中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案
房屋钢结构
一、填空题：
1.门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取，在雨水较多的地区取其中的较大
值。
2.在设置柱间支撑的开间，应同时设置，以构成几何不变体系。
3.当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置
系杆。
4.冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件，并利用其
强度进行设计。
5.当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置。
6.钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，应设
置。
7.屋架上弦杆为压杆，其承载能力由控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由
确定。
8.梯形钢屋架，除端腹杆以外的一般腹杆，在屋架平面内的计算长度L ox= L，在屋架平面
外的计算长度L oy= L，其中L为杆件的几何长度。
9.拉条的作用是。
10.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的
是。
11.屋架的中央竖杆常和垂直支撑相连，一般做成十字形截面，这时它的计算长度
是。
12.设计吊车梁时，对于构造细部应尽可能选用疲劳强度高的连接型式，例如吊车
梁腹板与上翼缘的连接应采用焊缝。
13.屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于。
14.桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取之间的距离。
15.能承受压力的系杆是系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆
是系杆。
16.普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的垫板数不宜少于
个。
17.吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即、
和。
18.门式刚架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，超过规定则需设置。
19.高层建筑一般由荷载控制设计，大跨度结构一般由荷载控
制设计。
20.压型钢板组合楼板中，钢梁上翼缘通长设置栓钉连接件，主要目的是保证楼板
和钢梁之间能可靠地传递。
21.钢屋架的外形主要有、和三种形状。
22.螺栓球节点的球径由、和等决定。
23.钢屋架中的杆件一般是由双角钢组成，为使两个角钢组成的杆件起整体作用，
应设置。
24.屋架节点板上，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙应不小于。
二、不定项选择题：
1.梯形钢屋架受压杆件．其合理截面形式，应使所选截面尽量满足( )的要求。
[ ]
A.等稳定
B.等刚度
C.等强度
D.计算长度相等
2.普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间
[ ]
A.垫板数不宜少于两个
B.垫板数不宜少于一个
C.垫板数不宜多于两个
D.可不设垫板
3.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据( )来选定的。
[ ]
A.支座竖杆中的内力
B.下弦杆中的最大内力
C.上弦杆中的最大内力
D.腹杆中的最大内力
4.槽钢檩条的每一端一般用下列哪一项连于预先焊在屋架上弦的短角钢(檩托)
上？ [ ]
A.一个普通螺栓
B.两个普通螺栓
C.安装焊缝
D.一个高强螺
5.十字交叉形柱间支撑，采用单角钢且两杆在交叉点不中断，支撑两端节点中心
间距(交
叉点不作为节点)为L.,按拉杆设计时，支撑平面外的计算长度应为下列何项所示？ [ ]
A.0.5L
B.0.7L
C.0.9L
D.1.0L
6.屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于
[ ]
A.120m
B.80m
C.60m
D.40m
7.门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则应采用( )柱脚。
[ ]
A.铰接
B.刚接
C.刚接或铰接
8.当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置
[ ]
A.拉杆
B.系杆
C.檩托
D.隅撑
9.门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取( )，在雨水较多的地区取其中的较大值。
[ ]
20—1/8 30—1/8 C.1/20—1/5 30—1/5
10.螺栓排列应符合构造要求，通常螺栓端距不应小于( )倍螺栓孔径，两排螺栓
之间的最
小距离为( )倍螺栓直径。
[ ]
.3 C
11.梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个
[ ]
A.不等边角钢短边相连，短边尖向下
B.不等边角钢短边相连，短边尖向上
C.不等边角钢长边相连，长边尖向下
D.等边角钢相连
12.根据吊车梁所受荷载作用，对于吊车额定起重量Q≤30t，跨度l≤6m，工作级
别为
Al～A5的吊车梁，宜采用( )的办法，用来承受吊车的横向水平力。
[ ]
A.加强上翼缘
B.加强下翼缘
C.设制动梁
D.设制动桁架
13.当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计
算)应取( )；
对受荷水平投影面积超过60m2的刚架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取 [ ]
A.0.5kN／2 C 2
14.屋架下弦纵向水平支撑一般布置在屋架的
[ ]
A.端竖杆处
B.下弦中间
C.下弦端节间
D.斜腹杆处
15.实腹式檩条可通过( )与刚架斜梁连接。
[ ]
A.拉杆
B.系杆
C.檩托
D.隅撑
16.屋架设计中，积灰荷载应与( )同时考虑。
[ ]
A.屋面活荷载
B.雪荷载
C.屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值
D.屋面活荷载和雪荷载
17.在设置柱间支撑的开间，应同时设置( )，以构成几何不变体系。
[ ]
A.屋盖纵向支撑
B.屋盖横向支撑
C.刚性系杆
D.柔性系杆?
18.屋架上弦杆为压杆，其承载能力由( )控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由( )
确定。 [ ]
A.强度
B.刚度
C.整体稳定
D.局部稳定
三、问答题：
1.试述屋面支撑的种类及作用。
2.试述空间杆系有限元法的基本假定。
3.试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。
4.简述轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则
5.简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则。
6.为何冷弯薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截面特性以有效截面为准。
7.为什么上弦杆采用不等边角钢短肢相并的T型截面；为什么支座斜腹杆采用不等
边角钢长肢相并的T型截面。
8.简述单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点。
9.举出两种常见的网壳结构的基本形式，并简述其特点。
10.高层钢结构体系的主要类型。
11.在进行梯形屋架设计时，为什么要考虑半跨荷载作用？
12.变截面门式刚架为什么不能用塑性设计?
13.为减小风压作用，多高层房屋结构应采用怎样的平面形式，为减小风荷载下扭
转振动呢?
四、作图题：
1.完成下列主次梁铰接和刚接连接。
2.分别绘出铰接和刚接柱脚节点。
3.完成下图中的下弦拼接节点。
4.完成下图中的上弦拼接节点。
五、计算题：
1.图示梯形物架由Q235钢材制作。已知斜腹杆AB所受拉力为150kN，几何长度
L=3400mm，杆件采用2L50 X 5角钢，其截面面积A=9.6cm2，绕x，y轴的回转半径
分别为i
x =1.53cm，i
y
=2.38cm，设计强度f=215N/mm2，[λ]=350，试确定在此条
件下AB杆是否能够满足要求。
2.如图所示，一梁柱刚接节点，钢材均为Q235，梁截面尺寸如图所示。其翼缘经
焊透的对接焊缝与柱相连（焊接时未用引弧板），腹板通过及摩擦型高强螺栓M20和角钢连接于柱.计算时可假定翼缘焊缝与腹板螺栓孔在同一截面,该截面弯矩与剪力设计值分别为100kN·m和42kN。焊缝抗拉、抗压和抗弯强度设计值均为215kN/mm2,抗剪强度设计值为125kN/mm2，螺栓预应力为155kN，抗滑移系数为。
（1）试验算翼缘焊缝的连接是否满足强度要求；
（2）试验算腹板螺栓的连接是否满足强度要求。
3.轴心受压柱，轴心压力设计值（包括自重）为3000kN，两端铰接。钢材为Q235
钢，要求确定底板尺寸B及靴梁高度h。已知：基础混凝土局部承压强度设计值fc=8N/mm2,底板单个锚栓孔面积A
=594mm2,靴梁厚度14mm，与柱焊接角焊缝
h
f =10mm,f w
f
=160N/mm2。
4.一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN（设计值），计算长度l
ox =10m，l
oy
=5m，
截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比［λ］＝150。要求：
（1）验算整体稳定性
（2）验算局部稳定性
参考答案
一、填空题：
20-1/8 2.屋盖横向支撑 3.刚性 4.受压屈曲，屈曲后强度
5.隅撑
6.垫板
7.稳定，强度
8.0.8，
9.防止檩条变形和扭转并且提供x
轴方向的中间支撑
10.为了防止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。 11.0.9L 12.
焊透的k型坡口焊缝
13.60m 14.横向支撑点 15.刚性，柔性 17.竖向荷载，横向水平荷载、
纵向水平荷载
18.300m、150m、伸缩缝 19.水平、竖向 20.水平剪力 21.三角形、
梯形、平行弦杆
22.螺栓直径、螺栓拧入球体的长度、相邻圆钢管杆件轴线夹角 23.垫板
24.20mm
二、不定项选择题：
三、问答题：
1.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。
2.试述空间杆系有限元法的基本假定。
答：(1)网架的节点为空间铰接节点，杆件只承受轴力；
(2)结构材料为完全弹性，在荷载作用下网架变形很小，符合小变形理论。
3.试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。
答：作用：承受山墙传来的风荷载。
布置要求：上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m。当房屋纵向长度较大时，应在房
屋长度中间再加设置横向水平支撑。
4.简述轻型门式钢架结构中屋面檩条的布置原则。
答：当檩条跨度大于4m时，应在檩条跨中位置设置拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
5.简述轻型门式钢架结构中支撑和刚性系杆的布置原则。
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。
6.为何冷弯薄壁构件在其强度和稳定性计算公式中截面特性以有效截面为准。
答：压型钢板和用于檩条，墙梁的卷边槽钢和Z形钢都属于冷弯薄壁构件，这类构件允许板件受压屈曲并列用其屈曲后强度。因此，在其强度和稳定性计算公式中截
面特性一般以有效截面为准。
7.为什么上弦杆采用不等边角钢短肢相并的T型截面？为什么支座斜腹杆采用不等边
角钢长肢相并的T型截面？
答：为了使两个主轴的回转半径与杆件在屋架平面内和平面外的计算长度相配合，而使两个方向的长细比接近，以达到用料经济、连接方便，且具有较大的承载能力和抗弯刚度。
8.简述单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有的特点。
答：单层门式刚架结构和钢筋混凝土结构相比具有以下特点：
(1)质量轻；
(2)工业化程度高，施工周期短；
(3)综合经济效益高；
(4)柱网布置比较灵活。
9.举出两种常见的网壳结构的基本形式，并简述其特点。
答：平面桁架系网架：此类网架上下弦杆长度相等，上下弦杆与腹杆位于同一垂直平面内。一般情况下竖杆受压，斜杆受拉。斜腹杆与弦杆夹角宜在40°－60°之间。
四角锥体系网架：四角锥体系网架是由若干倒置的四角锥按一定规律组成。网架上下弦平面均为方形网格，下弦节点均在上弦网格形心的投影线上，与上弦网格四个节点用斜腹杆相连。通过改变上下弦的位置、方向，并适当地抽去一些弦杆和腹杆，可得到各种形式的四角锥网架。
10.高层钢结构体系的主要类型？
答：框架结构体系，框架—剪力墙结构体系，框架—支撑结构体系，框架—核心筒结构体系。
11.梯形屋架设计时为什么靠考虑半跨荷载作用？
答：屋架中部某些斜杆，在全跨荷载时受拉而在半跨荷载时可能变成受压，半跨荷载是指活荷载、雪荷载或某些厂房的积灰荷载作用在屋盖半边的情况，以及施工过程中由一侧开始安装大型屋面板所所产生的情况。所以内力计算除按满跨荷载计算外，还要按半跨荷载进行计算，以便找出各个杆件可能的最不利内力。
12.变截面门式刚架为什么不能采用塑性设计？
答：变截面门式刚架达到极限承载力时，可能会在多个截面处形成塑性铰而使刚架瞬间形成机动体系。
13.为减小风压作用，多高层房屋结构应采用怎样的平面形势，为减小风荷载下扭转振
动呢？
答：减小风压作用：首选用光滑曲线构成的凸平面形式，以减小风荷载体型。
减小风荷载下的扭转振动：采用中心对称或双轴对称的平面形式。
四、作图题：
1.分别绘出梁柱刚接和铰接节点。
梁柱铰接梁柱刚接
2.分别绘出铰接和刚接柱脚节点。
3.完成下图中的下弦拼接节点。
4.完成下图中的上弦拼接节点。
五、计算题：
1.解：强度要求 σ=mm 2 长细比要求l ox =2720mm l oy =3400mm λx=<[λ]=350 λy=<[λ]=350 强度、刚度都满足要求。 计算支撑加劲肋整体稳定性时，面积包括两侧各y f 235t 15w 范围内腹板。 对于本题仅右侧15x10=150mm 范围。 此时：A=170x16+150x10=4220mm 2。 设水平对称轴为x ：I x =106mm I x =(Ix/A))1/2=39.4mm ，λx=l 0/I x =。 T 型截面属C 类，查表得ψ= N/(ψA)=mm 2 所以整体稳定满足要求。 2.解：（1）翼缘焊缝及腹板螺栓受力： 腹板分担的弯距按 计算，剪力全部由腹板承担。 梁截面惯性矩：I=21609cm 4 梁腹板惯性矩：I w =3544cm 4 梁腹板连接处弯矩为：M w =·m 梁翼缘连接处弯矩为：M 1=·m （2）验算翼缘焊缝强度 翼缘分担的弯矩由上下两条焊缝受拉或受压来承担 一侧翼缘焊缝所承受的轴力为：N= б=mm 2 翼缘焊缝强度满足要求。 （3）验算腹板高强螺栓强度 级，M20高强螺栓，预应力P=155kN ，该高强螺栓的抗滑移系数μ= a.高强螺栓受力V=42kN ，M=·m b.验算高强螺栓的强度 扭矩产生的螺栓中的最大水平剪力值为：N x =54667N 剪力产生的每个螺栓的剪力为：N y = 因此一个螺栓承受的最大剪力为 一个高强螺栓的抗剪承受力：［N v b ］=μP= 3.解：mm B mm B mm A f N B c 620,3.613,37618825948103000223 02 ===?+?=?+≥取得 靴梁计算： 靴梁受到的均布反力mm N q /1042.2620 210300033 ?=??= 靴梁与柱焊接处弯矩、剪力最大，此时， 根据靴梁与柱的焊缝连接，需要靴梁的高度h 为： 得mm h 680≥ 经验算，靴梁强度满足要求，所以靴梁高度为680mm 。 4.解：（1）验算整体稳定性 对x 轴为b 类截面，对y 轴为c 类截面，查表：785.0850.0=>=y x ?? 22/215/9.222mm N f mm N A N y =>=?，如果承受静力荷载，材料为镇静钢，则在允许范围之内。 （2）验算局部稳定性 a.翼缘 13.1532.511.010235)1.010(75.9=?+=+<=y f t b λ b.腹板 66.5032.515.025235)5.025(400=?+=+<=y w f t h λ 所以局部稳定均满足。 1.刚结构的特点：材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；钢结构制造简便，施工周期短；钢结构的质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热但不耐火（钢结构对缺陷较为敏感；钢结构的变形有时会控制设计；钢结构对生态环境的影响小） 2. 钢结构应用范围：（技术角度）大跨度结构；重型厂房结构；受动力荷载影响的结构；可拆卸的结构；高耸结构和高层建筑；容器和其他构筑物；轻型钢结构 3.钢结构的极限状态：承载能力极限状态，正常使用极限状态 4.压应力是使构件失稳的原因 5.超静定梁或跨框架可以允出现许在受力最大的截面全面塑性，形成所谓塑性铰 6.索和拱配合使用，常称为杂交结构 7. 钢材的基本的性能：①较高的强度：屈服点fy抗拉强度fu 级较高②足够的变形能力：塑性和韧性性能好③良好的加工性能：具有良好的可焊性 8. 钢材三个重要的力学性能指标（1）屈服点（2）抗拉强度（3）伸长率 9.冷弯性能是鉴定钢材在弯曲状态下的塑性应变能力和钢材质量的综合指标 10.与抵抗冲击作用有关的钢材的性能是韧性 11.碳含量在0.12%~0.20%范围内的碳素钢，可焊性最好（钢：C<2%；铸铁：C>2%） 12.反映钢材质量的主要力学指标是屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能 13.有益元素：Mn、Si；有害元素：S、P、O、P 14.250?C附近有兰脆现象，260~320?C时有徐变现象 15.钢材的主要破坏形式：塑性破坏（延性破坏）脆性破坏（脆性断裂）损伤累积破坏疲劳破坏 16.A级钢不提供冲击韧性保证，B、C、D、E分别提供20?/0?、-20?、-40?的冲击韧性 17.选材考虑因素：荷载性质、应力状态、连接方法、工作环境、供货价格 18.热轧H型钢：宽翼缘H型钢（HW）、中翼缘H型钢（HM）窄翼缘H型钢（HN） 19.钢梁：型钢梁、组合梁 20.荷载较大高度受限的梁，可考虑采用双腹板的箱型梁，有较大的抗扭刚度 21.承载能力极限状态计算内容：截面强度、构件的整体稳定、局部稳定 22.吊车梁应力循环次数n>50000时要进行疲劳验算 23.单跨简支梁中截面出现塑性铰，即发生强度破坏；超静定梁出现塑性铰后，仍能继续承载 24.单轴对称截面有实腹式和格构式 25.塑形设计只用于不直接承受动力荷载的固端梁和连续梁 26.计算拉弯（压弯）时3种强度计算准则：边缘纤维屈服准则、全截面屈服准则、部分发展塑性准则 27.横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0,即K0=I0H/IL 28.超出正常使用极限状态：影响正常使用或外观的变形、影响正常使用或耐久性能的局部破坏、影响正常使用或耐久性能的震动、影响正常使用或耐久性能的其他特定状态 29.连接的要求：足够的强度、刚度和延性 30.连接方法：焊接、铆接和普通螺栓连接、高强度螺栓连接 31. 常用焊接方法：电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等 32. 焊缝连接的优缺点：优点：省工省材、任何形状的构件均可直接连接、密封性好，刚度大缺点：材质劣化、残余应力、残余变形、一裂即坏、低温冷脆 33. 焊缝等级分三级：三级焊缝：外观检查；二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，；一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷 34. 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝 35. 施焊分类（位置）：俯焊（最好）、立焊、横焊和仰焊（最差） 36.角焊缝的焊脚尺寸h f应不小于1.5t^0.5,t为较厚焊件的厚度（mm）；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍 37. 残余应力对结构性能的影响：对结构静力强度的影响、对结构刚度的影响、对压杆稳定的影响4、对低温冷脆的影响、对疲劳强度的影响 38.高强度螺栓连接的性能等级：10.9级、8.8级 职工培训教材——结构专业 第三讲钢结构房屋设计 （2009.10.31） 内容提要 随着国民经济的迅速发展，钢结构房屋的设计已成为我国设计工作的主要内容之一。本文在总结多个项目钢结构房屋设计的基础上，全面介绍了单层门式刚架轻型钢结构房屋、单层排架普通钢结构房屋和多、高层钢结构房屋设计的特点和经验，仅供今后钢结构房屋设计的参考。 1.我国钢结构建筑的发展现状 近十年来，随着国民经济的迅速发展，钢结构在我国得到了广泛的应用，单层门式刚架轻型钢结构房屋大量应用于工业建筑中，空间网架、立体桁架钢结构广泛应用于大跨度工业与民用建筑中，高层钢结构房屋越来越多地成为超高层建筑的首选方案。现在，钢结构房屋的设计已成为我国设计工作的主要内容之一。与砼结构相比，钢结构具有许多优点： （1）钢材是一种可以回炉循环使用的环保型材料，钢结构对环境保护具有很大的优点； （2）钢结构一般均在工厂生产，现场安装，对建筑业实现工业化提供了良好的条件； （3）钢结构施工快捷，施工工期短，特别是单层门式刚架轻型钢结构房屋，3—6个月就可以建成投产； （4）钢结构更适合在大跨度、大柱网建筑中的应用。 （5）钢结构与混凝土结构相比较，门式钢架比混凝土单层厂房要相对便宜点。但多层、高层钢结构则造价要高于混凝土结构，大约高20%~30%。 随着钢结构在我国的广泛应用，钢结构的生产厂家也越来越多，生产能力也越来越强。目前，生产钢结构构件的工厂如浙江的东南、杭萧、精工三大公司，年产量均在30万吨以上；他们不仅能生产轻型钢结构，还能生产重型钢结构，如复杂的、板厚在4 0 mm以上的工型柱、箱型柱、双向工型柱、异型柱、工型梁、箱型梁、异型梁等，有的还实现了在工厂生产线上连续机械化生产作业，这就为钢结构的广泛应用创造了良好的条件。 钢结构设计原理重点 1、什么是柱子曲线？现行规范采用几条？为什么采用此数目？（1）根据设计中经常采用的住的不同截面形式并考虑初弯矩和残余应力影响的稳定系数9 -正则化-广义长细比曲线 （2）4条 （3）初弯矩和残余应力不同 2、轴心构件的屈曲形式，什么截面发生此种屈曲？ 弯曲屈曲单轴对称截面绕非对称轴失稳扭转屈曲双轴对称屈曲（十字形）弯扭屈曲单轴对称截面绕对称轴失稳 3、影响轴压构件初始缺陷的因素有哪些？残余应力、初弯曲、初弯矩、初偏心 4、构件翼缘腹板局部稳定各简化为什么条件上的板？其计算原则是什么？ （1）构件翼缘-三边简支，腹板-四边简支（2）局部不失于整体失稳5、格构式受压构件需要对那些进行验算？（1）构件在弯矩作用平面内失稳（2）构件在弯矩作用平面外失稳（3）单肢验算（4）缀材验算 6、格构式受压构件对虚轴为何采用换算长细比？它的缀件有什么作用？计算模型？ （1）两分肢向缀材抗剪强度比实腹式构件弱得多，绕虚轴稳定承载力有所降低，故采用加大的长细比（2）缀材承受剪力，而且能接受分肢计算长度（3）缀条为腹板，缀板为梁 7、轴压设计原则（1）等稳定性：使构件两个主轴方向的稳定承载力相同，以达到经济的效果，长细比应尽量接近，入x=入y（等稳定性原则）。（2）宽肢薄壁（3）连接方便，便于施工（4）制造省工 8.轴心受压正常使用极限状态如何保证？控制长细比 9.梁强度需验算哪些方面？弯曲正应力，剪应力，局部压应力，折算 应力。 10.抗弯强度验算塑性发展系数的要求？陈绍蕃、顾强钢结构设计原 理第二版p79 页，对直接承受动力荷载的梁，不考虑塑性发展，11?梁翼缘局部设计稳定的保证措施：限制宽厚比a弹性设计v根号 下235/fy; b塑性设计v 9倍的；c部分塑性v 13倍的。 12.梁腹板加劲肋作用 横向:承受剪力&局部压应力纵向:承受弯矩。 短加劲肋:承受局部压应力。 13.支撑加劲肋作用及如何计算? 承受集中力和支座反力 14.影响梁整体稳定性的因素有哪些？ a抗弯刚度，抗扭刚度，翘曲刚度，提高M cr,稳定性增加，b受压区侧向支撑长度增加，临界弯矩M cr增加，C荷载性质（纯弯曲时最低，其次是均布荷载，再次是集中力） d 荷载作用位置，作用于翼缘M cr 降低，作用于下翼缘M cr增加f支座多余约束条件越强；M cr增加e 加强受压翼缘比加强受拉翼缘有效，M ”增加。 15.何时无需进行梁整体稳定？ a有铺板密铺在梁受压翼缘上并与其牢固连接，能阻止受压翼缘侧向位 钢结构住宅建筑设计探讨吴啟东 发表时间：2019-07-24T11:30:51.380Z 来源：《防护工程》2019年8期作者：吴啟东[导读] 本文对上述问题进行了分析,并对住宅平面进行了研究,推出几种适合钢结构体系的住宅单体平面。 广东天元建筑设计有限公司 528237 摘要：钢结构住宅的建筑设计是钢结构住宅设计的重要组成部分,钢结构住宅除了要将钢结构建筑的特点体现出来之外,同时又要满足多样化的住宅功能需求，使人们对多样化住宅功能的需求得到满足，故设计人员应该着力解决钢结构结构体系和住宅房型功能需求之间的冲突，同时还应与住宅建筑设计相结合，基于此，本文对钢结构住宅建筑设计进行了分析和介绍，着力解决住宅房型功能需求与钢结构结构体系的矛盾,并结合住宅建筑设计,采用标准化、模数化的方式对连接部件和结构构件进行设计。本文对上述问题进行了分析,并对住宅平面进行了研究,推出几种适合钢结构体系的住宅单体平面。 关键词：钢结构；住宅；建筑设计；标准化;模数化 前言：在我国住宅建筑工程高速发展的今天，有越来越多的住宅工程开始采用钢结构体系，整个住宅建筑工程的质量在很大程度上受到了设计质量的影响，因此在住宅工程设计中钢结构住宅建筑设计具有十分重要的地位，正因为如此住宅建筑设计人员开始重视钢结构的设计工作并全面的提升住宅建筑工程的整体质量。钢结构住宅跟传统的砌筑式住宅不同,具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工快等优点,钢构件以工厂加工为主,易实现标准化、模数化、系列化,同时,其结构体系及维护体系也有别于传统的住宅同时也是钢结构住宅的建筑设计是钢结构住宅设计的重要组成部分。因此杜宇钢结构住宅,需要针对钢结构建筑的特点,在建筑设计方面进行研究,并对一些特殊问题进行深入探讨。 1钢结构住宅建筑的优势 (1)便于功能区间的合理布置钢结构住宅本身具有较强的钢材强度，因此在布置的时候可以采用大开间柱的方式，灵活地分割建筑平面，通过其非承重墙体可以对室内空间进行灵活分割，从而实现开放式住宅。同时，由于钢结构具有连接简单的优势，因此可以将跃层或错层结构更好地应用在垂直平面内。在结构布置条件相同的情况下，通过改造可以根据需要改成2室2厅2卫或者2室2厅1卫两种形式。 (2)具有较高的抗震性能和承载强度在荷载相同的情况下，采用钢结构具有最小的截面；在截面相同的情况下，采用钢结构具有最大的承载力。因为钢结构本身具有较轻的重量，4层砖混结构的重量相当于6层轻钢住宅的重量，所以地震对钢结构的影响作用比较小。 (3)具有较短的设计制造周期通过对专业化结构分析软件和计算机的运用，钢结构住宅建筑设计中能够极大地缩短设计周期，而且还可以很方便地进行设计修改和调整。由于可以实现工厂预制和现场安装，因此设计人员在工作室完成钢结构住宅的设计工作之后，工厂的生产线就可以将后续的产品制作完成，因此其可以有效的缩短项目建设周期[1]。 (4)钢结构重量轻、强度高。从国内外震害调查结果看,钢结构住宅建筑倒塌数量最少。钢结构构件、墙板及有关部品在工厂制作,减少现场工作量,缩短施工工期,钢结构住宅在工地的施工实质上是工厂产品的组装和集成,再补充少量无法在工厂进行的工序项目,符合产业化的要求。钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少。符合推进住宅产业化,发展节能省地型住宅的国家政钢结构工厂制作质量可靠,尺寸精确,安装方便,易与相关部品配合。 2存在的主要问题 (1)钢结构住宅的研发投入不够如对钢结构住宅防火、防腐性能研究及施工集成的研究还不系统配套。当前要集中力量解决多层(4～6层)、小高层(11～12层)、高层(12层以上)与钢结构住宅配套使用的外墙板性能、生产、施工和价格的难题。 (2)缺乏政策的配套和支持,缺乏系统合理的协调与分工,使产业总体发展不协调没有制订废物处理、有效利用资源、建筑材料回收等政策法律。建筑业应对砂石开采应有严格政策和措施、对水泥工业的发展、对水的利用等应有总量控制。应建立“钢结构住宅产业体系技术开发补助金制度”、“钢结构住宅产业化基金”、对钢结构住宅试点工程应给予补贴,对钢结构住宅也应制订专门的经济技术考核指标等。 (3)钢结构住宅数量少钢结构住宅在住宅建筑中的比例不足1%,虽有部分房地产开发商也开始研究钢结构住宅,但广大住宅开发商还未投入钢结构住宅中来,成本高、防火、防锈问题,影响他们的积极性。没有从钢结构住宅综合效益和“终生成本”来考虑也是原因之一。 (4)住宅单元的标准化设计与建筑空间造型多样化的矛盾按照钢结构特点,在钢框架范围内可按照使用需求对内部空间进行分割,但对钢结构的外部维护结构的处理,由于受到钢框架结构的限制而无法象传统住宅一样有较大的选择余地。钢结构住宅单元或套型模块设计要综合考虑柱、梁、楼板、外墙板、屋面板和隔墙板及设备、管线的优化选型,但不能因此完全简单划一,要尽量避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板,创造形式丰富多样的钢结构住宅造型。 3提高钢结构住宅设计的建议 (1)建筑设备要考虑钢结构住宅的特点,各种管线和设备是住户一进门首先遇到的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项设备,选用先进的技术和设备用于钢结构住宅。 (2)钢结构设计要做到安全合理。选择合理结构体系、可靠方便的节点构造、尽量减少构件规格品种;现场焊接工作量较少、为构件制作、运输、吊装创造条件。 (3)钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导,其他专业紧密互动配合。改变目前仅有结构工程师的积极性,而没有建筑师声音。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外,还要注重解决:如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间和面积;如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板的问题。目前在钢结构住宅设计中建筑师的智慧和积极性发挥不够。要发挥建筑师与结构、水、电、设备等专业协调能力,如解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题,做到成本增加不多而效果较好。 (4)从试点工程和国外的经验看,要发展钢结构住宅体系,宜釆用研究开发、设计制造、施工维修、管理一条龙的模式。以企业为核心,院校、设计、研究单位发挥各自优势,相互配合解决关键技术和产品的研发生产,组成专业的钢结构房屋开发公司或房地产开发公司来实施。如莱钢建设集团公司、北京赛博思金属结构工程有限责任公司、天津市建委、北新建材集团、杭萧钢构、浙江宝业集团等公司的做法。各企业要找到钢结构住宅突破口,长远规划,分步实施,以取得较好的经济效益。 一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风 钢结构的特点： 1.钢材强度高、塑性和韧性好 2.钢结构的重量轻 3.材质均匀，和力学计算的假定比较符合 4.钢结构制作简便，施工工期短 5.钢结构密闭性好 6.钢结构耐腐蚀性差 7.钢材耐热但不耐火 8.钢结构可能发生脆性断裂 钢结构的破坏形式 钢材有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。钢结构所用材料虽然有较高的塑性和韧性，但一般也存在发生塑性破坏的可能，在一定条件下，也具有脆性破坏的可能。 塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度fu 后才发生。破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的断口呈纤维状，色泽发暗。在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。另外，塑性变形后出现内里重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。 构件应力超过屈服点，并且达到抗拉极限强度后，构件产生明显的变形并断裂。常温及静态荷载作用下，一般为塑性破坏。破坏时构件有明显的颈缩现象。常为杯形，呈纤维状，色泽发暗。在破坏前有很明显的变形，并有较长的变形持续时间，便于发现和补救。 脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点fy ，断裂从应力集中处开始。冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂缝，常是断裂的发源地。破坏前没有任 何预兆，破坏时突然发生的，断口平直并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大，因此，在设计，施工和使用过程中，应特别注意防止钢结构的脆性破坏。 在破坏前无明显变形，平均应力也小（一般都小于屈服点），没有任何预兆。局部高峰值应力可能使材料局部拉断形成裂纹；冲击振动荷载；低温状态等可导致脆性破坏。平直和呈有光泽的晶粒。突然发生的，危险性大，应尽量避免。 低碳钢的应力应变曲线： 1.弹性阶段：OA 段：纯弹性阶段εσE = A 点对应应力：p σ（比例极限） AB 段：有一定的塑性变形，但整个OB 段卸载时0=ε B 点对应应力：e σ（弹性极限） 2.屈服阶段：应力与应变不在呈正比关系，应变增加很快，应力应变曲线呈锯齿波动，出现应力不增加而应变仍在继续发展。其最高点和最低点分别称为上屈服点和下屈服点；下屈服点稳定，设计中以下屈服点为依据。 3.强化阶段：随荷载的增大，应力缓慢增大，但应变增加较快。当超过屈服台阶，材料出现应变硬化，曲线上升，至曲线最高处，这点应力fu 称为抗拉强度或极限强度。 4.颈缩阶段：截面出现了横向收缩，截面面积开始显著缩小，塑像变形迅速增大，应力不断降低，变形却延续发展，直至F 点试件断裂。 疲劳破坏：钢材的疲劳断裂是微观裂纹在连续反复荷载作用下不断扩展直至断裂的脆性破坏。 钢材的疲劳强度取决于构造状况（应力集中程度和残余应力）、作用的应力幅、反复荷载的虚幻次数，而和钢材的静力强度无明显关系。 钢结构的连接方法：焊接连接：不削弱构件截面，构造简单，节约钢材，焊缝处薄。弱铆钉连接：塑性和韧性极好，质量容易检查和保证，费材又费工。螺栓连接：操作简单便于拆卸。 焊接连接的优点：1.焊件间可以直接相连，构造简单，制作加工方便2.不削弱截面，节省材料3.连接的密闭性好，结构的刚度大4.可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。 缺点：1.焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆2.焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低3.焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，容易扩展至整个截面，低温冷脆问题也比较突出。 焊接连接通常采用的方法为电弧焊（包括手工电弧焊）自动（半自动）埋弧焊和气体保护焊。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端打而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著，但临界塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均与现象渐趋缓和。 焊脚不能过小：否则焊接时产生的热量较小，而焊件厚度较大，致使施焊是冷却速度过快，产生淬硬组织，导致母材开裂。 焊脚不能过大：1.较薄焊件容易烧穿或过烧2.冷却时的收缩变形加大，增大焊接应力，焊件容易出现翘曲变形 计算长度不能过小：1.焊件的局部加热严重，焊缝起灭狐所引起的缺陷相距较近，及可能的其他缺陷使焊缝不够可 填空 1.极限状态的分类：承载能力极限状态，正常使用极限状态。 2.普通碳素钢的等级：A,B,C,D 3.钢材是根据什么命名的：质量等级，脱氧方法，屈服点数值，代表屈服点的字母Q。 4.有害元素有哪些：O,S,N,P,H 5.焊缝按连接计算分哪几类：对接焊缝，角焊缝。或者承受轴心力作用时角焊缝连接计算，复杂受力时角焊缝连接计算。 6.角焊缝的分类：正面角焊缝，斜焊缝，侧面角焊缝，直角角焊缝，斜角角焊缝。 7.角钢肢背和肢尖的内力分配：等肢K1=0.7 K2=0.3不等肢（长肢水平）K1=0.75 K2=0.25不等肢（长肢垂直）K1=0.65 K2=0.35 8.螺栓的排列分类：并列，错列。 9.高强度螺栓8.8级10.9级的含义:螺栓性能等级。 10.轴心受力构件常用的截面形式：按其截面组成形式（实腹式构件，格构式构件）按常见的有（热轧型钢截面，冷弯型钢截面，轻型刚或钢板连接而成的组合截面）。 11.轴心受力构件校核的内容：刚度验算，整体稳定验算，局部稳定验算，强度验算。 12.压弯构件整体破坏形式有哪些：弯曲屈曲，弯扭屈曲，弯扭失稳。 13.节点厚度根据什么确定：梯形（最大腹杆内力），三角形（弦杆最大内力）。 14.上弦横向水平支撑间距：不大于60m。 15.拉杆压杆按什么设计：拉：强度，压：稳定性。 16.刚性杆能受什么：受拉，受压。 17.平面外的计算长度怎么取：有支撑就取支撑间距，没有就取实长。 选择 1.标准值和设计值的转换分项系数不一致 标准值X分项系数=设计值 2.低温下的钢材强度塑性会怎样？ 强度提高，塑性韧性降低 3.钢材符号含义Q235AF 代表屈服点为235的A级沸腾钢 4.塑性韧性好的钢材要用到什么结构上？ 多用于焊接结构 5.衡量冲击荷载能力的指标是什么？ 韧性（也叫冲击韧性） 6.焊脚尺寸用什么表示？ 指焊缝根角至焊缝外边的尺寸，表示为hf 7.单个普通螺栓受剪承载力的取值 140fv 8.残余应力对静力强度刚度疲劳强度的影响 9.组合梁翼缘部稳定通过什么控制？ 通过宽厚比控制 10.弹性受压杆件的界性，临界力 临界力随抗弯刚度的增加和构件长度的减小而增大 11.绕虚轴受弯时设计准则是什么？ 以截面边缘纤维屈服为设计准则 1. 编制依据 1.1 湖南京湘节能科技园二期1#、2#、3#厂房工程厂房结构施工图。 1.2 《湖南京湘节能科技园二期1#、2#、3#厂房工程地质勘查报告》。 1.3 湖南京湘节能科技园二期1#、2#、3#厂房工程施工组织设计。 1.3 现行国家建筑施工及验收规范、规程。 2. 工程概况 2.1 总体概况 2.1.1 工程名称：湖南京湘节能科技园二期1#、2#、3#厂房工程 2.1.2 建设单位：湖南京湘能源技术有限公司 2.1.3 监理单位：湘潭市勘测设计检测中心 2.1.4 设计单位：湘潭市规划建筑设计院 2.1.5 勘察单位： 2.1.6 施工单位：湖南鼎盛钢结构建筑有限公司 2.2 工程结构概况 2.2.1 本工程主厂房柱基础为桩承台基础，基础承台标高基本为▽– 3.000m，基高标高最深为▽–7.800m，基础采用C30砼，垫层采用C15砼。钢筋采用HPB300、HRB400。 2.2.2 承台基础与钢柱连接为杯口直插连接。 2.2.3本工程±0.000相当于绝对标高 7.8m。 3. 施工布置： 3.1 施工准备：施工前作业处及项目部各职能部门和人员应做好相应的各项准 备工作，包括：做好图纸的自审与会审工作，编制施工材料预算，为施工提供 相关的数据，落实施工材料及周转材料进场。 3.2 施工安排 本单位工程将根据现场条件安排一个建筑作业处负责施工，并综合考虑厂 房柱吊装顺序因素，遵循先深后浅的原则，采取分段分片方法开挖施工。 3.3 施工顺序 土方开挖→垫层砼→基础承台、地梁→基础钢筋、模板、砼施工→模板拆 除→回填土→厂房柱吊装 3.4施工管理目标 3.4.1 安全目标 无工亡事故。 3.4.2 文明施工目标 保证现场整洁、畅通，材料堆放整齐，排水通畅，争创文明工地。 3.4.3 质量目标 确保分部、分项工程的合格率为100%。 3.5 施工管理组织体系： 为有效管理好本项目，湖南鼎盛钢结构建筑有限公司抽调有炼钢工程施工 经验的管理人员，组建了湖南京湘节能科技园二期1#、2#、3#厂房工程项目经理部。项目管理组织体系详见（附表四） 3.6施工工期 厂房基础、吊装，其余均在12月30日前全部施工完毕。（详见附表一）4. 主要施工方法 4.1土方开挖 4.1.1测量放线： 4.1.1.1加密控制网：为保证厂房柱基础施工需要，将项目经理提供二级测量控 制网在厂房柱基础区域进行加密。 4.1.12标高控制：从控制桩上高程点引测，以控制基础各部位标高。 4.1.1.3中心线控制：采用全站仪、经纬仪、钢卷尺，从加密控制网引测以控制 基础。 4.2.2 土方开挖采用1~2台1m3反铲挖土机挖土，自卸汽车运土，挖出的土方运至业主指定的位置堆土场（2km以内）。土方堆场由业主提供，由于土方堆场 门式刚架轻型房屋钢结构设计及施工 (1) 自《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102：98）公布已来，此类工程发展很快，但也陆续听到一些令人不安的情况。去年雨水较大，降雪较多，有些地方雪特别大，结构被压坏恐怕很难避免，但有的地方雪不大房子也有垮的，漏水的更多。另外，也看到一些工程，有的框架梁太细，令人担心，遇到大雪很可能出问题。有的骨架立起来摇摇晃晃，没有支撑，说装上墙板就好了，好象有了墙板就可以不支撑。现在排架多起来。用钢筋砼柱、轻钢梁，造价较低，但有的严重不合规定。以下就轻钢结构设计及施工谈自己的几点体会。 关键词：门式刚架钢结构 一。设计方面 1.屋面活荷载取值 框架荷载取0.3kN/m2 已经沿用多年，但屋面结构，包括屋面板和檩条，其活荷载提高到0.5kN/m2.《钢结构设计规范》规定不上人屋面的活荷载为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2，与钢结构设计规范保持一致。国外这类，考虑0.15 -0.5N/m2的附加荷载，而我们无此规定，遇到超载情况，就出安全问题。设计时可适当提高至0.5kN/m2.现在有的框架梁太细，檩条太小，明显有人为减少荷载情况，应特别注意，决不允许在有限的活荷载中“偷工减料”。 2.屋脊垂度控制 框架斜梁的竖向挠度限值一般情况规定为1/180，除验算坡面斜梁挠度外，是否验算跨中下垂度？过去不明确，可能不包括屋脊点垂度。现在应该是计算的。一般是将构件分段，用等截面程序计算，每段都计算水平和竖向位移，不能大于允许值，等于验算跨中垂度。跨中垂度反映屋面竖向刚度，刚度太小竖向变形就大。的度本来就小，脊点下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因 《钢结构设计原理》教学大纲 一、课程说明 1、课程简介 本课程是土木工程专业的必修课，其性质属于专业基础课。本课程是一门理论性与应用性并重的课程。通过本课程的学习，着重讲授钢结构的基本理论与基本知识，使学生了解钢结构的特点、历史、现状及发展前景；掌握钢结构材料的工作性能及影响钢材性能的主要因素，能正确选用结构钢材；掌握钢结构连接的性能、受力分析与设计计算；掌握各种钢结构基本构件的设计计算等，并为学习后续课程和钢结构课程设计打下必要的基础。 2、教学目的及要求 本课程是土木工程专业的专业基础课，是一门理论性与应用性并重的课程。在教学方法上，采用课堂讲授为主，课后自学，课堂练习等教学形式。 (一)课堂讲授 本课程在讲述的过程中，教师应尽量联系生产实际，注重物理意义，不要陷入到繁复的数学推导之中。在教学中要求同学重点掌握基本概念、基本方法和基本规律，并详细讲授每章的重点、难点内容，着重培养学生分析问题和解决问题的能力。讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维。为便于学生对构造的理解，可组织教学参观、观摩教学模型或采用多媒体辅助教学。 （二）课后自学 为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内 容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。 （三）课外作业 平时布置典型习题，以加强学生对所学知识的深入理解。 3、教学重点及难点 钢结构的连接，受弯构件、轴心受压构件、压弯构件及节点设计的计算原理。 4、教学手段及教学方法建议 主要采用传统课堂为主辅以前沿课题讲解。 5、考核方式 （一）考核方式：笔试（闭卷） （二）成绩评定标准： 考试主要采用闭卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。考试题型包括：选择题、概念题、判断题、计算题等。 总评成绩：百分制，平时成绩占30%，闭卷考试成绩占70%。 6、选用教材 [1] 张耀春主编.《钢结构设计原理》.北京：高等教育出版社，2004 [2] 钟善桐.《钢结构稳定设计》.建筑工业出版社，2001 7、教学参考书 [1] 全国高等教育自学考试指导委员会组编.《钢结构》.武汉大学出版社出版.2000 [2] 黄呈伟主编.《钢结构基本原理》.重庆大学出版社.21世纪高等学校本科系列教材，2001 [3] 魏明钟主编.《钢结构》.武汉理工大学出版社.普通高校土木工程专业新编系列教材，2001 8、教学环节及学时安排 轻钢结构建筑设计理念思考 【摘要】近年来，随着我国经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，进一步推动了建筑业的发展，各类建筑工程如雨后春笋般拔地而起。轻钢结构以其施工周期短、性价比较高、环保性良好、抗震性能力强等优点被广泛应用于建筑领域当中。基于此点，本文就轻钢结构建筑设计理念进行浅谈。 【关键词】轻钢结构；建筑；设计 一、轻钢结构简介 所谓的轻钢结构具体是指结构主要构件的钢板厚度大于等于 10mm。从某种角度上讲，轻钢属于一个不太精确的名词，在建筑领域中，对它的解释有两种：其一，按照我国现行的gb50017-2003中的有关规定指出圆钢、小角钢的轻型钢结构是指采用圆钢和小于l45×4与l56×36×4的角钢制作而成的轻型钢结构，这种结构在钢材匮乏的年代用于不适宜钢混结构制造的小型结构当中，目前已经不叫少见；其二，按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中的有关规定指出具有轻型屋盖和轻型外墙的单层实腹门式钢架结构，这里的轻型主要是围护结构是以轻质材料为主。由于目前我国现行的规范和技术文件当中都没有重钢结构一说，为了区别轻型钢结构建筑，更准确一点的说法应当是普钢结构。这是因为普钢结构的范围相对要更广一些，既可以包含各种类型的钢结构且无论荷载大小，而且还能包括轻钢结构的许多内容。轻型钢结构建筑技术规程仅仅是针对该结构“轻”的特点规定了一些具体的内容，这些内 容的范围只局限在单层门式刚架。可见，轻钢与重钢之分并不在于结构本身的轻重，而是在于所承受的围护材料的轻重。 二、轻钢结构建筑的设计理念研究 （一）轻钢结构建筑的设计理念 由于轻钢结构自身所具备的特殊性，使其在设计理念上也与一般建筑结构有所不同，轻钢结构建筑的设计理念具体体现在以下几个方面上： 1.一体化的结构设计理念。大部分传统钢结构建筑在进行设计时，一般遵循的都是先建筑设计再结构设计的理念，而轻钢结构建筑因其自身材质的特殊性以及相关设计软件的先进性，使得整个轻钢结构建筑设计程序实现了一体化的设计，简而言之，就是建筑设计与结构设计能够在同一时间内完成。现阶段，国际上一些知名的设计公司都是遵循这一理念对轻钢结构建筑进行设计，但由于国内设计单位缺少先进的设计软件，从而使得轻钢结构建筑在设计过程中仍旧按照传统的理念新进行设计，这不但无法体现出该结构形式的风格，而且还破坏了此类结构建筑独有的特色。为此，对于国内的设计单位而言，在今后一段时期内有必要引入一些先进的设计软件，并在此基础上进行完善，相信在不久的将来，国内设计出来的轻钢结构建筑也能充分体现出一体化的设计理念。 2.主体与围护结构的一体化设计理念。目前，国内的轻钢结构建筑通常都是主体结构与围护结构分开设计，而合理的做法应当是两者一并设计，即主体与围护结构的一体化设计，为进一步确保轻 基于大跨度单层厂房钢结构设计 摘要: 随着社会经济的迅速发展，钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用，也得到广泛的应用。下文就某单层厂房钢结构设计，探讨了大跨度单层厂房钢结构在中柱抽柱时的一些想法。 关键词: 结构耐久性；结构体系；轻型钢结构屋面 1 工程概况 单层厂房采用的结构形式，随着吊车起重量、厂房跨度．高度及屋面材料材质的不同，主要采用钢筋混凝土结构和钢结构体系两种。当吊车起重量超过20t，跨度大于36m。屋面采用双层彩钢板时，则—般采用实腹式工字形钢梁、钢柱的全钢结构。这种厂房自重轻，跨度大，施工周期短。 某单层联合厂房由2个连续的40m跨组成．厂房总高21m，南北向长80m，东西向长210m，柱距7.5m；设单层吊车。吊车轨顶标高15.00m。每跨均设2台A5级100t桥式吊车。工程总建筑面积1.68×104m2。该项目是“十五”期间国家新型建筑材料实验急需的重点项目。上部主体结构采用全钢结构；屋面采用双面镀锌彩钢板；墙面围护采用双层镀锌彩钢板。 2 荷载和作用 结构耐久性设计年限为50a，安全等级为二级，结构重要性系数为1.0。抗震设防烈度为6度，谢寸地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.05g。场地土类别为Ⅱ类。水平地震影响系数最大值取0.04；建筑结构阻尼比取0.05；特征周期为0.35s。50a—遇的基本风压ωo=0.35kN／m2，地面粗糙度为B类。根据50a—遇的基本雪压ωs=0.40kN／m2，屋面活荷载取值为0.5kN／m2。 3 结构体系选型 根据厂房工艺要求，屋面采用双面镀锌彩钢板。结构体系有(1)预制钢筋混凝土柱，轻型屋面梯形钢屋架和(2)钢梁钢柱两种体系可选择。按照当前市场实际情况，预制构件加工时间长、运输不方便，自重较大、吊装不方便等情况。采用钢梁钢柱的全钢结构体系。钢柱部分。由于柱距边柱采用7.5m，中柱为15m，排架柱分二段，下段柱采用格构式钢柱，上段柱采用实腹式工字形钢柱。吊车粱采用实腹式工字形钢吊车梁，并没制动体系。边歹|胜吊车梁距辅助粱(热轧H型钢)中心线较小，制动体系为吊车梁上翼缘、制动板和辅助梁组成。中列柱吊车梁制动依系为相邻吊车梁上缘和上弦制动板和下层水平支撑及中间二遭垂直支撑组成的制动体系。 按委托方要求，屋面采用双面镀锌彩钢板．鉴于屋面板自重较小，约为25kg； 轻型房屋钢结构设计讲座 （Ⅰ）设计基本规定及荷载 一．我国轻型房屋钢结构规程简介 目前我国已制订的有关轻型房屋钢结构的规程有：北京的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》和上海的《轻型钢结构设计规程》 （一）《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102:98）简介 1．性质：中国工程建设标准化协会标准 2．主编单位：中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会 3．审查单位：中国工程建设标准化协会薄壁型钢结构委员会 4．批准单位：中国工程建设标准化协会 5．主要内容：共九章，五个附录 第1章总则 第2章术语、符号 第3章基本设计规定 第4章结构形式和布置 第5章作用效应计算 第6章构件设计 第7章连接和节点设计 第8章制作和安装 第9章隔热和涂装 附录A 风荷载计算 附录B 斜卷边工形冷弯型钢的截面特性 附录C 卷边槽形冷弯型钢的截面特性 附录D 楔形梁在框架平面内的换算长度技术 附录E 檩条在风吸力作用下的稳定计算 （二）《轻型钢结构设计规程》（DBJ 08-68-97）简介 1．性质：上海市标准 2．主编单位：上海市金属结构协会、同济大学 3．审查单位：上海市建设委员会科学技术委员会 4．批准单位：上海市建设委员会 5．主要内容：共十一章，五个附录 第1章总则 第2章符号 第3章材料 第4章结构设计的基本规定 第5章构件与连接的计算和构造 第6章屋盖结构 第7章楼面结构 第8章单层房屋结构 第9章多层房屋结构 第10章维护结构 第11章涂装 附录A 双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数 附录B 考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法 附录C 轴心受压构件的稳定系数 附录D 关于应力蒙皮强度和刚度的整体试验方法 附录E 框架柱的计算长度系数 二．轻型钢结构的应用范围 轻型钢结构在永久性建筑中的应用范围大致如下： 1 用于结构中的构件及其体系 （1）屋面体系，包括屋面板（压型钢板等）、檩条、屋架、等； （2）楼面体系，包括楼面板（压型钢板等）、次梁等； （3）墙面体系，包括墙板（压型钢板等）、墙梁、墙柱等； （4）吊顶及内隔墙体系，包括隔墙板、龙骨等。 2 用于下列房屋中的承重结构 （1）单层仓库和单层厂房，单跨或多跨，跨度一般不超过30m，无悬挂吊或有悬挂吊，悬挂吊不超过5t，无桥吊或有桥吊，吊车为轻级工作制且起重量一般不超过20t。承重结构用钢量一般为10~30kg/m2。 （2）多层工业厂房，柱距一般为12~24m，3~4层。承重框架用钢量一般为30~60kg/m2。（3）多层住宅和办公楼，柱距一般为6~9m，不超过8层。承重框架用钢量一般为20~50kg/m2。 （4）2~3层的小别墅 （5）目前也有一种趋势，用于20层左右的高层住宅和办公楼。 轻型钢构件的类型有 1．由冷弯薄壁型钢做成 2．由热扎轻型型钢做成 3．由焊接或高频焊接轻型型钢做成 4．由圆管、方管、矩形管做成 5．由薄钢板焊成 6．由小角钢、圆钢做成（不建议采用） 轻型钢结构可由以上一种或多种轻型钢构件组合做成 1、钢筋与混凝土两种力学性能不同的材料,能结合在一起有效地共同工作的理由？ (1)混凝土与钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。 (3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土的共同作用。 2、钢筋与混凝土之间的粘结力就是怎样产生的？为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施？ (1)光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力与咬合力提供;带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要就是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。(2)提高混凝土强度或使用高强混凝土;使用钢纤维混凝土。 3、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的有哪些因素？ 在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。 影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小(2)加载时混凝土的龄期(3)混凝土的组成成分与配合比(4)养生及使用条件下的温度与湿度 4、什么就是承载能力极限状态？哪些状态认为就是超过了承载能力极限状态？ 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。超过了承载能力极限状态:(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(2)结构构件或连接处因超过材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的变形而不能继续承载(3)结构转变成机动结构(4)结构或结构构件丧失稳定(5)结构因局 1、钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料，能结合在一起有效地共同工作的理由？ （1）混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力，使两者能可靠的结合 成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。 （2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度 变化时，钢筋与混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。 （3）质量良好的混凝土，可以保护钢筋免遭锈蚀，保证钢筋与混 凝土的共同作用。 2、钢筋和混凝土之间的粘结力是怎样产生的？为保证钢筋与混凝土之间的粘结力要采取哪些措施？ （1）光圆钢筋与混凝土之间的粘结力主要有摩擦力和咬合力提供； 带肋钢筋与混凝土之间的粘结力主要是钢筋表面凸起的肋纹与混凝土的机械咬合作用。（2）提高混凝土强度或使用高强混凝土；使用钢纤维混凝土。 3、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的有哪些因素？ 在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间持续增长，这种现象称为混凝土的徐变。 影响因素：（1）混凝土在长期荷载作用下产生应力的大小（2）加载时混凝土的龄期（3）混凝土的组成成分和配合比（4）养生及使用条件下的温度与湿度 4、什么是承载能力极限状态？哪些状态认为是超过了承载能力极限状态？ 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形或变位的状态。超过了承载能力极限状态：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（2）结构构件或连接处因超过材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的变形而不能继续承载 （3）结构转变成机动结构（4）结构或结构构件丧失稳定（5）结构因局部破坏而发生连续倒塌（6）结构或构件的疲劳破坏（7）地基丧失承载力而破坏 5、什么是正常使用极限状态？哪些状态认为是超过了正常使用极限状态？ 正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项限制的状态。超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（3）影响正常使用的震动（4）影响正常使用的其他特定状态 6、钢筋混凝土梁和板内配置哪些钢筋，其作用是什么？梁内钢筋的配置通常有下列几种： 1）纵向受拉钢筋（主钢筋） 纵向受力钢筋的主要作用是承受外力作用下梁内产生的拉力。因此，纵向受力钢筋应配置在梁的受拉区。 2）弯起钢筋或斜钢筋 弯起钢筋通常是由纵向钢筋弯起形成的。其主要作用是除在梁跨中承受正弯矩产生的拉力外，在梁靠近支座的弯起段还用来承受弯矩和剪力共同作用产生的主拉应力。 3）架立钢筋 架立钢筋的主要作用是固定箍筋保证其正确位置，并形成一定刚度的钢筋骨架。同时，架立钢筋还能承受因温度变化和混凝土收缩而产生的应力，防止裂缝产生。架立钢筋一般平行纵向受力钢筋，放置在梁的受压区箍筋内的两侧。 4）箍筋 箍筋的主要作用是承受剪力。此外，箍筋与其他钢筋通过绑扎或焊接形成一个整体性良好的空间骨架。箍筋一般垂直于纵向受力钢筋。 5）水平纵向钢筋 主要的作用是在梁侧面发生混凝土裂缝后，可以减少混凝土裂缝宽度 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 施 工 组 织 设 计 目 录 第一章 概 述 1.1编制依据 1.2工程概况 1.3工作项目 1.4工期要求 1.5 对外交通条件 1.6本工程施工中重点、难点及对策措施 第二章 施工总布置 2.1布置依据 2.2布置原则 2.3施工临建布置 2.4施工交通 2.5施工用水 2.6施工用电 2.6.1 施工供电 2.6.2 防雷及接地 2.6.3 施工安全用电 2.7施工排水 2.8通讯 2.9仓库系统 2.10生活、办公设施场地规划 2.11其它施工辅助设施 2.12砂石料加工 2.13混凝土拌和系统 第三章 施工总进度计划 3.1编制原则 3.2 施工进度计划及工期 3.3 工期保证措施 第四章 施工组织管理 4.1 施工组织管理系统 4.2 项目经理部主要人员 4.3 各部门职责 4.4进入本工程的主要施工技术人员 4.5进入本工程的主要施工机械设备 第五章 现浇混凝土框架结构建筑工程 5.1概况 5.1.1 工程概况 5.1.2 施工顺序 5.2施工测量 5.2.1平面控制 5.2.2高程控制 5.2.3施工测量放样 5.3 土方工程 5.3.1挖方工程 5.3.2土方回填 5.4 钢筋砼工程 5.4.1工艺流程 5.4.2 模板工程 5.4.3 架子工程 5.4.4 钢筋工程 5.4.5混凝土浇筑 5.4.6混凝土修补 5.4.7 埋件、排水孔等施工 5.4.8 混凝土雨季施工 5.4.9施工质量控制 5.4.10质量检验措施 5.5 砌体工程 5.5.1 适用标准和规程规范 5.5.2 砌砖工程 5.6 建筑与装修 5. 6.1 楼地面工程 5.6.1.1不发火混凝土地面 5.6.1.2地砖地面 5.6.1.3金属骨料耐磨地面 5.6.2 吊顶工程 5.6.3墙面工程 5.6.4屋面防水工程 5.6.5外墙外保温工程 第六章 钢结构厂房工程钢结构设计原理重点
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