山东建筑大学钢结构下 知识点整理

门式钢架结构组成：主要承重骨架－门式刚架；檩条、墙梁－冷弯薄壁型钢屋面、墙面－压型金属板、彩钢夹芯板；屋面及墙面保温芯材－聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等；支撑－屋面支撑、柱间支撑门式刚架结构的特点:重量轻；工业化程度高、 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 周期短；柱网布置灵活；综合经济效益高门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。2、门式钢架适用范围：(1).屋面荷载较小，横向跨度为9～24m，柱高为4.5～9m(2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。(3).当厂房横向跨度不超过15m，柱高不超过6m时，屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大于15m，柱高超过6m时，宜采用变截面刚架形式。柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，宜取6m、7.5m、或9m挑檐长度：根据使用要求确定，宜为0.5—1.2m温度分区：纵向温度区段<300m横向温度区段<150m轻型厂房、仓库、建材等交易市场、大型超市、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等2、屋面支撑的种类：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3、荷载组合种类：永久荷载：包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。可变荷载：屋面活荷载、屋面雪荷载和积灰荷载吊车荷载、地震作用、风荷载。组合（1）：1.2×永久荷载+0.9×1.4×[积灰荷载+max{屋面均布活荷载、雪荷载}]+0.9×1.4×(风荷载+吊车竖向及水平荷载)：用于截面强度和构件稳定性计算1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载，雪荷载}；组合（2）：1.0×永久荷载+1.4×风荷载：用于锚栓抗拉计算4、门式钢架的支撑布置：屋面支撑和刚性系杆布置原则：在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑布置原则：柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取45~60m；当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。5、门式钢架柱杆件长度的选定：变截面柱在刚架平面内的计算长度：截面高度呈线形变化的柱，在刚架平面内的计算长度应取为，式中h为柱的几何高度，为计算长度系数。可由下列三种方法确定：查表法（适合于手算）；一阶 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 法（普遍适用于各种情况，并且适合上机计算)二阶分析法（要求有二阶分析的计算程序）门式钢架梁柱节点：摇摆柱梁柱节点铰接连接梁柱节点刚性连接杆件计算长度：计算长度概念：将端部有约束的压杆化作等效的两端铰接的理想轴心压杆。杆端约束越强，杆件计算长度越短，临界荷载越高。屋架杆件截面选取：原则：承载能力高，抗弯强度大，便于连接，用料经济通常选用角钢和T型钢。即截面伸展，壁厚较薄，外表平整。拉杆：强度，刚度（）压杆：强度，稳定，刚度。压弯构件：强度，稳定，刚度重型厂房结构组成：柱、屋架、吊车梁、天窗架、支撑。吊车梁荷载及截面形式：竖向荷载:P；横向水平荷载:T；纵向水平荷载:Tc。单轴对称工字形截面：带制动梁的吊车梁：带制动桁架的吊车梁:内力组合时吊车参与台数：在刚度验算和疲劳验算中采用一台起重量最大吊车的荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值；在强度和稳定验算中，<=2台。设有制动结构的吊车梁，侧向弯曲刚度很大，整体稳定得到保证，不需验算。加强上翼缘的吊车梁，应按下式验算其整体稳定。10、大垮度结构类型：平面结构体系：梁式结构（平面、空间桁架），平面刚架结构，拱式结构；空间结构体系：平板网架结构，网壳结构，悬索结构，斜拉结构，张拉整体结构14、平面网架分类：网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。双层网架：（1）平面桁架网架：两向正交正放网架，两向正交斜放网架，三向网架（2）四面锥体系网架：正放四角锥网，正放抽空四角锥网架，棋盘四角锥网架，斜放四角锥网，星形四角锥网架（3）三角锥体体系网架：三角锥网架，抽空三角锥网架，蜂窝形三角锥网架15、网架的地震作用：竖向：在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋盖结构可不进行竖向抗震验算；在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。水平：在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构水平抗震验算；在抗震设防烈度为8度的地区，对于周边支承的中小跨度网架可不进行水平抗震验算；在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构均应进行水平抗震验算。水平地震作用下网架的内力、位移可采用空间桁架位移法计算。网架的支承结构应按有关 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的规定进行抗震验算。16、网架节点：(1)焊接空心球节点：焊接空心球是由两块钢板经加热压成两个半球，然后相焊而成。分加肋、不加肋；(2)螺栓球节点：螺栓球结点由钢球、螺栓、套筒、销钉（或螺钉）和锥头（或封板）等零件组成，适用于连接钢管杆件；(3)焊接钢板节点；(4)焊接钢管节点(5)杆件直接汇交节点17、侧向位移模式：在侧向荷载的作用下，（1）纯框架结构：剪切变形模式（2）抗剪结构：弯曲变形模式（3）二者组合（框剪结构）：显著减少了纯框架结构的侧向位移（见PPT4.1）18、网架杆件计算长度：网架杆件的长细比不宜超过下列数值：受压杆件：180受拉杆件：(1)一般杆件400(2)支座附近处杆件300(3)直接承受动力荷载的杆件2501.门式刚架的跨度：横向刚架柱轴线间的距离。2刚屋盖中的柔性系杆：只能承受拉力的系杆。3.正放抽空四角锥网架：在正放四角锥网架的基础上，除周边网格不动外，抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸比上弦大一倍。4高层钢结构中的竖向中心支撑：当支撑斜杆的轴线通过框架梁玉柱中线的交点时为中心支撑。5.刚性系杆：既能承受压力也能承受拉力的系杆。6.两向正交斜放网架：两个方向竖向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。7.重型厂房结构中的无檩屋盖体系：将混凝土屋面板直接放在屋檩条连接的屋架或天窗架上所形成的屋盖体系。8.压型钢板组合楼盖中的组合板：压型钢板上浇注混凝土形成的组合楼板。9.门式刚架结构中的摇摆柱：两边铰接只承受竖向荷载的门式刚架的中柱。10.蒙皮效应：建筑物表面的覆盖材料利用本身的刚度和强度，对建筑物整体刚度的加强作用。11.四角锥网架：以四角锥作为其的组成单元。网架的上、下弦平面均为正方形网格，上、下弦网格相互错开半格，使下弦平面正方形的四个顶点对应于上弦平面正方形的形心，并以腹杆连接上、下弦节点，于是就形成了若干个四角锥体。若改变上、下弦错开的平行移动量或相对地旋转上、下弦（一般旋转45°）并适当地抽去一些弦杆和腹杆，即可获得各种形式的四角锥网架。12.多、高层钢结构中的耗能梁段：竖向支撑的斜杆至少有一端未通过梁柱的节点，从而在梁端部或中部形成耗能梁段。13.门式刚架斜杆的隅撑：在靠边墙角的部位，斜梁与柱之间的支撑杆。14.厂房结构中的有檩屋盖：屋架之间有檩条连接，屋面材料一般为轻型材料。15.两向正交正放网架：两个方向的竖向平面桁架垂直交叉，且分别与边界方向平行。16.多、高层钢结构中的竖向支撑：沿建筑高度方向布置的垂直支撑。1.确定变截面门式刚架内力，应采用哪种分析方法？弹性分析方法。2.当檩条跨度大于4米时，应在檩条什么位置设置拉条？4-6米时跨中至少设一道，6-9米时三分之一处设两道拉条。3.一般情况下梯形钢屋架中跨中竖杆的截面形式为：等边角钢十字形相连。4.轻型钢屋架上弦杆的节间距为l，其平面外计算长度应取：侧向支撑点间距离。5.屋盖中设置的刚性系杆：可以受拉和受压。6.正放抽空四角锥网架与正放四角锥网架相比较，其刚度减小，下弦杆内力变大。7.正放四角锥网架中，中部的上、下弦节点一般各连接8根杆件。8.门式刚架的柱脚，当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则应采用刚接柱脚。9.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。10. 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 实腹式门式刚架梁柱构件的截面时，为了节省钢材，允许腹板局部屈曲，并利用其屈曲后强度。11.梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等肢角钢长肢相拼T形截面比较合理。12.屋架设计中，积灰荷载应与屋面活荷载和雪荷载两者中的较大值同时考虑。13.普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间的填板数不宜少于2个。14.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件压力。15.在多、高层钢屋架中常用的楼板是压型钢板组合楼板。16.门式刚架中变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算公式中，轴向压力设计值取自柱的小头截面，弯矩设计值取自柱的大头截面。17.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓—端板连接。18.刚屋盖支撑体系中，两道上弦横向水平支撑间的距离不宜大于60m。19.钢屋架中的下弦杆常采用不等肢角钢短肢相拼的截面形式，这是根据刚度条件的要求而采用的。20.设计楼梯钢屋架时，考虑半跨活荷载作用的情况，主要是因为跨中附近斜杆拉力变压力或杆力增大。21.刚架结构中交汇于螺栓球节点上的压杆依靠套筒受压传递杆件内力。22.耗能梁段宜设计成剪切屈服型。23.变截面门式刚架应进行内力分析时，按平面结构分析，一般不考虑蒙皮效应，应采用弹性分析方法确定各种内力。24.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隅撑。25.当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时，则门式刚架的柱脚应采用刚接。一般情况下采用平板式铰接柱脚26.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据腹杆中的最大内力来选定的。27.屋架上弦杆为压杆，截面无削弱时，其承载能力由整体稳定控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由强度确定。28梯形屋架下弦杆常用截面形式是两个不等边角钢短肢相拼，短边尖向下。29.高层建筑钢结构第一阶段抗震设计为多遇地震作用下弹性分析，验算构件的承载能力和稳定以及结构的层间位移。30.当耗能梁段与柱连接时，宜设计成剪切屈服型，因此对偏心支撑框架抵抗大震特别有利。三、填空题2.实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接。垂直于屋面坡度放置的檩条，按双向弯曲构件计算。3.梯形钢屋架的支座斜杆，采用两个不等边角钢长肢相拼的T形截面比较合理；除支座斜腹杆以外，其他一般腹杆采用等边角钢相拼的T形截面。4.设计梯形屋架时，考虑半跨荷载作用的情况，主要是考虑跨中两侧每两根斜腹杆处杆件内力产生变号。屋架跨度较大时，所产生的挠度较大，制造应予控制长细比。6.在钢屋架设计中，为了避免产生偏心，应使杆件形心线尽量与轴线重合，但为了便于制造，一般将角钢截面形心与肢背的距离调整为5mm的倍数。7.在屋架设计中，为了使两个角钢能起整体作用，需设置填板，且在两个侧向固定点之间不宜少于2个。8.采用螺栓球节点连接，套筒的作用是用于拧紧螺栓和传递杆件的轴向压力。9.高层建筑钢结构中的竖向支撑有两大类型，它们分别是中心支撑和偏心支撑。10.梁与柱的刚性连接是多、高层钢结构的常用形式，一般有三种做法：高强螺栓连接、焊接连接和栓焊混合连接。11.计算门式刚架变截面柱在刚架平面内的整体稳定时，轴向压力设计值取柱的小头截面，弯矩设计值取柱的大头截面。12.在设置柱间支撑的开间，应同时设置上层支撑以构成几何不变体系。13.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隅撑。14.三角形钢屋架节点板的厚度是根据弦杆端节间最大内力查表确定的；梯形钢屋架节点板的厚度则是根据腹杆中最大内力查表确定的。15.设计钢屋架节点板时，腹杆与弦杆以及腹杆与腹杆之间的间隙不应小于15-20mm。16.钢屋架中的一般腹杆（除去支座斜杆，支座竖杆及十字形截面竖杆），在屋架平面内的计算长度取0.8L，在屋架平面外的计算长度取几何长度L。18.网架找坡方法有结构找坡、立柱找坡和小支托找坡。19.压型钢板组合楼盖中，组合板中的压型钢板只作为模板使用，不考虑其结构功能，可按常规钢筋混凝土楼板设计。20.多、高层房屋钢结构设计中，侧向荷载效应的影响处于突出地位。耗能梁段宜设计成剪切屈服型，它可以用Q235钢材制造。21.门式刚架中的实腹式斜梁的刚架平面内可按压弯构件计算强度。22.对变截面柱在刚架平面外的整体稳定性进行计算时，应取侧向支撑点间的构件段分段计算。23.钢屋架屋脊拼接节点处，应使用拼接角钢，拼接角钢应与被拼接角钢截面相同，并应有两处加工，即（1）铲去棱角，（2）切去竖肢25.钢屋架上弦杆在屋架平面内的计算长度，为构件几何长度L0；在屋架平面外的计算长度，为侧向支撑点间的距离。26.空间杆系有限元法也称空间桁架位移法，分析时以网架的杆件为基本单元。27.网架结构中最常见的三种节点形式为：（1）焊接空心球节点，（2）螺栓球点，（3）支座节点。28.钢框架结构中梁与柱的半刚性连接的特点是：在静荷载作用下起刚性节点的作用；而在动荷载作用下可以看作梁简支于柱。29.高层建筑钢结构第二阶段抗震设计为罕遇地震作用下的弹塑性分析，验算结构的层间侧移和层间侧移延性比。高层钢结构侧向位移形式：框架结构：剪切变形模式抗剪结构：弯曲变形模式框剪结构：显著减少了纯框架结构的侧向位移肩梁：将各阶柱段连在一起托架（梁）：上承屋架，下传柱子吊车梁的疲劳计算：1.受拉翼缘的连接焊缝处2.受拉区加劲肋端部3.受拉翼缘与支撑连接处的主体金属4连接的角焊缝屋架荷载组合类别：压型钢板和混凝土水平剪力传递形式依靠压型钢板的纵向波槽传递依靠压型钢板上的压痕、小洞或冲成的不闭合的孔眼传递依靠压型钢板上焊接的横向钢筋传递依靠设置于端部的锚固件传递(任何情形下都应当设置端部锚固件)剪力滞后：在框剪结构中，形成筒体的构面内存在的剪切变形，即为剪力滞后避免剪力滞后措施：1）控制框筒平面的长宽比不宜过大2）加大框筒梁和柱的线刚度之比压型钢板如何保证全截面有效：设置尺寸适当的中间纵向加劲肋四、问答题1.为什么在多跨门式刚架结构中，采用单脊双坡结构形式比采用多脊多坡结构形式好？答：相同跨度的多跨刚架条件中，两种形式用钢量大致相当，单脊双坡屋面的压型钢板为长坡排水创造了条件，而多脊多坡刚架内天沟容易产生渗漏及堆雪现象。2.为什么钢屋架中受压腹杆（支座斜杆，支座腹杆）在屋架平面内的计算长度取值为（为杆件几何长度）？答：（节点处受到拉杆的牵制作用）本身的刚度较大，且两端相连的杆件少，对节点嵌固作用很小。3.多、高层房屋钢结构中常用的楼板有哪几种？目前较常用的是哪种？答：压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇楼板，最常用的是压型钢板组合楼板。4.试述网架结构中杆件的几种主要截面形式。答：钢管、热轧型钢和冷弯薄壁型钢。5.简述轻型门式刚架中摇摆柱的定义和受力特点。答：定义：两边铰接的门式刚架中柱；受力特点：只承受竖向荷载。6.简述钢屋架中上弦横向水平支撑的布置原则。答：在屋架上弦和天窗架上弦均应设置，一般设置在房屋两端或纵向温度区段两端。7.简述压型钢板组合楼盖中的组合板与非组合板的区别。答：组合楼板中的压型钢板不仅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起工作，承受包括自重在内的楼面荷载，钢结构非组合楼板中的压型钢板仅作永久性模板，不考虑其承载作用。8.多、高层房屋的常见结构类型粗略的分有哪三类？每一类各有什么特点？答：框架结构、框剪结构、简体结构。框架特点：（1）平面布置灵活，刚度分布均匀；（2）侧向刚度小，延性较大，抗震性能好。框剪特点：除拥有框架平面布置灵活和较好抗震能力外，还具有较大刚度，各层层间变形趋于均匀。简体特点：（1）有较大的自由空间，平面布置灵活；（2）具有良好的刚度、承载力和抗震抗风性能。9.简述斜放四角锥网架的特点。答：（1）通常为上弦杆受压，下弦杆受拉，因而杆件受力合理；（2）用钢量较省；（3）屋面排水坡的形成较为困难。10.何谓半跨荷载？为什么钢屋架内力计算时需要考虑按半跨荷载进行计算？答：半跨荷载是指：施工安装时可能出现的半跨荷载。原因：梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架的少数斜腹杆可能在半跨荷载作用下产生最大内力或内力变号。11.拉条在有檩屋盖中起何作用？简述拉条的布置原则。答：作用：减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。12.钢屋架屋脊拼接节点处应使用拼接角钢，简述拼接角钢的构造要求。答：构造要求：当屋面坡度较大且拼接角钢肢较宽时，可将角钢竖肢切口再弯折后焊成。工地焊接时，拼接节点要设置安装螺栓。13.网架的常用节点形式有哪些？用普通角钢作网架杆件时，该网架应采用哪一种节点？答：焊接钢板节点、焊接空心球节点、螺栓球节点、焊接短钢管节点。采用焊接钢板节点。15.屋架上弦杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？屋架下弦杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？屋架腹杆的计算长度（平面内）和（平面外）如何确定？答：平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆均取几何长度，其余腹杆均取0.8倍的几何长度。平面外：上弦取上弦横向水平支撑的节间长度。下弦取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆间的距离，腹杆取几何长度。18.钢屋盖中常用哪些支撑？这些支撑的作用如何？答：常用支撑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆。作用：（1）保证屋盖结构的几何不变性和稳定性；（2）作为屋架弦杆的侧向支撑点；（3）承受和传递水平荷载；（4）保证屋盖结构安装质量和施工安全19.屋盖支撑的种类：1屋盖上弦横向水平支撑2屋盖下弦横向水平支撑3屋盖下弦横向水平支撑4竖向支撑5系杆屋盖支撑的作用1.保证屋盖结构的几何稳定性。2.保证屋盖的刚度和空间整体性。3.为弦杆提供适当的侧向支承点4.承担并传递水平荷载5.保证结构安装时的稳定与方便20.网架内力杆件常用算法(1)空间桁架位移法，计算精度最高的一种方法，适用于各种类型、各种支承条件的网架计算。(2)交叉梁系差分法，简化计算方法，用于跨度在40m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算。(3)拟夹层板法，简化计算方法，用于跨度在40m以下，由平面桁架系或角锥体组成的网架计算。(4)假想弯矩法，简化计算方法，可用于斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架的估算。21.吊车梁的荷载竖向荷载:P横向水平荷载:T纵向水平荷载:Tc吊车荷载的传递路径22.吊车梁的截面组成1.单轴对称工字形截面2.带制动梁的吊车梁3.带制动桁架的吊车梁23.檩条和墙梁的布置檩条：应等间距布置。在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长(一般小于<200mm)，在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟的固定。确定檩条间距时，应综合考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。墙梁：墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。24.荷载组合原则：屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中的较大值；积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑；施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑；多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定；当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。刚架节点设计梁与柱的连接及斜梁拼接节点一般采用高强螺栓－端板连接，按刚接节点设计，其形式：25.多跨刚架的中间柱为摇摆柱时，边柱的计算长度应取为式中——放大系数；——计算长度系数，由表1．2查得，但公式(1．26)中的取与边柱相连的一跨横梁的坡面长度，如图1-10所示；——摇摆柱承受的荷载；——边柱承受的荷载；——摇摆柱高度；——刚架边柱高度。