钢结构设计(新).doc

一、计算( 每题参考分值5分 ) 1、绘出下图所示屋架上弦横向水平支撑在图示荷载作用下的计算简图，其中的交叉支撑采用柔性支撑。? ? 正确答案： ? 2、图示三角形钢屋架（杆件均为双角钢组成的?T?形截面，杆件与节点板采用焊接连接）， 节点?H?处(下弦左数第三节点)需要进行下弦杆工地拼接，请以该节点为例说明节点设计的 要点，并画出相应的节点大样示意图。 正确答案： ①桁架应以杆件的形心线为轴线，并在节点相交于一点；②节点处，腹杆与弦杆或腹杆与腹杆间的空隙不小于?15～20mm；③角钢端部的截断一般垂直于其轴线，允许切去一肢的部分；④节点板的厚度根据腹杆的最大内力(梯形屋架)或弦杆端节间内力(三角形屋架)，由表查得；⑤节点板的形状应尽可能简单而规则，宜至少有两边平行，一般采用矩形、平行四边形和直角 梯形等；⑥在绘制节点大样时，长度尺寸应按照固定的比例尺进行换算，杆件间的夹角应根据屋架实际的形状确定；⑦根据角焊缝的强度条件确定节点板的尺寸；⑧下弦杆通过同规格的拼接角钢进行连接，为实现拼接，需要对拼接角钢进行截肢、切角处理。 3、某框架结构中，梁与柱均采用工字型截面，试画出梁与柱刚接时的节点构造示意图，并说明其要点。 正确答案： ①??梁翼缘、腹板分析通过焊缝与柱连接；②柱在与梁翼缘对应的位置增设加劲肋。 4、?已知某梯形屋架侧向支撑如下图所示，斜腹杆采用2L100×7相并的T型截面（双角钢的截面积为：A=27.6cm2，iy=4.46cm，ix=3.09cm，设计强度为f=210N/mm2），其几何长度为3500mm，承受的轴向压力设计值为38.5kN，问该斜腹杆的稳定性是否满足要求？ 正确答案： ? 5、已知某简支组合梁截面如图所示，混凝土为C30，fc=14.3N/mm2,钢材为Q235，f=210N/mm2，要求：（1）确定组合梁的塑性中和轴；（2）计算组合梁的塑性抵抗弯矩值。? ? 正确答案： ?(1)由题设可知fy=210N/mm2，? 钢梁截面面积为：? ???????????????????????? ???????????????????????? ???????????????????????? 因As·fy＜be·fc·hc??????????????????????? 所以可知塑性中和轴在混凝土翼板内。? ?? ?? 即塑性中和轴到混凝土翼缘板顶距离为60.45mm?????????????????????? ?? (2)钢梁中和轴到钢梁上翼缘距离为? ?则钢梁截面应力合力至混凝土受压区截面应力合力间的距离为? ? ???塑性抵抗弯矩为 6、工字型截面简支吊车梁（截面如图所示），跨度12m，吊车梁材料为Q345，抗剪强度设计值fv=175MPa。2台起重量为100t/32t软钩A6级吊车，吊车最大轮压设计值P=616kN，吊车尺寸如图所示。若仅考虑此P作用，试对该梁进行抗剪强度验算。 提示：? 正确答案： .?解：吊车梁截面属性? ? 中性轴以外截面对中性轴的净距? ????????????????????????????? 如下图所示载位可能出现最大剪力? ? 左端支座反力为? ? 综上述最大剪力???????????????????????????????????????????????? ? 抗剪强度满足要求！ 7、已知某波形钢板-混凝土组成的组合楼板，其中波长b=0.5m，h0=150mm，hc=100mm（图）；简支钢板计算长度为4.5m，板面承受的均布荷载设计值为g=15kN/m2，试校核该组合楼板跨中截面弯矩是否满足承载力要求？? 正确答案： ?? ? ? 外荷载产生的弯矩值为： 8、建筑楼层拟采用钢-混凝土组合楼盖。压型钢板波高75mm，其上现浇100mm厚混凝土，混凝土强度等级C40，fc=19.1MPa。钢梁截面如图所示，钢材采用Q235，f=215MPa。根据相关规定，组合梁混凝土翼板的有效宽度be=1000mm。试确定该组合梁所能承担的最大正弯矩。 正确答案： 解：钢梁截面面积? ??? ? ? 故，??，组合梁的塑性中和轴在混凝土翼板内。? 塑性中和轴距混凝土板顶面? ? ??? 最大正弯矩 ?? 二、材料分析( 每题参考分值5分 ) 9、已知某简支吊车梁跨度为9m，其上运行一台桥式吊车，吊车的最大轮压为50kN（标准值），轮距为4m，试问：该吊车梁的最不利弯矩为多少？该截面距离跨中截面是多少？(已知??) 正确答案： 根据合力与其最近轮压被跨中截面均分的原则，可以知道该截面距离跨中为4/2/2=1m? 最不利弯矩由两个轮压产生：? ? 三、案例分析( 每题参考分值5分 ) 10、?如图所示为格构柱的铰接柱脚。①请指出图中零件a和b的名称；②给出此柱脚的传力过程；③按图中所示的标注