某露天原料堆场，设置有两台桥式吊车，起重量Q=16t，中级工作制；堆场跨度为30m，长120m，柱距12m，纵向设置双片十字交叉形柱间支撑。栈桥柱的构件尺寸及主要构造，如下图所示，采用Q235B钢制造，焊接采用E43型电焊条。设计使用年限为50年。结构安全等级为二级。
荷载标准值：(1)结构自重 (2)吊车荷载
吊车梁G1=40kN 垂直荷载P=583.4kN
辅助桁架G2=20kN 横向水平荷载T=18.1kN
栈桥柱G3=50kN
提示：按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018作答。
在结构自重和吊车荷载共同作用下，栈桥柱外肢BD在荷载的基本组合下最大压力设计值(kN)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：根据《可靠性标准》8.2.4条： 在题目图中，对A点取矩，∑MA=0，则： 3VB=1.3×(1.6G2+1.0×G3)+1.5×15.8T VB=[1.3×(1.6×20+1.0×50)+1.5×15.8×18.1]/3=178.52kN 利用节点法求BD杆最大压力设计值NBD，设BD杆与水平线夹角为θ： 由∑YB=0，则：NBDsinθ=VB
在结构自重和吊车荷载共同作用下，栈桥柱吊车肢AC在荷载的基本组合下最大压力设计值(kN)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：在DC面以下作水平截断线，取截断线以上为隔离体，∑MD=0，则： 2.7NAC=1.3×(2.7G1+1.1G2+1.7G3)+1.5×(15.8-3)T+1.5×2.7P =1.3×(2.7×40+1.1×20+1.7×50)+1.5×12.8×18.1+1.5× 2.7×583.4=2989.79kN 故NAC=1107.3kN
在结构自重和吊车荷载共同作用下，栈桥柱底部斜杆AD在荷载的基本组合下最大压力设计值(kN)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：(1)求A点的支座反力VA，由∑MB=0： 3VA=1.3×(3G1+1.5G2+2G3)+1.5×3P+1.5×15.8T =1.3×(3×40+1.4×20+2×50)+1.5×3×583.4+1.5×15.8×18.1 =3376.67kN 故VA=1125.6kN(↑) (2)利用节点法求AD杆最大压力 由上题可知，NAC=1107.3kN 设AD杆与水平段夹角为θ，则：sinθ=3000/4036=0.743 对节点A，∑YA=0，则： VA-NADsinθ-NAC=0
栈桥柱腹杆DE采用两个中间无联系的等边角钢，其截面∟125×8(ix=38.3mm，imin=25mm)，当按轴心受压构件计算平面内稳定性时，试问，杆件受压稳定承载力的折减系数η，与下列何项数值最为接近?
解答如下：查《钢标》表7.4.1-1，腹杆DE的计算长度，取斜平面： l0=0.9l=0.9×4036=3632mm 又根据《钢标》7.6.1条： η=0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×145.3=0.818
栈桥柱腹杆DE采用两个中间有缀条联系的等边角钢，其截面为∟75×6(ix=23.1mm，imin=14.9mm)，当按轴心受斥构件计算稳定性时，试问，杆件受压稳定承载力的折减系数η，与下列何项数值最为接近?
解答如下：查《钢标》表7.4.1-1。腹杆DE的计算长度： l0=0.8l=0.8×4036=3229mm 由于腹杆DE在中间有缀条连系，即在平面外有支撑，故其平面外的计算长度一定小于0.8l，故仅考虑平面内情况： 根据《钢标》7.6.1条： η=0.6+0.0015λ=0.6+0.0015×139.8=0.810
栈桥柱腹杆CD作为减少受压柱肢长细比的杆件，假定采用两个中间无联系的等边角钢，试问，杆件最经济合理的截面，与下列何项数值最为接近?
解答如下：查《钢标》表7.4.6，腹杆CD的容许长细比[λ]=200。 CD杆在斜平面屈曲，其计算长度： l0=0.91=0.9×2700=2430mm imin=l0/[λ]=2430/200=12.2mm，故选∟63×6(imin=12.4mm)
在施工过程中，吊车资料变更，根据最新的吊车资料，栈桥外肢底座最大拉力设计值VB=108kN，原设计地脚锚栓为2个M30，试问，在新的情况下地脚锚栓的拉应力σ(N/mm2)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：2个M30，Ae=2×561=1122mm2
根据最新的吊车资料，栈桥柱吊车肢最大压力设计值NAE=1204kN，原设计柱肢截面为H400×200×8×13(A=8412mm2，ix=168mm，iy=45.4mm)，当柱肢AE按轴心受压构件的稳定性验算时，试问，柱肢最大压应力(N/mm2)，与下列何项数值最为接近?
提示：不考虑柱肢各段内力变化对计算长度的影响。
解答如下：由题目图示可知，为轧制H型钢，查《钢标》表7.2.1-1，绕强轴为a类；绕弱轴为b类。 平面内：(b类截面) 平面外：(a类截面) 根据λy=66.1，查《钢标》附表D.0.2，取 根据λx=83.3，查《钢标》附表D.0.1，取 故取 第1小题到第3小题，属于结构力学计算。注意的是：①本题目中可变荷载仅仅只有吊车荷载，荷载组合时，当可变荷载控制时，吊车水平荷载、吊车竖向荷载不考虑组合值条款：②假若题目中可变荷载包括吊车荷载和其他可变荷载，荷栽组合时，当可变荷载控制时，吊车水平荷载、吊车竖向荷载应考虑组合值系数。此外，吊车荷载T的方向可向左，或向右。 第4小题到第6小题，考核腹杆的计算长度，中间无联系的等边角钢，其截面两主轴均不在桁架平面内，属于斜平面，查《钢标》表7.4.1-1。取l0=0.9l。 第5小题，腹杆DE中间的连系缀条(也称附加缀条)，其示意图如下图所示。 第8小题，关键是正确确定平面内、平面外的计算长度及各自所属截面类型(如a类、b类等)。
一座建于地震区的钢结构建筑，其工字形截面梁与工字形截面柱为刚性节点连接；梁翼缘厚度巾点间距离hb1=2700mm，柱翼缘厚度中点间距离hc1=450mm。试问，对节点仅按稳定性的要求计算时，在节点域柱腹板的最小计算高度tw(mm)，与下列何项数值最为接近?
解答如下： 根据《抗规》8.2.5条第3款：
某钢管结构，其弦杆的轴心拉力设计值N=1050kN，受施工条件的限制，弦杆的工地拼接采用在钢管端部焊接法兰盘端板的高强度螺栓连接，选用M22的高强度螺栓，其性能等级为8.8级，摩擦面的抗滑系数μ=0.5，采用标准圆孔。法兰盘端板的抗弯刚度很大，不考虑附加拉力的影响。试问，高强度螺栓的数量(个)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：M22(8.8级)。查《钢标》表11.4.2-2，取P=150kN
箱形柱的柱脚如下图所示，采用Q235钢，手工焊接使用E43型电焊条，柱底端为铣平端，沿柱周边用角焊缝与柱底板焊接，预热施焊。试问，其直角焊缝的焊脚尺寸hf(mm)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：Q235，E43焊条，查《钢标》表4.4.5，取 根据《钢标》12.7.3条： V1=0.15Nmax=0.15×4000=600kN 故取 由《钢标》11.3.5条： hfmin≥6mm 故最终取hf≥6mm 角焊缝焊脚尺寸应满足：受力要求；构造要求。
工地拼接实腹梁的受拉翼缘板，采用高强度螺栓摩擦型连接，如下图所示。受拉翼缘板的截面为-1050×100，用Q420钢，f=305N/mm2，fu=520N/mm2，高强度螺栓采用M24(孔径d0=26mm)，螺栓性能等级为10.9级，摩擦面的抗滑移系数μ=0.4，采用标准圆孔。试问，在要求高强度螺栓连接的承载能力不低于板件承载能力的条件下，拼接一侧的螺栓数目(个)，与下列何项数值最为接近?
解答如下：M24(10.9级)，查《钢标》表11.4.2-2，取P=225kN 由《钢标》表11.5.2注3，dc=max(24+4，2b)=28mm 由《钢标》7.1.1条： 净截面处：N=0.7fuAn=0.7×520×(1050-10×28)×100=28028kN 毛截面处：N=fA=305×1050×100=32025kN 故取N=32025kN 设连接螺栓的个数为n由《钢标》式(7.1.1-3)： N(1-0.5n1/n)=N(1-0.5×10/n)=N(1-5/n) 单个螺栓抗剪承载力： 构件承受的拉力：则： N(1-5/n)=162×103n(1-5/n)=32025×103 解之得：n=202.7个 取220个，22排，根据《钢标》11.4.5条： 折减系数η，取η=0.7 故螺栓数目：取n为310个。 复核： 取η=0.7 =310×0.7×162=35154kN，满足。 本题关键是超长连接螺栓(普通螺栓和高强度螺栓均应考虑)，其连接长度l1＞15d0时，应将其承载力设计值乘以折减系数 当l1＞60d0时，折减系数为0.7。因此，折减系数应不低于0.7。 注意，《钢结构高强度螺栓连接技术规范》5.1.3条规定，应取毛截面、净截面破坏的较大者计算螺栓数目。
某大跨度主桁架，节间长度为6m，桁架弦杆侧向支撑点之间的距离为12m，试判定其受压弦杆应采用以下何种截面形式才较为经济合理?说明理由。
A．
B．
C．
D．
解答如下：平面内：l0x=6m 平面外：l0y=12m 按等稳定原则，即：iy=2ix
受拉板件(Q235钢，-400×22)，工地采用高强度螺栓摩擦型连接(M20，d0=22mm，10.9级，μ=0.45)，仅考虑净截面断裂构件的抗拉承载力时，下列何项抗拉承载力最高?
A．
B．
C．
D．
解答如下：根据《钢标》式(7.1.1-3)： 由《钢标》表11.5.2注3，dc=max(20+4，22)=24mm 则： 对于A项，An=22×(400-4×24)=6688mm2，1-0.5n1/n=0.9286 对于C项，An=22×(400-4×24)=6688mm2，1-0.5n1/n=0.875 对于B项，An=22×(400-2×24)=7744mm2，1-0.5n1/n=0.9643 对于D项，An=22×(400-2×24)=7744mm2，1-0.5n1/n=0.9444 显然，A、C项中，排除A项；B、D项中，排除B项； 对C、D项，代入上式验算： NC≤6688×0.7fu/0.875=5350fu ND≤7744×0.7fu/0.9444=5740fu 故D项，板件承载力最大。 当题目要求同时考虑毛截面屈服、净截面断裂时，构件的受拉承载力何项最高时，应采用“双控”原则进行分析计算，即： A项：N=Af=400×22×205=1804kN C项：N=Af=1804kN B项：N=Af=1804kN 最左侧第一排螺栓处： 最左侧第二排螺栓处： D项：N=Af=1804kN 最左侧第一排螺栓处： 最左侧第二排螺栓处： 可知，四个选项均由毛截面屈服控制N，故受拉承载力均相同。