《钢结构设计原理》期末考试试卷及答案(共8页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上天津大学试卷专用纸学院 建筑工程学院专业 土木工程专业班 年级学号姓名共4 页 第 1 页20xx20xx学年第x2 学期期末考试试卷建筑钢结构设计（A卷 共 5 页）（考试时间： 年 月 日）题号一二成绩核分人签字得分一、简答题（共30分）1、写出钢结构排架承载力极限状态设计公式中符号（）的含义；（4分）答：为重要性系数；为永久荷载及可变荷载的分项系数；为组合系数。2、单层厂房钢结构屋盖支撑体系由哪些支撑构成；（4分）答：上（下）弦横向水平支撑；下弦纵向水平支撑；垂直支撑。3、简述单层厂房横向框架的两种主要类型及其特点；（4分）答：（1）横梁与柱铰接，特点是对柱基沉

2、降的适应性较强，且安装方便，计算简单，受力明确，缺点是下段柱的弯矩较大，厂房的横向刚度较差。（2）横梁与柱刚接，特点是对减少下段柱弯矩，增加厂房横向刚度有利。由于下段柱截面高度小，从而可以减少厂房的建筑面积，却使屋架受力复杂，连接构造亦麻烦，且对柱基础的差异沉降比较敏感。4、简述吊车对厂房结构产生的三种荷载；（4分）答：竖向荷载，由吊车体系的自重产生；横向水平制动力，由吊车小车的启动与刹车产生；纵向水平制动力，由吊车大车的启动与刹车产生。5、简述多层钢结构体系的主要类型；（4分）答：柱支撑体系：框架梁柱节点均为铰接，在纵向与横向沿柱高设置竖向柱间支撑；纯框架体系：在纵横两个方向均为多层刚接框架

3、；框架支撑体系：一个方向为柱支撑体系，另一个方向为纯框架体系的混合体系。6、高层钢结构体系的主要类型；（4分）答：框架结构体系、框架剪力墙结构体系、外筒式结构体系、筒中筒式结构体系、筒束式结构体系及钢混凝土组合结构体系。7、高层钢结构不宜采用Q390钢的原因是什么？（2分）答：Q390钢伸长率为18%，不符合伸长率大于20%的规定；8、简述采用时程分析法时地震波的选取原则；（4分）答：至少应采用4条能反映当地场地特性的地震加速度波，其中宜包括一条本地区历史上发生的实测地震记录波。如当地没地震记录，可根据当地场地条件选用合适的其他地区的地震记录。如没有合适的地震记录，可采用根据当地地震危险性分析

4、结果获得的人工模拟地震波，但4条波不得全用人工模拟的地震波。地震波的持续时间不宜过短，应取10-20s或更长。天津大学试卷专用纸学院 建筑工程学院专业 土木工程专业班 年级学号姓名共 4页 第 2 页二、写出下图所示门式刚架结构体系中10种构件的名称及构件受力类型。（共20分）答：1. 刚架柱，压弯构件； 2. 刚架梁，压弯构件； 3. 抗风柱，受弯构件； 4. 檩条，双向受弯构件； 5. 隅撑，轴心受力构件； 6. 拉条，轴心受拉构件；7. 撑杆，轴心受压构件；8. 屋面水平支撑，轴心受拉构件；9. 墙梁，受弯构件；10.柱间支撑，轴心受力构件。三、计算题（共20分）1. 某24m跨钢屋架尺

5、寸如图1所示，屋面采用1.5 m宽大型钢筋混凝土屋面板，屋面板至少三点与钢屋架可靠焊接，钢材为Q235B（f = 215MPa），焊条为E43型（ffw=160MPa）。上弦杆采用双角钢组成的T形截面，2L1409010，短肢相并，节点板厚度为10 mm，图2所示，A= 4452mm2, ix=25.6mm，iy=67.7mm，承受最大轴心压力设计值NFH=665 kN（FH节间），试验算杆件截面的整体稳定性。（10分）图1. 钢屋架几何尺寸图2. 1-1剖面解：（1）轴心压力设计值NFH=765 kN，l0x=1508mm，l0y=3000mm，f=215MPaix=25.6mm，lx =

6、1508/25.6 = 58.9 （2分）iy=67.7mm，ly = 3000/67.7 = 44.3 杆件绕Y轴失稳为弯扭失稳，应计算换算长细比，b1/t = 140/10=14 0.56l0y/b1=0.563000/140=12 （2分）（2分）lmax = 58.9，查表得：j = 0.813 （2分）s = N/(jA) = 665103/(0.8134452)=183.8 MPa 0.56l0y/b1时；其它情况。其中b1为长肢肢宽。天津大学试卷专用纸学院 建筑工程学院专业 土木工程专业班 年级学号姓名共 4 页 第 3 页2. 如图所示门式刚架，边柱为楔形构件，柱脚铰接，截面H

7、300-70020068，斜梁为等截面构件，坡度1：10，截面H70020068，中柱为摇摆住，其所承受的竖向荷载为一根边柱的1.5倍，试确定边柱的平面内计算长度。（10分）柱脚铰接楔形柱的计算长度系数K2/K10.10.20.30.50.751.02.010.Ic0/Ic10.101.2521.0270.9350.8570.8170.8010.7900.7390.151.5181.2351.1091.0210.9650.9380.8950.8720.201.7451.3951.2541.1401.0801.0451.0000.969解：Ic1 = Ib=54311.5 cm2；Ic0= 79

8、68.14 cm2Ic0/Ic1= 0.147；（2分）K1 = Ic1/ h = 54311.5/700 = 77.6； K2= Ib/ 2S = 54311.5/2/1407 = 19.3K2/ K1 = 38.6/77.6 = 0.25；（2分）查表得：=1.172；（2分）考虑摇摆柱的影响：；（2分）边柱计算长度为：h0 = h = 1.281.1727.0 =10. 5 m。（2分）四、绘制两向正交正放网架、正放四角锥网架、斜放四角锥网架及三角锥网架的平面示意图，并分别说明以上各种网架节点处汇交杆件最多有几根？(20分（1）两向正交正放网架节点处汇交杆件最多8根。（2）正放四角锥网架 节点处汇交杆件最多8根。天津大学试卷专用纸学院 建筑工程学院专业 土木工程专业班 年级学号姓名共 4 页 第 4 页（3）斜放四角锥网架节点处汇交杆件最多8根（下弦）（4）三角锥网架节点处汇交杆件最多9根（上、下弦）说明：以上各图中粗实线表示上弦杆、细实线表示腹杆、虚线表示下弦杆。五、简要说明网架（壳）结构有哪几种安装方法？(10分)（1）高空散装法（2）分条或分块安装法（3）高空滑移法（4）整体吊装法（5）整体提升法（7）Pamtadome法专心-专注-专业