考点21 钢结构构件与结构形式《建筑结构》吉林省（对口招生）建筑工程类（土木建筑类） 知识点讲解

吉林省建筑工程类（土木建筑类）对口招生复习讲义 《建筑结构》 考点21钢结构构件与结构形式 ■考纲要求 1.轴心受力构件截面形式，钢屋盖形式。 ■知识网络 一、知识树 图1-21-1钢结构相关知识点 二、重点知识梳理 一、轴心受力构件截面形式 轴心受力构件指仅承受通过截面形心的轴向力（拉力/压力）的构件，广泛应用于屋架、托架、塔架、支撑系统等。按截面组成分为实腹式与格构式两大类。 类别 核心定义 常见截面形式 适用场景与特点 实腹式构件 具有整体连通的截面，构造连续 1. 热轧型钢：角钢、工字钢、槽钢、H型钢、圆管/方管2. 冷弯薄壁型钢：卷边/不卷边角钢、槽钢、方管3. 组合截面：型钢与钢板焊接成的实腹组合体 适用：受力较小的受拉构件、中小型受压构件特点：制作简单、连接方便、整体受力好；截面大时用钢量增加 格构式构件 由两个及以上分肢，通过缀件（缀条/缀板）连接成整体 1. 分肢：工字钢、槽钢等2. 缀件：缀条（桁架式）、缀板（板式）3. 常见形式：双肢格构柱/杆 适用：大荷载、大跨度轴心受压构件特点：截面开展、刚度大、节省钢材；需验算分肢与缀件共同受力 二、钢屋盖形式 钢屋盖按结构体系分为平面结构与空间结构两大类，核心形式与选型要点如下： 体系 核心形式 适用范围 关键特点 平面结构体系 1. 钢屋架（三角形、梯形、平行弦）2. 轻钢门式刚架3. 平面桁架 1. 三角形屋架：陡坡屋面（i>1/3）有檩体系2. 梯形屋架：平缓屋面（i=1/121/8）无檩体系3. 门式刚架：单跨2030m工业/仓储建筑 1. 传力直接，构造简单；2. 三角形屋架弦杆受力不均，跨中与支座差异大；3. 门式刚架变截面设计，材料利用率高，施工快 空间结构体系 1. 钢网架（平板网架）2. 网壳结构3. 悬索/索膜结构 1. 大跨度公共建筑（体育馆、展览馆、机场）2. 造型灵活的大空间建筑 1. 空间受力，刚度大、自重轻、抗震性能好；2. 网架为高次超静定结构，杆件多、节点复杂；3. 索膜结构造型自由，适合大跨度与异形屋面 ■练习题 一、单选题（下面选项中只有一个答案是正确的，每题2分，共20分） 1.下列轴心受力构件的截面形式中，不属于热轧型钢截面的是（） A. 工字钢 B. 槽钢 C. 冷弯薄壁型钢 D. H型钢 2.轴心受拉构件截面设计的核心控制因素是（） A. 强度 B. 刚度 C. 整体稳定 D. 局部稳定 3.下列构件中，属于轴心受力构件的是（） A. 框架梁 B. 屋架下弦杆 C. 框架柱 D. 楼板支撑梁 4.热轧H型钢与普通工字钢相比，其主要优势是（） A. 截面面积更大 B. 抗弯性能更优 C. 翼缘宽、侧向刚度大 D. 造价更低 5.钢屋盖结构中，常用的实腹式檩条截面形式不包括（） A. 槽钢 B. 角钢 C. H型钢 D. 箱型截面 6.轴心受压构件的稳定系数主要与（）有关 A. 构件长细比 B. 钢材强度等级 C. 截面形状 D. 构件长度 7.下列关于冷弯薄壁型钢的说法，错误的是（） A. 壁厚较薄 B. 可采用冷轧工艺成型 C. 强度低于热轧型钢 D. 适用于轻型钢结构 8.钢屋盖的支撑体系中，（）的主要作用是传递屋盖荷载并保证屋盖的空间整体性 A. 檩条 B. 屋架 C. 支撑系统 D. 天窗架 9.轴心受力构件的截面形式按构造分类，不包括（） A. 实腹式 B. 格构式 C. 组合式 D. 装配式 10.普通角钢作为轴心受力构件时，其截面形式通常为（） A. 等边角钢 B. 不等边角钢 C. 组合角钢 D. 热轧角钢 二、多选题（每题3分，共10道，共计30分） 1.轴心受力构件的常见截面形式包括（） A. 热轧型钢截面 B. 冷弯薄壁型钢截面 C. 格构式组合截面 D. 钢筋混凝土截面 2.钢屋盖的组成部分主要有（） A. 屋架 B. 檩条 C. 屋面材料 D. 支撑系统 3.下列属于格构式轴心受力构件的特点的是（） A. 截面开展 B. 节省钢材 C. 整体稳定性好 D. 制造工艺简单 4.选择轴心受力构件截面形式时，应考虑的因素有（） A. 受力特点 B. 材料供应 C. 构造要求 D. 经济合理性 5.钢屋盖按结构形式可分为（） A. 平面钢屋盖 B. 空间钢屋盖 C. 轻型钢屋盖 D. 重型钢屋盖 6.冷弯薄壁型钢的优点包括（） A. 截面形式多样 B. 强度高 C. 自重轻 D. 施工便捷 7.轴心受压构件的稳定破坏形式包括（） A. 强度破坏 B. 整体失稳 C. 局部失稳 D. 刚度不足 8.钢屋盖檩条的常见截面形式有（） A. 槽钢 B. 角钢 C. H型钢 D. 冷弯薄壁Z型钢 9.下列关于轴心受力构件的说法，正确的有（） A. 轴心受力构件仅承受轴向力 B. 轴心受拉构件不会发生失稳破坏 C. 轴心受压构件需验算稳定 D. 截面形式影响构件受力性能 10.钢屋盖支撑系统的主要类型包括（） A. 上弦横向支撑 B. 下弦横向支撑 C. 纵向支撑 D. 垂直支撑 三、判断题（10道，共20分） 1.轴心受力构件是指仅承受轴向拉力或轴向压力的构件。（） 2.工字钢和H型钢均属于热轧型钢截面，均可作为轴心受力构件。（） 3.轴心受拉构件的设计只需满足强度要求，无需验算刚度。（） 4.格构式轴心受压构件由肢件和缀材组成，缀材主要用于连接肢件并保证共同工作。（） 5.钢屋盖中的檩条主要承受轴向压力，属于轴心受力构件。（） 6.冷弯薄壁型钢可用于重型钢结构屋盖的承重构件。（） 7.轴心受压构件的长细比越大，稳定系数越小，构件的稳定承载力越低。（） 8.钢屋盖的支撑系统仅需设置在屋架上弦，无需设置下弦支撑。（） 9.组合式轴心受力构件可通过不同型钢拼接而成，以满足不同受力要求。（） 10.轴心受力构件的截面应优先选择对称截面，以保证受力均匀。（） 四、简答题（1道，共10分） 1.简述轴心受力构件的主要类型及截面形式选择的基本原则。 2.说明钢屋盖中檩条的作用及常见截面形式，分析不同截面檩条的适用场景。 ■真题练习 五、真题练习单选（每题2分，总共10分） 1.（2023年高考真题）下列钢结构构件中，属于轴心受力构件的是（） A. 钢结构厂房的框架梁 B. 钢屋架的垂直支撑 C. 钢屋架下弦杆 D. 钢结构楼梯梁 2.（2023年高考真题）热轧H型钢作为轴心受压构件时，其最合理的放置方式是（） A. 强轴平面内受力 B. 弱轴平面内受力 C. 强轴和弱轴平面同时受力 D. 无特定要求 3.（2023年高考真题）钢屋盖结构中，用于传递屋面荷载并直接承受屋面材料作用力的构件是（） A. 屋架 B. 檩条 C. 支撑 D. 天窗架 4.（2023年高考真题）下列关于轴心受压构件稳定的说法，错误的是（） A. 构件长细比越大，稳定承载力越低 B. 对称截面的稳定性能优于非对称截面 C. 钢材强度等级越高，稳定性能越好 D. 局部失稳会降低构件的整体稳定承载力 5.（2023年高考真题）冷弯薄壁型钢截面不适用于下列哪种轴心受力构件（） A. 轻型钢屋架的弦杆 B. 小型钢檩条 C. 重型工业厂房的柱 D. 轻钢龙骨 ■参考答案 一、单选题答案 1.C 2. A 3. B 4. C 5. D 6.A 7. C 8. C 9. D 10. A 二、多选题 1.ABC 2. ABCD 3. ABC 4. ABCD 5. ABC 6.ACD 7. BC 8. ABCD 9. ABCD 10. ABCD 三、判断题 1.√ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6.× 7. √ 8. × 9. √ 10. √ 四、简答题 1.轴心受力构件主要分为轴心受拉构件和轴心受压构件两类。截面形式选择需遵循以下原则：① 满足受力要求，根据拉力或压力及稳定需求选择合适截面；② 构造合理，优先选择对称截面，保证受力均匀；③ 材料供应便捷，优先选择常用型钢；④ 经济合理，兼顾造价与施工难度，节省钢材。 2.檩条的主要作用是支撑屋面材料，传递屋面荷载至屋架，并保证屋面材料的稳定连接。常见截面形式有槽钢、角钢、H型钢、冷弯薄壁Z型钢等。槽钢檩条适用于荷载较小的轻型屋盖；角钢檩条构造简单，适用于小型屋盖；H型钢檩条抗弯性能好，适用于荷载较大的屋盖；冷弯薄壁Z型钢檩条自重轻、强度高，适用于轻型钢结构屋盖，且便于拼接安装。 五、高考真题 1.C 2. A 3. B 4. C 5. C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $