3.4　本章检测试题

3.4.1　填空题

1.组成桁架的所有各杆都是（　　），所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。

2.桁架节间的划分应考虑屋面板、檩条、吊顶梁的布置要求，使荷载尽量作用在（　　）上。

3.屋架结构的形式很多，按屋架外形的不同，有三角形屋架、（　　）、抛物线屋架、折线形屋架、平行弦屋架等。

4.平行弦桁架下弦杆轴力与按简支梁计算的相应于屋架各节点处的截面弯矩成（　　），与屋架的高度成（　　）。

5.三角形屋架的内力分布不均匀，支座处大而跨中小。一般适用于跨度在（　　）以内的建筑中。

6.屋架的高度大时，（　　）受力小，但（　　）长，长细比大、压杆易压曲，用料反而会增多（选填“弦杆”或“腹杆”）。

7.屋架上弦坡度的确定应与（　　）相适应。当采用瓦类屋面时，屋架上弦坡度应大些，一般不小于（　　），以利于排水。当采用大型屋面板并做卷材防水时，屋面坡度可平缓些，一般为（　　）。

8.屋盖支撑系统可分为：横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和（　　）。

9.桁架腹杆的布置应使短杆（　　）、长杆（　　），且节点和腹杆数量宜少，腹杆总长度宜短。

10.三角形桁架通常与柱子只能（　　）连接，房屋的整体横向刚度较低。

3.4.1参考答案

1.直杆　2.节点　3.梯形屋架　4.正比；反比　5. 18m　6.弦杆；腹杆　7.屋面防水构造；1/3；l/12～1/8　8.系杆　9.受压；受拉　10.铰接

3.4.2　单项选择题

1.如图3-32所示的桁架结构，桁架杆件的内力规律，以下论述不正确的是（　　）。

A.上弦杆受压且其轴力随桁架高度h增大而减小 

B.下弦杆受拉且其轴力随桁架高度h增大而减小

C.斜腹杆受拉且其轴力随桁架高度h增大而减小

D.竖腹杆受压且其轴力随桁架高度h增大而减小

2.如图3-33所示的桁架结构，当荷载P的作用点从C点移动到O点后，下面（　　）的内力可能发生变化。

A.仅DE杆

B. AC、BC、DE杆

C. CD、CE、DE杆

D.所有杆件

3.如图3-34所示的桁架结构，AB杆的截面面积变为原来的3倍，其余杆件变为原来的2倍，其余条件不变，则关于AB杆轴力说法正确的是（　　）。

A.为原来的1/3

B.为原来的3/2

C.为原来的2/3

D.不变

4.如图3-35所示的桁架结构，各杆件的EA为常量，节点D的位移（　　）。

A.向上

B.向下

C.向左

D.向右

5.如图3-36所示的两种桁架结构，在荷载作用下上弦中点A的竖向位移分别为Δ₁和Δ₂，两者关系正确的是（　　）。

A. Δ₁>Δ₂

B. Δ₁<Δ₂

C. Δ₁=Δ₂

D.无法判断

6.钢结构立体桁架比平面桁架侧向刚度大，下列（　　）横截面形式是不恰当的。

A.正三角形

B.倒三角形

C.矩形截面

D.菱形截面

7.钢屋盖上弦横向水平支撑的作用，对下面（　　）项无效。

A.减小屋架上弦杆垂直于屋架平面方向的计算长度

B.提高上弦杆在屋架平面外的稳定性

C.有效地减小上弦杆的内力

D.作为山墙抗风柱的上部支承点

8.某仓库，跨度为9m，采用三角形木桁架体系屋盖（图3-37），规范规定的屋架高度h的最小值是（　　）。

A. h=0.9m

B. h=1.125m

C. h=1.5m

D. h=1.8m

9.桁架结构中斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。如图3-38所示桁架中的腹杆受力情况正确的是（　　）。

A.受拉

B.受压

C.受剪

D.受弯

10.桁架结构中斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。如图3-39所示桁架中的斜腹杆受力情况正确的是（　　）。

A.受拉

B.受压

C.受剪

D.受弯

11.图3-39中竖腹杆受力情况正确的是（　　）。

A.受拉

B.受压

C.受剪

D.受弯

12.三角形屋架的坡度大，因此，不恰当的屋面材料是（　　）。

A.黏土瓦　　　　　　　 

B.水泥瓦

C.大型钢筋混凝土屋面板　 

D.小青瓦

13.三角形钢屋架的常用形式是芬克式屋架，它的腹杆受力合理，长杆受拉，短杆受压，且可分为两榀小屋架制作，运至现场进行安装、施工方便。如图3-40所示的芬克式屋架恰当的高跨比h/l范围是（　　）。

A. 1/6～1/4

B. 1/10～1/6

C. 1/12～1/8

D. 1/15～1/12

14.托架常用的桁架形式是（　　）。

A.芬克式屋架

B.梯形屋架

C.平行弦屋架

D.三角形屋架

15.一般来说，当屋面防水材料采用黏土瓦、机制平瓦或水泥瓦时，屋架上弦坡度应大些，以利于排水，所以一般应选（　　）。

A.平行弦屋架

B.缓坡梯形屋架 

C.三角形屋架

D.矩形屋架

3.4.2　参考答案

1. D；从整体来看，屋架相当于一个格构化的受弯构件，弦杆承受弯矩，腹杆承受剪力；竖向腹杆的轴力等于简支梁相应于屋架节间的剪力。不管该桁架的高度如何，屋架节间的剪力不变，因此，竖向腹杆的轴力也不发生变化。也就是说，竖向腹杆的轴力与桁架高度无关。　2. A；DE杆的内力由拉力改变为既受拉又受弯，也就是由轴心受拉构件改变为拉弯构件。其余杆件内力不变。　3. D；由于图3-34所示的桁架结构为静定结构，杆件刚度的变化不会改变内力的分布。　4. B　5. C；图3-36（b）所示的桁架结构多出3根竖向腹杆，但是都是零杆，对刚度没有贡献，因此，A点的竖向位移相等。　6. D　7. C　8. D；木屋架的高跨比宜在1/5～1/4之间。因此，最小屋架高度是9÷5=1.8m。　9. B　10. A　11. B　12. C　13. A　14. C　15. C

3.4.3　判断改错题

1.在桁架结构的计算假定中规定：桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。（　　）

2.从整体上看桁架的受力与梁的受力是一致的。（　　）

3.梯形屋架受力性能比三角形屋架合理。（　　）

4.钢-木组合屋架的下弦杆通常采用木拉杆。（　　）

5.屋架节间长度的大小与屋架的结构型式、材料及荷载情况有关。一般上弦受压，节间长度应大些。（　　）

6.三角形屋架一般仅适用于大跨度的屋盖体系中。（　　）

7.承受节间荷载的桁架上弦杆应按轴心受压构件进行计算。（　　）

8.三角形屋架一般适用于屋面坡度较小的屋盖结构中。（　　）

9.矩形屋架一般不宜用于大跨度建筑中。（　　）

10.屋架上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应，当采用瓦类屋面时，屋架上弦坡度应大些，一般不小于1/3，以利于排水。（　　）

3.4.3参考答案

1. √　2. √　3. √　4. ×；“木拉杆”应改为“钢拉杆”。　5. ×；“大些”应改为“小些”。

6. ×；“大跨度”应改为“中小跨度”。　7. ×；“轴心受压构件”应改为“压弯构件”。　8. ×；“较小”应改为“较大”。　9. √　10. √

3.4.4　计算题

1.如图3-41（a）所示的桁架结构，求斜腹杆OA的内力值F_OA是多少？

解：首先求出支座反力，很显然该结构是对称结构，支座反力R_O=1.5P，取脱离体如图3-41（b）所示，对节点O列平衡方程：F_OA·sin45°=1.5P

解得F_OA=1.5P。

答：斜腹杆OA的内力值F_OA是1.5P。