混凝土结构设计习题集.pdf

目录 第 1 章 梁板结构 . 2 第 2 章 单层工业厂房 . 7 第 3 章 多钢筋混凝土多层与高层结构 . 12 1第 1 章 梁板结构 内容提要 1了解现浇整体式楼盖的结构类型及应用范围； 2掌握现浇整体式单向板肋梁楼盖的受力特点、传力途径、连续梁板的计 算简图，折算荷载、活荷载的最不利布置方法以及内力图和内力包络图的绘制； 3掌握现浇整体式单向板肋梁楼盖按塑性内力重分布法计算的基本原理， 塑性铰、塑性内力重分布的概念及关系，确定均布荷载作用下等跨连续梁、板的 内力，并进行配筋计算； 4掌握现浇整体式单向板肋梁楼盖中梁板的配筋构造要求； 5掌握双向板肋梁楼盖的受力特点、计算方法及主要的构造要求； 6掌握整体式楼梯和雨篷的受力特点、计算方法和构造要求。 一、填空题 1 规范规定，对于四边有支承的钢筋混凝土板，当 1 2 l l 时，按 单向板设计；当 1 2 l l 时，宜按双向板设计；当 1 2 l l 时，应 按双向板设计。 2单向板肋梁楼盖是由 、 、 三部分组 成。 3单向板肋梁楼盖设计中，应综合考虑房屋的使用要求和梁板的合理跨度。 通常板的跨度为 ，次梁的跨度为 ，主梁的跨度为 。 4按弹性理论设计时，结构达到承载力极限状态的标志 是 ；按塑性理论设计时，结构达到承载力极限状态的标志 是 。 5塑性铰的特点是 、 、 。 6塑性铰的转动能力取决于 、 、 。 7按塑性内力重分布法计算连续梁板时，为保证塑性铰有足够的转动能力， 2应限制 ， 且不宜超过 ； 同时宜采用 级 热轧钢筋，混凝土强度等级宜为 。 8现浇梁板结构中，主梁的跨中截面按 截面计算，支座 截面按 截面计算。 9在次梁与主梁相交处，应设置附加横向钢筋。附加横向钢筋包 括 、 两种形式，宜优先采用 。 二、判断题 1塑性铰的转动能力随着受拉纵筋配筋率的增大而增大。 （ ） 2不论静定结构还是超静定结构，都存在内力的塑性重分布。 （ ） 3影响连续梁塑性转动能力大小的主要因素之一是截面相对受压区高度 ， 值愈大，塑性铰转动能力愈小。 （ ） 4梁式楼梯中，斜梁的跨中弯矩与支座处的剪力可取同荷载下斜梁水平投 影长度的简支梁的跨中弯矩和支座剪力计算。 （ ） 5凡是 1 2 l l 2的钢筋混凝土板，均为双向板。 （ ） 6对于跨数多于五跨的等跨、等刚度、等荷载的连续梁板，可近似地按五 跨计算。 （ ） 7单向板肋梁楼盖中，板、次梁、主梁承受的荷载均为均布荷载。 （ ） 8对于多跨连续梁，当所有荷载同时布满梁上各跨时，将产生最大的内力。 （ ） 9单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁和柱均整浇在一起，计算时将板与梁 整体连接的支承简化为铰支座，由此引起的误差在内力计算时应加以调整。 （ ） 10按塑性理论方法计算，能节省材料，改善配筋，因此在任何情况下都能 适用。 （ ） 11由于分离式配筋施工方便，配筋锚固好且节约钢筋，故规范建议尽 量采用分离式配筋。 （ ） 12在同样配筋率的情况下，采用较细钢筋较为有利。 （ ） 13双向板在荷载作用下，板传给四边支承梁的压力沿边长是均匀分布的。 （ ） 314在钢筋混凝土肋梁楼盖中，板底沿纵横两个方向配置的钢筋均为受力钢 筋。 （ ） 三、选择题 1周边支承的钢筋混凝土板。设其长边跨度为 l 2 ，短边跨度为 l 1 ，单向板 是指（ ） 。 A 1 2 l l 2 B 1 2 l l 2 C 1 2 l l 3 D 1 2 l l 3 2某一边嵌固的钢筋混凝土板式阳台，当 1 2 l l 2时，该板为（ ） 。 A双向板 B 单向板 C A、B均不是 3按弹性理论计算现浇单向板肋梁楼盖时，对板和次梁应采用折算荷载进 行计算，是因为（ ） 。 A实际上板及次梁存在塑性内力重分布的有利影响； B实际支座并非理想铰支座而带来的误差的一种修正办法； C计算时忽略了长边方向也能传递一部分荷载而进行的修正办法； D活荷载最不利布置的情况在实际当中出现的可能性不大。 4对于钢筋混凝土连续次梁按塑性内力重分布法计算内力，当（ ）时， 认为结构达到了破坏。 A支座截面出现塑性铰； B 跨中截面出现塑性铰； C形成几何可变体系； D 任一截面钢筋应力达到屈服强度 5钢筋混凝土双向板中，短向钢筋应布置在长向钢筋的（ ） 。 A外侧 B 内侧 C A、B 均可 6现浇整体式板采用分离式配筋比弯起式配筋（ ） 。 A整体式好 B 省钢筋 C 施工方便 D 承受动力性能好 7某公共建筑的钢筋混凝土楼梯跨度为 4.2m，当不考虑建筑要求时宜选用 （ ） 。 A板式楼梯 B 梁式楼梯 C 剪刀式楼梯 8某肋形楼盖次梁用塑性内力重分布法计算其内力，宜选用（ ）作为 其配筋。 A热处理钢筋 B HPB300级钢筋 4CHRB400 级钢筋 D 冷拉钢筋 四、简答题 1何谓单向板？何谓双向板？如何判别？ 2现浇整体式楼盖有哪几种类型？各自的应用范围如何？ 3结构平面布置的原则是什么？板、次梁、主梁的常用跨度是多少？ 4单向板中有哪些受力钢筋和构造钢筋？各起什么作用？如何设置？ 5什么叫“塑性铰”？与力学中的普通铰相比，塑性铰有何特点？ 6什么是塑性内力重分布？它与“塑性铰”有什么关系？ 5 7说明求五跨连续梁跨中最大弯矩、支座最大负弯矩、支座最大剪力的活 荷载不利布置原则。 8按弹性理论计算连续板和次梁时，为什么取折算荷载？ 9在哪些情况下不能采用塑性内力重分布法进行结构设计？ 10 现浇普通楼梯常见的形式有哪两种？各有何优缺点？工程中常用何种？ 11悬臂板式雨篷可能发生哪几种破坏？应进行哪些内容的计算？ 6 12双向板的板厚有何构造要求？支座负筋伸出支座边的长度应为多少？ 第 2 章 单层工业厂房 本章提要 1了解单层厂房结构的组成，掌握各主要结构构件的布置原则及受力特点， 了解构件的选型； 2掌握单层厂房中各种支撑的作用以及形成结构体系的重要性； 3能确定排架的计算简图、正确计算荷载，进行排架内力分析和组合； 4掌握柱、柱下独立基础的设计及构造要求。 一、填空题 1 装配式钢筋砼单层厂房中， 支撑通常包括 和 两 部分。 2 单层工业厂房支撑系统的作用是 ， ， 。 3厂房柱间支撑的作用是 ，并承 受 。 4排架计算中，假定排架柱与横梁 ，与基础 。 5吊车的轻级、中级、重级工作制是根据吊车的 决定的。 6厂房抗风柱下端与基础是 连接，上端与屋架上弦（下弦）是 连接。 7抗风柱与屋架的连接必须满足两方面要求，一是 ， 7二是 。 8排架柱的控制截面一般在 、 、 三个位置。 9单层工业厂房柱内力组合选择内力时，对吊车竖向轮压力 D和水平刹车 力 T应注意有D ，有T 。 10 单层厂房排架的吊车纵向刹车力， 当有柱间支撑时， 由 承 受，当没有柱间支撑时，由 承受。 11内力组合时，同一台吊车的 与 同时分别作用 在左右两边的柱上。 12牛腿的三种主要破坏形态是 、 及 。 13牛腿的斜截面强度由 来保证。 14对单层厂房柱下单独基础，应按 及 截面进 行冲切强度验算。 二、选择题 1 常用桥式吊车分轻、 中、 重三级工作制， 其区分标准值是按吊车的 （ ） 。 A最大起重量 B 吊车跨度 C吊车工作的频繁程度 D 吊车的重要性 2等高排架是指（ ） 。 A柱顶标高相同 B 柱顶位移相同 C柱底在同一标高处 D 柱顶标高相等且柱顶位移相同 3、排架计算简图中，柱底标高应取（ ） 。 A0.00 B室外地坪标高 C基础顶面标高 D 基础底面标高 4单层厂房排架计算中，吊车横向水平荷载 T max 的作用位置是（ ）. A牛腿顶面标高处 B 吊车梁顶面标高处 C柱向支撑与柱连接处 5对于单跨或多跨厂房，吊车横向水平荷载，参与组合的吊车台数不应多 于（ ） 。 8A4台 B 2台 C 1台 6厂房设有柱间支撑，吊车的纵向水平刹车力是由（ ） 。 A柱间支撑承受 B 一榀排架承受 C无法确定 D 吊车梁承受 7对有多台吊车的多跨厂房，进行内力组合时，吊车的台数应按（ ） 情况考虑。 A吊车的竖向荷载一般不多于 4台，而吊车水平荷载最多考虑 2台 B吊车的竖向荷载一般不多于 4台，而吊车水平荷载最多考虑 4台 C吊车的竖向荷载和横向水平荷载均按不多于 2台考虑 8、单层厂房排架内力组合时，如果考虑了吊车水平荷载，则（ ） 。 A必须考虑吊车竖向荷载 B 不能考虑吊车竖向荷载 C应该考虑吊车竖向荷载，但应折减 9牛腿正截面承载力计算简图是以（ ）破坏形态为依据的。 A剪切破坏 B 斜压破坏 C 弯压破坏 D 局压破坏 10牛腿的斜截面强度靠（ ）保证。 A计算 B 构造 C 经验 11单层厂房内力组合中，大偏压柱应选择（ ） 。 AM max 及相应 N、V B M max 及相应 N、V CN max 及相应 M、V D N min 及相应 M、V 三、判断题 1、排架柱的长度可以不相同，但只要柱顶水平位移相同，就可按等高排架 考虑。 （ ） 2、柱间支撑宜设在靠近厂房端部的第一柱间或第二柱间。 （ ） 3、单层厂房的各种支撑可归为两类：一类是屋盖支撑系统，一类是柱间支 撑系统。 （ ） 4、在装配式单层厂房结构中，支撑虽不是主要承重构件，但却是必不可少 的重要组成部分。 （ ） 5、单层厂房柱间支撑应布置在伸缩缝区段两端，并应同时设置上部支撑。 （ ） 96、抗风柱上端与屋架铰接，是为了保证有效传递风荷载和以防厂房与抗风 柱沉降不均匀产生不利影响。 （ ） 7、地震区的伸缩缝和沉降缝应符合防震缝要求。 （ ） 8、桥式吊车的工作制（重级、中级、轻级）是根据吊车的起重量确定的。 （ ） 9、 在排架内力组合时， 无论在何种内力组合中恒载都必须参加组合。 （ ） 10、单层厂房排架计算的主要目的是为设计排架柱及基础提供内力数据。 （ ） 11、作用在排架上的各种荷载，它们可能同时出现，但其组合内力并不一定 是最不利的。 （ ） 12、单层厂房柱内力组合有下列规律：即计算柱上作用有 T max 时，必然作 用有 D max 或 D min ；反之，当计算柱上作用有时 D max ，必然同时作用有 T max 。 （ ） 13、 单层厂房设计中， 无论单跨或多跨， 最多考虑 2台吊车同时刹车。 （ ） 14、牛腿截面高度是由截面抗裂度控制的。 （ ） 15、规范认为：只要牛腿中按构造要求配置一定数量的箍筋和弯筋，斜截面 承载力即可保证。 （ ） 16、排架柱（单阶柱）的控制截面一般应取在柱的二分之一高度处。 （ ） 四、简答题 1、单层工业厂房结构由哪几部分组合？ 2、 一般情况下， 装配式钢筋砼单层厂房的两大支撑体系又包括哪些种支撑？ 103、说明屋盖上、下弦横向水平支撑的主要作用及设置部位？ 4、柱间支撑的作用是什么？其布置原则是什么？ 5、厂房变形缝的种类和设计原则是什么？ 6、厂房中的水平荷载和竖向荷载是如何传递的？ 7、吊车的横向水平荷载是如何传给排架柱的？ 8、排架计算的基本假定有哪些？ 9、写出下列公式：P min 、D max 、D min 、T max ，并解释意义。 1110、牛腿的受力特点有哪些？牛腿有哪几种主要破坏形态？ 11、画出一般牛腿纵筋计算的计算简图，并加以说明。 12、牛腿的配筋有哪些构造要求？ 13、排架柱的荷载组合有几种？配筋时应考虑几种内力组合？ 14、荷载组合和内力组合的目的是什么？组合时应注意哪些问题？ 第 3 章 多钢筋混凝土多层与高层结构 本章提要 1了解多、高层建筑结构体系及各种体系的特点和应用范围； 2掌握多、高层框架结构的布置原则； 3掌握多层框架结构的内力及侧移的简化计算，掌握框架的荷载组合和内 力组合； 4掌握框架梁、柱的配筋计算及构造要求； 5掌握现浇框架结构的节点构造要求。 一、填空 1高层房屋结构竖向承重体系有三种形式：即框架、 12和 。 2 框架结构的主要优点是 ； 。 3为保证框架结构的安全，应遵守 和 的原 则。 4框架结构抗震设计应遵守 、 、 的设计原则。 5 框架结构承重方案有 、 、 。 6框架梁与预制板采用整体连接措施后，板可作为梁的翼缘参与梁的工作。 为考虑这一影响，计算中对中框架梁的惯性矩取为 ，对边框架梁的惯性 矩取为 。 7整体现浇框架中，矩形截面框架梁的刚度为 E c I o ，考虑梁板整体工作， 取中框架梁的刚度为 ，边框架梁的刚度为 。 8框架设计中要考虑的荷载有 和 。 9在计算墙、柱、基础时，考虑多层建筑物上的楼面活荷载很少同时满布 在所有的楼面上，所以可考虑对 的折减。 10变形缝包括 、 、 。 11 分层法的基本假定是 ； 。 12分层法计算竖向荷载作用下框架内力时，除底层柱外，其它各层柱的线 刚度均乘以折减系数 ，相应的其传递系数也改为 3 1 。 13 多层框架房屋在水平荷载作用下， 可利用 法和 法 作近似内力分析。 14 D 值法与反弯点法的区别主要是 D 值法修正了 及 。 15水平荷载作用下，框架内力计算的 D 值法柱抗侧刚度公式中的 c 的物 理意义是 。 16D 值法比反弯点法适用范围 ，D 值法修正了 的位 13置，也修正了柱的 。 17对矩形、工字形等实腹柱，一般应考虑四种内力组合，即 ， ， ， 。其中 一般控制大偏压破坏情况， 一般控制小偏压破坏情况。 18现浇框架在竖向荷载作用下，梁端的负弯矩应乘以调幅系 数 。 19在水平荷载作用下，框架结构的变形由 和 两 部分组成。对通常的框架结构，其侧移是以 为主。 20 框架结构的侧移控制包括 ； 。 21框架的变形特点是：杆件变形以 为主，但框架结构的整体变 形却是以 为主的。 二、选择题 1、框架结构体系与剪力墙结构体系相比， （ ） 。 A框架结构延性好，抗侧力差 B 框架结构延性差，抗侧力好 C框架结构延性及抗侧力均不如剪力墙结构 2、框架的梁、板、柱一次性整浇，计算刚度时，中框架梁的截面惯性矩为 （ ） 。 A 12 3 bh I B 12 2 . 1 3 bh I C 12 5 . 1 3 bh I D 12 0 . 2 3 bh I 3、设计框架结构墙、柱和基础时，楼面活荷载取值应乘以小于 1 的折减系 数，此系数是考虑（ ） 。 A活载较小 B 活载不能满布在所有楼面上 C 其它 4、按反弯点计算框架同一层各柱的剪力时，楼层总剪力应按柱的（ ） 分配给各柱。 AE I B EI/h C EI/h 2 D EI/h 3 5、水平荷载作用下，框架内力近似计算方法有反弯点法及 D 值法。当梁 14柱线刚度比 c b i i 为（ ）时，可用反弯点法计算，计算误差较小。 A c b i i 3 B c b i i 3 C c b i i 3 D c b i i 3 6、水平荷载作用下，框架梁、柱线刚度之比小于 3 时，使用（ ）计算 内力较为符合实际。 A反弯点法 B 分层法 C 弯矩分配法 D D值法 7、在水平荷载作用下，框架结构的侧移曲线是（ ） A弯曲型 B 剪切型 C 弯剪型 D 其它 8、柱下单独基础的高度主要是根据基础的（ ）验算确定的。 A抗压强度 B 抗弯强度 C 冲切强度 三、判断题 1、框架节点为刚接，意味着该节点梁柱节点处保持直角不变。 （ ） 2、框架柱的计算长度与柱的边界约束条件有关。同为底层柱，现浇楼盖柱 的计算长度要大于装配式楼盖柱。 （ ） 3、按分层法计算竖向荷载作用下的框架内力，其弯矩在节点处是不平衡的。 （ ） 4、按分层法计算的最后弯矩在节点处是不平衡。 （ ） 5、框架任一横梁上的竖向荷载对其它各层的影响很小，在分层法计算中忽 略不计。 （ ） 6、在水平荷载作用下，框架梁、柱反弯点处的弯矩、剪力全部为零。 （ ） 7、用反弯点法确定柱的反弯点位置时，假定在水平荷载作用下，除底层以 外，各层柱的上、下两端产生的转角相同。 （ ） 8、框架梁柱节点的抗剪强度与节点所受轴向力大小有关。 （ ） 9、随框架高宽比增加，弯曲变形在总变形中所占比例增加。 （ ） 10、 柱的内力组合中， 一般只需考虑+M max 相应的 N及 N max 相应的 M。 （ ） 11、柱下单独基础，当杯形基础底边落在冲切破坏角锥形以内时，可不进行 冲切验算。 （ ） 12、基础高度是通过构造来确定的。 （ ） 13、框架柱一般采用对称配筋，配筋率应满足规范要求。 （ ） 1514、内力组合时，屋面均布活荷载与雪荷载应同时考虑。 （ ） 15、框架结构中，现浇框架的连接构造是否满足配筋构造要求，直接关系到 整个框架是否安全可靠。 （ ） 四、简答题 1、高层建筑砼结构的结构体系有哪些？其优缺点及适用范围是什么？ 2、如何进行高层建筑的结构布置？ 3、现浇框架梁截面抗弯刚度为何要扩大 1.5倍或 2倍？ 4、框架结构的计算简图如何确定？ 5、变形缝有哪几种？分别在什么条件下需要设置？ 6、试述 D值法与反弯点法的异同点，各自优缺点及适用范围？ 16 7、用分层法计算框架在竖向荷载作用下的内力时，采用了哪些基本假定？ 8、水平荷载作用下反弯点法的基本假定是什么？ 9、竖向荷载作用下，梁端负弯矩为何要进行调幅？ 10、为什么要控制高层建筑的水平位移？ 11、水平荷载作用下框架的变形有何特征？ 12、框架计算时，内力组合的目的是什么？ 13、如何确定框架梁、柱的控制截面？其最不利内力分别是什么？ 17 18 14、简述框架节点的构造。