1258+混凝土结构设计原理(A)复习资料
更新时间:2023-11-05 07:30:01 阅读量: 综合文库 文档下载
一、单项选择题(每小题2分,共计40分,将选择结果填入括弧) 1.下列关于钢筋混凝土塑性铰的说法,正确的是( D )。
A.塑性铰可任意转动,且转动幅度不受限制 B.塑性铰转动幅度受限制,但可任意转动
C.塑性铰转动幅度受限制,其塑性区域为无限大 D.塑性铰只能单向转动,且能承受一定程度的弯矩 2.按弹性理论计算钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖的板和次梁的内力时,采用折算荷载的原因是( A )。 A.考虑次梁抗扭刚度的影响 B.考虑塑性内力重分布的有利影响
C.考虑到板和次梁的荷载有可能比理论荷载大 D.考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响 3.按塑性内力重分布考虑,钢筋混凝土连续梁的破坏标志是( B )。 A.某截面钢筋屈服 B.整个梁成为可变体系 C.出现第一个塑性铰 D.某截面出现裂缝
4.四等跨连续梁,为使跨中支座的左、右截面出现最大剪力,活荷载应布置在( B )。 A.2、4跨 B.2、3跨 C.1、3跨 D.3、4跨 5.如图所示的四种受弯构件的正截面,( D )种截面的塑性转动能力最大。
6.整体现浇肋梁楼盖中的单向板,中间区格的弯矩可折减20%,主要是考虑( A )。 A.板内存在的拱作用 B.板的安全度较高,可进行折减
C.板上活载满布的可能性较小 D.板上荷载实际上也向长跨方向传递了一部分 7.横向水平支撑一般布置在( A )。
A.温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间 B.温度区段的两端及厂房端部的第二或第三柱间 C.温度区段的中间及厂房端部的第一或第二柱间 D.温度区段的中间及厂房端部的第二或第三柱间 8.单层厂房结构中的柱间支撑的作用是( C )。
A.加强屋盖的整体刚性,保证屋架的侧向稳定 B.增强厂房的横向刚度 C.增强厂房的纵向刚度和稳定性 D.增强厂房的横向稳定性 9.单层厂房的屋盖结构分无檩屋盖和有檩屋盖两种。无檩屋盖由( A )组成。
Ⅰ.大型屋面板 Ⅱ.小型屋面板 Ⅲ.天窗架 Ⅳ.屋架(包括屋盖支撑) A.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
10.在单层厂房中,牛腿的剪切破坏多发生在( D )。
A.当0.1?a/h0?0.75时 B.当a/h0?0.1且箍筋配置不足时
C.当0.75?a/h0?1且纵筋配置不足时 D.当a/h0?0.1或a/h0虽大但是牛腿边缘高度较小时
11.在进行单层厂房柱的内力组合时,任何一组最不利内力组合中都必须包括( A )引起的内力。 A.恒载 B.吊车荷载 C.风荷载 D.雪荷载 12.下列各项,( A )适用于无檩体系屋盖。
A.预应力混凝土大型屋面板 B.钢丝网水泥波形瓦 C.钢筋混凝土挂瓦板 D.石棉水泥瓦 13.在单层厂房的排架计算中,屋面活荷载不包括( D )。
A.屋面均布活荷载 B.雪荷载 C.积灰荷载 D.地震荷载
14.采用( D ),其优点是可以有利于抵抗来自纵横两个方向的风荷载和地震作用,框架结构具有较好的整体工作性能。 A.横向框架承重体系 B.纵向框架承重体系 C.斜向框架承重体系 D.混合承重体系 15.框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用( A )。 A.分层法 B.反弯点法 C.D值法 D.底部剪力法
16.考虑到现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘的作用,为方便设计,对现浇楼盖,中框架梁的截面惯性矩取为( D )。(I0一为矩形截面梁的截面惯性矩) A.I0 B.1.2I0 C.1.5I0 D.2I0
17.框架结构在水平和竖向荷载共同作用下,框架梁的控制截面应为( D )。 A.梁的两端截面 B.梁跨间取最小正弯矩的截面 C.梁的跨中截面 D.梁的两端截面和梁的跨中截面 18.对于框架结构梁,梁端截面的最不利内力组台为( A )。 A.? C.
Mmax、?Mmax、Vmax B.?Mmax
Mmax及相应的N、V D.Nmax及相应的M
19.考虑到在梁端出现塑性铰是允许的,为了便于浇注混凝土,在进行框架结构设计时,一般均对梁端弯矩进行调幅,即人为地( A ),从而减少节点附近梁顶面的配筋量。 A.减小梁端负弯矩 B.减小梁端正弯矩 C.增加梁端负弯矩 D.增加梁端正弯矩
20.我国有关规范规定,框架结构的梁端弯矩调幅只对( A )作用下的内力进行。 A.竖向荷载 B.水平荷载 C.地震荷载 D.风荷载
1.塑性铰与理想铰的主要区别是( C )。
A.塑性铰不能转动,而理想铰可在两个方向做无限的转动
B.理想铰集中于一点,故只能承受一定数值的弯矩,而塑性铰可承受较大的弯矩
C.塑性铰是单向铰,只能在弯矩作用方向做有限的转动,转动的大小受材料极限变形的限制 D.塑性铰集中于一点,而理想铰形成在一小段局部变形较大的区域
2.在计算钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖时,板和次梁的内力可以采用折算荷载来计算,这是考虑到( C )。 A.在板的长跨方向也能传递一部分荷载 B.塑性内力重分布的有利影响 C.次梁对板的约束影响 D.出现活载最不利布置的可能性较小 3.按塑性内力重分布考虑,钢筋混凝土连续梁的破坏标志是( B )。
A.某截面钢筋屈服 B.整个梁成为可变体系 C.出现第一个塑性铰 D.某截面出现裂缝
4.在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中,若求支座的最大剪力,则其活荷载的正确布置方法是( D )。 A.在该支座的右跨布置活荷载,然后隔跨布置 B.仅在该支座的相邻两跨布置活荷载
C.在该支座的左跨布置活荷载,然后隔跨布置 D.在该支座的相邻两跨布置活荷载,然后隔跨布置
5.五等跨连续梁,为使第三跨跨中出现最大负弯矩,活荷载应布置在( A )。 A.2、4跨 B.2、3跨 C.3、5跨 D.3、4跨
6.整体现浇肋粱楼盖中的单向板,中间区格的弯矩可折减20%,主要是考虑( A )。 A.板内存在的拱作用 B.板的安全度较高,可进行折减
C.板上活载满布的可能性较小 D.板上荷载实际上也向长跨方向传递了一部分 7.对于钢筋混凝土现浇楼盖,若l1表示短边的计算跨度,l2表示长边的计算跨度,则( C )。 A.当l2/l1?2时,可按双向板进行设计 B.当l2/l1?1时,不宜按双向板进行设计 C.当l2/l1?3时,可按单向板进行设计 D.当2?l2/l1?3,宜按单向板进行设计 8.单层厂房的结构体系中,( B )等组成横向平面排架结构,它是单层厂房的基本承重结构。 A.屋面板或屋架、横向柱列和基础 B.屋面梁或屋架、横向柱列和基础 C.连系梁、托架、吊车梁和基础 D.屋面板或屋面梁、屋架和基础 9.对单层厂房排架柱进行内力组合时,控制截面应为( A )。 A.上柱底部截面、牛腿顶部截面和下柱底部截面 B.上柱顶部截面、牛腿顶部截面和下柱底部截面 C.上柱底部截面、牛腿底部截面和下柱底部截面 D.上柱顶部截面、牛腿顶都截面和下柱顶部截面
10.单层厂房的屋盖结构分无檩屋盖和有檩屋盖两种。有檩屋盖由( D )组成。
I.大型屋面板 Ⅱ.小型屋面板 Ⅲ.檩条 Ⅳ.屋架(包括屋盖支撑)
A.I、Ⅱ、Ⅲ B.I、Ⅱ、Ⅳ C.I、Ⅲ、Ⅳ D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 11.在单层厂房中,牛腿的斜压破坏多发生在( A )。
A.当0.1?a/h0?0.75时 B.当a/h0?0.1时 C.当0.75?a/h0?1时 D.当a/h0?1时 12.下列各项,( A )适用于无檩体系屋盖。
A.预应力混凝土大型屋面板 B.钢丝网水泥波形瓦
C.钢筋混凝土挂瓦板 D.石棉水泥瓦 13.在单层厂房的排架计算中,屋面活荷载不包括( D )。
A.屋面均布活荷载 B.雪荷载 C.积灰荷载 D.风荷载
14.采用( B ),其优点在于开间布置比较灵活,但房屋的横向刚度较差,楼板的跨度也较大,因此在实际工程中采用较少。
A.横向框架承重体系 B.纵向框架承重体系 C.斜向框架承重体系 D.混合承重体系
15.( B )是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。
A.现浇式框架 B.预制装配式框架 C.现浇预制框架结构 D.钢框架结构 16.框架结构在水平荷载作用下的内力计算时宜近似地采用( B )。
A.分层法 B.修正反弯点法 C.推覆分析法 D.底部剪力法
17.框架结构在( C )的作用下,各杆的弯矩图都呈直线形,且一般都有一个弯矩为零的反弯点。
A.水平均布力 B.竖向均布力 C.节点水平集中力 D.节点竖向集中力
18.一般认为,当框架结构梁的线刚度与柱的线刚度之比( D )时,采用反弯点法计算所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。
A.等于1 B.低于l C.低于3 D.超过3 19.框架结构在水平和竖向荷载共同作用下,框架梁的控制截面应为( D )。
A.梁的两端截面 B.梁跨间取最小正弯矩的截面 C.梁的跨中截面 D.梁的两端截面和梁的跨中截面 20.在进行框架结构设计时,可对梁进行弯矩调幅,其原则是( A )。 A.在内力组合之前,对竖向荷载作用下的梁端负弯矩适当调小 B.在内力组合之前,对水平荷载作用下的梁端负弯矩适当调小 C.在内力组合之后,对竖向荷载作用下的梁端负弯矩适当调小 D.在内力组合之后,对水平荷载作用下的梁端负弯矩适当调小
1、现浇楼盖是指在现场整体浇筑的楼盖,关于其优点的表述不正确的是:( B )。 A. 整体刚性好 B. 抗震性能差 C. 防水性能好 D. 结构布置灵活
2. 对于钢筋混凝土现浇楼盖,若l1表示短边的计算跨度,l2表示长边的计算跨度,则( D )。 A. 当l2/l1?2时,可按双向板进行设计 B. 当l2/l1?1时,不宜按双向板进行设计 C. 当l2/l1?2时,可按单向板进行设计 D. 当2?l2/l1?3,宜按双向板进行设计 3.关于井式楼盖的特点,下列叙述错误的是(A )。
A. 需要设置较多内柱 B. 能跨越较大空间 C. 适用于中小礼堂、餐厅以及公共建筑的门厅 D. 用钢量和造价较高 4.关于无梁楼盖的特点,下列叙述错误的是( C )。
A. 荷载由板直接传至柱或墙 B. 能够使房间净空高、通风采光好 C. 施工时支模复杂 D. 用钢量较大
5.作用在屋盖上的荷载有恒荷载和活荷载两种,下列不属于活荷载的是( A )。 A. 屋盖自重 B. 积灰荷载 C. 雪荷载 D. 风荷载
6. 五等跨连续梁,为使第三跨跨中出现最大正弯矩,活荷载应布置在:( C )。 A. 1、2、4跨 B. 1、2、3跨 C. 1、3、5跨 D. 2、3、4跨
7.按照《混凝土结构设计规范》的规定,下列情况中,可以按塑性内力重分布法计算结构内力的是( D A. 直接承受动荷载作用的结构构件 B. 裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁 C. 处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件 D. 裂缝控制等级为三级的结构构件 8.排架结构形式是指钢筋混凝土排架由屋面梁(或屋架)、柱和基础组合,( C )的结构形式。 A.排架柱上部与屋架刚接,排架柱下部与基础铰接 B.排架柱上部与屋架刚接,排架柱下部与基础刚接 C.排架柱上部与屋架铰接,排架柱下部与基础刚接
)。D.排架柱上部与屋架铰接,排架柱下部与基础铰接
9.一般单层厂房中,( D )是主要承重结构,屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。 A.屋面板
B.牛腿 C.托架
D.横向排架
10.伸缩缝从( B )开始,将两个温度区段的上部结构完全分开,留出一定宽度的缝隙,当温度变化时,结构可自由地变形,防止房屋开裂。
A. 基础底面 B. 基础顶面 C. 地基底面 D. 地基顶面
1.下列关于钢筋混凝土塑性铰的说法,正确的是( D )。
A.塑性铰可任意转动,且转动幅度不受限制 B.塑性铰转动幅度受限制,但可任意转动 C.塑性铰转动幅度受限制,其塑性区域为无限大 D.塑性铰只能单向转动,且能承受一定程度的弯矩
2.按弹性理论计算钢筋混凝土现浇单向板肋梁楼盖的板和次梁的内力时,采用折算荷载的原因是( A )。 A.修正因忽略次梁抗扭刚度而产生的误差 B.考虑在计算简图中取支座中点间距为跨长 C.考虑板和次梁荷载的随机性 D.考虑板和次梁施工尺寸的误差
3.在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中,若求支座的最大剪力,则其活荷载的正确布置方法是( D )。
A.在该支座的右跨布置活荷载,然后隔跨布置 B.仅在该支座的相邻两跨布置活荷载
C.在该支座的左跨布置活荷载,然后隔跨布置 D.在该支座的相邻两跨布置活荷载,然后隔跨布置
4.如图所示的四种受弯构件的正截面,( D )种截面的塑性转动能力最大。
5.如下四个简图中,( C )图可考虑塑性内力重分布。
6.五等跨连续梁,为使第三跨跨中出现最大正弯矩,活荷载应布置在 ( C )。
A.1、2、4跨 B.1、2、3跨 C.1、3、5跨 D.2、3、4跨
13.框架结构的近似手算方法包括竖向荷载作用下的分层法、水平荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法(D值法)。(√ )
14.框架梁在截面配筋计算时应采用构件端部截面的内力,而不是轴线处的内力。(√ ) 15.框架节点区的混凝土强度等级,应不低于柱子的混凝土强度等级。(√ ) 1. 肋形楼盖荷载传递的途径是板→主梁→次梁→柱或墙→地基→基础。(× ) 2.直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算内力。(× )
3. 对于多跨连续梁结构,求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔两跨布置活荷载。( × ) 4. 钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是某个截面的“屈服”(出现塑性铰),而是形成几何不变体系。( × ) 5.钢筋混凝土楼梯按结构受力状态可分为梁式、板式、折板悬挑式和螺旋式,前两种属于平面受力体系;后两种属于空间受力体系。(√ )
6.屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构,它是单层厂房的基本承重结构。(√ ) 7.单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。(√ ) 8.框架结构一定比单层厂房结构抗震性能好。(× )
9.有檩屋盖的刚度和整体性较差,一般用于非保温区的小型车间和山区建筑中。( √ )
10.牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a分为两类:当a?h0时为短牛腿;当a?h0时为长牛腿。(√ ) 11.纵向框架承重体系由于横向跨度小于纵向,故而楼板的跨度较为经济合理。(× ) 12.伸缩缝的宽度一般为50毫米以上,从基础开始一直沿房屋的高将结构分开。( × )
13.框架结构的近似手算方法包括水平荷载作用下的分层法、竖向荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法(D值法)。(× ) 14.采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数;(2)各层柱的弯矩传递系数取为1/3。(× )
15.框架结构中,若某层柱的上、下横梁线刚度不同,则该层柱的反弯点位置将向横梁刚度较大的一侧偏移。(× )
三、简答题(每小题5分,共计20分) 1.简述现浇楼盖的设计步骤? 答:现浇楼盖的设计步骤为:
(1)结构布置:根据建筑平面和墙体布置,确定柱网和梁系尺寸。
(2)结构计算:首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载、计算简图;然后根据不同的楼盖类型,分别计算板梁的内力;最后根据板、梁的弯矩计算各截面配筋,根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋。 (3)根据计算和构造要求绘制施工图。 2.简述塑性铰与理想铰的区别? 答:塑性铰与理想铰的区别为:
(1)塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向,绕不断上升的中性轴产生有限的转动;而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。
(2)塑性铰能承受一定的弯矩,即截面“屈服”时的极限弯矩;而理想铰不能承受任何弯矩。 (3)塑性铰有一定长度;而理想铰集中于一点。
3.什么是厂房支撑体系?单层厂房的支撑体系包括哪两部分?
答:厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。
4.对于一般钢筋混凝土排架结构的计算,通常排架的柱端连接和横梁需做哪些假定? 答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结;(2)柱 1.简述现浇楼盖的设计步骤。
答:现浇楼盖的设计步骤为:(1)结构布置:根据建筑平面和墙体布置,确定柱网和梁系尺寸。(2)结构计算:首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载、计算简图;然后根据不同的楼盖类型,分别计算板梁的内力;最后根据板、梁的弯矩计算各截面配筋,根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋。(3)根据计算和构造要求绘制施工图。
21.肋形楼盖荷载传递的途径是板→主梁→次梁→柱或墙→基础→地基。( × ) 22.直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算内力。(× )
23.对于多跨连续梁结构,求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔两跨布置活荷载。( × ) 24.钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是每个截面的“屈服”(出现塑性铰),而是形成几何不变体系。(× ) 25.钢筋混凝土楼梯按结构受力状态可分为梁式、板式、折板悬挑式和螺旋式,前两种属于平面受力体系;后两种属于空间受力体系。( √ )
26.屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构,它是单层厂房的基本承重结构。(√ ) 27.单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。( √ ) 28.通常所说的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。(√ )
29.有檩屋盖的刚度和整体性较差,一般用于非保温区的小型车间和山区建筑中。( √ )
30.牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a分为两类:当a?h0时为短牛腿;当a?h0时为长牛腿。(√ ) 31.纵向框架承重体系由于横向跨度小于纵向,故而楼板的跨度较为经济合理。(× ) 32.伸缩缝的宽度一般为50毫米以上,从基础开始一直沿房屋的高将结构分开。( × )
33.框架结构的近似手算方法包括水平荷载作用下的分层法、竖向荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法(D值法)。(× )
34.采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数;(2)各层柱的弯矩传递系数取为1/3。( × )
35.框架结构中,若某层柱的上、下横梁线刚度不同,则该层柱的反弯点位置将向横梁刚度较大的一侧偏移。(× ) 三、简答题(每小题5分,共计20分)
36.何谓钢筋混凝土连续梁塑性内力的完全重分布?
答:钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能够按预期的顺序出现塑性铰,并按照选定的调幅值形成破坏机构,且其承载能力达到预计的极限荷载,这成为内力的完全重分布。
37《混凝土结构设计规范》规定哪些情况下只能用弹性理论计算内力,而不能使用塑性内力重分布法。
答:(1直接承受动荷载作用的结构构件;(2)裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁;(3)处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。
38.单层厂房一般在什么情况下应设置沉降缝?
答:当相邻厂房高差较大,两跨间吊车起重量相差悬殊,地基土的压缩性有显著差异,厂房结构类型有明显差别处等容易引起基础不均匀沉降时,应设置沉降缝。
39.对于一般钢筋混凝土排架结构的简化计算,通常对排架的柱端连接和横梁做哪些假定?
答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结;(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接;(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。 2.简述塑性铰与理想铰的区别。
答:塑性铰与理想铰的区别为:(1)塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向,绕不断上升的中性轴产生有限的转动;而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。(2)塑性铰能承受一定的弯矩,即截面“屈服”时的极限弯矩;而理想铰不能承受任何弯矩。(3)塑性铰有一定长度;而理想铰集中于一点。
3.按施工方式的不同划分,框架结构分为哪三种类型?
答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型4.与反弯点法相比较,改进反弯点法对哪些方面的计算方法作了改进?改进反弯点法为何又称为“D值法”?
答:改进反弯点法对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进。改进反弯点法中,柱的侧向刚度以D表示,故此法又称为“D值法”。
1.什么是厂房支撑体系?单层厂房的支撑体系包括哪两部分?
答:厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。
2.对于一般钢筋混凝土排架结构的简化计算,通常对排架的柱端连接和横梁做哪些假定?
答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结;(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接;(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。 3.按施工方式的不同划分,框架结构分为哪三种类型?
答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 4.框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法?该方法需做哪些假定?
答:框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。该方法假定:(i)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计,而仅在本楼层的框架粱以及与本层框架梁相连的框架柱上产生弯矩和剪力。(2)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移。
1.何谓钢筋混凝土连续梁塑性内力的完全重分布?
答:钢筋混凝土连续梁在荷载作用下能够按预期的顺序出现塑性铰,并按照选定的调幅值形成破坏机构,且其承载能力达到预计的极限荷载,这成为内力的完全重分布。
2.《混凝土结构设计规范》规定哪些情况下只能用弹性理论计算内力,而不能使用塑性内力重分布法。
答:(1)直接承受动荷载作用的结构构件;(2)裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁;(3)处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。
3.单层厂房一般在什么情况下应设置沉降缝?
答:当相邻厂房高差较大,两跨间吊车起重量相差悬殊,地基土的压缩性有显著差异,厂房结构类型有明显差别处等容易引起基础不均匀沉降时,应设置沉降缝。
4.对于一般钢筋混凝土排架结构的简化计算,通常对排架的柱端连接和横梁做哪些假定?
答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结;(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接;(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。
(一)四边支承的肋形楼盖为简化计算,设计时如何近似判断其为单向板还是双向板? 1.考核知识点:单向板、双向板的判定
2.常见错误:注意2 四边支承的肋形楼盖为简化计算,设计时近似判断其为:l2/l1≥3时,板上荷载沿短方向传递,板基本上沿短边方向工作,故称为单向板,由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖; l2/l1≤2时,板上荷载沿两个方向传递,称为双向板,由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。 2 值得注意的是,上述分析只适用于四边支承板。如果板仅是两对边支承或是单边嵌固的悬臂板,则无论板平面两个方向的长度如何,板上全部荷载均单向传递,属于单向板。 (二)现浇楼盖的设计步骤如何? 1.考核知识点:现浇楼盖设计 2.常见错误:注意第二大步骤:结构计算,需把详细步骤写明。 3.提示答案:现浇楼盖的设计步骤:(1)结构布置:根据建筑平面和墙体布置,确定柱网和梁系尺寸。 (2)结构计算:首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载;计算简图;根据不同的楼盖类型,分别计算板梁的内力;根据板、梁的弯矩计算各截面配筋,根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋;其中内力计算是主要内容,而截面配筋计算与简支梁基本相同。 (3)根据计算和构造要求绘制施工图。 (三)简述单向板肋形楼盖进行结构布置的原则。 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖的结构组成,结构布置以及承重方案选择 2.常见错误:注意回答完整四方面的要求。 3.提示答案:进行结构布置时,应综合考虑建筑功能、使用要求、造价及施工条件等,来合理确定柱网和梁格布置。其布置原则如下:(1)使用要求 一般来讲,梁格布置应力求规整,梁系尽可能连续贯通,梁的截面尺寸尽可能统一,这样不仅美观,而且便于设计和施工。但是,当楼面上需设较重的机器设备、悬吊装置或隔断墙时,为了避免楼板直接承受较大的集中荷载或线荷载,应在楼盖相应位置布置承重梁;如果楼板上开有较大洞口时,应沿洞口周围布置小梁。 (2)经济考虑 根据设计经验,经济的柱网尺寸为5~8m,次梁的经济跨度为4~6m,单向板的经济跨度则是1.7~2.5m,荷载较大时取较小值,一般不宜超过3m。 (3)在混合结构中,(主次)梁的支承点应避开门窗洞口,否则,应增设钢筋混凝土过梁。 (4)为增强建筑物的侧向刚度,主梁宜沿建筑物横向布置。 (四)各截面活荷载最不利布置的原则如何? 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖按弹性理论的设计计算 2.常见错误:应结合图示理解。 3.提示答案:各截面活荷载最不利布置的原则: a求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔一跨布置活荷载; b求某跨跨内最大负弯矩(即最小弯矩),应在两邻跨布置活荷载,然后每隔一跨布置活荷载; c求某支座截面的最大负弯矩,应在其左右两跨布置活荷载,然后两边每隔一跨布置活荷载; d求某支座左、右截面的最大剪力,应在其左右两跨布置活荷载,然后两侧每隔一跨布置活荷载。 (五)弯矩包络图与剪力包络图的作用如何? 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖按弹性理论的设计计算 2.常见错误:理解内力包络图的概念,进一步明确弯矩和剪力包络图的作用 3.提示答案:弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据,剪力包络图是计算横向钢筋的依据。 (六)为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法? 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖按塑性理论的设计计算 2.常见错误:注意弹性理论计算方法与塑形理论计算方法各自的用途 3.提示答案:在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时,如果采用上述弹性理论计算的内力包络图来选择构件截面及配筋,显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是,当构件任一截面达到极限承载力时,即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的,但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说,就不完全正确,因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第Ⅲ阶段,只要整个结构是几何不变的,它就仍有一定的承载力,仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中,由于材料的塑性性质,各截面间内力的分布规律会发生变化,这种情况就是内力重分布现象。 (七)塑性铰与理想铰的区别有哪些? 1.考核知识点:塑性铰 2.常见错误:通过塑性铰与理想铰的比较,理解塑性铰的概念 3.提示答案: 塑性铰与理想铰的区别:(1)塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向,绕不断上升的中和轴产生有限的转动;而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。 (2)塑性铰能承受一定的弯矩,即截面 “屈服”时的极限弯矩Mu≈My;而理想铰不能承受任何弯矩。 (3)塑性铰有一定长度;而理想铰集中于一点。 (八)按内力塑性重分布计算钢筋混凝土超静定结构时,应遵循那哪些基本原则? 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖按塑性理论的设计计算 2.常见错误:注意理解每条原则。 3.提示答案: 按内力塑性重分布计算钢筋混凝土超静定结构时,应遵循下列基本原则: (1)受力钢材宜采用HRB335级和HRB400级热轧钢筋;混凝土强度等级宜在C20~C45的范围内; (2)弯矩调幅不宜过大,应控制调整后的截面极限弯矩M调不小于弹性理论计算弯矩Me的75%,即M调≥0.75M弹。 (3)调幅截面的相对受压区高度ζ不应超过0.35,也不宜小于0.10;如果截面配有受压钢筋,在计算ζ时,可考虑受压钢筋的作用。 (4)调整后的结构内力必须满足静力平衡条件: (5)构件在内力塑性重分布的过程中不发生其他脆性破坏,如斜截面受剪破坏,锚固破坏等,这是保证内力塑性充分重分布的必要条件。 (一)通常所说的单层厂房的变形缝哪三种?单层厂房的变形缝是如何设置的? 1.考核知识点:单层厂房的结构组成和布置 2.常见错误:注意三种变形缝的联系和区别。 3.提示答案:通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。 伸缩缝从基础顶面开始,将两个温度区段的上部结构完全分开,留出一定宽度的缝隙,当温度变化时,结构可自由的变形,防止房屋开裂。 沉降缝是将两侧厂房结构(包括基础)全部分开。沉降缝也可兼作伸缩缝。 防震缝是为了减轻厂房震害而设置的。当厂房平、立面布置复杂,结构高度或刚度相差很大,以及厂房侧变建变电所、生活间等坡屋时,应设置防震缝将相邻两部分完全分开。地震区的厂房的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。 (二)什么是厂房支撑体系?单层厂房的支撑体系包括哪两部分? 1.考核知识点:单层厂房的结构组成和布置,本题是关于支撑。 2.常见错误:注意深入理解厂房支撑体系的重要性 3.提示答案:厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。 (一)什么是框架结构?框架结构的特点如何? 1.考核知识点:框架结构的概念。 2.常见错误:回答框架结构的特点时,注意框架结构最明显的特点是:建筑平面布置灵活。 3.提示答案:答:框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构 框架结构的特点是:建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。 (二)框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何? 1.考核知识点:框架结构体系和布置。 2.常见错误:注意民用建筑和工业建筑的柱网尺寸和空间高度的不同。 3.提示答案:答:框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围: 民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6~9米之间,工业建筑的柱网尺寸一般在6~12米之间。房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度,民用框架结构房屋的层高一般在3~6米之间;工业建筑的层高一般在4~6米之间。 (三)框架结构类型按施工方式的不同可划分为哪三种类型?它们各有何特点和适用? 1.考核知识点:框架结构的类型。 2.常见错误:注意理解现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架各自的施工方式和特点。 3.提示答案: 答:框架结构类型按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。 预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。 现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,从而将梁、柱、楼板在连成整体框架结构。现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。 (四)框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法?作哪些假定? 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是竖向荷载作用下的内力近似计算方法-分层法的内容。 2.提示答案: 框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。在进行竖向荷载作用下的内力分析时,可假定:(1)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计,而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。(2)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移。 (五)分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承,而实际上,除底层往的下端外,其他各层柱端在荷载作用下均产生一定的转角,即为弹性约束支承。采用什么方法考虑支座转动的影响? 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是竖向荷载作用下的内力近似计算方法-分层法的内容。 2.常见错误:注意因底层柱的下端假定与实际情况符合,所以调整均不涉及底层柱。 3.提示答案: 答:采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数;(2)除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为1/3。 (六)框架结构在竖向荷载作用下的计算方法。 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是竖向荷载作用下的内力近似计算方法-分层法的内容。 2.常见错误:注意回答问题时应把分层法具体的计算步骤答出来,不要只答分层法的名称。 3.提示答案: 答:框架结构在竖向荷载作用下,的计算方法: (1)分层:分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承, (2)计算各个独立刚架单元:用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得的各层梁的内力,即为原框架结构中相应层次的梁的内力。 (3)叠加:在求得各独立刚架中的结构内力以后,则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加,作为原框架结构中柱的内力。 叠加后为原框架的近似弯距图,由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图,在框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度,可对节点,特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配,予以修正。 (七)反弯点法的计算假定有哪些?在什么情况下假定所引起的误差能够满足工程设计的精度要求? 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是水平荷载作用下的内力近似计算方法-反弯点法的内容。 2.常见错误:注意反弯点法的适用条件不能满足时,应采用什么方法。 3.提示答案: 答:反弯点法的计算假定:(1)求各个柱的剪力时,假定各柱上下端都不发生角位移,即认为梁的线刚度与柱的线刚度之比为无限大;(2)在确定柱的反弯点位置时,假定除底层以外,各个柱的上、下端节点转角均相同,即除底层外,各层框架柱的反弯点位于层高的中点;对于底层柱,则假定其反弯点位于距支座2/3层高处。(3)梁端弯矩可由节点平衡条件求出,并按节点左右梁的线刚度进行分配。对于层数较少,楼面荷载较大的框架结构,柱的刚度较小,梁的刚度较大,假定1与实际情况较为符合。一般认为,当梁的线刚度与柱的线刚度之比超过3时,由上述假定所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。 (八)改进反弯点法对什么计算进行了改进?改进反弯点法为何又称为“D值法”? 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是水平荷载作用下的内力近似计算方法-D值法的内容。 2.常见错误:注意回答时一定要指出两个关键点:柱的侧向刚度和反弯点高度。 3.提示答案: 答:对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进,称为改进反弯点法。改进反弯点法中,柱的侧向刚度以D表示,故此法又称为“D值法单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。 (三)钢筋混凝土单层工业厂房结构的计算分析过程是如何进行简化的? 1.考核知识点:排架内力分析和计算方法。 2.常见错误:注意从空间结构到按纵、横向平面排架分别进行结构计算,再到一般只需进行横向排架内力分析和计算。 3.提示答案:钢筋混凝土单层工业厂房结构是一个空间结构,它的计算分析过程是求解一个空间结构的过程;但为了计算的简单,通常都将整个结构按纵、横向平面排架分别进行结构计算。也就是说,近似的认为各个横向平面排架之间和各个纵向平面排架之间都是互不影响,独立工作的,从而把问题简化。 由于纵向排架柱子往往较多,纵向刚度较好,因此在承受吊车纵向制动力和山墙传来的纵向风荷作用时,每根柱子引起的内力值较小,故纵向排架一般可以不必计算,只需进行纵向排架在地震力作用下的内力分析和验算。横向排架承受厂房的主要荷载作用,而且柱子较少,刚度亦较差,因此厂房结构设计时,必须进行横向排架内力分析和计算。 (四)一般钢筋混凝土排架通常作哪些假定? 1.考核知识点:排架内力分析和计算方法。 2.常见错误:注意假定有三条,应回答完整 3.提示答案:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定: (1)柱的下端与基础固结。 (2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接。 (3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。 (五)作用在排架上的荷载标准值(以下简称荷载)主要有哪些? 1.考核知识点:排架内力分析和计算方法。 2.常见错误:注意不要把作用在排架上的荷载算掉了一些 3.提示答案: 作用在排架上的荷载标准值(以下简称荷载)主要有: (1)厂房结构的恒荷载。一般包括屋盖自重G1,上柱自重G2,下柱自重G3,吊车梁及轨道等零件自重G4以及有时支承在柱牛腿上的维护结构等重量G5; (2)活荷载一般包括:屋面活荷载Q1;吊车荷载,包括吊车垂直轮压和水平制动力。Dmax、Tmax;均布风荷载和集中于柱顶标高处的集中风载,如q、FW等。 (六)等高排架在任意荷载作用下采用剪力分配法计算时哪三个步骤? 1.考核知识点:排架内力分析和计算方法。 2.常见错误:注意教材见图12-37 3.提示答案: (1)在直接受荷柱的顶端加一不动铰支座以阻止水平侧移,求其支座反力R。现以吊车横向水平制动力Tmax为例,。 (2)撇除附加的铰支座,且加反向作用力R于排架柱顶,见图12-37,以恢复到原来的实际情况。 (3)把图12-37两种情况求得的排架各柱内力叠加起来,即为排架的实际内力。 (七)什么是排架的荷载组合和内力组合? 1.考核知识点:排架荷载组合和内力组合。 2.常见错误:注意理解荷载组合和内力组合的含义 3.提示答案: 排架结构除承受永久荷载作用外,还承受可变荷载的作用(一种或是多种),对于排架柱的某一截面而言,并不一定是在所有可变荷载同时作用时产生的内力才是最不利的。因此在排架柱内力分析时,是先将排架内力分析中各种荷载单独作用时各柱的内力的结果求出来,经过组合,求出起控制作用的截面的最不利内力,以此作为柱及基础配筋计算的依据。 (八)单层厂房内力组合时的控制截面是哪里? 1.考核知识点:排架荷载组合和内力组合。 2.常见错误:注意荷载组合与内力组合的区别,本题问的是内力组合。 3.提示答案: 单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。 (一)各截面活荷载最不利布置的原则如何? 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖按弹性理论的设计计算。本题是内力计算中的内容。 2.常见错误:应结合图示理解。 3.提示答案: 答:各截面活荷载最不利布置的原则: a求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔一跨布置活荷载; b求某跨跨内最大负弯矩(即最小弯矩),应在两邻跨布置活荷载,然后每隔一跨布置活荷载; c求某支座截面的最大负弯矩,应在其左右两跨布置活荷载,然后两边每隔一跨布置活荷载; d求某支座左、右截面的最大剪力,应在其左右两跨布置活荷载,然后两侧每隔一跨布置活荷载。 (二)工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是什么方法?什么是弯矩调幅法? 1.考核知识点:考虑塑形内力重分布的计算方法。 2.常见错误:注意理解塑形内力重分布的含义,再掌握工程中的实用方法:弯矩调幅法。 3.提示答案: 答:工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是弯矩调幅法。 弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的基础上,按照上述原则,根据需要适当调整某些截面的弯矩值,通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整,然后,按调整后的内力进行截面设计和配筋构造,是一种实用的设计方法。 (三)内力塑性重分布方法的适用范围如何? 1.考核知识点:考虑塑形内力重分布的计算方法。 2.常见错误:注意《规范》规定的是只能用弹性理论计算内力的情况。 3.提示答案: 答:内力塑性重分布方法的适用范围: 按塑性内力重分布法计算结构内力,虽然可以节约钢材,但在使用阶段钢筋中应力较高,构件的裂缝开展较宽,变形较大。因此《规范》规定下列情况下,只能用弹性理论计算内力: 1)直接承受动荷载作用的结构构件; 2)裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁; 3)处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。 (四)简述连续单向板的截面设计的计算要点。 1.考核知识点:单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求。 2.常见错误:回答时注意回答要点即可。 3.提示答案: 见教材P13-15。 (五)什么是横向水平支撑?横向水平支撑布置的位置及作用如何?什么情况下应布置横向水平支撑? 1.考核知识点:单层厂房的结构组成和布置,本题是关于支撑。 2.常见错误:注意横向水平支撑是屋盖支撑的一部分 3.提示答案: 横向水平支撑是由交叉角钢和屋架上弦或下弦组成的水平桁架。 横向水平支撑布置在温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间,其作用是加强屋盖的整体刚性,保证屋架的侧向稳定,将山墙抗风柱所承受的纵向水平力传至两侧柱列上。 凡屋面为有檩体系或屋面虽为无檩体系,但屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证,且山墙抗风柱与屋架上弦连接时应设置上弦横向水平支撑。当天窗通到厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝时,应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑并在天窗范围内沿纵向设置一到三道通长的受压系杆。 (六)钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括哪些?哪些构件一般都可以根据具体工程,从工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。 1.考核知识点:单层厂房主要构件选型。 2.常见错误:注意除柱和基础外,其他构件都可以选用。 3.提示答案: 答:钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括有屋面板、天窗架、支撑、吊车梁、墙板、连系梁、基础梁、柱、基础等。为了加速建设步伐,提高设计标准化水平,缩短工期,这些构件除柱和基础外,一般都可以根据具体工程,从工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。 (七)排架内力分析的目的是什么?其主要内容包括哪些? 1.考核知识点:排架内力分析和计算方法。 2.提示答案: 答:排架内力分析的目的主要是为了求得在各种荷载作用下起控制作用的构件截面的最不利内力,以此作为设计柱子和基础的依据。主要内容为:计算单元的选取、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。必要时,还应验算排架的水平位移值。 (八)“D值法”如何把层间剪力Vj按分配给该层的各柱? 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是水平荷载作用下的内力近似计算方法-D值法的内容。 2.常见错误:注意“D值法”是按侧向刚度的比值来进行分配的。 3.提示答案: 答:“D值法”如何把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱; (1)求框架柱侧向刚度D值 Djk?Vjk?uj??12ich2j (13-7) 上式中α值反映了梁柱线刚度比值对柱侧向刚度的一个影响(降低)系数,当框架梁的线刚度为无穷大时,K=∞,α=1。各种情况下的α值及相应的K值的计算公式可查表。 (2)求得各柱的剪力 把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱 Vjk?DjkmVj (13-8) jk?Dk?1式中 V Djk——第j层第k柱所承受的剪力; ——第j层第k柱的侧向刚度D值; jkm——第j层内的柱子数; Vj——第j层的层间剪力; 四、论述题(10分) 在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时,为什么可以采用考虑塑性内力重分布的计算方法? 答:在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时,采用按弹性理论计算方法得到的内力包络图来选择构件截面及配筋,显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是,当构件任一截面达到极限承载力时,即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的,但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说,就不完全正确,因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第Ⅲ阶段时,只要整个结构是几何不变的,它就仍有一定的承载力,仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中,由于材料的塑性性质,各截面间内力的分布规律会发生变化,这种情况就是塑性内力重分布现象。利用该现象能够充分发挥材料的强度储备。因此,在结构计算中应予以考虑。 1.按施工方式的不同划分,框架结构一般分为哪三种类型?并论述它们各自的优缺点。 答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。 预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。 现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,将梁、柱、楼板连成整体框架结构。此类框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。 对于一般钢筋混凝土排架结构的计算,排架的柱端连接和横梁通常作哪些假定,并解释这样假定的原因? 答:一般钢筋混凝土排架通常作如下假定:(1)柱的下端与基础固结。由于将钢筋混凝土预制柱插人基础杯口一定的深度,并用高强度等级的细石混凝土和基础紧密地浇成一体,因此可作为固端考虑。(2)柱的上端与屋架(或者屋面梁)铰接。由于屋架(或者屋面梁)与柱顶连接处用螺栓连接或用预埋件焊接,这种连接对抵御转动的能力很弱,因此可作为铰接考虑。(3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。排架横梁为钢筋混凝土屋架或屋面梁时,由于这类构件的下弦刚度较大,在受力后长度变化很小,可以略去不计,因此可认为横梁是刚性连杆。但当横梁采用下弦刚度较小的组合式屋架或三铰拱、二铰拱等屋架时,由于变形较大,则应考虑横梁轴向变形对排架内力的影响。 40.按施工方式的不同划分,框架结构一般分为哪三种类型?并论述它们各自的优缺点。 答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强,抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇注混凝土的工作量较大。 预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。 现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇注混凝土,将梁、柱、楼板连成整体框架结构。此类框架即具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇注混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇注混凝土施工复杂 按施工方式的不同划分,框架结构一般分为哪三种类型?并论述它们各自的优缺点。 答:按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。 现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强,抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇注混凝土的工作量较大。 预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。 现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇注混凝土,将梁、柱、楼板连成整体框架结构。此类框架即具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇注混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇注混凝土施工复杂。 五、计算题 1. 已知:受均布荷载作用的某2跨连续钢筋混凝土梁,各跨的计算跨度均为4m,梁的截面尺寸 ,截面有效高度h0?460mm,采用C25混凝土(fc?11.9N/mm2),在支座处及 跨中截面均配置了的钢筋3?22(As?1140mm均为137.66KN·m,即M 1.考核知识点:塑性内力重分布 2.常见错误:注意理解内力充分布的概念 3.提示答案: 解:(1)求中间支座达到极限弯矩时的g1 u2,fy?300N/mm),支座及跨中截面所能承担的极限弯矩设计值 2?137.66KN?m。求:用塑性内力重分布的方法计算该梁破坏时所能承受的均布荷载值。 MB?0.125g1l2?0.125g1?42?Mu?137.66kN.m g1?68.83kN (2)跨中支座达到极限弯矩时的荷载增量g2 M1?0.070g1l?2218g2l2?M2u?137.66kN.m 0.07?68.83?4?0.125g2?4?137.66kN.m g2?30.29kN (3)该梁破坏时所能承受的均布荷载值 g?g1?g2?68.83?30.29?99.12kN 1.某钢筋混凝土柱牛腿,C20混凝土(ftk=1.5N/mm2),Ⅱ级钢筋(fy=310N/mm2)。 已知作用于牛腿顶部的吊车梁等自重标准值G4,k=35kN,吊车竖向荷载标准值Dmax,k=210kN, 由使用活荷载产生的水平拉力标准值Fh,k=60kN。牛腿截面宽度b=400mm,高度h=800mm, 竖向力作用点至下柱边缘的水平距离a =250mm。 (1)验算牛腿截面高度是否满足要求(裂缝控制系数β=0.7); (2)计算牛腿所需的纵向受拉钢筋面积As(纵筋保护层厚度αs=35mm)。 1.考核知识点:主要构件计算以及基础设计和构造要求。本题是牛腿的设计 2.常见错误:注意还应满足构造要求 3.提示答案: (1)验算牛腿截面高度是否满足要求 按下式进行验算 FVK??(1?0.5FhkFvk)ftkbh00.5?a/h0 (2)计算牛腿所需的纵向受拉钢筋面积As 正截面承载力计算简图为一个三角桁架 按As?FVa?0h0fy?1.2Fhfy进行计算 注意最小配筋率的要求 二、计算题 图示两层两跨框架,试用分层法计算框矩图。括号内数字表示各杆件线刚度的相对的梁固端弯矩为 ) 架内力,并作出弯值。(均布荷载下 1.考核知识点:框架结构内力计算。本题是竖向荷载作用下的内力近似计算方法-分层法的内容。 2.常见错误:注意开始计算前,需把除底层柱外的其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数。 3.提示答案: 按以下方法进行计算: (1)分层:分为两层,并把除底层柱外的其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数。 (2)各层分别用力矩分配法进行计算: 先算出结点弯矩分配系数、固端弯矩值,再进行分配(各结点分配两次),上层各柱传递系数为1/3,底层柱为1/2。(3)将两层分别算出的柱弯矩叠加,得各柱的最后弯矩。(4)绘出弯矩图。 二、计算题 某单层单跨厂房排架结构及风载体型系数如图所示,基本风压?0?0.3kN/m,排架间距B=6m,柱顶标高+11.400m,室外地坪标高-0.300m,求作用于排架上的风荷载标准值qlk及Wk。 (提示:风压高度系数?z按内插法取值,离地面10m时,?z=1.0;离地面15m时,?z=1.14) 【解】 1.考核知识点:排架上的荷载。本题是风荷载的计算。 2 2.常见错误:注意柱顶以下和柱顶以上的风荷载计算的不同。 3.提示答案: 1)柱顶以下的风荷载按按均布荷载计,风压高度变化系数?z按柱顶离地高度计算11.400-(-0.300)=11.700 ?z?1.0?(1.14?1.0)? 风荷载标准值为: 11.70?10.0015.00?10.00?1.0476 q1??Z?s?Z?0?1.0?0.8?1.0476?0.30?6?1.51(kNm)??? q2??Z?s?Z?0?1.0?0.5?1.0476?0.30?6?0.94(kNm)??? 2)柱顶以上的风荷载按作用于柱顶的集中荷载考虑,风压高度变化系数?z按厂房檐口处计算2.100+11.400-(-0.300)=13.800 ?z?1.0?(1.14?1.0)?13.80?10.0015.00?10.00?1.1064 WK?[2.100(08.?0.5)?1.200(?0.6?0.5)]?1.1064?0.30?6
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