房屋钢结构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。空心球外径与壁厚的比值可在 范围内选用，空心球壁厚与钢管最大壁厚的比值宜在 之间。

24.网架螺栓球节点的直径D取决于 、 、 等因素.

25. 网架杆件当采用钢管时，截面不宜小于 mm.

二、简答题

1．简述单层轻型钢结构房屋的结构组成。

2．简述门式刚架结构梁柱构件的截面形式及连接方法。

3．简述门式刚架轻型房屋的柱间支撑、屋盖横向支撑和系杆的布置原则。 4．简述门式刚架斜梁腹板横向加劲肋的设置位置。 5．简述门刚架斜梁截面设计要点。 6．简述隅撑的设置要点。

7．门式刚架斜梁与柱的连接常用那些形式？如何确定端板厚度？

8．压型钢板的常用的截面形式是什么？板型如何表表示？按波高如何分类？ 9．压型钢板的挠度与跨度之比的限值为多少？ 10．压型钢板长度方向的搭接的构造要求有哪些？ 11．屋面压型钢板侧向连接的构造要求有哪些？ 12．墙面压型刚板之间的侧向连接构造要求有哪些？ 13．简述实腹式檩条的常用截面形式及如何选用。 14．简述墙架构件常用的截面形式。

15. 简述梯形钢屋架的跨度和高度如何确定。

16．网架屋盖的排水坡度一般为多少？常用的找坡方法有哪些？

三、设计题 （一）．简支卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条验算。 设计资料

封闭式建筑，屋面材料为压型钢板，屋面坡度1/10（??5.71），檩条跨度6m。于l/2处设一道拉条；水平檩条1.50m。钢材Q235，E?2.06?10。屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转。

荷载标准值（对水平投影） ⑴ 永久荷载

压型钢板（二层含保温） 0.30 檩条（包括拉条） 0.05 2

0.35kN/m

22

⑵ 可变荷载标准值：屋面均布活载0.30kN/m，雪荷载0.35kN/m，计算时取两者的较

2

大值0.35kN/m。风荷载小，故不考虑风吸力的组合。

檩条截面几何特征

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢，截面尺寸为C160?60?20?2.5，几何特征为：

50A?7.48cm2 Wx?36.02cm3 Wymax?19.47cm3 Wymin?8.66cm3

Ix?288.13cm4，Iy?35.96cm4，It?0.1559cm4，Iw?1887.71cm6 ix?6.21cm，iy?2.19cm，e0?4.45cm，a?e0?x0?b/2?5.60cm

要求：

1.计算檩条的设计内力； 2.验算檩条的强度； 3.验算檩条的挠度。

（二）钢桁架设计

试设计如图所示悬挑在钢筋混凝土墙上的钢桁架(仅B点平面外有侧向支撑点)，图中集中荷载设计值P=50kN，采用双角钢节点板连接型式，钢材Q235，手工焊，焊条E43型。要求：

1．计算各杆件的几何长度；

2．计算各杆件的设计内力及支座反力（忽略自重产生的内力）； 3．确定各杆件平面内和平面外计算长度； 4．确定各杆件角钢型号。

设计题2图

参考答案

一、填空题

1. 9-36 6-12 4.5-9 2. 1/20-1/8 0.5-1.2 3. 300 150 伸缩缝 4. 1/60

5. 端板竖放 端板斜放 端板平放 6. 0.4-1.6

7. 搭接式 扣合式 咬合式 8. 9

9. 双向受弯

10. 4 6 11. 檩托 12. 150 350 13. 等稳定

14. 腹杆最大内力 15. 填板

16. 强度验算 刚度验算；稳定性 刚度验算 17. 24 1/500 18. 60 30-60 30

19.（13-17）-0.03L2 （6-8）+0.07L2 20. L2/250 L2/300 21. 3%—5%

22. 相邻杆件的夹角 杆件的外径 球面上相连杆件之间的施焊缝隙 23. 杆件内力 4 24—45 1.2—2.0

24. 相邻杆件的夹角 螺栓的直径 螺栓伸入球体的长度 25．?48?2

二、简答题

1． 答：单层轻型钢结构房屋一般采用门式刚架、屋架和网架为主要承重结构。其上设檩条、屋面板（或板檩合为一体的太空轻质屋面板），其下设柱（对刚架则梁柱合一）、基础，柱外侧有轻质墙架，柱的内侧可设吊车梁。

2．答：实腹式刚架构件的截面一般为工字形（或称H形）；格构式刚架的截面为矩形或三角形。

门式刚架的横梁与柱为刚接，柱脚与基础宜采用铰接；当水平荷载较大，檐口标高较高或刚度要求较高时，柱脚与基础可采用刚接。

变截面构件与等截面相比，前者可以适应弯距变化，节约材料，但在构造连接及加工制造方面，不如等截面方便，故当刚架跨度较大或房屋较高时才设计变截面。

3．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。

4．答：梁腹板应在与中柱连接处、较大固定集中荷载处和梁翼缘转折处设置横向加劲肋；其他部位是否设置中间加劲肋，由计算确定；但《规程》规定，当利用腹板屈曲后抗剪强度时，梁腹板横向加劲肋的间距a宜取hw?2hw。

5．答：当斜梁坡度不超过1：5时，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和刚架平面外

的稳定，不计算平面内的稳定。

实腹式刚架斜梁的平面外计算长度，取侧向支撑点的间距。当斜梁两翼缘侧向支撑点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离。斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支撑点间最大长度，可取斜梁下翼缘宽度的16235/fy倍。

6．答：腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑（山墙处刚架仅布置在一侧）作为斜梁的侧向支撑，隅撑的另一端连接在檩条上，如下图。

简答题6 隅撑的连接

隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的16235/fy倍。

7．答：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。具体构造有端板竖放、端板斜放和端板平放三种形式。

端板的厚度t可根据支撑条件按公式计算，但不应小于16mm，和梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度。

8．答：（1）压型钢板的常用的截面形式为波型。

（2）压型钢板板型表示方法为：YX波高-波距-有效覆盖宽度，板厚另外注明。 （3）压型钢板按波高可分为：

高波板——波高大于70mm，适用于重载屋面板；

中波板——波高30-70mm，适用于楼盖板及一般屋面板； 低波板——波高小于30mm，适用于墙面板。

9．答：压型钢板的挠度与跨度之比，按GB 50018规范不应超过下列限值： （a）屋面板

11时 2025011屋面坡度≥ 时

20200屋面坡度<

（b）墙板

1 150《规程》则对屋面板和墙板分别规定为1/150和1/100。

10．答：压型钢板长度方向的搭接端必须与支撑构件（如檩条、墙梁等）有可靠的连接，搭接部位应设置防水密封胶带，搭接长度不宜小于下列限值：