6月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 5月课程名称【编号】：钢结构设计 【0759】 A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：为了给檩条提供侧向支承，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转。当檩条的跨度46m时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为6m以上时，应布置两道拉条。屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z形薄壁型钢檩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，应在天窗两侧檩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：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；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 ；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；范围内，杆件内力改变时，则 斜平面：腹杆计算长度 3、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2L505.腹杆的两端分别焊于上、下弦杆的节点板上，节点中心距为1.2m，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。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S40i，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S40i=40ix=401.53=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2L10010，节点板厚t=12mm。承受集中力P=37.44kN，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。答：肢背：hf=t/2=6mm，lw=360-12=348mm。承受集中力P=37.44kN，则：f=P/20.7hflw=37440/(20.76348)=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=42120075=31590000Nmm，hf =8mm，则 N =N/(20.7 hf lw)=421200/(20.78348)=108 N/mm2 M=M/WW=631590000/(20.783482)=140 N/mm22N+(M/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）1、设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m，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（b类）则，选232a，其面积，（2）验算实轴的整体稳定，b类截面，查表得，绕实轴的整体稳定满足。（3）确定柱宽 设， 取b=330mm，如下图所示。（4）验算虚轴的整体稳定，截面对虚轴的参数：130， ， ，绕虚轴的整体稳定满足。（5）缀板的设计选用缀板尺寸为-，则，取，分支线刚度缀板线刚度则横向剪力取焊脚尺寸，采用绕角焊，则焊缝计算长度为验算焊缝：，