2016西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷 钢结构设计

西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号： 姓名： 层次：专升本类别：网教专业： 土木工程 2016年色月课程名称【编号】钢结构设计【0759】卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一、问答题（10分/题，共40分）1、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条？答：为了给標条提供侧向支承，减小標条沿屋面坡度方向的跨度，减小標条在施工 和使用阶段的侧向变形和扭转。当標条的跨度46 m时，宜设置一道拉条；当標条的跨度为6m以上时，应 布置两道拉条。屋架两坡面的脊標须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z形 薄壁型钢標条还须在檐口处设斜拉条 和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时，可只设直 拉条并与其连接。当屋盖有天窗时，应在天窗两侧標条之间设置斜拉条和直撑杆。2、屋架中，汇交于节点的拉杆数越多，拉杆的线刚度和所受的拉力越大时，则产生的约 束作用越大，压杆在节点处的嵌固程度越大，压杆的计算长度越小，根据这个原则桁架杆 件计算长度如何确定？答：（1）桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆-杆端所连拉杆少，本身刚度大，则10X = 1 ； 其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少，近似铰接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大，则 1 二 0.810 x；桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形，节点板抗弯刚度很小，相当于板铰，取1二1;0 y 11范围内，杆件内力改变时，则1 = 1 （0.75 + 0.25 N2）10 y 1N斜平面：腹杆计算长度1二0.910 y3、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？答：1.面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定 性和刚度；2使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；3便于与其他构件连接；4尽可 能构造简单，制造省工，取材方便。4、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。二、计算题（10分/题，共20分）1、一钢桁架的受压腹杆，采用填板连接而成的双角钢T形截面构件，角钢用2L50X5腹 杆的两端分别焊于上、下弦杆的节点板上，节点中心距为12m,角钢截面特性如图所示。确定在节点板间连接两角钢的填板数。k 1.53cmLd= 1.92cmiyo= 0.98cm答：用填板连接而成的双角钢T形截面受压构件，若按实腹式受压构件进行计算，则 填板间距SW40i,对于双角钢T形截面时，i取一个角钢与填板平行的形心轴的回转半径。 同时规定受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于2个。由于 SW40i=40ix=40X1.53=61.2cm，只需设置1块，而受压构件设置的最小数是2块，故该 受压腹杆应设置2块。2、如图所示上弦杆与腹杆之间的节点板，上弦杆为2L100X10，节点板厚t=12mm。承受 集中力P=3744kN,弦杆内力差 N=421200N，为了便于在上弦搁置大型屋面板，节点板的 上边缘可缩进肢背8mm,用塞缝连接。求：上弦杆角钢趾部角焊缝的焊脚尺寸。b = 0440.44答：肢背：hf=t/2=6mm, l =360-12=348mm。一fw承受集中力P=37.44kN，贝V：Tf=P/2x0.7hfxlw=37440/(2x0.7x6x348)=13 N/mm2ffw=160N/mm2肢尖：肢尖焊缝承担弦杆内力差421200N，偏心距e=10-2.5=7.5cm，偏心弯矩:M=N e=421200x75=31590000Nmm，hf =8mm，贝V、N =N/(2x0.7 hf 1J=421200/(2x0.7x8x348)=108 N/mm2Om=M/Ww=6x31590O00/(2x0.7x8x3482)=140 N/mm2 tn+(om/1.22)21/2=1072+(138/1.22)21/2=158 N/mm2ffw=160N/mm2 满足强度要求。三、综合分析题(共40分)2 -X2 = ；602 302 = 52 n i = lox = 144.2mm ,x T y 1x X 52x=兰42 = 327.7mm n取b=330mm，如下图所示。(4) 验算虚轴的整体稳定z = 2.24cm， I = 304.7cm4， i = 2.51cm 0 1 1截面对虚轴的参数：1、设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长75m,两端铰接，设计轴心压力为1500kN,钢材为Q235-B,截面无削弱。解:(1)初选截面：设九二70= 0.751 (b类)yI = 2 x 304.7 + 48.50 x = 16402cm4 = 1.64 x 107 mm 4x 2：1.64 x107l 7500 “=130mm， X = -ox = 58，4850 x 2x i 133x 130X = JX 2 +X 2 = ；582 + 302 = 65 X = 150 n* = 0.780 oxx1x则A =* fy1500 X103分支线刚度k弋泸=3276mm3缀板线刚度kb55515 二 9289mm2 二 92.89cm2选 2 32a,其面积 A = 48.50x 2 = 97cm2， i = 12.44cmy(2) 验算实轴的整体稳定九=-y = 60 1= 150，b 类截面，查表得* = 0.807y i 124.4yy=二 =c 鷲0：!0二191.6Mpa f二215Mpa，绕实轴的整体稳定满足。* A 0.807 x 97 x102y(3) 确定柱宽N g= 198.3Mpa 6k 3267i97 2 % 215 二 24535N852453524535 x 930 2= 44705N255.224535Vl-2- x 930二i-i 二2二 5.704 x 106 N - mm2 2取焊脚尺寸h二8mm，采用绕角焊，则焊缝计算长度为l = 180mm fw44705验算焊缝小 f = k而二 44.4MP1，& 广囂：1806 = 188.6MP1岛）2 +T 2i o o zr（兀亍上 + 44.42 二 160Mpa 二 fw = 160Mpa