中南大学房屋钢结构试题及答案
钢结构复习题及答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构》一、填空题1． 钢结构设计中，承载能力极限状态的设计内容包括：静力强度 动力强度 稳定 2．影响疲劳强度最主要的因素是 构造状况 作用的应力幅 重复荷载的循环次数3．在螺栓的五种破坏形式中，其中 螺栓杆被剪断 板件被挤压破坏 板件净截面强度不够 须通过计算来保证。
4．梁的强度计算包括 弯曲正应力 剪应力 局部压应力 折算应力 5．轴心受压格构式构件绕虚轴屈曲时，单位剪切角γ1 不能忽略，因而绕虚轴的长细比λx 要采用 换算长细比λx0。
6．提高轴心受压构件临界应力的措施有 加强约束、见减小构件自由长度、提高构件抗弯刚度 7．当构件轴心受压时，构件可能以 弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳 等形式丧失稳定而破坏。
8．实腹梁和柱腹板局部稳定的验算属于 承载能力 极限状态，柱子长细比的验算属于 正常使用 极限状态，梁截面按弹性设计属于 承载能力 极限状态。
9．螺栓抗剪连接的破坏方式包括 栓杆剪断、孔壁承压破坏、板件拉断 、栓杆弯曲、板件剪坏 10．为防止梁的整体失稳,可在梁的 上 翼缘密铺铺板。
11．常用的连接形式有 焊接连接，螺栓连接，铆钉连接12．压弯构件在弯矩作用平面外的失稳属于 分岔失稳（失稳类别）。
13．在不同质量等级的同一类钢材(如Q235A,B,C,D 四个等级的钢材)，它们的屈服点强度和伸长率都一样，只是它们的 化学成分，冲击韧性 指标有所不同。
14．在静力或间接动力荷载作用下正面角焊缝的强度设计增大系数βf ＝1.2但对直接承受动力荷载的结构应取βf ＝1.015．普通螺栓连接受剪时，限制端距e ≥2d ，是为了避免钢板被 冲剪 破坏。
16．轴心受拉构件计算的内容有 强度，刚度。
17．设计采用大型屋面板的铰支撑梯形钢屋架下弦杆截面时如节间距离为l ，则屋架下弦杆在屋架平面内的计算长度应取L 18．轴心受力的两块板通过对接斜焊缝连接时，只要使焊缝轴线与N 力之间的夹角θ满足 1.5tg θ≤ 条件时，对接斜焊缝的强度就不会低于母材的强度，因而也就不必在进行计算。
钢结构设计原理考试复习题及参考答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构设计原理》一、填空题1. 钢结构计算的两种极限状态是和。
2. 钢结构具有、、、、和等特点。
3. 钢材的破坏形式有和。
4. 影响钢材性能的主要因素有、、、、、、和。
5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、和。
7. 钢结构的连接方法有、和。
8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。
12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。
13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
二、问答题1.钢结构具有哪些特点2.钢结构的合理应用范围是什么3.钢结构对材料性能有哪些要求4.钢材的主要机械性能指标是什么各由什么试验得到5.影响钢材性能的主要因素是什么6.什么是钢材的疲劳影响钢材疲劳的主要因素有哪些7.选用钢材通常应考虑哪些因素8.钢结构有哪些连接方法各有什么优缺点9.焊缝可能存在的缺陷有哪些10.焊缝的质量级别有几级各有哪些具体检验要求11.对接焊缝的构造要求有哪些12.角焊缝的计算假定是什么角焊缝有哪些主要构造要求13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同15.螺栓的排列有哪些构造要求16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的哪些是通过构造措施来防止的如何防止17.高强度螺栓的级和级代表什么含义18.轴心压杆有哪些屈曲形式19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比21.什么叫钢梁丧失整体稳定影响钢梁整体稳定的主要因素是什么提高钢梁整体稳定的有效措施是什么22.什么叫钢梁丧失局部稳定怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同三、计算题f w f=160N/mm2。
中南大学钢结构作业参考答案
《钢结构》作业参考答案作业一一、填空题：1.235N/mm 2；B ；沸腾钢；E43型。
2.脆性 3.铁4.弹性阶段；屈服阶段；强化阶段；颈缩阶段5.计算长度与回转半径 强度高，塑性和韧性好；6.y f 和u f7.塑性变形能力和冶金质量 8.S 和P 9.250℃10.残余应力使构件的刚度降低，使构件的稳定承载力降低，且对弱轴的影响比强轴大11.易腐蚀和耐热不耐火 12.δ5和δ10 13.不同温度下的冲击韧性指标 14.采用一般工艺就可完成合格的焊缝的性能15.构件有裂纹、孔洞、刻痕、凹角及截面突变时，在缺陷处出现高峰应力的现象 16.高度为200毫米厚度为a 类的热轧普通工字钢截面二、选择题：1.A2.B3.C4.C5.B6.A7.D8.B9.C 10.B 11.A 12.D 13.A三、简答题：1.答：Q235钢材单向拉伸的应力---应变图如下图所示。
（1）弹性阶段：OAE 段pfe f 为弹性极限。
（2）弹塑性阶段：EC 段 yf yε为屈服应变。
（3）屈服阶段：CF 段。
（4）强化阶段：FB 段 u f （5）颈缩阶段：BD 段t ε2.度；伸长率；弹性模量。
3.随着时间的增长，钢材中少量的以固溶体形式存在于纯铁体结晶中的碳和氮化物将逐渐地从晶体中析出，形成自由的碳化物和氮化物微粒，散布于晶粒之间，对纯铁体的变形起着遏制作用，使4.5.根据给定的图形，简单说明温度对钢材性能的主要影响（5分）。
（a ） （b ）答：（a ）图表示正温范围：随着温度的提高，钢材的强度降低。
200 O C 以内变化不大，430-540OC ，强度急剧下降， 600 O C 强度很低不能承载。
（250 OC 附近有兰脆现象）（b ）图表示负温范围：负温范围强度提高，变形能力减小，材料转脆，对冲击韧性的影响十分突出。
（在T1和T2之间称为温度转换区，材料的由韧性破坏到脆性破坏是在这一区间完成的）。
作业二一．填空题：1.902.强度，刚度，稳定3.弯曲，扭转，弯扭4.较厚焊件的厚度5.强度高，塑性和韧性好6.单位剪切角γ1 换算长细比λx 0二．选择题： 1.A 2.C 3．D三．简答题：1.答：格构式轴心受压构件绕虚轴发生弯曲失稳时，因为剪力要由比较柔弱的缀材负担，剪切变形较大，导致构件产生较大的附加变形，它对构件临界力的降低是不能忽略的，经理论分析，用换算长细比λox 代替对x 轴的长细比λx ，就可以确定考虑缀才剪切变形影响的格构式轴心受压构件的临界力。
(整理)钢结构设计原理考试复习题及参考答案
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案《钢结构设计原理》一、填空题1. 钢结构计算的两种极限状态是和。
2. 钢结构具有、、、、和等特点。
3. 钢材的破坏形式有和。
4. 影响钢材性能的主要因素有、、、、、、和。
5. 影响钢材疲劳的主要因素有、、、6. 建筑钢材的主要机械性能指标是、、、和。
7. 钢结构的连接方法有、和。
8. 角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于。
侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即、、、、和。
10. 高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
11. 轴心压杆可能的屈曲形式有、、和。
12. 轴心受压构件的稳定系数 与、和有关。
13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是、和。
14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
二、问答题1.钢结构具有哪些特点？2.钢结构的合理应用范围是什么？3.钢结构对材料性能有哪些要求？4.钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？5.影响钢材性能的主要因素是什么？6.什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？7.选用钢材通常应考虑哪些因素？8.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？9.焊缝可能存在的缺陷有哪些？10.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？11.对接焊缝的构造要求有哪些？12.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？13.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？14.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？15.螺栓的排列有哪些构造要求？16.普通螺栓抗剪连接中，有可能出现哪几种破坏形式？具体设计时，哪些破坏形式是通过计算来防止的？哪些是通过构造措施来防止的？如何防止？17.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？18.轴心压杆有哪些屈曲形式？19.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？20.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？21.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？22.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？23.压弯构件的整体稳定计算与轴心受压构件有何不同？24.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？三、计算题f w f=160N/mm2。
中南大学钢结构设计原理考题题库
粗制螺栓 d=20mm，孔径 d0=21.5mm。
中南大学钢结构设计原理考试必备
8.图示一用 M20 普通螺栓的钢板拼接接头，钢材为 Q235，ƒ＝215 N/mm2。试计算接头所
能承受的最大轴心力设计值
Nmax。螺栓
M20，孔径
21.5mm，
f
b v
=130N/mm2，
f
b c
=305
N/mm2。
9.用轧制工字钢 I36a（材料 Q235）做成的 10m 长两端铰接柱，轴心压力的设计值为 650kN， 在腹板平面承受均布荷载设计值 q＝6.24kN/m。试计算此压弯柱在弯矩作用平面内的稳 定有无保证？为保证弯矩作用平面外的稳定，需设置几个侧向中间支承点？ 已知：A=76.3cm2，Wx＝875cm3，ix＝14.4cm，iy＝2.69cm，f＝215N/mm2。
中南大学钢结构设计原理考试必备
2.已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱，长 10.0m，截面由 2I32a 组成，两肢件之间的 距离 300cm，如图所示，尺寸单位 mm。试求该柱最大长细比。 注：一个 I32a 的截面面积 A = 67cm2，惯性矩 Iy =11080cm4，Ix1 = 460cm4
中南大学钢结构设计原理考试必备
钢结构设计原理（含答案）
一、 填空题：
1.钢结构计算的两种极限状态是
和
。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是
和
。
3.高强度螺栓预拉力设计值与
和
有关。
4.钢材的破坏形式有
和
。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用
的方法来保证，而腹板的
局部稳定则常采用
的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与
钢结构设计原理复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案钢结构设计原理一、填空题：1.钢结构计算的两种极限状态是和。
2.提高钢梁整体稳定性的有效途径是和。
3.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
4.钢材的破坏形式有和。
5.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用的方法来保证，而腹板的局部稳定则常采用的方法来解决。
6.高强度螺栓预拉力设计值与和有关。
7.角焊缝的计算长度不得小于，也不得小于；侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于。
8.轴心受压构件的稳定系数φ与、和有关。
9.钢结构的连接方法有、和。
10.影响钢材疲劳的主要因素有、和。
11.从形状看，纯弯曲的弯矩图为，均布荷载的弯矩图为，跨中央一个集中荷载的弯矩图为。
12.轴心压杆可能的屈曲形式有、和。
13.钢结构设计的基本原则是、、和。
14.按焊缝和截面形式不同，直角焊缝可分为、、和等。
15.对于轴心受力构件，型钢截面可分为和；组合截面可分为和。
16.影响钢梁整体稳定的主要因素有、、、和。
二、问答题：1.高强度螺栓的8.8级和10.9级代表什么含义？2.焊缝可能存在哪些缺陷？3.简述钢梁在最大刚度平面内受荷载作用而丧失整体稳定的现象及影响钢梁整体稳定的主要因素。
4.建筑钢材有哪些主要机械性能指标？分别由什么试验确定？5.什么是钢材的疲劳？6.选用钢材通常应考虑哪些因素？7.在考虑实际轴心压杆的临界力时应考虑哪些初始缺陷的影响？8.焊缝的质量级别有几级？各有哪些具体检验要求？9.普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接，在抗剪连接中，它们的传力方式和破坏形式有何不同？10.在计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，对虚轴为什么要采用换算长细比？11.轴心压杆有哪些屈曲形式？12.压弯构件的局部稳定计算与轴心受压构件有何不同？13.在抗剪连接中，普通螺栓连接和摩擦型高强度螺栓连接的传力方式和破坏形式有何不同？14.钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？15.对接焊缝的构造有哪些要求？16.焊接残余应力和焊接残余变形是如何产生的？焊接残余应力和焊接残余变形对结构性能有何影响？减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法有哪些？17.什么叫钢梁丧失整体稳定？影响钢梁整体稳定的主要因素是什么？提高钢梁整体稳定的有效措施是什么？18.角焊缝的计算假定是什么？角焊缝有哪些主要构造要求？19.螺栓的排列有哪些构造要求？20.什么叫钢梁丧失局部稳定？怎样验算组合钢梁翼缘和腹板的局部稳定？三、计算题：1.一简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值为10.2kN/m（不包括梁自重），活载标准值为25kN/m，假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑。
房屋钢结构复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案房屋钢结构一、填空题：1.门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 ,在雨水较多的地区取其中的较大值;2.在设置柱间支撑的开间,应同时设置 ,以构成几何不变体系;3.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系杆;4.冷弯薄壁构件设计时,为了节省钢材,允许板件 ,并利用其强度进行设计;5.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 ;6.钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置 ;7.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由控制；下弦杆为拉杆,其截面尺寸由确定;= L,在屋架8.梯形钢屋架,除端腹杆以外的一般腹杆,在屋架平面内的计算长度Lox= L,其中L为杆件的几何长度;平面外的计算长度Loy9.拉条的作用是 ;10.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接,设置檩托的目的是 ;11.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连,一般做成十字形截面,这时它的计算长度是 ;12.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;13.屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于 ;14.桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取之间的距离;15.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;16.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;17.吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用,即、和 ;18.门式刚架的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于 ,横向不大于 ,超过规定则需设置 ;19.高层建筑一般由荷载控制设计,大跨度结构一般由荷载控制设计;20.压型钢板组合楼板中,钢梁上翼缘通长设置栓钉连接件,主要目的是保证楼板和钢梁之间能可靠地传递 ;21.钢屋架的外形主要有、和三种形状;22.螺栓球节点的球径由、和等决定;23.钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成,为使两个角钢组成的杆件起整体作用,应设置 ;24.屋架节点板上,腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于 ;二、不定项选择题：1.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2.普通钢屋架的受压杆件中,两个侧向固定点之间A.垫板数不宜少于两个B.垫板数不宜少于一个C.垫板数不宜多于两个D.可不设垫板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檩托上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5.十字交叉形柱间支撑,采用单角钢且两杆在交叉点不中断,支撑两端节点中心间距交叉点不作为节点为L.,按拉杆设计时,支撑平面外的计算长度应为下列何项所示A.0.5LB.0.7LC.0.9LD.1.0L6.屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于A.120mB.80mC.60mD.40m7.门式刚架的柱脚,当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时,则应采用柱脚;A.铰接B.刚接C.刚接或铰接8.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9.门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 ,在雨水较多的地区取其中的较大值;A.1/20—1/8B.1/30—1/8C.1/20—1/5D.1/30—1/510.螺栓排列应符合构造要求,通常螺栓端距不应小于倍螺栓孔径,两排螺栓之间的最小距离为倍螺栓直径;A.2B.3C.4D.511.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12.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,宜采用的办法,用来承受吊车的横向水平力;A.加强上翼缘B.加强下翼缘C.设制动梁D.设制动桁架13.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／m22 C.0.3kN／m2214.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15.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16.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17.在设置柱间支撑的开间,应同时设置 ,以构成几何不变体系;A.屋盖纵向支撑B.屋盖横向支撑C.刚性系杆D.柔性系杆18.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由控制；下弦杆为拉杆,其截面尺寸由确定;A.强度B.刚度C.整体稳定D.局部稳定三、问答题：1.试述屋面支撑的种类及作用;2.试述空间杆系有限元法的基本假定;3.试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求;4.简述轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则5.简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则;6.为何冷弯薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截面特性以有效截面为准;7.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;8.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;9.举出两种常见的网壳结构的基本形式,并简述其特点;10.高层钢结构体系的主要类型;11.在进行梯形屋架设计时,为什么要考虑半跨荷载作用12.变截面门式刚架为什么不能用塑性设计13.为减小风压作用,多高层房屋结构应采用怎样的平面形式,为减小风荷载下扭转振动呢四、作图题：1.完成下列主次梁铰接和刚接连接;2.分别绘出铰接和刚接柱脚节点;3.完成下图中的下弦拼接节点;4.完成下图中的上弦拼接节点;五、计算题：1.图示梯形物架由Q235钢材制作;已知斜腹杆AB所受拉力为150kN,几何长度L=3400mm,杆件采用2L50 X 5角钢,其截面面积A=9.6cm2,绕x,y轴的回转半径分别为i x =1.53cm,iy=2.38cm,设计强度f=215N/mm2,λ=350,试确定在此条件下AB杆是否能够满足要求;2.如图所示,一梁柱刚接节点,钢材均为Q235,梁截面尺寸如图所示;其翼缘经焊透的对接焊缝与柱相连焊接时未用引弧板,腹板通过10.9及摩擦型高强螺栓M20和角钢连接于柱.计算时可假定翼缘焊缝与腹板螺栓孔在同一截面,该截面弯矩与剪力设计值分别为100kN·m和42kN;焊缝抗拉、抗压和抗弯强度设计值均为215kN/mm2,抗剪强度设计值为125kN/mm2,螺栓预应力为155kN,抗滑移系数为0.45;1试验算翼缘焊缝的连接是否满足强度要求；2试验算腹板螺栓的连接是否满足强度要求;3.轴心受压柱,轴心压力设计值包括自重为3000kN,两端铰接;钢材为Q235钢,要求确定底板尺寸B及靴梁高度h;已知：基础混凝土局部承压强度设计值fc=8N/mm2,底板单个锚栓孔面积A0=594mm2,靴梁厚度14mm,与柱焊接角焊缝hf=10mm,f wf=160N/mm2;4.一实腹式轴心受压柱,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验算局部稳定性参考答案一、填空题：1.1/20-1/82.屋盖横向支撑3.刚性4.受压屈曲,屈曲后强度5.隅撑6.垫板7.稳定,强度8.0.8,1.09.防止檩条变形和扭转并且提供x轴方向的中间支撑10.为了防止檩条端部截面的扭转,以增强其整体稳定性; 11.0.9L 12.焊透的k型坡口焊缝13.60m 14.横向支撑点 15.刚性,柔性 16.2 17.竖向荷载,横向水平荷载、纵向水平荷载18.300m、150m、伸缩缝 19.水平、竖向 20.水平剪力 21.三角形、梯形、平行弦杆22.螺栓直径、螺栓拧入球体的长度、相邻圆钢管杆件轴线夹角23.垫板24.20mm二、不定项选择题：1.A2.A3.D4.B5.D6.C7.B8.D9.A 10.AB11.A 12.A 13.AC 14.C 15.C 16.C 17.B 18.C三、问答题：1.试述屋面支撑的种类及作用;答：种类：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖向支撑、系杆;作用：1.保证屋盖结构的几何稳定性；2.保证屋盖结构的空间刚度和整体性；3.为受压弦杆提供侧向支撑点；4.承受和传递纵向水平力；5.保证结构在安装和架设过程中的稳定性;2.试述空间杆系有限元法的基本假定;答：1网架的节点为空间铰接节点,杆件只承受轴力；2结构材料为完全弹性,在荷载作用下网架变形很小,符合小变形理论;3.试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求;答：作用：承受山墙传来的风荷载;布置要求：上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m;当房屋纵向长度较大时,应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑;4.简述轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则;答：当檩条跨度大于4m时,应在檩条跨中位置设置拉条;当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条;5.简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则;答：在房屋或每个温度区段或分期建设区段的端部第一或第二个开间,设置柱间支撑；柱间支撑的间距一般取30-45m,当房屋较长时,应在中部增设柱间支撑；当房屋宽度大于60m 时,内列柱宜适当设置柱间支撑；当房屋高度较大时,柱间支撑应分层设置; 在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑沿刚架横梁上表面;在边柱柱顶、屋脊、及多跨刚架的中柱柱顶,应沿房屋全长设置刚性系杆；若端部支撑设在端部第二开间,在第一开间的相应位置应设置刚性系杆;6.为何冷弯薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截面特性以有效截面为准;答：压型钢板和用于檩条,墙梁的卷边槽钢和Z形钢都属于冷弯薄壁构件,这类构件允许板件受压屈曲并列用其屈曲后强度;因此,在其强度和稳定性计算公式中截面特性一般以有效截面为准;7.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;8.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;答：单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有以下特点：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;9.举出两种常见的网壳结构的基本形式,并简述其特点;答：平面桁架系网架：此类网架上下弦杆长度相等,上下弦杆与腹杆位于同一垂直平面内;一般情况下竖杆受压,斜杆受拉;斜腹杆与弦杆夹角宜在40°－60°之间;四角锥体系网架：四角锥体系网架是由若干倒置的四角锥按一定规律组成;网架上下弦平面均为方形网格,下弦节点均在上弦网格形心的投影线上,与上弦网格四个节点用斜腹杆相连;通过改变上下弦的位置、方向,并适当地抽去一些弦杆和腹杆,可得到各种形式的四角锥网架;10.高层钢结构体系的主要类型答：框架结构体系,框架—剪力墙结构体系,框架—支撑结构体系,框架—核心筒结构体系;11.梯形屋架设计时为什么靠考虑半跨荷载作用答：屋架中部某些斜杆,在全跨荷载时受拉而在半跨荷载时可能变成受压,半跨荷载是指活荷载、雪荷载或某些厂房的积灰荷载作用在屋盖半边的情况,以及施工过程中由一侧开始安装大型屋面板所所产生的情况;所以内力计算除按满跨荷载计算外,还要按半跨荷载进行计算,以便找出各个杆件可能的最不利内力;12.变截面门式刚架为什么不能采用塑性设计答：变截面门式刚架达到极限承载力时,可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系;13.为减小风压作用,多高层房屋结构应采用怎样的平面形势,为减小风荷载下扭转振动呢答：减小风压作用：首选用光滑曲线构成的凸平面形式,以减小风荷载体型;减小风荷载下的扭转振动：采用中心对称或双轴对称的平面形式;四、作图题：1.分别绘出梁柱刚接和铰接节点;梁柱铰接梁柱刚接2.分别绘出铰接和刚接柱脚节点;3.完成下图中的下弦拼接节点;4.完成下图中的上弦拼接节点;五、计算题：1.解：强度要求σ=156.3N/mm2<f=215N/mm2长细比要求l=2720mmox=3400mmloyλx=177.8<λ=350λy=142.8<λ=350强度、刚度都满足要求;计算支撑加劲肋整体稳定性时,面积包括两侧各yf 235t 15w 范围内腹板; 对于本题仅右侧15x10=150mm 范围;此时：A=170x16+150x10=4220mm 2;设水平对称轴为x ：I x =6.55x106mm 4 I x =Ix/A 1/2=39.4mm ,λx=l 0/I x =32.5; T 型截面属C 类,查表得ψ=0.887N/ψA=205.7N/mm 2<f=215N/mm 2所以整体稳定满足要求;2.解：1翼缘焊缝及腹板螺栓受力：腹板分担的弯距按 计算,剪力全部由腹板承担;梁截面惯性矩：I=21609cm 4梁腹板惯性矩：I w =3544cm 4梁腹板连接处弯矩为：M w =16.4kN·m梁翼缘连接处弯矩为：M 1=83.6kN·m2验算翼缘焊缝强度翼缘分担的弯矩由上下两条焊缝受拉或受压来承担一侧翼缘焊缝所承受的轴力为：N=215.5kNб=94.52N/mm 2<f=215N/mm 2翼缘焊缝强度满足要求;3验算腹板高强螺栓强度10.9级,M20高强螺栓,预应力P=155kN,该高强螺栓的抗滑移系数μ=0.45 a.高强螺栓受力V=42kN,M=16.4kN·mb.验算高强螺栓的强度扭矩产生的螺栓中的最大水平剪力值为：N x =54667N剪力产生的每个螺栓的剪力为：N y =10.5kN因此一个螺栓承受的最大剪力为55.7kN一个高强螺栓的抗剪承受力：N v b =0.9n f μP=62.775kN3.解：mmB mm B mm A f N B c 620,3.613,3761882594810300022302===⨯+⨯=⨯+≥取得 靴梁计算：靴梁受到的均布反力mm N q /1042.2620210300033⨯=⨯⨯= 靴梁与柱焊接处弯矩、剪力最大,此时,根据靴梁与柱的焊缝连接,需要靴梁的高度h 为： 得mm h 680≥经验算,靴梁强度满足要求,所以靴梁高度为680mm;4.解：1验算整体稳定性对x 轴为b 类截面,对y 轴为c 类截面,查表：785.0850.0=>=y x ϕϕ22/215/9.222mm N f mm N AN y =>=ϕ,如果承受静力荷载,材料为镇静钢,则在允许范围之内;2验算局部稳定性a.翼缘 13.1532.511.010235)1.010(75.9=⨯+=+<=yf t b λ b.腹板 66.5032.515.025235)5.025(400=⨯+=+<=yw f t h λ 所以局部稳定均满足;。
房屋钢结构(中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案)
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案房屋钢结构一、填空题1.门式刚架结构通常用于跨度为 m，柱距为m，柱高为m的单层工业房屋或公共建筑。
2.门式刚架屋面的坡度宜取；挑檐长度宜为m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。
3.门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于；横向不大于 m。
超过规定则需设。
4.门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的。
5.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓-端板连接。
具体构造有、和三种形式。
6.压型钢板的板基厚度一般为mm。
7.屋面压型钢板侧向可采用、、等不同连接方式。
8.当檩条跨度（柱距）不超过m时，应优先选用实腹式檩条。
9.檩条在垂直地面的均布荷载作用下，按构件设计。
10.当檩条跨度大于m时，应在檩条跨中位置布置拉条；当檩条跨度大于m时，应在檩条跨度三分点处各布置一道拉条。
11.实腹式檩条可通过与刚架斜梁连接。
12.钢屋架中受压杆件的容许长细比为，只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为。
13.钢屋架的受压杆件，其合理的截面形式，应尽量对截面的两个主轴具有。
14.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据来选定的。
15.由两个角钢组成的T形截面杆件，为了保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离应设置。
16.钢屋架的轴心受拉杆件应进行和；钢屋架的轴心受压杆件应进行和。
17.梯形钢屋架的跨度大于等于m时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的。
18.网架按跨度分类时：大跨度为 m以上；中跨度为m，小跨度为 m以下。
19.当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选；上弦网格数可选。
L2为网架的短向跨度。
20.网架结构的容许挠度不应超过下列数值：用作屋盖时为；用作楼盖时为。
L2为网架的短向跨度。
21.网架屋面的排水坡度一般为。
22. 网架焊接空心球节点的直径D取决于、、等因素.23.网架焊接空心球节点的壁厚应根据由承载力验算公式确定，但不宜小于 mm 。
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中南大学现代远程教育课程考试
《房屋钢结构》试题
本人承诺：本试卷确为本人独立完成，若有违反愿意接受处理。
签名：______________学号：____________________专业：__________________学习中心：_________________
一、填空题：本大题8个小题15个空，每空2分，共30分。
请将答案填写在题中横线上。
1.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据来选定的。
2.网架屋面的排水坡度一般为。
3.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据腹杆最大内力来选定的。
但不得小于 mm。
4.屋架弦杆与腹杆，腹杆与腹杆之间的间隙不宜小于 mm。
5.梯形钢屋架的跨度大于等于时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的。
6.网架焊接空心球节点的壁厚，应根据公式确定，但不宜小于 mm。
7.网架焊接空心球节点的直径D取决于、、
等因素。
8.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用连接。
具体构造有、
和三种形式。
二、简答题：本大题5个小题，每小题6分，共30分。
1.简述墙架构件常用的截面形式。
2.对墙面压型刚板之间的侧向连接构造有哪些要求？
3.压型钢板的常用的截面形式是什么？板型如何表示？按波高如何分类？
4.简述门式刚架结构梁柱构件的截面形式及连接方法。
5.简述檩条的拉条和撑杆的布置原则。
三、设计题：本大题3个小题，第1小题10分，第2、3题各15分，共40分。
1.图示梯形屋架由Q235钢材制作。
已知斜腹杆AB所受拉力为150kN，几何长度L＝3400mm，杆件采
用2∟50×5角钢，其截面面积A=9.6cm2，绕x，y轴的回转半径分别为i x=1.53cm，i y=2.38cm，设计强度f=215N/mm2，[λ]=150，试确定在此条件下AB杆是否能够满足要求。
强度要求：
σ ＝150×1000/（9.6×100）
=156.3N/mm2<f=215N/mm2
长细比要求：
lox=0.8×3400=2720mm
loy=L=3400mm
λ x=2720/15.3=177.8>[λ ]=150
λy=142.8<[λ ]=150
强度满足要求, 刚度不满足要求。
f=160N/mm2，下弦角钢为2∟140×90×10，短肢相拼，2.已知某梯型钢屋架，钢材Q235F，f=215N/mm2，w
f
A n=44.6cm2，下弦最大轴心拉力为800kN，与节点板间的焊缝长度可达240mm，焊脚尺寸均为h f=8mm。
试
设计此梯形屋架下弦跨中拼接节点（节点板尺寸和腹杆与节点板间的焊缝可不设计）。
解：(1) 拼接角钢长度l
拼接角钢与下弦的连接焊缝长度l w：
因角钢厚度为10mm，取焊脚尺寸h f =8mm，
取l =600mm
(2) 下弦角钢与节点板间焊缝承载力验算：
下弦杆短肢相并
焊缝长l w1=240mm ，取h f=8mm，则
焊缝承载力满足要求。
3.已知三角形屋架的跨度为18m，钢材Q235，f=215N/mm2，屋架几何尺寸和形式如图所示，屋架设置
上弦横向支撑，上弦各杆轴心压力如图所用。
在平面内的计算长度为l ox=2423mm，在平面外的计算长度为l oy=2423mm。
现上弦拟采用2∟75×5组成的T形截面，截面类别为b类，稳定系数查下表，截面几何特征参数为A＝14.76cm2，i x=2.33cm，i y=3.3cm，节点板厚度为6mm，[λ]=150。
试验算该
上弦截面是否满足要求？
取轴心压力最大的杆件进行计算
λx=2423mm/2.33cm=104<[λ]=150
λy=2423mm/3.3cm=73.4<[λ]=150
查表，稳定系数ϕx=0.529
验算
f=N/(ϕ×A)=142.5×1000/(0.529×14.76×100)=182.5N/mm2<f=215N/mm2。