孔洞对截面削弱的影响，钢材强度2/205mkNf。）（25分）已知知C形檩条32060160的各项截面特性为：。；6423min3max43457.2848;288.0;36.39.8;17.2;11.10;74.22;99.41;18.6;9.442;96.339cmIcmIcmdcmAcmicmWcmWcmIcmicmWcmIwtyyyyxxx3、某钢结构平台板为轻型钢铺板，上部恒载为1.0kN/m2（不包括钢板自重），上部活荷载标准值为2kN/m2，计算跨度为1.200m，试确定该钢铺板的厚度。Q235钢。（10分）4、某钢刚门式刚架变截面柱为H(300~450)x200x8x10，柱下端铰接，柱上端与梁刚接，柱上端承受内力组合设计值为：N=100.9kN，V=40.50kN，M=260.80kN；柱下端的内力设计柱5为：轴力为N=111.70kN，剪力为V=40.50kN。钢材为Q345B,柱高为8000，平面内计算长度系数为1.195，柱平面外计算长度为3000，96.0b。试验算该柱截面的宽厚板、强度、平面内稳定性和平面外稳定性。（30分）【解】4-5杆长：m994.87.66224-5杆所受轴力：cos/)1035(N994.8/6cos=0.6671kNN46.67cos/)1035(2223/215/8.56)1094.52/(1046.67mmNfmmNAN支撑平面内:200][5.1475.302/89940xxxil支撑平面外:200][1.1992.4589940yyyil故，支撑截面满足要求。【解】（1）永久荷载：2/2.0mkN，可变荷载取雪荷载：2/55.0mkN（2）檩条线荷载：标准值：mkNpk/125.15.1)55.02.0(设计值：mkNp/515.15.1)55.04.12.02.1(mkNpppx/151.073.5sinsin0mkNpconpconpy/507.173.50（3）弯矩设计值：mkNlpMyx.783.682mkNlpMxy.17.0826（4）强度计算：4点：2636min4/4.1768.166.15911.101017.01049.4210783.6mmNWMWMyyxx2点：2636min4/8.1428.166.15911.101017.01049.4210783.6mmNWMWMyyxx3点：2636max4/1.15248.76.15974.221017.01049.4210783.6mmNWMWMyyxx1点：2max1/1.16748.76.159mmNWMWMyyxx（压）最大：22max/205/4.176mmNfmmN【解】1）铺板线荷载（包括自重，取单位宽度1000计算）：标准值：mkNqk/5.30.1)0.25.1(设计值：mkNq/0.40.1)0.24.15.12.1(（2）弯矩设计值：mkNqlMx.32.088.0482222/2156mmNfbtMx7mmbfMt98.221510001032.0666，取3mm挠度：]150[][121384534lwbtElqwkmmwEblqtk88.510001006.24.68001505.3][4.6534，取6mm故，钢板厚度由挠度控制，取6mm【解】（1）柱宽厚比验算：柱翼缘宽厚板比4.12/235156.9102/)8200(yf，满足要求。柱腹板高厚比206/235250608102500yf，满足要求。柱腹板高度变化率：mmm/75.188)300450(，故腹板可以考虑屈曲厚强度，柱腹板不设加劲肋，34.5k，8.0762.0345/23534.5378/)102450(/23537/y，所以，vvff，柱的抗剪承载力设计值为：vwwdfthV。（2）柱上端的强度验算柱上端内力为N=100.9kN，M=260.80kN.m，24631/47.251)1024664/(225108.2607440/109.100//mmNWMANe24632/36.224)1024664/(225108.2607440/109.100//mmNWMANe截面边缘正应力比值892.047.251/3.224/12，)1()1(112.0)1(1622k32.21)892.1()892.01(112.0)892.01(1622k因p1,计算参数f，可用21/62.27674.251.11mmNR代替yf，则8.0449.062.276/23532.211.2875.53/2351.28/ywwpfKth8所以，有效宽度系数1，即此时柱上端截面全部有效。kNVkNVd6.309101808)102450(5.05.05.4031。225/24664)7440/109.100310()/(/3eeeeeNeWANfANWMMmmN.1095.3246M=260.80kN.mmkNMNe.95.324故柱上端截面强度满足要求。（3）柱平面内的稳定性99.756240/1098768000195.1/4000cxcxxAIlNEANeEx526220201095.1999.751.162401006.214.31.1608.0,92235/34599.75235/345xyx平面内稳定：463100101024664)608.019959.1001(225108.2600.16240608.0109.100)1(exyExmxcxyWNNMAN=26.595+245.466=272.122/310/mmNfmmN。满足要求。（3）柱平面外的稳定性,87.646240/10528.13343000/4000cycyyAIl,长细比换算：6975.0,6.78235/34587.64235/345yy平面内稳定：463110102466496.0225108.2600.162406975.0109.100ebtcyWMAN=23.183+247.831=271.0122/310/mmNfmmN。满足要求。910