钢结构第二版课后答案赵根田

根据您提供的内容，**赵根田主编的《钢结构设计原理》第二版中包含了一系列针对钢结构设计的课后习题答案**。以下是对这部分内容的摘要：，，1. **连接问题解析**， - **连接类型识别**：在第三章中，涉及了几种常见的钢结构连接方式，包括焊接、螺栓和铆接等。对于特定的连接方式，如焊接连接，题目要求解算其最大荷载能力。通过具体的施焊参数（如lw?l?500mm），可以计算出焊缝长度为1414mm，宽度为500mm时的最大承载力F=505.9kN。，，2. **材料力学分析**， - **材料选择依据**：在第二章中，介绍了钢结构的材料选择原则，并提供了相关的教学课件内容。这些材料的选择不仅基于钢材的力学性能，还需要考虑建筑结构的具体需求。， - **设计原理讲解**：在第四章，赵根田详细阐述了钢结构的设计原理与方法，特别是在建筑工程中的应用。这一章主要强调了钢结构设计的重要性及其在现代建筑工程中的广泛应用。，，3. **习题解答概述**， - **作业题参考答案**：提供了一些典型的课后习题的解答，涵盖了钢结构设计的多个方面，如连接方式、材料选择及设计原理等。， - **教材信息介绍**：文章最后部分提供了关于赵根田版《钢结构设计原理》第二版的相关信息，以及相关章节的详尽描述。，，总结而言，赵根田主编的《钢结构设计原理》第二版提供了丰富的课后习题答案，涵盖了钢结构设计的各个方面。通过这些答案，学生可以更好地理解钢结构的设计原理和实际应用，为未来的工程实践打下坚实的基础。

由于没有明确具体是关于《建筑钢结构设计下册》思考题中的哪些内容，以下为您从一些常见方面进行总结的可能的思考题及答案：

一、关于结构体系方面

（一）多高层钢结构体系

框架 - 支撑体系的特点及适用范围
- 特点：框架 - 支撑体系是在框架结构的基础上增设支撑构件形成的结构体系。支撑的设置可以有效地提高结构的侧向刚度，增强结构抵抗水平荷载（如风荷载、地震荷载）的能力。支撑可以承担很大一部分水平力，使得框架部分主要承受竖向荷载，从而减小框架梁柱的截面尺寸。在结构受力性能方面，支撑体系能够改变结构的受力模式，将水平荷载转化为支撑构件的轴向力，受力明确。
- 适用范围：适用于高度较高、水平荷载较大的钢结构建筑，如高层写字楼、公寓等建筑。在地震区，这种体系也能够较好地满足抗震要求，因为支撑可以提供有效的耗能机制。[参考相关钢结构设计教材及工程实践]
筒体结构体系的类型及各自优势
- 类型：
  - 框筒结构：由周边密集柱和高跨比很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架围成筒体。其特点是建筑平面布置灵活，能够提供较大的使用空间。同时，框筒结构的抗侧刚度较大，主要通过筒体的整体弯曲和剪切变形来抵抗水平荷载。
  - 筒中筒结构：由外筒和内筒组成，外筒一般为框筒，内筒可以是框架 - 核心筒或者实腹筒等形式。这种结构体系的优势在于具有更高的抗侧刚度和承载能力，内外筒协同工作，可以有效地抵抗较大的水平荷载。内筒可以承担一部分竖向荷载，并且在抵抗扭矩方面也有较好的性能。
  - 桁架筒结构：利用桁架杆件代替框筒结构中的柱和梁，形成桁架筒。桁架筒结构的优点是结构自重较轻，杆件受力明确，能够有效地将水平荷载传递到基础。在超高层建筑中，桁架筒结构可以更好地发挥其结构性能，提高建筑的经济性。
- 各自优势总结：这些筒体结构体系都具有较高的抗侧刚度和承载能力，适用于超高层建筑。它们能够有效地抵抗风荷载和地震荷载等水平力，并且在空间利用方面也有一定的优势，例如可以在筒体内部灵活布置电梯井、楼梯间、设备管道等功能空间。[参考钢结构建筑体系相关书籍]

（二）大跨度钢结构体系

网架结构的受力特点及选型依据
- 受力特点：网架结构是由许多杆件按照一定规律组成的空间杆系结构。其受力特点是空间受力性能好，杆件主要承受轴向力。在承受荷载时，网架结构通过杆件之间的相互连接，将荷载传递到各个节点，然后再传递到基础。由于是空间结构，网架结构能够充分利用材料的力学性能，在相同的用钢量下，可以获得较大的结构跨度。
- 选型依据：
  - 建筑平面形状：对于正方形或接近正方形的平面，可采用两向正交正放网架或两向正交斜放网架；对于矩形平面，当长边与短边之比小于2时，可采用两向正交正放网架或正放四角锥网架；当长边与短边之比大于2时，可采用单向折线形网架或三角锥网架等。
  - 跨度大小：一般来说，小跨度（小于30m）网架可以选择简单的结构形式，如平面桁架组成的网架；中等跨度（30 - 60m）可采用四角锥网架、三角锥网架等；大跨度（大于60m）网架需要考虑结构的空间受力性能和稳定性，如采用抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架等形式。
  - 荷载情况：如果荷载较大，需要选择结构刚度较大的网架形式，如空间桁架系网架；如果荷载较小，可以选择较为轻巧的网架形式，如螺栓球节点网架。[参考大跨度建筑结构设计书籍]
悬索结构的组成及设计要点
- 组成：悬索结构一般由索网、边缘构件和下部支承结构组成。索网是悬索结构的主要受力构件，由高强度的钢索按照一定的几何形状布置而成。边缘构件用于固定索网的边缘，将索网的拉力传递到下部支承结构或基础上。下部支承结构可以是柱、墙或基础等形式，它承受边缘构件传来的荷载，并将其传递到地基。
- 设计要点：
  - 索的张力确定：需要根据结构的受力平衡条件，准确计算索的初始张力。索的张力大小直接影响索网的形状和结构的受力性能，过高或过低的张力都可能导致结构的不稳定或变形过大。
  - 索的选型：要根据索的受力大小、使用环境等因素选择合适的索材，如钢丝束、钢绞线等，并确定索的直径、强度等级等参数。
  - 结构的稳定性分析：悬索结构是一种柔性结构，在风荷载、地震荷载等作用下容易发生振动和失稳现象。因此，需要进行结构的稳定性分析，采取相应的措施，如设置阻尼器、增加索的预张力等，提高结构的稳定性。
  - 边缘构件和下部支承结构设计：边缘构件要具有足够的强度和刚度，以承受索网传来的拉力。下部支承结构要根据上部结构传来的荷载进行合理设计，保证结构的整体安全性。[参考悬索结构设计手册]

二、关于构件设计方面

（一）钢梁设计

钢梁的强度计算内容及考虑因素
- 计算内容：
  - 弯曲正应力计算：根据钢梁所受的弯矩，按照材料力学的公式计算梁截面的弯曲正应力，要确保正应力不超过钢材的屈服强度。
  - 剪应力计算：考虑梁所受的剪力，计算梁截面的剪应力，对于工字形、箱形等截面形式的钢梁，要分别计算腹板和翼缘的剪应力，并且满足相应的剪应力限值要求。
  - 局部压应力计算：当钢梁上有集中荷载作用时，需要计算局部压应力。例如，梁上有吊车荷载或较大的设备荷载时，集中荷载作用点附近的梁截面会产生局部压应力，要保证局部压应力不超过钢材的局部承压强度。
- 考虑因素：
  - 荷载组合：要考虑不同的荷载组合情况，如恒载 + 活载、恒载 + 风载、恒载+地震载等组合，按照最不利的荷载组合进行强度计算。
  - 梁的截面形式：不同的截面形式（如工字形、H形、箱形等）其应力分布规律不同，在计算强度时要根据截面形式采用相应的计算公式。
  - 梁的侧向支撑情况：如果梁的侧向支撑较弱，在计算强度时还需要考虑梁的整体稳定性，可能会降低梁的承载能力。[参考钢结构设计规范]
钢梁的整体稳定性影响因素及增强措施
- 影响因素：
  - 梁的截面形式和尺寸：窄而高的截面形式，如工字形截面的钢梁，其侧向抗弯刚度和抗扭刚度相对较小，容易发生整体失稳。
  - 荷载类型和作用位置：集中荷载作用在梁的上翼缘比作用在梁的下翼缘更容易使梁发生整体失稳；均布荷载相对于集中荷载来说，对梁整体稳定性的影响相对较小。
  - 梁的跨度和侧向支撑间距：梁的跨度越大，侧向支撑间距越大，梁的整体稳定性越差。
- 增强措施：
  - 设置侧向支撑：在梁的侧向适当位置设置支撑，减小梁的侧向计算长度，提高梁的侧向抗弯刚度和抗扭刚度，从而增强梁的整体稳定性。
  - 采用闭合截面形式：如箱形截面钢梁，其闭合的截面形式具有较大的侧向抗弯刚度和抗扭刚度，相对于工字形截面，整体稳定性更好。
  - 增大梁的截面尺寸：适当增加梁的翼缘宽度或腹板高度，可以提高梁的截面惯性矩，增强梁的整体稳定性。[参考钢结构构件设计原理]

（二）钢柱设计

轴心受压钢柱的稳定计算方法及关键参数
- 计算方法：轴心受压钢柱的稳定计算通常采用欧拉公式或考虑实际工程情况的修正欧拉公式。对于长细比较大的钢柱，按照欧拉公式计算其临界力；对于考虑初始缺陷（如初始弯曲、残余应力等）的实际钢柱，采用修正后的计算公式，如考虑等效长细比的方法进行稳定计算。
- 关键参数：
  - 长细比：长细比是轴心受压钢柱稳定计算中的关键参数，它反映了柱的细长程度。长细比越大，钢柱的稳定承载能力越低。长细比的计算与柱的截面尺寸、计算长度等因素有关。
  - 钢材的屈服强度：钢材的屈服强度直接影响钢柱的稳定承载能力，不同屈服强度的钢材在相同的长细比等条件下，稳定承载能力不同。
  - 柱的计算长度系数：计算长度系数与柱的两端约束情况有关，如两端固定、一端固定一端铰支、两端铰支