1.1
、屋盖结构主要组成部分是哪些?它们的作用是什么?
A
、屋架:支撑于柱或托架,承受屋面板或檩条传来的荷载;
b
、天窗:屋架
跨度较大时,为了采光和通风的需要;
C
、支撑系统:用于增强屋架的侧向刚
度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定?/p>
1.2
、屋盖结构中有哪些支撑系统?支撑的作用是什么?
?/p>
1
?/p>
a
、上弦横向水平支?/p>
b
、下弦横向水平支?/p>
c
、上弦纵向水平支?/p>
d
?/p>
下弦纵向水平支撑
e
、垂直支?/p>
f
、系?/p>
?/p>
2
?/p>
a
、保证结构的空间整体?/p>
b
、为弦杆提供适当的侧向支撑点
c
、承担并
传递水平荷?/p>
d
、保证结构安装时的稳定与?/p>
1.3
、如何区分刚性系杆和柔性系杆?哪些位置需要设置刚性系杆?
答:
?/p>
1
)刚性系杆:能承受压力,柔性系杆:只能承受拉力
?/p>
2
)上弦平
面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用,因而可在屋架的屋脊和支座节
点处设置系杆,当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆?/p>
1.4
实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况?其优缺点是什么?
答:
?/p>
1
)实腹式檩条常用于跨度为
3~6m
的情况,构造简单,制造及安装?/p>
便(
2
)桁架式檩条用于跨度较大?/p>
>6m
)的情况,分为三种形式:
A
、平面桁
架式檩条,受力明确,用料省,但侧向刚度较差,必须设置拉条?/p>
B
?/p>
T
形桁
架式檩条?/p>
整体性差?/p>
应沿跨度全长设置钢箍?/p>
C
?/p>
空间桁架式檩条,
刚度好,
承载力大,不必设置拉条,安装方便,但是构造复杂,适用跨度和荷载较?/p>
的情?/p>
1.5
为什么檩条要布置拉条?/p>
答:为了给檩条提供侧向支撑,减小檩条沿屋面坡度方向的跨度,除了侧
?/p>
刚度较大的空间桁架式?/p>
T
形桁架式檩条外,
在实腹式檩条和平面桁?/p>
?/p>
檩条之间设置拉条?/p>
1.6
三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系?
答:
?/p>
1
)三角形屋架:屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型?/p>
面结构(
2
)梯形屋架:用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最
常用形式?/p>
3
)矩形屋架:用于托架或支撑体系中?/p>
4
)曲拱屋架:用于有特
殊要求的房屋?/p>
1.7
屋架的腹杆有哪些体系?各有什么特征?
答:
?/p>
1
)三角形腹杆:单斜杆式,长杆受拉,短杆受压,经济;人字式?/p>
腹杆数少,节点少,构造简单;芬克式,腹杆受力合理,可分开运输?/p>
?/p>
2
?/p>
梯形屋架:人字式,减少上弦节间短,有利于提高上弦承载力,避免上弦局
部受弯,受拉下弦节间长,可减少节点,便于制造;再分式,减少上弦节间
长度?/p>
3
)矩形屋架:人字式,腹杆数少,节点简?/p>
K
形,桁架高度高时可减
少竖杆长度交叉式,常用于承受反复荷载的桁架中,又是斜杆可用柔性杆?/p>
1.8
如何选择屋架构件截面?/p>
答:选择屋架杆件截面时,应注意选用肢宽而壁薄的角钢;屋架弦杆一?/p>
采用等截面,但对于跨?/p>
>24m
且弦杆内力相差较大的屋架,可在适当节间?/p>
改变截面,改变一次为宜?/p>
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?/p>
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。根据构
件受力按钢结构基本原理中介绍的方法选择截面?/p>
a
普通钢屋架的杆件一般采用等肢或不等肢角钢组成的
T
形截面或十字形截?/p>
b
对于屋架上弦杆,
宜采用两个不等肢角钢短肢相并而成?/p>
T
形截面形式;
?/p>
有节间荷载作用时,宜采用不等肢角钢长肢相?/p>
T
形截?/p>
c
对于受拉下弦杆,
可采用两个等肢角钢或不等肢角钢短肢相并组成的
T
形截
?/p>
d
对于屋架的支座斜杆及竖杆?/p>
可采用两个不等肢角钢长肢相并而成?/p>
T
形截
?/p>
e
屋架中其他腹杆,宜采用两个等肢角钢组成的
T
形截?/p>
f
与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用两个等肢角钢组成的十字形截面
1.9
如何确定屋架节点的节点板厚度?一个桁架的所有节点板厚度是否?/p>
同?
答:桁架节点板的厚度可根据腹杆(梯形屋架)或弦杆(三角形屋架)的
最大内力按?/p>
1-1
取用,节点板的最小厚度为
6mm
。在同一榀屋架中,除支
座处节点板比其他节点板厚
2mm
外,全屋架所有节点板的厚度应相同?/p>
1.10
、垫板的作用是什么?
答:支座节点的传力路线是:屋架杆件的内力通过连接焊缝传给节点板,
然后由节点板和加劲肋把力传给支座底板,最后传给柱子?/p>
1.12
为什么在屋架拼接节点要增加拼接角钢?
答:为了减轻节点板负担和保证整个屋架平面外的刚度?/p>
1.13
用钢管做桁架时,参数β的含义是什么?β的大小对节点承载力有何影
响?
答:β是支管外径与主管外径之比。β越大节点承载力越高
1.14
搭接支管的节点承载力如何随搭接率变化?/p>
答:根据
Ov
的大小,分为三种情况?/p>
25%
?/p>
Ov<50%,
增大?/p>
50%
?/p>
Ov<80%
?/p>
80%
?/p>
Ov<100%,
分别为一定值。详情见书?/p>
1.15
保证网架结构几何不变的必要条件是什么?充分条件是什么?
答:
?/p>
1
)网架为一空间铰接杆系统结构,保证网架结构几何不变的必要条
件是?/p>
W=3J-m-r
?/p>
0
式中?/p>
J
——网架的节点数;
M
——网架的杆件数;
R
——支座约束链杆数。当
W
?/p>
0
时,网架结构为几何可变体系;?/p>
W=0
时,
网架无多余杆件,
如杆件布置合理,
为静定结构;
?/p>
W
?/p>
0
时网架有多余杆件?/p>
如杆件布置合理,为超静定结构?/p>
?/p>
2
?/p>
网架结构几何不变的充分条件可通过结构的刚度矩阵进行判断,出现
下列条件之一者,该网架结构为几何可变体系?/p>
1
)引入边界条件后,总刚度矩阵?/p>
K
】中对角线上出现零元素,则与之对?/p>
的节点为几何可变?/p>
2
)引入边界条件后,总刚度矩阵行列式?/p>
K
?/p>
=0
,该矩阵奇异,结构为几何
可变体系?/p>
1.16
、双层网架的主要形式有哪些?
答:双层网架的常用形式有以下几种:平面桁架系网架(两向正交正放网
架,两向正交斜放网架,三向网架)
;四角锥体系网架(正向四角锥网架,抽
空四角锥网架,星形四角锥网架?/p>
;三角锥体系网架;网架结构的支撑;网?/p>
高度及网格尺寸?/p>
1.17
网架结构的支撑形式主要有哪些?/p>
答:
?/p>
1
)在网架四周全部或部分边界节点设置支座,是常用的支撑方式?/p>
称为周边支撑?/p>
2
?/p>
。将整个网架支撑在多个支撑住上,称为点支撑?/p>
?/p>
3
)平
面尺寸大很大的建筑物?/p>
除在网架周边设置支撑外,
可在内部增设中间支撑?/p>
以减小网架杆件内力挠度(即周边支撑与支点支撑结合?/p>
?/p>
1.18
网架结构的高度和网格尺寸各与哪些因素有关?/p>
答:网架结构的高度主要与屋面荷载、跨度和支撑条件有关。荷载和跨度
越大,网架的高度越大;平面接近正方形时高度可取得小一些;狭长矩形?/p>
面网架的单向作用明显,高度可取得大一些;圆形平面网架高度可取得小一
些;点支撑网架比周边支撑网架高度大一些?/p>
网架的网格尺寸与网架高度和屋面材料有关?/p>
1.19
网架结构的节点有哪些形式?设计时要进行哪些计算?
答:
?/p>
1
)焊接空心球节点:空心球外径
D
的确定,空心球径等于或大?/p>
300mm
,且杆件内力较大,需要提高承载力时,球内可加环肋,空心球径直
径为
120-900mm
时受压受拉承载力验算?/p>
空心球的壁厚验算
?/p>
2
?/p>
螺栓球节点:
钢球直径计算(球内螺栓不相碰的最小直径,满足套筒接触面要求的直径?/p>
角度小于
30
度,保证杆件不相碰的最小直径)
,高强度螺栓的性能等级的?/p>
用,
套筒外形尺寸验算?/p>
锥头和封板?/p>
?/p>
3
?/p>
焊接钢板节点?/p>
节点板厚?/p>
?/p>
4
?/p>
焊接钢管节点?/p>
?/p>
5
)杆件直接汇交节?/p>
1.20
网架结构的支座形式有哪些?各有什么特点?
答:
?/p>
1
)平板压力和拉力支座:转动的位移受很大约束,在底板可开?/p>
椭圆形孔洞,方便安装,只适用于较小跨度网架(
2
)单面弧形压力支座和?/p>
力支座:单方向转动未受约束,限制平移,适用于中小跨度网架(
3
)双面弧
形压力支座:在支座和底板间设有弧形块,上下面都是柱面,支座可转动?/p>
不能平移?/p>
?/p>
4
)球铰压力支座,其支座可任意方向转动但不能平移,适用
于大跨度网架?/p>
(5
)板式橡胶支座:通过橡胶垫的压缩和剪切变形,支座既可
以转动也可以平移,助于单行支座,适用于大中跨度网架?/p>
1.21
为什么单层网壳的节点应做成刚接的?一般采用什么形式?
答:
?/p>
1
?/p>
以便传递各杆传来的集中力和弯矩?/p>
2
?/p>
a
板节?/p>
b
焊接空心?/p>
节点
c
螺栓球节?/p>
d
嵌入式毂式节?/p>
e
叠合式节?/p>
f
卡盘螺栓节点
2.1
单层厂房是由那些结构或构件组成的?这些组成部件的作用是什么?
结构组成?/p>
a
横向框架
由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成?/p>
是单层钢?/p>
构厂房的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横?/p>
荷载,并把这些荷载传递到基础?/p>
b
屋盖结构
承担屋盖荷载的结构体系,?/p>
括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等?/p>
c
支撑体系
包括?/p>
盖部分的支撑和柱间支撑等,它一方面与柱、吊车梁等组成单层钢结构厂房
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,从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定?/p>
d
吊车梁和制动?/p>
(或制动桁架)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?/p>
e
墙架
承受墙体的自重和风荷载?/p>
2.2
布置柱网时应考虑哪些因素?/p>
A
、满足生产工艺流程的要求,包括预期的扩建和工艺设备更新的需求?/p>
B
?/p>
满足结构上的要求,在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时,尽量减少?/p>
架跨度和柱距的类别?/p>
2.3
为什么要设置温度缝?横向和纵向温度缝如何处置?/p>
?/p>
1
?/p>
为避免结构中产生过大的温度应力,
在厂房的纵向或横向的尺度较大时,
一般要求在平面布置中设置温度伸缩缝?/p>
?/p>
2
?/p>
a
?/p>
设置双缝?/p>
即在缝的两旁布置两个无任何纵向构件联系的横向框架
b
?/p>
采用单柱温度伸缩缝,即在纵向构件支座处设置滑动支座(节约钢材?/p>
c
、当
厂房宽度较大时,也应该按规范规定布置纵向温度伸缩?/p>
2.4
横向框架有哪些类型?如何确定横向框架的主要尺寸?
?/p>
1
?/p>
a
、刚接框?/p>
b
、铰接框架(
2
)根据所采用吊车的工作要求设?/p>
2.5
厂房柱有哪些类型?各在什么情况下使用?/p>
A
、等截面柱,
b
、格构式柱,
c
、分离式?/p>
使用范围?/p>
A
、在吊车的吨位很小时可采用等截面或变截面实腹式柱?/p>
B
、实
腹式柱的构造简单,加工制作费用低,常在厂房高度不超?/p>
10m
切吊车额?/p>
其重量不超过
20t
时采用?/p>
C
、一般采用梯形柱,阶梯形柱下段截面较大时?/p>
常采用格构式,而上段可采用实腹式,亦可采用格构式?/p>
D
、分离式柱适宜?/p>
有位置不高的大吨位吊车和有扩建计划的结构?/p>
2.6
厂房有哪些支撑?各有什么作用?
?/p>
1
)柱间支撑,用于将厂房纵向柱列传来的力良好地传到基础上。上层柱?/p>
支撑和下层柱间支撑。下层柱间支撑是为了减少纵向温度应力的影响;
垂直支撑?/p>
用于传递屋架纵向垂直方向的力?/p>
?/p>
2
?/p>
水平支撑?/p>
分上弦?/p>
下弦?/p>
用于屋架上下弦水平方向的力?/p>
?/p>
3
)联系梁,用于传递纵向的柱根、柱端?/p>
屋架端的水平力?/p>
2.7
试述柱间支撑的布?/p>
、构造和计算特点?/p>
?/p>
1
)布置:下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部;上层柱间支撑除?/p>
要在下层支撑布置的柱间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。每?/p>
柱顶端均要布置刚性系杆?/p>
?/p>
2
?/p>
构造特点:
常见的下层柱间支撑是交叉型的?/p>
与柱子的夹角控制?/p>
35~55
度,下层柱间支撑常见形式采用交叉形,人字?/p>
?/p>
K
字形,柱距较大时可取
V
形或八字形?/p>
?/p>
3
)计算特点:①上层柱间支?/p>
承受端部墙传来的风力,下层柱间支撑除承受短墙传来的风力外,还承受?/p>
重机的纵向水平荷载。②在同一温度区段的同一柱列设有两道或两道以上的
柱间支撑时,则全部纵向水平荷载由该柱列所有支撑共同承受。③当在柱的
两个肢的平面内成对设置时,在起重机肢的平面内设置的下层支撑,除承?/p>
起重机纵向水平荷载外,还承受与屋盖肢下层支撑按轴线距离分配传来的?/p>
力。④靠墙的外墙肢平面内设置的下层支撑,只承受端墙传来的风力与起重
机肢下层支撑按轴线距离分配受力?/p>
2.8
试述吊车梁的类型及其应用范围?/p>
?/p>
1
)吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承情况分为简
支和连续?/p>
?/p>
2
)实腹简支吊车梁应用最广,当跨度及荷载较小时,可采用型钢梁,否?/p>
采用焊接梁,连续梁比简支梁用料经济,但由于它受柱的不均匀沉降影响?/p>
明显,一般很少应用;下撑式吊车梁和桁架式吊车梁用钢量较少,但制造费
工、高度较大;
桁架式吊车梁用钢省,但制作费工,连接节点在动力荷载作
用下一产生疲劳破坏,故一般用于跨度较小的轻中级工作制的吊车梁?/p>
2.9
吊车梁受哪些荷载?须计算哪些应力?/p>
?/p>
1
)承受由起重机产生的三个方向的荷载:竖向荷载(起重机系统和起重物
的自重以及起重机梁系统的自重?/p>
、横向水平荷载(小车刹车时的惯性力)和
纵向水平荷载(吊车纵向刹车时的惯性力?/p>
?/p>
?/p>
2
)需计算这些内力?/p>
a
、起?/p>
机最大轮?/p>
b
、起重机横向水平?/p>
2.10
吊车梁的水平荷载靠什么承受?
吊车梁的横向水平荷载是在小车刹车时的惯性力。横向水平荷载应等分与桥
架的两端,分别由轨道上的车轮平均传至轨道,其方向与轨道垂直,并考虑
正反两个方向的刹车情况。对于悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受,可
不计算。手动吊车可不考虑水平荷载?/p>
2.11
吊车梁的疲劳与那些因素有关?
应力集中、重中轻的工作制等级、行车荷载、吊车的行车速度、钢梁的塑?/p>
和韧性?/p>
2.12
刚架有什么特点?主要使用范围是什么?
?/p>
1
)特点:结构质量轻;柱网布置灵活,不受屋板面,墙板尺寸的限制;刚
架可采用变截面,截面与弯矩成正比;刚架的腹板可利用屈服后强度,允?/p>
部分腹板屈曲,按有效宽度设计;综合经济效益高
?/p>
2
)适用范围:展览厅,轻型厂房,仓库,大型超市,娱乐体育设施。车?/p>
候车室和码头建筑等?/p>