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钢结构复习资料

2020-10-06 来源:意榕旅游网
钢结构复习资料

1厂房结构的主要承重结构通常采用什么体系?

厂房的主要承重结构通常采用框架体系,因为框架体系的横向刚度较大,且能形成矩形的内部空间,便于桥式吊车运行,能满足使用上的要求

2框架柱按结构形式可分为哪几类

按结构形式分可分为a等截面柱b阶型柱c分离式柱

3柱间支撑的作用有哪些

a组成坚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度

b承受厂房端部山墙的风荷载,吊车纵向水平荷载及温度应力等,在地震区尚应承受厂房纵向的地震力,并传至基础

c作为框架柱柱在框架平面外的支点,减少柱在框架平面外的计算长度

4屋盖支撑的作用?可分为哪几类?

a保证结构的空间整体作用

b避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大振动

c承担和传递水平荷载

d保证结构安装时的稳定与方便

屋盖支撑系统可分为:横向水平支撑,纵向水平支撑,垂直支撑和系杆

5空间结构的特性有哪些

a优秀的力学性能

b良好的经济性,安全性与适用性

6高层建筑钢结构的结构体系有哪些?各有什么特点?适用于何种范围

A框架结构体系:一般使用于小于等于30层的高层钢结构 平面布置灵活可谓建筑提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀框架结构有较大的延性,自振周期较长,因而对地震作用不敏感,抗震性能好,但框架结构侧向刚度小,由于内侧位移大,易引起非结构构件的破坏b框架剪力墙结构体系这种结构以剪力墙作为抗侧力结构,既具有框架结构平面布置灵活,使用方便的特点,又有较大的刚度,适用于40到60层的高层钢结构c框架支撑结构体系:适用于40到60层的高层建筑,他的特点是框架与支撑系统协同工作竖向支撑桁架起剪力墙作用,承担大部分水平剪力d框架核心简结构体系由于由于内筒平面尺寸较小,侧向刚度有限,因而对抗震不利,不宜用于强震地区e简体结构体系:适用于90层左右的高层钢结构建筑由内外两个筒体或多个筒体组合而成,共同抵抗水平力,具有很好的空间整体作用

7高层建筑钢结构的特点

A自重轻b抗震性能好c有效使用面积高d建造速度快e防火性能差

8单层工业厂房的构件按作用可以分为哪几类?其各自的作用是什么?

A横向框架:是厂房的主要承重体系承受结构的自重,风荷载,雪荷载和吊车梁的竖向与横向荷载,并把这些荷载传递到基础

B屋盖结构 承担屋盖荷载的结构体系包括横向框架的横梁,托架,中间屋架,天窗架,檩条等

C支撑体系 包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,他一方面与柱吊车梁等组成厂房的纵向框架,承担纵向水平荷载,另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了厂房结构所必须的刚度和稳定

D吊车梁和制动梁 主要承受吊车竖向及水平荷载,并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上

E墙架 承受墙体的自重和风荷载

9在确定楼盖方案时要考虑哪些要求

A保证楼盖有足够的平面整体刚度、

B减轻结构自重及减小结构层的高度

C有利于现场安装方便及快速施工

D较好的防火,隔音性能并便于管线的敷设

10 高层建筑钢结构进行抗震设计时的设计理念?

强剪弱弯、强柱弱梁、强节点等

11请列举出两种常见的网架结构的基本形式,并简述其特点

A周边支撑网架 所有节点均搁置在柱或梁上因传力直接受力均匀是采用较多的一种形式

b点支撑网架 这种网架由于支撑点较少,因此支点的反力较大

12空间网架结构与平面结构体系受力性能有什么不同

平面结构体系中屋顶的荷载传递路线是顺着 椽子檩条屋架的顺序最后传至基础,而空间结构都是以整个结构的形体来承受外来荷载,没有平面结构体系中构件之间的那种主次关系网架属多次超静定体系安装应力很大

13请简述梯形钢屋架杆件截面设计时,如何选择杆件的计算长度

桁架平面内当弦杆支座斜杆和支座竖杆其本身的刚度较大,且其两端相连的拉杆较少,因而对节点的嵌固程度很小,可以不考虑,计算长度不折减而取几何长度,其他受压腹杆,考虑到节点处受到拉杆的牵制作用,计算长度适当折减折减系数取0.8

桁架平面外屋架玄杆在平面外的计算长度,赢取侧向支点间的距离

上弦一般取上弦横向水平支撑的节间长度。

下弦 视有无纵向水平支撑,去纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆之间的距离

腹杆 因节点在桁架平面外的刚度很小,对杆件没什么嵌固作用,所有腹杆均取loy =lo

斜平面 支座斜杆和支座竖杆折减系数取l,其他腹杆折减系数取0.9

14应力蒙皮效应

当压型钢板和压型铝板与檩条进行可靠连接后,形成一深梁,有效第传递屋面纵横方向的水平力,能提高屋面的整体刚度。

15梯形钢屋架进行设计时如何进行内力组合

可按结构力学方法进行,每个截面必须组合出±Mmax和相应的N、V,Nmax和相应的M、V。对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力,即±Mmax和相应的N、V。

16梯形钢屋架设计时,有节间荷载作用的钢屋架如何进行简化计算

将荷载分配到两个相邻的节点上,并假设节点外的所有杆件轴线在同一平面内相交于一点,而且各节点均为理想铰接,并计算节间荷载引起的局部弯矩

17三角形 梯形,拱形和平行弦人字形屋架各适用于何种情况?他们各有哪些腹杆体系?优缺点如何

三角形桁架适用于陡坡屋面的有檩屋盖体系 腹杆布置常有芬克式 人字式 单斜式芬克式腹杆虽然较多,但是他的压杆短,拉杆长,受力相对合理,且可分为两个小桁架制作与运输,较为方便,人字式腹杆的节点较少,但受压腹杆较长,适用于宽度较小的情况,但是人字式屋架的抗震性能优于芬克式屋架,所以在地震烈度地区,跨度大于18m时仍常用人字式腹杆的屋架单斜式腹杆的屋架其腹杆和节点数目均较多,只适用于下弦需要设置天棚的屋架,一般情况较少采用

梯形屋架适用于屋面坡度较为平缓的无檩屋盖体系 梯形屋架的腹杆体系可采用单斜式,人字式和再分式。人字式可分为上承式和下承式 下承式使排架柱计算高度减小又便于在下弦设置屋盖纵向水平支撑,故以往较多采用之,但上承式使屋架中心降低,支座斜腹杆受拉且给安装带来很大的方便,

近年来逐渐推广使用。

人字形屋架有较好的空间观感,制作时可不再起拱,多用于较大跨度

平行弦桁架在构造方面有突出的优点,弦杆及腹杆分别等长,节点形式相同,能保证桁架的杆件重复率大,且可使节点构造形式统一,便于制作工业化

18为什么梯形平行弦 人字形和拱形屋架除了按全跨荷载计算外还需要根据使用和施工中可能遇到的半跨荷载组合情况进行计算

因为梯形人字形,平行弦 屋架等少数斜腹杆可能在半跨荷载作用下产生最大内力和内力变号

19简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则

在每个温度区段或者分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。柱间支撑的间距根据安装条件确定,一般取30到40m不大于60m,房屋高度较大时,柱间支撑要分层设置,在设置柱间支撑的开间应同时设置屋盖横向支撑以组成几何不变体系

端部支撑宜设在温度区段端部的第二个开间,这种情况下,在第一个开间的相应位置,宜设置刚性 杆系,钢架转折处也宜设置刚性系杆

由支撑斜杆等组成的水平桁架,其腹杆宜按刚性系杆考虑,若刚度或承载力不足,可在钢架斜梁间设置钢管,h型钢或其他截面形式的杆件

门式钢架轻型房屋钢结构的支撑,宜采用张紧的十字交叉圆钢组成,用特制的连接件与梁柱腹板相连,连接件应能适应不同的夹角。圆钢端部都应有丝扣,矫正定位后将拉条张紧固定

20压型钢板组合楼板有哪些优点

有利于各种复杂管线系统的铺设,在施工过程中,还具有无传统模板支模拆模的繁琐作业,楼板浇灌混凝土可独立进行,不影响钢结构施工,灌胶混凝土后可很快形成其他后续工程作业面

21吊车梁和吊车桁架各有什么特点,使用范围分别是什么

吊车梁的动力性能好,特别适用于重级工作制吊车的厂房应用最为广泛,吊车桁架对动力作用反应敏感,特别是上弦,故只有在跨度较大而吊车起重量较小时才采用

22梯形钢屋架设计时杆件的截面选择需遵循哪些原则?

23可能会使吊车梁发生疲劳破坏的因素有哪些

动荷载 钢材的冷作硬化 焊接

24两铰拱是最常用的拱体系,与其他的拱相比有哪些优越性

经济 安装和制造简单因为铰可自由转动的特性使使得两铰拱易于适应变形,在温度作用或产生支座沉降情况,应力不会显著增加

25钢筋混凝土组合梁设计,组合梁截面的基本假设有哪些

1.平面假定 2.相互连接可靠 3.理想的弹塑性体 4.忽略钢筋混凝土翼板受压正中钢筋的作用 5.假定剪力全部由钢梁承受不考虑剪力对组合梁抗弯承载力的影响

26列出大跨度建筑物的主要结构方案形式

梁式大跨结构 框架结构 拱式结构空间式及悬索结构

27拱的体系、形式及特点

两铰拱是最常用的体系,这种拱的有点除经济外,安装和制造也较简单。因为铰可自由转动的特性,两铰拱易于适应变形,在温度作用或产生支座沉降情况下应力不会显著地增加。

三铰拱与两铰拱并无突出的特点,在拱结构有足够的变形适应性情况下,其静定性没有实质性意义。

无铰拱对于弯矩沿跨度的分配最为有利,因而也最轻,但它不得不设置更多更强大的基础,而且要计算温度的作用。

拱支承在墙体上时,横向反力也可用在支座铰水平设置拉杆的办法加以解决。拱的外形要选择的接近压力曲线。对于自重很大的高拱,宜采用悬链外形

28平板式空间网架的形式

按结构组成分类:双层网架,三层网架;

按支承情况分类:周边支承网架,点支承网架,周边支承与点支承混合网架,三边支承或两边支承网架;

按网格组成分类:交叉桁架体系(两向正交正放网架、两向正交斜放网架、三向网架)、四角锥体系(正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架)。

29厂房结构的组成:1横向框架 是厂房的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车

梁的竖向和横向荷载,并把这些荷载传递到基础。 2屋盖结构 承担屋盖荷载的结构体系。3 支撑体系 一方面与柱、吊车梁等组成厂房的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了厂房结构所必需的刚度和稳定。4 吊车梁和制动梁 主要承受吊车梁竖向及水平荷载,并将这些荷载传导横向框架和纵向框架上。5墙架 承受墙体的自重和风荷载 。

30柱网布置:满足生产工艺的要求 满足结构的要求 符合经济合理的要求 符合柱距规定要求

31柱间支撑与厂房框架柱相连接的作用

与框架柱组成刚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度。

承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等,在地震区尚应承受厂房纵向的地震力,并传至基础。

为框架在框架平面外提供可靠的支承,减少柱在框架平面外的计算长度。

32腹杆布置的原则:应使内力分布趋于合理,尽量用长杆受拉、短杆受压,腹杆的数目宜少,总长度要短,斜腹杆倾角一般在30º~60º之间,应使荷载作用在结点上,节点构造要求简单合理,便于制造。

33压型钢板组合楼板的主要特点:1..有利于各种复杂管线系统的铺设 2.无传统模板支模拆模的繁琐作业,楼板浇灌混凝土可独立进行不影响钢结构施工 3.浇灌混凝土后可很快形成其他后续工程的作业等优点。

34屋盖支撑的作用①保证结构的空间整体作用②避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动③承担和传递水平荷载(如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载)④保证结构安装时的稳定与方便.

35在确定楼盖方案时应考虑哪些要求?

①保证楼盖有足够的平面整体刚度;

②减轻结构的自重及减小结构层的髙度;

③有利于现场安装方便及快速施工;

④较好的防火、隔音性能,并便于管线的敷设。

补充

屋盖支撑可分为上弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆。

杆件截面形式的确定应考虑构造简单、施工方便、易于连接,使其有一定的侧向刚度且取材容易。对压杆要等稳定。

直接支承吊车的受弯构件有吊车梁和吊车桁架,一般设计成简支结构。因为简支结构传力明确、构造简单、施工方便,且对支座沉陷不敏感。

覆盖大跨度常用两铰及无铰框架。无铰框架刚度更好,用钢量省、便于安装,但这种框架需要强大的基础及密实的地基,并对湿度作用比较敏感。

大跨屋盖中既采用实腹式框架,也采用格构式框架。实腹式框架采用较少且仅在跨度不太大时(L=50~60M)采用。它的优点是用工量较少。可装运性好,还能降低房屋高度。实腹框架常设计成双铰的

高层建筑采用钢结构具有良好的综合经济效益和力学性能,其特点主要表现在:自重轻抗震性能好 有效使用面积高 建造速度快 防火性能差。

压型钢板可以有三种形式:①压型钢板只作为永久性模板使用;②压型钢板既是模板又作为底面受拉配筋,即组合楼板;③压型钢板承受全部静荷载和活荷载。

多、高层房屋结构中的钢框架梁一般采用工字形截面或窄翼缘H型钢截面。当按抗震设计时,应满足以下各方面的要求:梁的抗弯强度 梁的整体稳定 梁的局部稳定。

多、高层建筑钢结构中的框架柱截面可以采用H型、箱型、十字型及圆型等,箱型截面柱中与梁的连接较简单,受力性能与经济效果也较好,因而是应用最广的一种柱截面形式。在箱形或圆形钢管中浇注混凝土而形成的钢管混凝土组合柱,可大大提高柱的承载能力且避免管壁局部失稳。

偏心支撑在构造上设计为使支撑斜杆的轴线偏离梁 和柱轴线的交点,其优点是当水平荷载较小时具有足够的刚度,而在遇大震严重超载时又具有良好的延性。

多、高层建筑钢结构的节点设计应满足传力可靠、构造简单、具有抗震延性及施工方便的要求。

两种常见的网架结构:1周边支承网架,所有节点均搁置在柱或梁上。因传力直接,受力均匀是采用较多的一种形式。2点支承网架,可置于四个或多个支承上。前者称为四点支承网架,后者称为多点支承网架。点支承网架主要用于大柱距工业厂房,仓库以及展览厅等大型公共建筑。

压型钢板组合楼板的主要特点:1..有利于各种复杂管线系统的铺设 2.无传统模板支模拆模的繁琐作业,楼板浇灌混凝土可独立进行不影响钢结构施工 3.浇灌混凝土后可很快形成其他后续工程的作业等优点。

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