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.建筑结构作业 1说明：本次作业包括第一章钢筋和混凝土的物理力学性能、第二章混凝土结构的基本计算原则、第三章受弯构件承载力计算的内容，请于四周之前完成。一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1对于有明显流幅的钢筋(俗称软钢)，一般取（屈服强度）作为钢筋设计强度的依据。2混凝土强度等级的表示方法为，符号 C 代表（混凝土），C 后面的数字表示以（ ）为单2/mN位的立方体抗压强度标准值。 3结构的极限状态分（承载能力极限状态）和（正常使用极限状态）两种。4混凝土和钢筋的强度设计值，定义为强度标准值（除以）相应的材料强度分项系数。5（纵向受力钢筋）的外边缘至（混凝土）表面的垂直距离，称为混凝土保护层厚度，用 c 表示6、钢筋混凝土从加荷至构件破坏，梁的受力存在着三个阶段，分别为弹性工作阶段、 （带裂缝工作阶段）和（破坏阶段）阶段。7、受拉钢筋首先到达屈服，然后混凝土受压破坏的梁，称为（适筋） 梁，这种破坏称为（延性）破坏。 8、影响有腹筋的斜截面破坏形态的主要因素是（剪跨比）和（配箍率） 。9、钢筋混凝土梁的斜截面破坏的三种形式中，只有（剪压）破坏是斜截面承载力计算的依据。 10、T 型截面梁按中和轴位置不同分为两类：第一类 T 型截面中和轴位于（翼缘内）,第二类 T 型截面中和轴位于（梁肋内） 。二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是（D）A.最大应变对于的应力 B.极限抗拉强度C. 0.9 倍极限抗拉强度 D.条件屈服强度.2.我国规范采用（A ）作为确定混凝土强度等级的依据。A立方体抗压强度标准值 B轴心抗压强度C轴心抗拉强度 D劈拉强度3. 建筑结构在其设计使用年限内应能满足预定的使用要求，有良好的工作性能，称为结构的（B）A安全性 B适用性C耐久性 D可靠性4.当结构或构件出现下列状态（A）时，即认为超过了承载能力极限状态。A结构转变为机动体系 B出现了影响正常使用的过大振动 C挠度超过允许值 D裂缝超过了允许值5.截面尺寸和材料强度一定时，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力与受拉区纵筋配筋率的关系是（C） 。A配筋率越大，正截面承载力越大 B配筋率越大，正截面承载力越小 C当配筋率在某一范围内时，配筋率越大，正截面承载力越大D配筋率大小和正截面承载力大小没有关系6.双筋矩形截面梁，正截面承载力计算公式的第二个适用条件 的意义是（C） 。s2axA防止出现超筋破坏B防止出现少筋破坏C保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度D保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度7.在截面设计时，满足下列条件（D）则为第二类 T 形截面。A syffchb取B )2/Mf0f取C syfcf取D /hf0fb取8当剪跨比适中，且腹筋配置量适当时，常发生( B)。A适筋破坏 B剪压破坏.C斜压破坏 D斜拉破坏9在钢筋混凝土梁斜截面承载力计算中，若 ，则应采取的措施是（A） 。ocbhfV25.0A加大截面尺寸 B增加箍筋用量C配置弯起钢筋 D增大纵筋配筋率10.条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是（A） 。A斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力B剪压破坏的承载力 斜压破坏的承载力斜拉破坏的承载力C斜拉破坏的承载力斜压破坏的承载力剪压破坏的承载力 D剪压破坏的承载力斜拉破坏的承载力斜压破坏的承载力三、简答题（每小题 5 分，共 15 分）1混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些？答：用于混凝土结构中的钢筋，一般应能满足下列要求：（1）有较高的强度和适宜的屈强比； （2）较好的塑性；（3）可焊性；（4）低温性能；（5）与混凝土要有良好的粘结力。2在结构设计的表达式中，如何确定永久荷载、可变荷载的代表值？答：对于永久荷载，规定以其标准值作为代表值；对于可变荷载，则以其标准值、组合值、准永久值及频遇值作为代表值：3根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为哪三种类型，各有何破坏特征？答：根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为：适筋梁、超筋梁和少筋梁。适筋梁的破坏始于受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土被压碎；由于钢筋屈服后产生很大塑性变形，使裂缝急剧开展和挠度急剧增大，给人以明显的破坏预兆，这种破坏称为延性破坏。适筋梁的材料强度能得到充分发挥。超筋梁混凝土被压碎时钢筋的应力还未达到屈服强度；这种单纯因混凝土被压碎而引起的破坏，发.生得非常突然，没有明显的预兆，属于脆性破坏。实际工程中不应采用超筋梁。少筋梁一旦出现裂缝，钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段，甚至被拉断。在此过程中，裂缝迅速开展，构件严重向下挠曲，最后因裂缝过宽，变形过大而丧失承载力，甚至被折断。这种破坏也是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏。实际工程中不应采用少筋梁。五、计算题（每题 15 分，共 45 分）1.某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸 ，混凝土强度等级 C25，钢筋采用mhb502HRB400 级，已经配置有 3 根直径为 的纵向受拉钢筋，混凝土保护层厚度 25 。该梁承受最大20mm弯矩设计值 =120 。试复核梁是否安全。MkN解 221 /7.1,/9.fmftcby As580360f 94（1）计算 oh因纵向受拉钢筋布置成一排，故 )(465350mho（2）判断梁的条件是否满足要求 )(9.2018.m.209.136bfaAx obc1ys 4422mins minyt As5%2.0 %.,.0%1./7/45. 9取满足要求。（3）求截面受弯承载力 ，并判断该梁是否安全uMmkN0k.mN10. )2/.465(30)2/xh(AfM6osyu 11592该梁安全。2.某矩形截面梁，截面尺寸为 200500mm, 混凝土强度等级 C25（ ） ，HRB400 级纵21/9.mNfc向受力钢筋（ ） ，承受弯距设计值 的作用，求所需的受拉钢筋和受压钢筋面2/360mNfy mkN260M积 、 。sA.解：（1）验算是否需要采用双筋截面因 的数值较大，受拉钢筋按二排考虑， -60=500-60=440 。Mh0m计算此梁若设计成单筋截面所能承受的最大弯矩：)518.0(518.429.1)5.0( 221max, bbcuhfmkN0MkN.7609.766 6故应设计成双筋截面。（2）求受压钢筋 ，令 = ，并注意到当 = 时等号右边第一项即为 ，则：sAx0hbx0hbmax,uM26s0ymax,us 361.)h(fMA574972（3）求受拉钢筋 A 2ys0bc1s m.3604518.29.1fa 807653.某矩形截面简支梁，跨度 l=6m，截面尺寸 bh=200500mm, 采用 C25 砼，HPB235 级箍筋，h0=465mm，作用有均布荷载设计值 q40kN/m，试配置所需的箍筋。 解:截面尺寸满足要求计算配箍取 s=100mm选 8 双肢箍， 代入上式得，取 s=200mm，且所选箍筋直径和间距符合构造规定。建筑结构作业 2说明：本次作业包括第四章受压构件、第五章预应力混凝土构件设计、第六章单层厂房的内容，请于八周之前完成。一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1轴心受压构件的稳定系数为在同等条件下(即截面相同，配筋相同，材料相同)， （长柱承载力）.与（短柱承载力）的比值。2在轴心受压构件的承载力计算中，当 时，取钢筋的抗压强度设计值 2/40mNfy yf=（ ） ；当 时，取钢筋的抗压强度设计值 = （ ） 。yf 2/40mNfy yf2m/N403大偏心受压构件的破坏特征是（受拉）钢筋先屈服，然后（压区混凝土被压碎） 。4混凝土受压区高度（ 或 ）的为大偏心受压构件，反之为小偏压构件。0hxbbx6根据混凝土构件施加预应力方法的不同，分为（先张法）和（后张法） 。5混凝土施加预压完成之前出现的预应力损失称为（第一批）损失，混凝土施加预压完成后的损失，称为（第二批）损失。7预应力混凝土对混凝土的性能要求：（强度高） ；（收缩、徐变小） ；快硬、早强；弹性模量高。8 单层厂房中的主要受力构件是横梁(屋面梁或屋架)、 （柱和基础） ，按结构形式可分为（排架结构和刚架结构） 。9排架结构分无檩体系和有檩体系两种。 （无檩体系）由大型屋面板、屋面梁或屋架及屋盖支撑组成， （有檩体系）是由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成。 10单层厂房的支撑包括（屋盖）支撑和（柱间）支撑两部分。二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1轴心受压构件，配置纵筋的作用是(D)。A发挥套箍的作用，防止纵筋压屈B提高混凝土的抗拉能力C防止发生失稳破坏D帮助混凝土承受压力，减少构件截面尺寸2 轴心受压构件的稳定系数主要与(C)有关。A混凝土强度 B配筋率C长细比 D荷载3 大小偏心受压构件破坏的根本区别在于，当截面破坏时， （B） 。A受压钢筋是否能达到钢筋的抗压强度 B受拉钢筋能否达到钢筋的抗拉强度C受压区混凝土是否被压碎 D受拉区混凝土是否破坏4偏心受压构件界限破坏时（D） 。 .A远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生B远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生C远离轴向力一侧的钢筋屈服与另一侧钢筋屈服同时发生D远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生5先张法的施工工序是（C） 。A先张拉钢筋，并将其固定，浇注混凝土后，马上放松钢筋B混凝土浇注后，马上张拉钢筋并固定C先张拉钢筋，待混凝土达到一定强度后，放松钢筋D先浇注混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉钢筋6 对先张法和后张法的预应力混凝土构件，如果采用相同的张拉控制应力值，则（C）A后张法所建立的钢筋有效预应力比先张法小B后张法所建立的钢筋有效预应力与先张法相同C后张法所建立的钢筋有效预应力比先张法大 D没有任何关系7条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较（B ） 。A前者的承载力高于后者B前者的抗裂度比后者差C前者与后者的承载力和抗裂度相同8单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的（D） 。A两端，与上柱柱间支撑相对应的柱间 B中间，与屋盖横向支撑对应的柱间C两端，与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D中间，与上柱柱间支撑相对应的柱间9在一般单阶柱的厂房中，柱的（A）截面为内力组合的控制截面A上柱底部、下柱的底部与顶部 B上柱顶部、下柱的顶部与底部C上柱顶部与底部、下柱的底部 D上柱顶部与底部、下柱顶部与底部10单层厂房柱进行内力组合时，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屋面活荷载三、简答题（每小题 5 分，共 30 分）1简述大小偏心受压构件的破坏特征及其判别方法。 .答：大偏心受压构件的破坏特征：受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服，然后压区混凝土被压碎，其承载力主要取决与受拉钢筋，故称为受拉破坏。这种破坏有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质。小偏心受压构件的破坏特征：受压构件破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，离轴向力较远一侧的钢筋不论受拉还是受压，其应力一般都达不到屈服强度，属于脆性破坏。其承载力取决于受压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏，这种破坏缺乏明显的预兆，具有脆性破坏的性质。大小偏心受压构件的判别：当 时，为大偏心受压破坏形态；当 时，为小偏心受压破坏形b b态。2简述先张法与后张法的基本施工工序。 答：先张法基本工序为：(1)在台座(或钢模)上用张拉机具张拉预应力钢筋至控制应力，并用夹具临时固定；(2)支模并浇灌混凝土；(3)养护混凝土(一般为蒸汽养护) 至设计强度的 75以上时，切断预应力钢筋。后张法基本工序为：(1)浇筑混凝土构件，并预留孔道；(2)养护混凝土到规定强度值；(3)在孔道中穿筋，并在构件上用张拉机具张拉预应力钢筋至控制应力；(4)张拉端用锚具锚住预应力钢筋，并在孔道内压力灌浆。3先张法与后张法施加与保持预应力的方法有何不同，各有何适用？ 答：先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。此方法适用于在预制厂大批制作中、小型构件，如预应力混凝土楼板、屋面板、梁等。后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力的。因此，锚具是构件的一部分，是永久性的，不能重复使用。此方法适用于在施工现场制作大型构件，如预应力屋架、吊车梁、大跨度桥梁等。4单层工业厂房中支撑的主要作用是什么？屋盖支撑包括哪些？答：单层工业厂房中支撑的作用主要是：(1)在施工和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性；.(2)保证厂房结构的纵向和横向水平刚度，以及空间整体性；(3)将水平荷载传给主要承重结构和基础；屋盖支撑包括：设置在上、下弦平面内的横向支撑和设置在下弦平面内的纵或屋面梁上翼缘的侧向稳定，向水平支撑，以及设置在屋面梁或屋架间的垂直支撑和水平系杆。5抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁各有何作用？答：抗风柱的作用：抗风柱的作用将山墙风荷载传递至基础；圈梁的作用：圈梁的作用是将墙体、柱箍在一起，以加强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载引起对厂房的不利影响；连系梁的作用：连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度，并传递风载到纵向柱列。基础梁的作用：在一般厂房中，基础梁的作用是承担围护墙体的重量，而不另做墙基础。6作用在排架上的恒载和活载各包括哪些？答：作用在排架上的荷载可分为恒载和活载。恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁和轨道等零件自重，以及有时支承在柱牛腿上的围护结构自重。活载包括屋面活载，吊车荷载、均布风载以及作用在屋盖支承处的集中风荷载等。五、计算题（每小题 15 分，共 30 分）1 某矩形截面柱，其尺寸bh=400500mm, 该柱承受的轴力设计值N=2000 kN,计算长度, 采用 C30砼，HRB400级受力钢筋，已知 , , ,配5m4l0. 2cm3N14f/.2ym/360Nf35as置有纵向受力钢筋面积 ，试验算截面安全否。2156m解： (1)确定稳定系数 2514.0/5b/l0查表41得 。96.(2)确定柱截面承载力2m00A5.,m1256sA %3.01256As 由式(4-1)得kNkNfNycu 026.279106.279 )1256.14()(3s 取故此柱截面安全。2某矩形截面柱，截面尺寸 bh=300400mm,已知构件承受的 N=400 kN,M220kNm， , 采用 C30 砼，HRB400 级受力钢筋，已知 , mas40l5.0 2cm3N14f/.,求该柱所需的钢筋面积 As=As 。2y36Nf/解：m604ahs0 3假设为大偏心受压构件，且186.5m305h90b.bfxc1 80m2axs为大偏心受压构件。1042NMe360mha,x则 725ea0i ，取 1 0.140.NAf. 3c1 1 取 15048hl22m5.402750.1a2he50.167)l(/1si 2210i6 613 由式(4-19)得.230114462/93603.5.7602mfxhbaNeAycs取选配 )%.m10A(52s 2in 40m5hb建筑结构作业 3说明：本次作业包括文字教材第七章多层及高层钢筋混凝土房屋、第八章砌体结构、第九章钢结构的材料的内容，请于十二周之前完成。一、填空题（每小题 2 分，共 20 分） 1我国高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ32002)把（10 层及 10 层以上）或房屋高度大于（28m）的建筑物定义为高层建筑，10 层以下的建筑物为多层建筑。2框架结构在水平荷载下表现出（抗侧移刚度小，水平位移大）的特点，属于柔性结构，随着房屋层数的增加，水平荷载逐渐增大，将因侧移过大而不能满足要求。因此，框架结构房屋一般不超过（15）层。3根据承重框架布置方向的不同，框架的结构布置方案可划分为：（横向框架承重） 、 （纵向框架承重）及纵、横向框架混合承重。4墙、柱的高厚比是指墙、柱的（计算高度）与（墙厚或柱边长）的比值。5确定无筋砌体受压构件承载力的影响系数 时，应考虑的因素有： 值、 （高厚比）和（砂浆The强度等级） 。6影响砌体抗压强度的主要因素有：（块材的强度等级和厚度） 、砂浆的物理、力学性能以及（砌筑质量） 。7带壁柱墙的高厚比验算分两步进行，包括（整片墙）的高厚比验算与（壁柱间墙）的高厚比验算。8钢材的机械性能主要指屈服强度、 （抗拉强度） 、 （伸长率） 、冷弯性能及冲击韧性等。9碳是形成钢材强度的主要成份。碳的含量提高，则钢材强度（提高） ，但同时钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀能力（下降） 。10承重结构的钢材，应根据（结构的重要性） ，荷载的性质（静力或动力） 、结构形式、 （应力状.态） 、连接方法（焊接或螺栓连接） 、钢材厚度工作温度等因素综合考虑，选择合适钢号和材性。二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1 （ C ）结构体系既有结构布置灵活、使用方便的优点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛的应用与高层办公楼及宾馆建筑。A框架 B剪力墙 C框架剪力墙 D框架筒体2 框架在水平荷载作用下，因无节点间荷载（A ） 。A梁、柱的弯矩图都是直线形B梁、柱的弯矩图都是曲线形C梁的弯矩图是直线形、柱的弯矩图是曲线形D梁的弯矩图是曲线形、柱的弯矩图是直线形3框架在竖向荷载作用的近似计算可以采用（分层法） 。A 反弯点法 BD 值法C分层法 D力矩分配法4 砌体结构采用水泥砂浆砌筑，则其抗压强度设计值应乘以调整系数（B）A09 B085 C075 D055 砌体局部受压可能有三种破坏形态， （D）表现出明显的脆性，工程设计中必须避免发生。A竖向裂缝发展导致的破坏先裂后坏 B劈裂破坏一裂就坏C局压面积处局部破坏未裂先坏 DB 和 C6无筋砌体，结构截面面积 A03m 2时,其强度设计值应乘以调整系数（C） 。A075 B089 C07+A D097混合结构房屋的空间刚度与（A）有关。A屋盖（楼盖）类别、横墙间距B横墙间距、有无山墙C有无山墙、施工质量D屋盖（楼盖）类别、施工质量8钢材的伸长率用来反映材料的（C） 。A. 承载能力 B. 弹性变形能力C. 塑性变形能力 D. 抗冲击荷载能力9 （C）是衡量结构的承载能力和确定强度设计值的重要指标。.A抗拉强度 B极限强度C屈服强度 D抗压速度10钢材经冷作硬化后屈服点（C），塑性降低了。A降低 B不变 C提高 D变为零三、简答题（每小题 5 分，共 35 分）1框架结构按施工方法可分为哪几种？其组成如何？答：框架结构按施工方法可分为全现浇式框架、半现浇式框架、装配式框架和装配整体式框架四种形式。全现浇式框架，即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土。半现浇式框架是指梁、柱为现浇，楼板为预制，或柱为现浇，梁板为预制的结构。装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构。所谓装配整体式框架是将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在梁的上部及梁、柱节点处再后浇混凝土使之形成整体。2分层法计算内力的主要步骤是什么？ 答：分层法计算内力的主要步骤是：将多层框架分层，以每层梁与上下柱组成的单层框架作为计算单元，柱远端假定为固端；用力矩分配法分别计算各计算单元的内力；分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩。3多层砌体房屋承重墙布置有哪几种方案？纵、横墙承重体系的特点如何？答：多层砌体房屋承重墙布置有下列几种方案：横墙承重体系、纵墙承重体系和纵、横墙承重体系。纵、横墙承重体系的特点是：(1)横墙的间距可以加大，房间的使用空间较横墙承重体系增加。但横墙间距受现浇板的跨度和墙体截面的限制不 宜太大。(2)纵、横墙承受的荷载比较均匀，常常可以简化基础的类型，便于施工。(3)纵、横两个方向的空间刚度均比较好。4作为刚性和刚弹性方案的横墙，为了保证屋盖水平梁的支座位移不致过大，横墙应符合下列要求有哪些？答：作为刚性和刚弹性方案的横墙，为了保证屋盖水平梁的支座位移不致过大，横墙应符合下列要求，以保证其平面刚度：(1)横墙中开洞口时，洞口的水平截面积不应超过横墙截面积的 50；(2)横墙的厚度不宜小于 180 ；m.(3)单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于 ( 为横墙总高度) 。2/H5影响墙、柱允许高厚比的因素有哪些？它们分别有何影响？答：影响墙、柱允许高厚比的因素有：（1）砂浆强度等级：墙、柱的稳定性与刚度有关，刚度与弹性模量 E 有关，而砂浆的强度直接影响砌体的弹性模量，砂浆强度高，允许高厚比 大些；砂浆强度低，则 小些。（2）砌体类型：毛石墙砌体较实心墙刚度差， 值应降低；组合砖砌体刚度好， 值相应提高。（3）横墙间距：横墙间距小，墙体的稳定性和刚度好；反之，横墙间距大则稳定性和刚度差。在验算高厚比时，用改变墙体计算高度 的方法来考虑这一因素。0H（4）支承条件：刚性方案房屋的墙、柱在屋(楼)盖处假定为不动铰支座，支承处变位小， 值可提高；而弹性和刚弹性方案，也用计算高度 来考虑，墙、柱的 值应减小。0（5）砌体的截面形式：有门窗洞口的墙即变截面墙，墙体的稳定性较无洞口的墙要差，规范规定，允许高厚比 应乘修正系数产 予以折减。2（6）构件重要性和房屋使用情况：非承重墙属次要构件，且荷载为墙体自重， 值可提高；使用时有振动的房屋， 值应降低。6钢材在各种荷载作用下会发生两种性质完全不同的破坏形式，各有何特点？ 答：钢材在各种荷载作用下会发生两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。塑性破坏断口呈纤维状，色泽发暗，破坏前有较大的塑性变形和明显的颈缩现象，且变形持续时间长，容易及时发现并采取有效补救措施，通常不会引起严重后果。脆性破坏断口平齐并呈有光泽的晶粒状。由于脆性破坏前没有明显的征兆，不能及时觉察和补救，破坏后果严重。因此，在钢结构的设计、施工和使用中，要充分考虑各方面因素，避免一切发生脆性破坏的可能性。7钢结构设计规范（GB50017-2003）对承重结构的钢材宜采用哪几种？答：钢结构设计规范（GB50017-2003）对承重结构的钢材宜采用 Q235 钢（3 号钢） 、Q345 钢(16Mn钢)、Q390 钢（15MnV 钢）和新品种 Q420 钢（15MnVN）四种。五、计算题（共 25 分）.1 某轴心受压砖柱，截面 bh370490mm，H 0H42m ，采用砖 MU10、水泥砂浆 M5砌筑，由荷载产生的柱底最大轴力设计值 N200kN，试验算此柱的承载力是否满足要求？（15 分）解：轴向力设计值 N 为：N200kN截面面积为： 23.018.490.37. mhbA.0a 35.1702.hH与砂浆强度有关的系数；当砂浆强度等级大于等于 M5 时， =00015；a a83.05.10.1220 由 MU10 砖、M5 砂浆查得 /.mNf则此柱的承载力为kNkfAa 209.18083.513.08. 6不满足要求2 某办公楼，钢筋混凝土楼改，会议室外纵墙，每 45m 设一 27m 宽的窗户，横墙间距20m，纵墙厚为 240mm，用 M5 砂浆砌筑，墙计算高度 46m 。试验算纵墙高厚比。 （10 分）解：横墙最大间距 20 m,查表 810 属于刚性方案墙高 46m ， Hs2刚性方案， 外墙承重， 故 ；0.1每 45m 设一 27m 宽的窗户，得：76.054.1.012 sb查表 812 砂浆强度等级 5 时 =24；得：M.24.1876.0134210hH满足要求。建筑结构作业 4说明：本次作业包括第十章钢结构连接、第十一章钢结构构件和第十三章抗震设计基本知识，请于 17 周之前完成。一、填空题（每小题 2 分，共 20 分）1钢结构的连接通常有（焊接、铆接和螺栓连接）三种方式。在房屋结构中，常用（焊接和螺栓）连接。2普通螺栓的优点是（装卸便利，不需特殊设备） 。高强度螺栓是靠（被连接板间的强大摩擦阻力）传递剪力。3焊接接头有（平接、搭接、T 形）连接和角接，所采用的焊缝主要有（对接焊缝及角焊缝）两种。4受压柱由（柱头、柱身、柱脚）三部分组成。柱身截面有（实腹式、缀板式和缀条式）三种。5对于一般有翼板的组合工字形钢梁应进行梁的强度、 （刚度） 、整体稳定和(局部稳定计算)。6根据支撑设置的部位不同有上弦横向水平支撑、(下弦横向水平支撑)、下弦纵向水平支撑、(屋架垂直支撑)和系杆等。当有天窗时，还应注意天窗架间支撑。7构件的长细比是（计算长度与回转半径）之比。8 （震级）是地震规模的指标，按照地震本身强度而定的等级标度，用以衡量某次地震的大小。（地震烈度）是指某一地区的地面及建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。9在多层砖砌体房屋中的适当部位设置（钢筋混凝土构造柱）并与（圈梁）结合共同工作，提高房屋的抗震能力，防止和延缓房屋在地震作用下发生突然倒塌。10抗震结构的构件应有利于抗震，对于钢筋混凝土构件(梁、柱、墙)应合理的选择尺寸、配置纵向受力钢筋和箍筋，避免（剪切）破坏先于弯曲破坏、混凝土的（压溃）先于钢筋的屈服和钢筋（锚固粘结）破坏先于构件破坏。.二、选择题（每小题 2 分，共 20 分）1直角角焊接的焊脚尺寸应满足 hfmin 15 及 hfmax 12 t 2，则 t1、t 2 分别为（A ）的厚度。tAt 1 为厚焊件，t 2 为薄焊件 Bt 1 为薄焊件，t 2 为厚焊件Ct 1、t 2 皆为厚焊件 Dt1、t2 皆为薄焊件2部分焊透的对接焊缝的计算应按（B）计算。A 对接焊缝 B 角焊缝C 断续焊缝 D 斜焊缝3在承受动力荷载的连接中，可用（B）等。A 普通焊缝或深熔焊缝 B 平坡焊缝或深熔焊缝C 普通焊缝或平坡焊缝 D 深熔焊缝或斜焊缝4一个承受剪力作用的普通螺栓在抗剪连接中的承载力是（D ）。A 栓杆的抗剪承载力 B 被连接构件（板）的承压承载力 C A、B 中的较大值 D A、B 中的较小值5 轴心受压构件的承载力往往是由（D）条件决定的。A强度计算 B整体稳定性C局部稳定性 D稳定6轴心受力构件应进行强度计算，其净截面的平均应力不应超过钢材的（B）。A抗拉强度 B屈服强度C比例极限 D极限强度7轴心受力构件不应过分柔弱应具有一定的刚度，不使构件产生过大的变形。刚度用（C）表示。A杆件计算长度 B截面回转半径C长细比 D稳定系数8焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是（D）。A提高梁的抗弯强度 B提高梁的抗剪强度C提高梁的整体稳定性 D提高梁的局部稳定性9“三水准、两阶段”的抗震设防目标可概括为（A）。.A“小震不坏，中震可修，大震不倒”B“小震不倒，中震不坏，大震可修”C“小震可修，中震不倒，大震不坏”D“小震不坏，中震不倒，大震可修”10下列（A）为可不进行天然地基与基础抗震承载力验算的建筑。A砌体结构B多层框架厂房C有山墙的钢筋混凝土柱等高多跨厂房D有山墙的砖柱单跨厂房三、简答题（每小题 5 分，共 30 分）1普通螺栓在什么情况下可用于受剪连接？答：普通螺栓在下列情况下可用于受剪连接：承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接；承受静力荷载的可拆卸结构的连接；临时固定构件用的安装连接。 对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施。2高强度螺栓连接分为哪两种？它们分别是如何传递外力的？其特点和适用如何？ 答：高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。摩擦型连接：外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。承压型连接：起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。其连接承载力一般比摩擦型连接高，可节约钢材。但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。3对于一般有翼板的组合工字形钢梁应进行梁哪些计算？答：对于一般有翼板的组合工字形钢梁应进行梁的强度、刚度、整体稳定和局部稳定计算。4屋架杆件的受力特点如何？答：屋架杆件的受力特点：上弦杆一般为受压杆件，当有节间荷载时为压弯构件。下弦杆为受拉杆件，当有节间载荷时为拉弯构件。腹杆为轴心受拉杆件或轴心受压杆件。5抗震结构各构件之间的连接应符合哪些要求？答：抗震结构各构件之间的连接应符合：构件节点的破坏，不应先于其连接的构件；预埋件的锚固破坏，不应先于连接的构件；装配式结构构件的连接，应能保证结构的整体性。6框架梁、柱的构造措施应考虑哪些内容？ .答：框架梁的构造措施应考虑：梁截面尺寸、梁的配筋率、梁的箍筋、梁内纵筋锚固。框架柱的构造措施应考虑：柱截面尺寸、轴压比限值、柱纵向钢筋的配置、柱的箍筋要求。四、计算题（每小题 15 分，共 30 分）1、有一轴心受压实腹式柱，柱截面为焊接工字型，两主轴方向均属 b 类截面，如图所示，钢材 Q235，已知： 1500kN， ， ， ，试验算此柱的整体稳定Nmlx8.10ly6.30 2/15mNf性。 2X42332333024016018/246/40168,/2,0149.7836,5.2149.7xyxyxAmImIiAili322.6.85.20,0117.4/5/.8yxyiNmfNm查 表 得此柱的整体稳定性满足要求。2如图所示的对接焊缝连接，钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊，焊缝质量为三级，施焊时加引弧板，已知： N/mm2， N/mm2，试求此连接能承受的最大承载力。（建议修改为轴心受185wtf15wcf拉构件，即轴力的偏心距0，另对接焊缝的抗拉强度已修改为 ）wtf.5014250,150ltf Nk185041295,01295wutfl NkN故此对接焊缝所能承受的轴力为 1295N。3=F解：构造柱：在多层砌体房屋墙体的规定部位按照构造配筋并按先砌墙后浇柱的施工工序制成的钢筋混凝土柱。 作用：增加建筑物整体刚度和稳定性，与各层圈梁连接，形成空间骨架，加强墙体抗弯、抗剪能力，使墙体在破坏过程中具有一定的延伸性，减缓墙体的酥碎现象。 圈梁：沿外墙四周及部分内墙的水平方向设置连续闭合的梁，处于同一水平高度，上表面与楼板面平。 作用：像箍一样把墙箍住，增加房屋的整体刚度和稳定性，减轻地基不均匀沉降对房屋的破坏，抵抗地震力的影响。 勒脚：室内地面以下基础以上的这段墙体，叫做墙脚，内外墙都有墙体，外墙墙脚叫做勒脚作用：防止机械性损伤；美化建筑物立面；防止地表水对墙脚的侵蚀 散水构造要点：散水做法通常是在夯实素土上铺三合土、混凝土等材料，厚 6070m。散水应设不小于 3%的排水坡。散水宽度一般 0.61.0m。散水与外墙交接处应设分格缝，分格缝用弹性材料嵌缝，防止外墙下沉时将散水拉裂。 明沟：设置在外墙四周的排水沟。 作用：将水有组织的导入集水井。 构造要点：沟底应做纵坡，坡度为 0.5%1%。沟中心应正对屋檐滴水位置，外墙与明沟之间应做散水。 泛水：指屋面与垂直墙面相交处的防水处理。 构造要点：1 将屋面的卷材继续铺至垂直墙面上，形成卷材泛水，泛水高度不小于 250mm；2 在屋面与垂直女儿墙面的交接缝处，砂浆找平层应抹成圆弧形，圆弧半径为 20150mm，上刷卷材胶结剂，使卷材铺贴密室，避免卷材架空或折断，并加铺一层卷材；3 做好泛水上口的卷材收头固定，防止卷材在垂直墙面上下滑。 .提高墙体保温性能措施：1.通过对材料的选择，提高外墙保温能力减少热损失。 （1.增加外墙厚度，使传热过程减缓，达到保温目的 2.选用孔隙率高、密度小的材料做外墙 3.采用多种材料组合墙）2.防止外墙中出现凝结水（靠近室内高温一侧设置隔蒸汽层）3.防止外墙出现空气渗透（选择密实度高墙体材料、墙体内外加抹灰层加强构件间缝隙处理）4.采用具有复合空腔构造的外墙形式 5.冷热桥部位的保温，可在外部添加保温材料 浮筑式楼板：隔绝固体传声的方法是设置片状、条状或块状的弹性垫层，其上做面层形成浮筑式楼板。这种楼板通过弹性垫层的设置来减弱由面层传来的固体声能达到隔声目的。分类：强化木地面；单层木地面；双层实木地面；可升降式浮筑式楼板。 钢筋砼楼板：装配式（平板，槽形板，空心板） ；现浇式（井式楼板，无梁楼板） ；装配整体式（密肋填充楼板） 楼梯种类：直行单跑、直行多跑、平行双分、平行双合、折行多跑、交叉跑、螺旋形、弧形 踏面防滑：防滑条（金属，金刚砂） 、防滑凹槽、包口（铸铁，缸砖） 干挂法：用一组金属连接件，将板材与基层可靠地连接，其间形成的空气间层不作灌浆处理。栓挂法：常用的连接方式可在墙柱表面栓挂钢筋网，将板材用铜丝绑扎，拴结在钢筋网上，并在板材与墙体的夹缝内灌以水泥砂浆，称之为栓挂法。 屋面防水：卷材防水（较能适应温度、震动、不均匀沉陷因素的变化作用，能承受一定的水压，整体性好，不易渗漏，但施工较为复杂，技术要求较高）刚性防水（构造简单，施工方便，造价低；缺点是易开裂，对气温变化和屋面基层变形的适应性较差）涂膜防水（防水、抗渗、粘接力强、耐腐蚀、耐老化、延伸率大、弹性好、不延伸、无毒、施工方便、整体性好、冷作业） 保温做法：正铺法：（保温层放在结构层之上）优点：造价低，防水层易换 缺点：保温材料不防水，因而造成保温效果不理想防水层易老化，施工复杂） 倒铺法：（保温层放在防水层之上）优点：保温层效果好，构造简单，防水层受保护 缺点：保温材料一定要防水，保护层要有一定的重量，防止下雨使保温层被漂起，防水层不易更换） 屋面的隔热措施及原理（减少直接作用于屋盖表面的阳光辐射量）：通风隔热 （屋盖设置架空通风层，使其上层表面遮挡阳光辐射，同时利用风压和热压作用将间层热空气不断带走）蓄水隔热（利用水吸收大量的热而由液体蒸发为气体，从而将热量散发到空中）种植隔热（在平屋盖上种植植物，借助栽培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的作用）反射降温隔热（利用反射阳光来达到降低温度的作用） 地基：承受由基础传下来的荷载的土层 基础：建筑地面以下的承重构件，它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上 .基础类型及适用范围：带型（地基条件好，浅基础，墙承重） ；独立式（框架结构或单层排架结构的柱下，多层墙承重建筑） ；筏式（低级特别弱，上部结构荷载大） ；箱式（高层、超高层、重型建筑） ；桩基 基础埋深的定义：由室外设计地面到基础底面的距离，叫基础的埋置深度。因素：建筑自身特点；地基的构造；地下水位的影响；冻结深度；相邻建筑基础深度；拟建建筑是否有地下室、设备基础 变形缝：为了防止建筑物由于温度变化，地基不均匀沉降及地震等外界因素的影响而发生裂缝或破坏，在设计时事先将房屋划分成若干个独立的部分，使各部分能自由的变化，这种将建筑物垂直分开的预留缝称为变形缝。缝的分类：平缝，错缝，企口缝 塞缝材料：浸沥青麻丝，泡沫塑料， 盖缝材料：内墙：铝塑板，铝板，钢板，木盖缝板 外墙：油膏，镀锌钢板，铝板； 伸缩缝：在长度或宽度较大的建筑物中，为了避免由于温度变化引起材料的热胀冷缩导致建筑物发生裂缝或破坏，而沿垂直方向将建筑物基础以上部分全部断开的的预留缝。适用情况：材料伸缩变形中易收缩变形为主；在屋面设置保温隔热层。 伸缩缝构造：缝宽 2030mm。保证结构在水平方向自由伸缩而不破坏。 防震缝：在抗震设防烈度 79 度的地区，应在建筑物变形敏感部位设置防震缝，将建筑物分成若干个体型简单，结构刚度均匀的独立单位。 （基础可断可不断，兼起沉降缝或相邻部分刚度差别很大时需断） 适用于：1 当建筑物高度相差 6 米以上时。2 建筑物有错层，且楼板高度较大时。3 构造形式不同。4 承重结构的材料不同时 沉降缝：为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的从基础到屋盖全部断开的垂直变形缝。适用范围：1 当建筑位于不同种类的地基土壤上。2 新建、扩建建筑物与原有建筑物相连接时。3 建筑物体型较复杂。4 同建筑物结构形式变化较大时。5 同一建筑物高差较大时。 沉降缝构造：应满足水平伸缩和垂直变形的要求。 屋盖构造：结构层；找坡层；找平层；结合层（冷底子油一道） ；隔汽层（一层油毡） ；保温层（聚苯乙烯泡沫） ；找平层；结合层；防水层（SBS 改性沥青油毡） ；隔离层（干铺油毡一层） ；保护层。 建筑结构综合练习 1 及解析一、单项选择题.1.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是（D）A最大应变对于的应力 B极限抗拉强度C0.9 倍极限抗拉强度 D条件屈服强度2.由混凝土的应力应变曲线可以看出，高强度混凝土的（B） ，说明其耐受变形的能力较差。A下降段斜率较大，残余应力较高B下降段斜率较大，残余应力较低C下降段斜率较小，残余应力较高D下降段斜率较小，残余应力较低3. 一类环境中，钢筋混凝土梁的保护层厚度最小取（C ）A15mm B20mm C25mm D30mm4对于受弯的梁类构件，其一侧纵向受拉钢筋力的配筋百分率不应小于（ D） 。A45 B0.2ytfC45 和 0.2 中较小者 D45 和 0.2 中较大者tf ytf5.受弯构件中，对受拉纵筋达到屈服强度，受压区边缘混凝土也同时达到极限压应变的情况，称为（D）A适筋破坏 B超筋破坏C少筋破坏 D界限破坏6.受弯构件斜截面承载力计算公式是以（B）为依据的。A斜拉破坏 B剪压破坏 C斜压破坏 D斜弯破坏7.大小偏心受压构件破坏的根本区别在于，当截面破坏时（A ） 。A受压钢筋是否能达到钢筋的抗压强度 B受拉钢筋能否达到钢筋的抗拉强度 C受压区混凝土是否被压碎 D受拉区混凝土是否破坏8 （C）结构体系既有结构布置灵活、使用方便的优点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛的应用与高层办公楼及宾馆建筑。A框架 B剪力墙 C框架剪力墙 D框架筒体9普通砖砌体结构，构件截面面积 A0.3m 2时,其强度设计值应乘以调整系数（C ） 。.A0.75 B0.89 C0.7+A D0.910混合结构房屋的空间刚度与（A）有关。A屋盖（楼盖）类别和横墙间距 B横墙间距、有无山墙C有无山墙、施工质量 D屋盖（楼盖）类别、施工质量二、多项选择题1.（ AC ）表现出明显的脆性破坏，在工程设计和施工不允许出现。A斜拉破坏 B剪压破坏 C斜压破坏 D适筋破坏2.轴向压力 N 的存在对构件抗剪承载力的影响是（CD）A不论 N 的大小，均可提高构件的抗剪承载力B不论 N 的大小，均会降低构件的抗剪承载力C在一定范围内，N 越大，构件的抗剪承载力越大， DN 太大时则降低其抗剪承载力3.梁中钢筋的混凝土保护层厚度是指（AB）A箍筋内表面至梁表面的距离 B主筋外表面至梁表面的距离C主筋截面型心至梁表面的距离 D主筋内表面至梁表面的距离三、判断题1. 钢材的屈服强度是钢材设计强度的取值依据。 （ ）2. 混凝土的轴心抗压强度是确定混凝土强度等级的依据。 （ ）3. 一般情况下，永久荷载的分项系数取为 1.2。 （ ）4. 适筋梁从加荷开始至破坏可分为三阶段，分别为弹性工作阶段，带裂缝工作阶段和破坏阶段。 （ ）5. 中和轴在翼缘范围内的为第一类 T 形截面。 （ ）6. 剪跨比和配箍率是影响斜截面破坏形态的主要因素。 （ ）7. 剪压破坏通常发生在剪跨比适中，配箍率适中时。 （ ）8. 剪压破坏是塑性破坏，斜拉破坏和斜压破坏是脆性破坏。 （ ）9. 时，可判别为大偏心受压构件。（ ）bx10.对于预应力混凝土构件，张拉控制应力越大越有利。 （ ）11. 影响砖砌体的主要因素有块材的强度等级和高度，砂浆的物理力学性能和砌筑质量。 （ ）四、简答题1.简述随着配筋率的变化，梁的破坏形式的变化及各自的破坏特征。.答：随着配筋率的增大，出现少筋、适筋、超筋三种破坏形式，少筋梁的破坏特征为一旦出现裂缝，裂缝迅速开展，构件即宣告破坏；适筋梁的破坏特征为受拉钢筋先屈服，后压区混凝土被压碎，为塑性破坏，破坏前有预兆；超筋梁的破坏特征为受压区混凝土被压碎，此时受拉钢筋尚未达到屈服强度，少筋和超筋破坏均为脆性破坏。2.试述大小偏心受压构件的破坏特征以及判别。答：大偏心受压构件的破坏特征为受拉钢筋先屈服，后受压区混凝土被压碎和受压钢筋屈服，为塑性破坏，破坏 前有明显预兆，钢筋强度得以充分利用；小偏压构件破坏特征为受压区混凝土被压碎，受压钢筋屈服，而受拉钢筋不论受压或受拉，均未达到屈服强度，为脆性破坏，受拉钢筋强度得不到充分利用。3.何谓高厚比？影响实心砖砌体允许高厚比的主要因素是什么？答：高厚比是指墙柱某一方向的计算高度 H0 与相应方向变成 h 的比值。影响允许高厚比的主要因素是砂浆强度等级、砌体类型、横墙间距、支承条件、砌体的截面形式和构件的重要性等有关。五、计算题1.矩形截面简支梁，截面尺寸为 250500mm, 采用 C25 砼，HRB400 级纵向受力钢筋，承受弯距设计值 M=200的作用，已经在受拉区配置有 4 根直径 25mm 的钢筋（As1964mm 2） ，试验算截面安全与否。已知 fc=11.9 mkNN/mm2 , fy=360N/mm2, min=0.2%， a s=35mm, b=0.518， 。 384.0maxs解：2.某矩形截面柱，其尺寸 bh=400500mm, 该柱承受的轴力设计值 N=2000 kN,计算长度 l0=4.4m, 采用 C30 砼，HRB400 级受力钢筋，已知 fc=14.3 N/mm2 , fy=360N/mm2, as=35mm,配置有纵向受力钢筋面积 1256 mm2，试验算截面安全否 。解：3.某粘土砖柱，截面尺寸为 370490mm，承受永久荷载产生的轴向压力 NGk30 kN，可变荷载产生的轴向压力NQk130kN，采用 MU10 砖和 M5 混合砂浆砌筑，H 03.5m，试验算此柱承载力是否满足要求，f=1.50N/mm2，=0.0015。解：参考答案五、计算题1.解：（1)验算条件l0/b 8 10 12 1.0 0.98 0.95.xmhxbfAAbcsy s87.2406518.039.31964%2.1 22min满足要求（2）求极限弯矩 kNMmk mNxhAfsyu 206.43 106.243/7.465193)/(0 ）（截面安全2.解：(1)确定稳定系数 1400/b/l查表得 。965.(2)确定柱截面承载力204mA12562,s %.As 368015kNk.N.)()ff(Nyscu 2487904879 125603 故此柱截面安全。 （1 分）3.解： kNNQkGk 2154.1302. 截面承载力不满足要求。附件 2建筑结构综合练习 2 及解析一、单项选择题1.相同等级的混凝土，其三个强度的相对大小关系为（A ）Afa 8.58.01.A BtcukfftcukffC Dtff tff2.对称配筋钢筋混凝土构件，其支座距离固定不变，由于混凝土的收缩（B）A因为距离不变，混凝土与钢筋均不产生应力B构件中混凝土产生拉应力，钢筋产生压应力C混凝土中应力等于零，钢筋产生拉应力D混凝土中产生拉应力，钢筋无应力3. 布置有单排纵向受力钢筋的梁，其截面有效高度一般可取（B ）A、h-60 Bh-35 Ch-20 Dh4.截面尺寸和材料强度一定时，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力与受拉区纵筋配筋率的关系是（ C ） 。A配筋率越大，正截面承载力越大 B配筋率越大，正截面承载力越小 C当配筋率在某一范围内时，配筋率越大，正截面承载力越大D没有关系5. 在截面复核时，满足下列条件（C）则为第二类 T 形截面。A fC1SyhbfB 2Mf0f/;C fC1SyfD hbf0f/;6. 下列说法正确的是（ D ） 。A随着配筋率的增加，构件的正截面承载力增加B偏心距的大小为大小偏心受压构件唯一的判别依据 C受压构件的轴力越大时，其斜截面承载力越小D当剪跨比在一定范围内时，斜截面承载力随着剪跨比增加而减小7.对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱，大小偏压构件的判断条件是（B ）A 时为大偏压构件 B 时，为大偏压构件03.hei bC 时，为大偏压构件 D 时为大偏压构件b 03.hei
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