钢结构第二版课后思考题答案（钢结构施工常见问题）

钢结构施工是现代建筑中常用的一种结构形式，其施工过程涉及多个环节。在第二版课后思考题中，我们探讨了钢结构施工过程中常见的问题及其解决方案。钢结构安装过程中的质量控制至关重要，需要对焊接、螺栓连接等关键工序进行严格把关。钢结构的防腐处理也是施工中的一个重要环节，需要采取有效的防腐措施以延长钢材的使用寿命。钢结构的防火性能也需要得到重视，应选用耐火性能好的材料和设计合理的防火措施。钢结构施工是一个系统工程，需要综合考虑各种因素，确保工程质量和安全。

一、填空题

门式刚架轻型房屋屋面坡度相关：门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/20 - 1/8，在雨水较多的地区取其中的较大值。
柱间支撑相关：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。
端部支撑相关：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刚性系杆。
冷弯薄壁构件设计相关：冷弯薄壁构件设计时，为了节省钢材，允许板件受压屈曲，并利用其屈曲后强度进行设计。
实腹式刚架斜梁下翼缘受压时相关：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。
钢屋架双角钢杆件相关：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，应设置垫板。普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间垫板数不宜少于两个。
屋架弦杆相关：屋架上弦杆为压杆，其承载能力由稳定性控制；下弦杆为拉杆，其截面尺寸由强度确定。
梯形钢屋架腹杆计算长度相关：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。
拉条作用相关：拉条的作用是为檩条提供侧向支撑，减小檩条在屋面坡度方向的计算长度，提高檩条的稳定性。
实腹式檩条檩托设置目的相关：实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，设置檩托的目的是保证檩条与刚架斜梁的可靠连接，并将檩条承受的荷载有效地传递给刚架斜梁。
屋架中央竖杆计算长度相关：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0.9L（L为杆件几何长度）。
吊车梁腹板与上翼缘连接相关：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连续焊缝。
屋架上弦横向水平支撑间距相关：屋架上弦横向水平支撑之间的距离不宜大于60m。
桁架弦杆平面外计算长度相关：桁架弦杆在桁架平面外的计算长度应取侧向支撑点之间的距离。
系杆类型相关：能承受压力的系杆是刚性系杆，只能承受拉力而不能承受压力的系杆是柔性系杆。
钢屋架受压杆件垫板数量相关：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2个。
吊车梁承受荷载相关：吊车梁承受桥式吊车产生的三个方向荷载作用，即竖向荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载。
门式刚架伸缩缝区段相关：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300m，横向不大于150m，超过规定则需设置伸缩缝。
高层建筑与大跨度结构设计荷载控制相关：高层建筑一般由竖向荷载控制设计，大跨度结构一般由水平荷载控制设计。
压型钢板组合楼板栓钉连接件相关：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水平剪力。
钢屋架外形相关：钢屋架的外形主要有三角形、梯形和平行弦三种形状。
螺栓球节点球径相关：螺栓球节点的球径由螺栓的直径、螺栓的数量和相邻螺栓之间的最小夹角等决定。
屋架节点板腹杆间隙相关：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20mm。

二、不定项选择题

梯形钢屋架受压杆件截面形式要求
- 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等稳定的要求。
普通钢屋架受压杆件垫板设置
- 普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间垫板数不宜少于两个。
梯形钢屋架节点板厚度选定依据
- 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。
槽钢檩条连接方式
- 槽钢檩条的每一端一般用两个普通螺栓连于预先焊在屋架上弦的短角钢（檩托）上。
十字交叉形柱间支撑计算长度（按拉杆设计时）
- 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 $L$ 。

三、问答题

屋面支撑的种类及作用
- 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：
  - 保证屋盖结构的几何稳定性。
  - 保证屋盖结构的空间刚度和整体性。
  - 为受压弦杆提供侧向支撑点。
  - 承受和传递纵向水平力。
  - 保证结构在安装和架设过程中的稳定性。
空间杆系有限元法的基本假定
- 网架的节点为空间铰接节点，杆件只承受轴力。
- 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。
常见的网架结构的基本形式及特点（举两种）
- 平面桁架系网架：
  - 特点：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：
  - 特点：四角锥体系网架是由若干倒置的四角锥按一定规律组成。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。