2014-2015学年第1学期《钢结构设计》复习提纲 建11级1-10班
2014-2015学年1学期《钢结构设计》复习提纲
一、钢平台结构设计
1、 简答题
1)平台结构由哪些构件组成?
平台结构主要由铺板、主次梁、柱、柱间支撑,以及梯子、栏杆等组成。 2)如何合理地进行平台钢结构的布置?
①满足工艺生产操作的要求,保证通行和操作的净空。
②确定平台结构的平面尺寸、标高、梁格及柱网布置时除满足使用要求外,梁柱的布置尚应考虑平台上的设备荷载和其他较大的集中荷载的位置以及大直径工业管道的吊挂等。
③平台结构的布置,应力求做到经济合理,传力直接明确。 ④在可能的条件下,平台的梁、板应尽量直接支撑在厂房柱、大型设备或其他结构上,以达到经济的目的。
⑤为便于制造,使构件简单,平台结构的主梁、次梁和柱,一般应优先采用热轧型钢,对于梁构件,以采用热轧工字型钢最为经济。 3)梁格布置的形式有哪些?
单项梁格;双向梁格;复式梁格。 4)平台柱的柱间支撑的形式有哪些? 交叉形;门形;隅撑;刚架形等。 5)平台铺板的形式有哪些?
按生产工艺:固定式;可拆卸式。 按构造:板式;箅条式;网格板式。 6)焊接组合截面梁的设计原则有哪些?
既要保证梁的强度、刚度、稳定性等要求,又要使钢材用量经济合理。 7)焊接组合截面平台梁的设计步骤有哪些? (1) 初步估算梁的截面尺寸
(一)梁的截面高度 ① 容许最大高度 ② 容许最小高度 ③ 经济高度
(二)腹板高度 (三)腹板厚度 (四)翼缘板尺寸
(2) 截面验算
8)实腹柱的设计步骤有哪些?
(1) 确定截面形式和钢材的牌号、轴心压力设计值、杆件的长度,并据此查出相
应的计算长度系数、抗压强度设计值。 (2) 假定杆件的长细比 (3) 截面尺寸的确定 (4) 截面几何特征值 (5) 轴心受压构件的验算 9)格构柱的设计步骤有哪些? (1) 分肢的截面选择
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(2) 分肢的间距确定 (3) 缀材的设计
10)平台梁宜采用哪些截面形式?
( 1 )热轧工字钢 ( 2 )热轧槽钢
( 3 )H型钢
( 4 )焊接工字钢
( 5 )加强翼缘的工字钢 (6 )焊接箱型截面
11)实腹式轴心受压柱进行截面选择时应考虑哪些原则?
1)柱截面面积的分布应尽量开展,以增大截面的惯性矩和回转半径,提高柱的整体
稳定和刚度;
2)两个主轴方向的长细比近可能接近,保证两个主轴方向等稳定性,以达到经济的效果;
3)便于与其他构件进行连接;
4)尽可能构造简单,制造省工,取材方便。 2、 设计题
1)平台铺板的设计 参考题型:《房屋钢结构设计》沈祖炎 中国建筑工业出版社P41 例题2-1 2)平台铺板加劲肋的设计
参考题型:《房屋钢结构设计》沈祖炎 中国建筑工业出版社P42 例题2-2 3)平台梁的设计 参考题型:《房屋钢结构设计》沈祖炎 中国建筑工业出版社P53 例题2-3
《钢结构》 戴国欣 武汉理工大学出版社P113 例题5-1
4)平台柱的设计(实腹柱的设计、格构柱的设计) 参考题型:《房屋钢结构设计》沈祖炎 中国建筑工业出版社P63 例题2-5
《钢结构》 戴国欣 武汉理工大学出版社P87 例题4-2
5)柱脚的设计(实腹柱柱脚的设计、格构柱柱脚的设计)
参考题型:《钢结构》 戴国欣 武汉理工大学出版社P101 例题4-5
《钢结构》 戴国欣 武汉理工大学出版社P234例题7-3
二、单层工业厂房设计
1、简答题
1)屋盖支撑的作用是什么?
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保证结构安装时得稳定与方便 2) 屋架的设计步骤有哪些?
①选择合理的形式,并确定其相应的主要尺寸。 ②屋架荷载汇集 ③屋架内力计算 ④内力组合 ⑤屋架杆件设计 ⑥节点设计
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3)常用普通钢屋架的类型有哪些? ①三角形②梯形③平行弦④人字型 4) 实腹式檩条的设计步骤有哪些?
① 荷载汇集
② 荷载组合 ③ 内力计算 ④ 截面验算
5)轻型钢屋架设计的形式?
三角形屋架
三角拱屋架 梭形屋架
6)屋盖结构的组成?
在工业与民用房屋建筑中,钢屋盖主要由屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架和支撑等构件组成。
7)屋盖体系分类及特点?
根据屋面材料和屋面布置情况,屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种。 无檩屋盖体系的优缺点:优点是屋盖横向刚度大,整体性好,构造简单,施工方
便。缺点是屋盖自重大,不利于抗震。
有檩屋盖体系的优缺点:优点是构件重量轻,用料省。缺点是屋盖构件数量较多,
构造较复杂,整体刚度较差。 8)普通钢屋架外形及选择?
屋架外形:三角形、梯形和平行弦。
屋架外形选择:应满足适用、经济和制造安装方便的原则
9) 普通钢屋架腹杆形式?
人字式、分克式、豪式(单斜式)再分式、交叉式和K式等。 10)屋架主要尺寸如何确定?
屋架的主要尺寸:跨度、高度和节间长度。
跨度应按使用和工艺的要求确定,同时要考虑结构布置的合理性。
高度应按经济、刚度、建筑等要求以及运输界限、屋面坡度等因素确定。 三角形屋架H =(1/6~1/4)L,
梯形屋架H = (10/~1/6)L,H0 = (1/16~1/10)L。
11)屋架系杆的布置原则?
在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆,屋脊节点及主要支承点处设置刚性系杆,天窗架侧腿处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆。当屋架横向支撑设在端 部第二柱间时,则第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。 12)厂房结构中柱间支撑的作用有哪些?
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地支点,减少柱在框架平面外地计算长度。
13)厂房结构的设计步骤有哪些?
首先要对厂房的建筑和结构进行合理的规划,使其满足工艺和使用要求,并考虑将来可能发生的生产流程变化和发展,然后根据工艺设计确定车间平面及高度方向的主要尺度,同时布置柱网和温度伸缩缝,选择主要承重框架的形式,并确定框架的主要尺寸;布置屋盖结构、吊车道结构、支撑体系及墙架体系。
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结构方案确定以后,即可按设计资料进行静力计算、构件及连接设计,最后绘制施工图,设计时应尽量采用构件及连接构造的标准图集。 14)单层厂房由哪些构件组成? ①横向框架 ②屋盖结构 ③支撑体系
④吊车梁和制动梁 ⑤墙架
15)单层厂房柱网布置的原则有哪些? ① 满足生产工艺要求 ② 满足结构要求
③ 符合经济合理的要求 ④ 符合柱距规定要求
16)单层厂房上的荷载和作用有哪些?
永久荷载:屋盖体系、柱、吊车梁、墙架、墙板及设备管道等的自重。
可变荷载:风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震作用等。
17)屋架构件节点的抗震构造应符合哪些要求?
(1)杆件轴线宜相交于节点中心。
(2)采用焊接空心球节点时,球体的壁厚不应小于相连杆件最大壁厚的1.3倍。当
设置加劲肋时,其厚度不应小于球壁的厚度。
(3)采用节点板连接各杆件时,其节点板的厚度不宜小于连接杆件最大壁厚的1.2
倍。
18)吊车梁上的荷载有哪些?如何计算或取值?
(1)吊车梁直接承受由吊车产生的三个方向的荷载:竖向荷载、横向水平荷载和纵
向水平荷载。
(2)竖向荷载包括吊车系统和自重物的自重以及吊车梁系统的自重。设计中用增大
轮压值得方法来考虑竖向轮压的动力效应。规范规定:对悬挂吊车(包括电动葫芦)以及轻、中级工作制软钩吊车,动力系数取1.05;对重级工作制的软钩吊车、硬钩吊车以及其他特种吊车,动力系数取1.1;计算疲劳和变形时,可不乘动力系数。
(3)横向水平荷载是有小车刹车时产生的水平制动力。根据荷载规范,吊车横向水
平荷载标准值应取横向小车重力g与额定起重量的重力Q之和乘以下列百分数
软钩吊车:Q?100kN时,取12%;
Q?150500kN时,取10% Q?750kN时,取8%
硬钩吊车:取20%
《钢结构设计规范》规定在计算重级工作制吊车梁(吊车桁架)及其制动结构的强度、稳定以及连接强度时,应考虑由吊车摆动引起的横向水平力(此水平力不与荷载规范规定的横向水平荷载同时考虑),作用于每个轮压处的摇摆力标准值可由下式进行计算:
Hk???Pk,max
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