单项选择题 某五层中学教学楼,采用现浇钢筋混凝土框架结构,框架最大跨度9m,层高均为3.6m,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.10g,建筑场地类别Ⅱ类,设计地震分组第一组,框架混凝土强度等级C30。2. 假定,采用振型分解反应谱法进行多遇地震作用计算,相邻振型的周期比小于0.85,顶层框架柱的反弯点位于层高中点,当不考虑偶然偏心的影响时,水平地震作用效应计算取前3个振型,某顶层柱相应于第一、第二、第三振型的层间剪力标准值分别为300kN、-150kN、50kN。试问,地震作用下该顶层柱柱顶弯矩标准值M
k(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] M
1k=300×3.6/2=540kN·m
M
2k=-150×3.6/2=270kN·m
M
3k=50×3.6/2=90kN·m
依据《抗规》第5.2.2条,当相邻振型的周期比小于0.85时,该顶层柱柱顶弯矩标准值
本题主要考查采用振型分解反应谱法,不进行扭转耦联计算的结构,地震作用和作用效应的计算方法。
1.振型分解反应谱法是结构抗震设计中常用的方法,规范规定,对于较为规则的结构可不进行扭转耦联计算。只要了解规范的相关规定,就可以很容易按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010公式(5.2.2-3)计算得出正确答案。
2.在电算程序应用普遍的情况下,考生应注意在实际工作中对程序计算方法的了解,注重对电算结果合理性的判别,同时加深对规范规定的理解。
3. 假定,框架的抗震等级为二级,框架底层角柱上端截面考虑地震作用并经强柱弱梁调整后组合的弯矩设计值(顺时针方向)为180kN·m,该角柱下端截面考虑地震作用组合的弯矩设计值(顺时针方向)为200kN·m,底层柱净高为3m。试问,该柱的剪力设计值V(kN)与下列何项数值最为接近?
提示:按《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010作答。
A B C D
D
[解析] 依据《混规》第11.4.2条,
底层柱下端截面组合的弯矩设计值应乘以增大系数1.5。
依据《混规》第11.4.5条,二级框架的角柱,剪力设计值应乘以1.1的增大系数。
依据《混规》第11.4.3条,
要求考生掌握延性框架的抗震设计概念,符合“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的抗震设计原则,控制屈服部位,形成合理的屈服机制。
1.框架结构的抗地震倒塌能力与其破坏机制密切相关,梁端屈服型框架有较大的内力重分布和能量消耗能力。
2.框架结构计算嵌固端所在层(即底层)的柱下端过早出现塑性屈服,将会造成整体倒塌,影响整个结构的抗倒塌能力,底层柱下端乘以弯矩增大系数1.5是为了避免框架结构柱下端过早屈服。
3.地震时角柱处于复杂的受力状况,其弯矩和剪力设计值的增大系数,比其他柱略有增加,以提高抗震能力。对角柱的弯矩剪力设计值增大10%,是对按相关规定调整后的内力设计值的再调整。
4.防止柱在弯曲屈服前出现剪切破坏是抗震概念设计的要求,它意味着构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。因此,对于抗震等级为二级的框架结构的柱,其剪力增大系数规范规定取1.3。
4. 假定,框架某中间层中柱截面尺寸为600mm×600mm,所配箍筋为
10@100/150(4),f
yv=360N/mm
2,考虑地震作用组合的柱轴力设计值为2000kN,该框架柱的计算剪跨比为2.7,a
s=
=40mm。试问,该柱箍筋非加密区考虑地震作用组合的斜截面受剪承载力V(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 依据《混规》第11.4.7条,
0.3f
cA=0.3×14.3×600×600×10
-3=1544.4kN<2000kN,取N=1544.4kN
本题要求考生掌握考虑地震组合的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其斜截面受剪承载力计算方法。
1.对钢筋混凝土构件的承载力计算,是《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010的基本要求,只要了解《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010第11.4.7条,就可以正确解答本题。
2.构件设计计算是混凝土部分的重要内容,考生在实际工作中应注意加强相关训练,提高动手能力和解题速度。
5. 假定,框架的抗震等级为二级,底层角柱截面尺寸及配筋形式如图所示,施工时要求箍筋采用HPB300(
),柱箍筋混凝土保护层厚度为20mm,轴压比为0.6,剪跨比为3.0。如仅从抗震构造措施方面考虑,试验算该柱箍筋配置选用下列何项才能符合规范的最低构造要求?
提示:扣除重叠部分箍筋。
A.
8@100
B.
8@100/200
C.
10@100
D.
10@100/200
A B C D
C
[解析] 由《抗规》第6.3.9条,二级框架的角柱箍筋加密范围取全高,只有A、C项符合要求。
由《抗规》第6.3.9条,混凝土强度等级低于C35时按C35计算,f
c=16.7N/mm
2 轴压比为0.6,查表6.3.9条,λ
v=0.13
当采用
8@100箍筋时
,不符合要求
当采用
10@100箍筋时
,符合要求
故选C。
柱体积配箍率的概念及计算复核是每个结构工程师应该掌握的基本技能,要求考生必须掌握。框架柱的弹塑性变形能力主要与柱的轴压比和箍筋对混凝土的约束程度有关。
1.柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值与框架的抗震等级、箍筋形式及柱轴压比有关,据本题的已知条件,框架的抗震等级为二级,柱轴压比为0.6及复合箍的箍筋形式,查《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010表6.3.9条λ
v=0.13。
2.在计算柱箍筋加密区的体积配箍率时考生需注意:
1)规范规定对于强度等级低于C35的混凝土轴心抗压强度设计值应按C35取值,《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010和《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010明确复合箍应扣除重叠部分箍筋(《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3—2010也已在勘误中予以明确)。
2)体积配箍率为箍筋间距内箍筋和拉筋的体积与混凝土核心区体积的比值。计算时混凝土面积取值为箍筋内表面范围内混凝土核心面积。
3)柱箍筋加密区的体积配箍率应满足相应抗震等级的最小体积配箍率要求。
9. 某钢筋混凝土无梁楼盖中柱的板柱节点如图所示,混凝土强度等级C35(f
t=1.57N/mm
2),a
s=30mm,安全等级为二级,环境类别为Ⅰ类。试问,在不配置箍筋和弯起钢筋的情况下,该中柱柱帽周边楼板的受冲切承载力F
l(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《混规》第6.5.1条,冲切破坏锥体有效高度:h
0=250-30=220mm
距冲切破坏锥体斜截面h
0/2的周长:u
m=4×(1300+2×220/2)=6080mm
因集中反力作用面积为矩形,β
s=2,
中柱位置影响系数:a
s=40,
η=min(1.0,0.86)=0.86
截面高度影响系数:β
h=1.0
F
l=0.7β
hf
tηu
mh
0=0.7×1.0×1.57×0.86×6080×220×10
-3=1264kN
本题主要考查无梁楼盖中柱节点的抗冲切承载力计算。
1.在无梁楼盖结构中,柱节点受力复杂,是受弯、受剪和受冲切的关键部位,应加强验算。
2.在柱节点的受冲切承载力验算中,应注意计算截面的周长取值要准确,正确应用《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010公式(6.5.1-1)可得到正确答案。
10. 牛腿尺寸如图所示,结构安全等级为二级,柱截面宽度b=400mm,高度h=600mm,a
s=40mm,作用于牛腿顶部的竖向力设计值F
v=450kN,水平拉力设计值F
h=90kN,混凝土强度等级为C30,牛腿纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。试问,牛腿的配筋面积A
s(mm
2)与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 根据《混规》第9.3.11条,
a=max(0.3h
0,150+20)=max(0.3×560,170)=170mm
根据《混规》第9.3.12条,
,取ρ
min=0.2%
承受竖向力的纵向受拉钢筋截面面积:A
sv,min=ρ
minbh=0.002×400×600=480mm
2 所以A
s=480+300=780mm
2 本题主要考查牛腿设计的相关问题。
牛腿受力较为特殊,《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010对牛腿设计有专门规定,解题过程中应注意相关参数的正确取值,按公式(9.3.11)计算,并满足最小配筋要求。
某框架结构钢筋混凝土办公楼,安全等级为二级,梁板布置如图所示。框架的抗震等级为三级,混凝土强度等级为C30,梁板均采用HRB400级钢筋。板面恒载标准值5.0kN/m2(含板自重),活荷载标准值2.0kN/m2,梁上恒荷载标准值10.0kN/m(含梁及梁上墙自重)。
12. 假定,现浇板板厚120mm,板跨中弯矩设计值M=5.0kN·m,a
s=20mm。试问,跨中板底按承载力设计所需的钢筋面积A
s(mm
2/m),与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑板面受压钢筋作用。
A B C D
C
[解析] 根据《混规》第6.2.10条,
求板受压区的高度x:
求解得:x=3.56mm
板配筋计算:
最小配筋百分率的验算:
根据《混规》第8.5.1条注2,板类受弯构件的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa的钢筋时,其配筋百分率取0.15%和
的较大值。取ρmin=0.179%。
A
s=0.179%×120×1000=215mm
2/m
本题考查楼板承载力设计计算的相关问题。
1.构件的受弯承载力计算是结构设计中的最基本内容,必须掌握。
2.受弯构件的承载力所需配筋设计除应满足承载力要求外,还应符合相应的构造要求。
3.为简化解答过程,本题明确只要求计算“承载力设计所需的钢筋面积”,不需要考虑构件的正常使用极限状态对配筋的影响。
13. 假定,框架梁KL1的截面尺寸为350mm×800mm,a
s=
=60mm,框架支座截面处梁底配有6
20的受压钢筋,梁顶面受拉钢筋可按需配置且满足规范最大配筋率限值要求。试问,考虑受压区受力钢筋作用时,KL1支座处正截面最大抗震受弯承载力设计值M(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《混规》第11.3.1条,梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比,三级不应大于0.35。
根据《混规》第11.1.6条,受弯构件的承载力抗震调整系数γ
RE=0.75,h
0=800-60=740mm。
根据《混规》公式(6.2.10-1)
本题主要考查框架梁梁端的抗震受弯承载力计算问题。
1.在抗震结构中,构件的抗震承载力计算是结构设计的重要内容。考生应注意构件的抗震承载力与非抗震承载力的区别。
2.考虑受压钢筋影响的梁端截面的抗震承载计算,与非抗震构件的承载力计算公式相似,只是在计算中应考虑承载力抗震调整系数γ
RE。
14. 假定,框架梁KL2的截面尺寸为350mm×800mm,a
s=
=70mm,框架支座截面处顶面实配钢筋为12
25,底面实配钢筋为4
25。试问,梁端箍筋配置选用下列何项才能符合规范的最低构造要求?
A.
8@150(4)
B.
8@100(4)
C.
10@150(4)
D.
10@100(4)
A B C D
C
[解析] 梁端纵向受拉钢筋的配筋率:
按《混规》第11.3.6条第3款,
箍筋的最小直径应取
10,最大间距取8×25=200mm,800/4=200mm和150mm的最小值,取
10@150(4)。
本题主要考查框架梁梁端箍筋配置的构造要求。
1.框架梁的梁端弯矩、剪力均很大,为实现延性框架的要求,框架梁端应控制纵向钢筋配筋率,并按规定配置箍筋。
2.框架梁梁端箍筋配置的具体规定,见《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010第13.3.6条。
16. 某现浇钢筋混凝土框架结构,抗震等级二级,混凝土强度等级C30,梁、柱均采用HRB400钢筋,柱截面尺寸为400mm×400mm,柱纵筋的保护层厚度为35mm,试问,对中间层边柱节点,当施工采取不扰动钢筋措施时,梁上部纵向钢筋满足锚固要求的最大直径(mm),不应大于下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《混规》第8.3.1条,梁上部纵筋的基本锚固长度
其锚固长度为l
a=ζ
al
ab根据《混规》第8.3.2条,取l
a=l
ab 根据《混规》第11.1.7条,ζ
aE=1.15,l
aE=ζ
aEl
a 根据《混规》第11.6.7条,对边柱节点,其梁上部纵筋锚入的水平段长度需大于0.4l
aE,
故:0.4l
aE=0.4×1.15×35.2×d≤365,d=22.5mm<25mm,取d=22mm。
本题主要考查框架梁纵向受力钢筋在边柱的锚固问题。
1.“强节点”是混凝土结构抗震设计的重要概念,要确保实现“强节点”要求,梁钢筋在节点的锚固要求必须满足。
2.本题的主要考点就是,梁上部纵向受力钢筋锚入柱内的水平段长度不应小于0.4l
aE,按《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010的相关规定即可正确作答。
17. 某叠合梁,结构安全等级为二级,叠合前截面尺寸300mm×450mm,混凝土强度等级C35,叠合后截面为300mm×600mm,叠合层的混凝土强度等级C30,配有双肢箍
8@200,f
yv=360N/mm
2,a
s=40mm,试问,此叠合梁叠合面的受剪承载力设计值V(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《混规》第H.0.4条
本题主要考查叠合梁叠合面的受剪承载力设计值计算问题。
叠合梁叠合面的受剪承载力包括混凝土和抗剪钢筋两部分,应按《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010附录H中公式(H.0.4-1)计算。只要注意这一点,正确解答本题没有困难。
18. 假定,钢筋混凝土矩形截面简支梁,梁跨度为5.4m,截面尺寸b×h=250mm×450mm,混凝土强度等级为C30,纵筋采用HRB400钢筋,箍筋采用HPB300钢筋,该梁的跨中受拉区纵筋A
s=620mm
2,受扭纵筋A
stl=280mm
2(满足受扭纵筋最小配筋率要求),受剪箍筋A
svl/s=0.112mm
2/mm,受扭箍筋A
stl/s=0.2mm
2/mm,试问,该梁跨中截面配筋应取下图何项?
A.
B.
C.
D.
A B C D
B
[解析] 根据《混规》第9.2.5条,沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm及梁截面短边长度,抗扭纵筋除应在梁截面四角设置外,其余宜沿截面周边均匀对称布置,故该梁截面上、中、下各配置2根抗扭纵筋,A
stl/3=280/3=93.3mm
2 顶部和中部选用2
10(A
s=157.1mm
2>93mm
2)
底面纵筋620+93.3=713.3mm
2,选用3
18(A
s=763.4mm
2>713.3mm
2)
箍筋直径选
8,
,取s=150mm。
本题主要考查钢筋混凝土梁纵向钢筋和箍筋布置问题。
1.在钢筋混凝土受扭构件中应同时配置抗扭纵筋和抗扭箍筋,以抵抗扭矩的作用。
2.抗扭纵筋宜沿截面周边均匀分布。
3.抗扭箍筋应该沿截面周边布置,以获得最大的抗扭能力。构件设计时,外圈单肢箍筋的截面面积不应小于抗扭箍筋的单肢截面面积要求,同时还应满足构件的抗剪要求,并满足构造要求。本题是双肢箍筋,配置相对简单。
由于生产需要,两个钢槽罐间需增设钢平台,γ0=1.0,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型。钢平台布置如图所示,图中标注尺寸单位为mm。
19. 假定,钢梁L-1的最大弯矩设计值M
X=411kN·m。试问,强度计算时,梁的最大弯曲应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑截面削弱。
A B C D
A
[解析] 根据《钢规》第4.1.1条,取γ
X=1.05
本题的主要考点为钢结构受弯构件的强度计算。
在受弯构件的计算中,一般需要考虑双向受弯的情况;但本考题考点仅涉及一个方向即主轴平面内受弯。此外,本题需要考虑截面塑性发展系数以及截面的惯性模量的取值等。
首先,根据题意可以清楚地看出本题的考点为钢结构受弯构件的强度计算问题。因此,根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第4.1.1条可以直接找到相应的计算公式,将已知条件代入公式(4.1.1)即可得到本题的正确答案。
计算时需要注意以下两点:
一是,在受弯构件的计算中,需要考虑截面塑性发展系数,对工字形截面而言,在x和y两个方向的系数是不同的。
二是,截面的惯性模量应取净截面模量。在本题的考点设置中,给出了一个重要的提示,即不考虑截面削弱,这就意味着可以直接采用该截面模量进行计算。
20. 设计条件同上一小题。假定,平台铺板不能保证钢梁L-1上翼缘平面外稳定。试问,钢梁L-1进行整体稳定计算时,以应力形式表示的整体稳定性计算值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:①钢梁L-1支座处,已采取构造措施,以防止梁端截面的扭转;
②梁整体稳定的等效临界弯矩系数β
b=0.8。
A B C D
D
[解析]
φ
b不能按《钢规》附录式(B.5-1)计算,需按附录式(B.1-1)计算,
=0.8×0.204×2.83×1.34
=0.62>0.6
取φ
b=
=0.62
根据《钢规》式(4.2.2)
本题的主要考点为钢结构受弯构件的整体稳定性计算。
在受弯构件的计算中,梁的整体稳定计算是非常重要的内容。同强度计算一样,稳定计算一般也需要考虑双向受弯的情况;为简化计算过程,本考题考点只涉及一个方向。不过,在整体稳定的计算中,根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003的规定,需要考虑梁的整体稳定系数,还涉及截面的惯性模量须取毛截面模量等。
根据题意可以清楚地看出本题的考点为钢结构受弯构件的整体稳定性计算。因此,根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第4.2.2条可以直接找到相应的计算公式,将已知条件代入公式(4.2.2)即可得到本题的正确答案。
计算时需要注意以下两点:
一是,在受弯构件的整体稳定计算中,需要考虑整体稳定系数,而整体稳定系数的计算需按照《钢结构设计规范》GB 50017—2003要求依据附录B确定。根据题目条件可知,梁是等截面焊接工字形简支梁,因此,需按照附录B.1条采用,并按公式(B.1-1)
计算。式中所有条件均为已知。
二是,截面的惯性模量须取毛截面模量。在本题的考点设置中,给出了一个重要的提示,不考虑截面削弱,这就意味着计算时构件的净截面模量可取构件的毛截面模量。
22. 钢梁L-1采用10.9级M22的高强度螺栓通过节点板与钢槽罐连接,连接型式为摩擦型连接,节点详图见a-a剖面图,摩擦面抗滑移系数μ=0.35。假定,最大剪力设计值V=202.2kN。试问,连接采用的高强度螺栓数量(个),为下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 根据《钢规》表7.2.2-2
P=190kN
取,n=4
本题的主要考点为高强度螺栓的抗剪连接计算。
其中涉及的概念有高强度螺栓的预拉力、摩擦面的抗滑移系数、高强度螺栓的承载力设计值等,还需要掌握如何确定摩擦面的数目。
根据题意可以清楚地看出本题的考点为高强度螺栓的抗剪连接计算。
高强度螺栓抗剪连接计算根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第7.2.2条的规定进行计算。当单独计算抗剪连接时.按《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(7.2.2-1)进行计算。当进行抗拉和抗剪复合作用力的计算时,按《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(7.2.2-2)进行计算。由已知条件可知,本题的考点为纯受剪高强度螺栓的抗剪连接计算,因此,将已知条件代入公式(7.2.2-1)计算即可得到本题的正确答案。
23. 假定,节点板与钢槽罐采用双面角焊缝连接见图,角焊缝的焊脚尺寸h
f=6mm,最大剪力设计值V=202.2kN。试问,节点板与钢槽罐竖壁板之间角焊缝的最小焊接长度l(mm),与下列何项数值最为接近?
提示:①内力沿侧面角焊缝全长分布;
②为施工条件较差的高空安装焊缝;
③最大剪力设计值V需考虑偏心影响,取增大系数1.10。
A B C D
A
[解析] 根据《钢规》第3.4.2条
施工条件较差的高空安装焊缝强度设计值的折减系数为0.9
根据《钢规》公式(7.1.3-2)
l=184+2×6=196mm
本题的主要考点为直角角焊缝连接的强度计算。
其中涉及的概念为侧面角焊缝强度计算,即作用力的方向平行于焊缝长度方向的抗剪强度计算。另外,还涉及钢结构的焊缝强度设计值的取值问题,在许多种情况下钢结构的焊缝强度设计值是需要折减的,不是所有条件下,钢结构的强度和焊缝的强度都是保持不变的。
1.根据题意可以清楚地看出本题的考点为直角角焊缝连接的强度计算。
2.直角角焊缝连接的强度计算根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第7.1.3条的规定进行计算,当单独计算抗剪连接时,按《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(7.1.3-2)进行计算;当进行抗拉和抗剪各种力综合作用的计算时,按《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(7.1.3-3)进行计算。
3.由已知条件可知,本题的考点为纯受剪的抗剪连接计算,因此,将已知条件代入公式(7.1.3-2)计算即可得到本题的正确答案。
4.根据题中提示:施焊条件为施工条件较差的高空安装焊缝,因此,焊缝的强度设计值需根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第3.4.2条的规定进行折减,其折减系数为0.90。
5.题中的提示:最大剪力设计值V需考虑偏心影响,取增大系数1.10。剪力的增大系数计算时不能忽略。另外,题中还假定内力沿侧面角焊缝全长分布,此假定是根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第8.2.7条第5款的规定做出的。考生可以通过答题,熟悉相关规定。
某单层钢结构厂房γ01.0,柱距12m,其钢吊车梁采用Q345钢制造,E50型焊条焊接。吊车为软钩桥式吊车,起重量Q=50t/10t,小车重g=15t,最大轮压标准值P=470kN。27. 吊车梁为焊接组合梁,其上翼缘板厚h
v=20mm,腹板厚t
w=14mm,吊车轨道高度h
R=130mm。假定,吊车工作级别为A5。试问,吊车最大轮压作用下,在腹板计算高度上边缘的局部压应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《钢规》第4.1.3条
l
Z=a+5h
y+2H
R=50+5×20+2×130=410mm
根据《荷规》第3.2.4条及第6.3.1条
F=1.4×1.05×470×10
3=690.9×10
3N
本题的主要考点为特定情况下的局部承压强度计算。
特定情况是指吊车梁上翼缘在吊车集中荷载作用下,且该荷载处又未设置支承加劲肋时,腹板计算高度上边缘的局部承压强度的计算。
本题所涉及的局部承压强度计算根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003第6.1.3条的规定进行计算。除此之外,还需要根据吊车工作级别选取集中荷载增大系数,并根据《建筑结构荷载规范》GB 50009—2012第3.2.4条及第6.3.1条求得集中力设计值F=1.4×1.05×470×10
3=690.9×10
3N。最后根据《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(4.1.3-1)计算局部承压强度。
28. 假定,吊车梁采用突缘支座,支座加劲肋与腹板采用双面角焊缝连接,焊脚尺寸h
f=10mm,支座反力设计值R=1727.8kN,腹板高度为1500mm。试问,角焊缝的剪应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:角焊缝的强度计算时,支座反力设计值需乘以放大系数1.2。
A B C D
A
[解析] 根据《钢规》第7.1.3条
l
w=1500-2×10=1480mm
本题的主要考点为直角角焊缝连接的强度计算。
其中涉及的概念为侧面角焊缝强度计算,即作用力的方向平行于焊缝长度方向的抗剪强度计算。另外,还涉及了焊缝的实际长度与焊缝的计算长度之间的关系,同时还有关于对称情况下双面焊缝的问题。
第一步,首先根据题示,将支座反力乘以放大系数1.2。
第二步,由焊缝的实际长度计算焊缝的计算长度l
w=1500-2×10=1480mm。
第三步,根据判断,支承加劲肋与腹板之间的对称焊缝为2条。
第四步,将所有已知条件代入《钢结构设计规范》GB 50017—2003公式(7.1.3-2)计算。
某单层工业厂房设有重级工作制吊车,屋架采用钢结构桁架。 某多层横墙承重砌体结构房屋,横墙间距为7.8m。底层内横墙(墙长8m)采用190mm厚单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑,砌块强度等级为MU10,砂浆强度等级为Mb7.5,砌体施工质量控制等级为B级。底层墙体剖面如图所示,轴向压力的偏心矩e=19mm;静力计算方案为刚性方案。
提示:按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011作答。31. 试问,底层内横墙未灌孔墙体每延米墙长的最大承载力设计值(kN/m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《砌规》5.1.3条:墙体计算高度H
0=3200+400=3600mm
根据《砌规》5.1.2条:墙体高厚比β=
=1.1×3600/190=20.8
e/h=0.1,查附录D,φ=0.428
查《砌规》表3.2.1-4,单排孔混凝土砌块砌体(MU10、Mb7.5),f=2.50MPa
根据第5.1.1条,受压构件承载力:
φ·f·A=0.428×2.5×1000×190
=203300N/m=203.3kN/m
本题主要考查考生对受压构件承载力的理解与把握情况。
1.受压构件的承载力计算涉及构件的计算高度问题、高厚比问题、不同材料构件的高厚比修正问题等,也是砌体结构设计的常见问题。
2.在确定受压构件承载力的影响系数φ时,需要对不同材料构件的高厚比进行修正,而按照《砌体结构设计规范》GB 50003—2011第6.1.1条进行高厚比验算时,则不需要考虑对高厚比的修正。
33. 某工程平面如图所示,假定,本工程建筑抗震类别为丙类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g。墙体采用MU15级烧结多孔砖、M10级混合砂浆砌筑,内墙厚度为240mm,外墙厚度为370mm。各层墙上下连续且洞口对齐。除首层层高为3.0m外,其余五层层高均为2.9m。试问,满足《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010抗震构造措施要求的构造柱最少设置数量(根),与下列何项选择最为接近?
A B C D
D
[解析] 本工程横墙较少,且房屋总高度和层数达到《抗规》表7.1.2规定的限值。
根据《抗规》第7.1.2条第3款,当按规定采取加强措施后,其高度和层数应允许按表7.1.2的规定采用。
根据《抗规》第7.3.1条构造柱设置部位要求及第7.3.14条第5款加强措施要求,所有纵横墙中部均应设置构造柱,且间距不宜大于3.0m。
本题主要考查考生对构造柱设置要求的把握情况。
1.在砌体结构的抗震设计中,圈梁构造柱的设置是关键,合理的圈梁构造柱设置,可以使之成为约束砌体,从而大大提高砌体结构的抗震性能。
2.构造柱设置中,应注意房屋高度和层数,当房屋高度较高或层数较多接近规范的限值时,应加密设置构造柱。
3.本题为2013年一级砌体考题,当年本题机读通过率仅为12.16%,考生对这类实用考题应予以更多的关注。
某三层砌体结构房屋局部平面布置图如图所示,每层结构布置相同,层高均为3.6m。墙体采用MU10级烧结普通砖、M10级混合砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级B级。现浇钢筋混凝土梁(XL)截面为250mm×800mm,支承在壁柱上,梁下刚性垫块尺寸为480mm×360mm×180mm,现浇钢筋混凝土楼板。梁端支承压力设计值为Nl,由上层墙体传来的荷载轴向压力设计值为Nu。
34. 假定,墙A对于
轴方向中和轴的惯性矩I=10×10
-3m
4。试问,二层墙A的高厚比β与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《砌规》第4.2.1条,房屋横墙间距s=14.4m<32m,静力计算方案为刚性方案。
根据《砌规》第6.1.1条和6.1.2条,墙体高厚比计算公式为:
根据《砌规》第5.1.3条,s=14.4>2H=7.2m,所以,H
0=H=3.6m
h
T为T形截面折算厚度,取为3.5i,i为截面回转半径,
截面面积A=1.8×0.24+0.72×0.24=0.432+0.1728=0.6048m
2 h
T=3.5i=0.450m
β=H
0/h
T=3.6/0.45=8.0
[命题思路]
本题主要考查墙体高厚比验算的相关知识。
1.在砌体结构设计中,构件高厚比的计算是主要内容,高厚比涉及构件的承载力问题和稳定问题,在承载力计算中需要考虑高厚比的影响,通过构造措施对高厚比的控制以确保构件的稳定。
2.解答本题时应按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011第4.2.1条和第5.1.3条,注意构件计算高度的合理取值。还应注意,对T形截面应采用折算厚度。
35. 假定,墙A的截面折算厚度h
T=0.4m,作用在XL上的荷载设计值(包括恒荷载、梁自重、活荷载)为30kN/m,梁XL计算跨度为12m。试问,二层XL梁端约束弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《砌规》第4.2.5条,梁端约束弯矩可按梁两端固结计算梁端弯矩,再将其乘以修正系数γ。
梁端固结弯矩设计值为:M=ql
2/12=30×12
2/12=360kN·m
修正系数:
a为梁实际支承长度,等于360mm
h
T=400mm
所以,梁端约束弯矩为0.19×360=68.4kN·m。
本题主要考查在多层砌体房屋中,梁端约束弯矩的取值问题。
当梁支承在砌体墙上时,应考虑梁端实际存在的约束弯矩,并按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011第4.2.5条第4款计算。
37. 假定,上部荷载产生的平均压应力设计值σ
0=0.378MPa,试问,梁端有效支承长度a
0(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《砌规》5.2.5条第3款进行计算。
MU10烧结多孔砖、M10混合砂浆砌筑的砌体的抗压强度设计值f=1.89MPa
查《砌规》表5.2.5,
5.7×20.574=117.3mm<360mm
本题主要考查砌体的局部受压计算中梁端有效支承长度a
0(mm)问题。
1.在砌体的局部受压计算中,梁端有效支承长度a
0(mm)与刚性垫块的影响系数、梁的截面高度h
c和砌体的抗压强度设计值等有关。
2.按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011第5.2.5条规定作答,即可得正确答案。
39. 试问,垫块外砌体面积的有利影响系数γ
1,与下列何项数值最为接近?
提示:影响砌体局部抗压强度的计算面积取壁柱面积。
A B C D
D
[解析] 按《砌规》5.2.5条进行计算。
垫块外砌体面积的有利影响系数:γ
1=0.8γ
砌体局部抗压强度提高系数:
根据《砌规》5.2.2-2条,A
0=480×720=345600mm
2 A
l=A
b=480×360=172800mm
2 γ
1=0.8γ=0.8×1.35=1.08>1.0
本题主要考查垫块外砌体面积的有利影响系数γ
1。
垫块外砌体面积的有利影响系数γ
1计算时,应按《砌体结构设计规范》GB 50003—2011第5.2.2条,先求出砌体抗压强度提高系数γ,然后再按第5.2.5条的要求求解。