钢结构设计复习提纲1.翻译下列名词:承载能力load_carrying capacity强度标准值characteristic value of strength通用高厚比normalized web slenderness腹板屈曲后强度post_bucking strength整体稳定overall stabkility有效宽度系数effective width计算长度effective length长细比slenderness ratio摇摆柱leaning column支撑力nodal bracing force屋面板roof plate屋面梁roof girde三角形屋架triangular roof truss梯形屋架trapezoid roof truss屋盖支撑系统roof-bracing system横向水平支撑transV erse horizontal bracing系杆tie rod等截面梁uniform cross-section beam变截面梁non-uniform cross-section beam吊车梁crane girder制动构件brake member承重墙load-bearing wall抗风柱wind-resistant column柱间支撑column bracing疲劳验算fatigue analysis稳定计算stability calculation变形验算deformation analysis杆系结构 structural system composed of bar无侧移框架 frame without sidesway吊车荷载 crane load吊车竖向荷载标准值 characterisitic V alue of V ertical crane load截面刚度 rigidity of section结构侧移刚度 lateral displacement stiffness of structure计算跨度 effective span铰接 hinged connection刚接 rigid connection柔性连接 flexible connection实腹式钢柱 solid-web steel column腹板 web plate连接板 connecting plate节点板 gusset plate填板 filler plate纵向加劲肋 longitudinal stiffener横向加劲肋 transverse stiffener钢构件容许长细比 allowable slenderness ratio of steel member翼缘板外伸宽度 outstanding width of flange2. 选择(1)梯形钢屋架受压杆件,其合力的截面形式,应使所选截面形式尽量满足(A )的要求。
A 等稳定B 等刚度C 等强度D 计算长度相等(2)为了保证两个角钢组成的T 形截面共同工作,在两个角钢肢间应设置垫板,压杆垫板间应满足140d l i ,式中,1i 为图中(C )单角钢对1-1轴的回转半径。
(3)梯形钢屋架的节点板厚度,是根据(D)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)屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的(C)A端竖杆处 B 下弦中间C下弦端节间D谢腹杆处(5)屋盖中设置的刚性系杆(A)A可以受压B只能受拉C 可以受弯D可以受压和受弯(6)梯形屋架的端斜杆和受较大节间荷载作用的屋架上弦杆的合理截面形式是两个(C)A等肢角钢相连B不等肢角钢相连C 不等肢角钢长肢相连D等肢角钢十字相连7、为了避免屋架杆件的自重作用产生过大的挠度,在动力荷载的作用下产生剧烈振动,应使杆件(支撑作为屋架弦杆的侧向支撑点,减小弦杆在屋架平面外的计算长度,保证受压弦杆侧向稳定)8、梯形屋架采用再分式腹杆,主要原因(A)A、减少上弦压力B、减小下弦压力C、避免上弦承受局部弯矩D、减少腹杆内力9、钢屋架结点板厚度一般根据所连接的杆件内力大小确定,但不小于(D)mm。
A、 2B、3C、4D、610、屋架的支座斜杆,在平面内的计算长度取(A),该杆件长度为L。
P221A、LB、0.8LC、0.9LD、2L三、填空(1)屋架上弦为压杆,其承载能力由(长细比)控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由(强度和长细比)控制。
(2)垂直于屋面坡度放置的檩条,按()设计。
(3)当上下弦横向水平支撑设在第二柱间时,应在第一柱间设(刚性系杆)以传递山墙风(4)屋架外形应与(屋面材料要求的排水坡度)向适应。
同时,屋架的外形应考虑到在制造简单的条件下尽量与(弯矩图)接近,使弦杆的内力差别较小。
(5)由双角钢组成的十字形和T形截面轴心受压腹杆,都属于b类截面,仅需(在两角钢之间加设填板)即可是压杆对二主轴的稳定性相等。
(6)为了是当层厂房纵向构件在温度变化时较自由的伸缩,下层支撑应设置在(温度区段)中部。
(7)三角形屋架的腹杆布置常用的有(芬克)式、(人字)式,其中(芬克)屋架因为压杆短、(拉杆)长,受力相对合理,使用较为方便。
8、能承受压力的系杆是(刚性)系杆,只能承受拉力而不能承受压力的杆件是(柔性)系杆。
9、两角钢组成的杆件上垫板间距,对拉杆不应大于(80i)对压杆不应大于(40i)。
10、压杆的平面外计算长度范围内垫板数不得少于(1)个。
11、弦杆在屋架平面外的计算长度等于弦杆(侧向支撑点)之间的距离。
12、(下弦横向水平)支撑一般设置在屋架两端的下弦,当某一横向排架受到吊车横向刹车力作用时,可减小排架的(计算高度)。
13、屋盖作用之一是保证结构安装时的(稳定与方便)。
3、基本概念填空:1屋架由哪几部分构成?2杆件截面是如何选择的?答:对轴心受拉杆件由强度要求计算所需的面积,同时应满足长细比要求。
对轴心受压杆件和压弯构件,要计算强度,整体稳定,局部稳定和长细比。
3平面内、外的计算长度如何确定?与那些因素有关?答:(1)桁架平面内①在理想桁架中,压杆在桁架平面内的计算长度应等于节点中心间的距离即杆件的几何长度l,但由于实际上桁架节点具有一定的刚性,杆件两端均系弹性嵌固。
②汇交与节点中的拉杆数量↗,产生的约束左右↗,压杆在节点处嵌固程度↗,计算长度↘,故视节点嵌固程度确定各杆件计算长度。
(2)桁架平面外屋架弦杆在平面外的计算长度,应取侧向支承点间的距离①上弦:一般取上弦横向水平支撑的节间长度A有檩屋盖中,如檩条与横向水平支承的交叉点用节点板焊接牢,则此檩条可视为弦杆支承点B无檩屋盖中,一般取两块屋面板宽,但不大于3.0m②下弦:视有无纵向水平支撑,取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆的距离③腹板:因节点在桁架平面外的刚度很小,对杆件没有什么嵌固作用,故所有腹杆均取Loy=Lo4屋盖支撑、柱间支撑的作用及布置原则是什么?答: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④保证结构安装时的稳定与方便屋盖支撑的布置原则:柱间支撑的作用:①组成坚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度②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③可作为框架柱在框架平面外的支点,减少柱在框架平面外的计算长度柱间支撑的布置原则:5平板式网架有哪些分类方法?有哪些类型?受力有哪些特点?答:按结构组成分①双层网架②三层网架按支撑情况分①周边支承②点支承③周边支承与点支撑混合④三边支承一边开口按网架组成情况①由两向或三向组成平面桁架组成的交叉桁架体系②由三角锥体或四角锥体组成的空间桁架角锥体系6组合梁的计算假定有哪些?一般采用什么方法进行设计?组合板呢?答:组合梁计算的基本假定:①组合梁变形符合平面假定,即截面受弯后仍保持平面②钢梁与混凝土翼板之间的相互连接时可靠的,虽然有微小的相对位移,但可忽略不计③钢材与混凝土均为理想的弹塑性体④忽略钢筋混凝土翼板受压区中钢筋的作用⑤假定剪力全部由钢梁承受,同时,不考虑剪力对组合梁抗弯承载力的影响组合梁的截面计算有弹性分析法和塑性分析法两种。
一般用塑性分析法。
7什么是滞回曲线?滞回曲线有什么特点?如何根据滞回曲线来判断构件的受力性能?如何根据滞回曲线来比较构件动力性能的优缺点?答:滞回曲线:将同一规格试件分别在单调受拉,受压荷载下得到的荷载—变形曲线叠放在一个图中,这样反复循环的荷载—变形曲线称为滞回曲线。
特点:滞回曲线是以变形为横轴,荷载为纵轴做出的图形,曲线所围面积具有能量的量纲,它反映了在反复荷载作用下,构件通过塑性变形能对外界输入功进行消耗。
根据滞回曲线判断构件的受力性能:在同一种的循环位移下,滞回曲线环越饱满,表明构件的塑性变形能越大。
滞回曲线所包围的面积越大,则构件的耗能能力越强。
3、问答1.柱网布置的原则?<1>满足生产工艺的要求<2>满足结构的要求(尽可能将柱布置在同一横向轴线上)<3>符合经济合理的要求<4>符合柱距规定要求(跨度L<=18m时,跨度宜采用3m 的倍数,跨度L>18m时,跨度宜采用6m的倍数)2.设置温度伸缩缝的原因以及温度伸缩缝的一般做法?原因:温度变化将引起结构变形,使厂房结构产生温度应力。
故当厂房平面尺寸较大时,为避免产生过大的温度变形和温度压力,应在厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。
做法:<1>温度伸缩缝最普遍的做法使设置双柱,即在缝的两旁布置两个无任何纵向构件联系的横向框架,使温度伸缩缝的中线和定位轴线重合<2>在设备布置条件不允许时,可采用插入距的方式,将缝两旁的柱放在同一基础上,其轴线间距一般采用1m<3>为了节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝,即在纵向构件(如托架、吊车梁)等支座处设置滑动支座,以使这些构件有伸缩的余地。
3.柱顶节点铰接与刚接的优缺点?优点:<1>柱顶铰接的框架对基础不均匀沉陷及温度敏感性小,节点构造容易处理,且屋架端部不产生弯矩,下弦杆始终受拉,可免去下弦支撑<2>铰接时下柱弯矩较大,厂房横向刚度差。
缺点:厂房较高,吊车的起重量大,对厂房刚度要求较高时,常采用柱顶刚接方案4.柱间支撑的作用(纵向框架)和布置原则?作用:<1>组成坚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度<2>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<3>可作为框架柱在框架平面外的支点,减少柱在框架平面外的计算长度。
布置原则:<1>为了使纵向构件在温度发生变化时能较自由地伸缩,下层支撑设在温度区段中部<2>当吊车位置高而车间总长度又很短时,下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力,而对厂房的纵向刚度却能提高很多<3>温度区段大于90m时,在1/3点和2/3点处各设一道支撑,以免传力路径太长<4>为了传递风力,上层支撑需要布置在温度区段端部,此外,有下层支撑处也应布置上层支撑<5>下层柱间支撑应在柱的两个肢平面内成对设置5.两类屋盖体系的特点和适用场合(1)无檩屋盖①特点采用无檩屋盖的厂房,屋面刚度大,耐久性高,但由于屋面板的自重大,从而屋架和柱的荷载增加,且由于大型屋面板与屋架上想干的焊接常常得不到保证,只能有限地考虑它的空间作用,屋盖支撑不能取消②适用范围无檩唔该一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面(2)有檩屋盖①特点采用彩色压型钢板和压型铝板作屋面板材料的有檩屋盖体系,制作方便,施工速度快,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,能有效地传递屋面纵横方向的水平力(包括风载及吊车制动力等),能提高屋面的整体刚度②适用范围适用于有檩屋盖常用于轻型屋面材料的情况6.屋架形式及适用范围(1)三角形桁架①适用范围适用于陡坡屋面(i>1/3)的有檩屋盖体系②形式腹杆布置常采用的有芬克式和人字式A芬克式腹杆较多,但压杆短、拉杆长,受力合理B人字式腹杆节点较少,但受压腹杆较长适用于跨度较小的情况(<18M)(2)梯形屋架①适用范围适用于屋面坡度较为平缓的无檩唔该体系②形式腹杆体系可采用单斜式、人字式和再分式。