2015年西南大学《钢结构设计》[0759]大作业最新标准答案.doc

西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷 学号： 1515452613003 姓名： 刘昊仑 层次： 专升本 类别： 网教 专业： 土木工程 201 5 年 12 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（每题10分，任选4题，共40分） 1、简述单层钢结构厂房的结构布置。 答：单层钢结构厂房的结构布置包括厂房柱网的布设，高度的确定，温度伸缩缝的设置等，而确定这些的依据首先是必须满足生产工艺的要求，其次要满足结构坚固耐用、经济合理和技术先进，以及注意符合标准化模数要求等。 2、结合下图写出有吊车厂房横向柱距的表达式，并说明该表达式中各符号的含义？ 答：横向柱距L0的表达式为： L0=Lk+2S式中 Lk― 支撑式梁式吊车或桥式吊车的跨度； S― 由吊车大轮中心线至上柱轴线的距离，应满足下式要求：S=B+C+D/2 B― 吊车梁或吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得； C― 吊车外缘和柱内缘之间的必要空隙：当吊车其重量不大于500kN时，不宜小于80mm；当吊车起重量大于或等于750kN时，不宜小于100mm；当吊车和柱之间需设走道时，则不得小于400mm。 D― 上段柱宽度。 3、举例说明钢屋架杆件截面选择的原则。 答：1.钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。2.《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。 4、简述柱间支撑布置的原则。 答： 1）承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等。 2）减少柱在平面外的计算长度。 3) 保证厂房的纵向刚度。 5、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2L50×5。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。 解：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S≤40i，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S≤40i=40ix=40×1.53=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。 二、计算题（每题10分，共20分） 1、次梁与主梁连接采用10.9级M16的高强度螺栓摩擦型连接，连接处钢材接触表面的处理方法为喷砂后涂无机富锌漆，其连接方式如图所示，考虑了连接偏心的不利影响后，取次梁端部剪力设计值V=110.2kN，求连接所需的高强度螺栓数量（个）？ 解：根据《钢规》第7.2.2条第1款，式（7.2.2-1）及表7.2.2-1、表7.2.2-2，一个10.9级M16高强度螺栓的抗剪承载力设计值为： Nbv=0.9nfμP=0.9×1×0.35×100=31.5kN 高强度螺栓数量计算：n=V/ Nbv =110.2/31.5=3.29，取4个。 2、写出下图人字形支撑内力N1和N2的计算公式。 解：H+W1=(N1-N2)cosθ 则：N1= N2=（ H+W1）/2cosθ 式中：N1—斜拉杆承载力设计值； N2—斜压杆承载力设计值；N2=- N1 三、综合分析题（每小题8分，共40分） 条件：某单层工业厂房为钢结构，厂房柱距21m，设置有两台重级工作制的软钩桥式起重机，起重机每侧有四个车轮，最大轮压标准值Pkmax=355kN,起重机轨道高度hR=150mm。每台起重机的轮压分布如图a所示。起重机梁为焊接工字形截面如图b所示，采用Q345C钢制作，焊条采用E50型。图中长度单位为mm。（图略） 解：(1)在竖向平面内，起重机梁的最大弯矩设计值Mmax=14442.5kN.m。试问，强度计算中，仅考虑Mmax作用时起重机梁下翼缘的最大拉应力设计值。 解：梁需考虑疲劳，γx取1.0。 Mx/γxWnx=14442.5×106/(1.0×5858×104)=246.5N/mm2 (2)在计算起重机梁的强度、稳定性及连接强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平力。试问，作用在每个起重机轮处由起重机摆动引起的横向水平力标准值Hk(kN)。