某6层办公楼的框架(填充墙)结构,其平面图与计算简图如题图所示。
已知:1~6层所有柱截面为500mm×600mm;所有纵向梁(X向)截面均为250mm×500mm,自重3.125kN/m:所有横向梁(y向)截面均为250mm×700mm,自重4.375kN/m:所有柱、梁的混凝土强度等级均为C40。2~6层楼面永久荷载5.0kN/m2,活载2.5kN/m2:屋面永久荷载7.0kN/m2,活载0.7kN/m2;楼面和屋面的永久荷载包括楼板自重、粉刷与吊顶等。除屋面梁外,其他各层纵向梁(X向)和横向梁(y向)上均作用有填充墙、门窗等均布线荷载2.0kN/m。计算时忽略柱子自重的影响。上述永久荷载与活载均为标准值。
提示:计算荷载时,楼面及屋面的面积均按轴线间的尺寸计算。
1. 当简化作平面框架进行内力分析时,作用在计算简图17.000m标高处的q
1和q
3(kN/m),应和下列
项数值最为接近。
提示:①q
1和q
3分别为楼面永久荷载和活荷载的标准值,但q
1包括梁自重在内;不考虑活载折减。
②板长边/板短边≥2.0时,按单向板导荷载。
- A.q1=36.38;q3=30.00
- B.q1=32.00;q3=15.00
- C.q1=30.00;q3=36.38
- D.q1=26.38;q3=10.00
A B C D
D
[解析] (1)计算单元梁所属面积为沿梁向两边各延伸1/2梁距,各为2m
q1=5.0×4+4.375+2=26.38kN/m
(2)按单向板考虑
q1=4×2.5=10kN/m
2. 当简化作平面框架进行内力分析时,作用在计算简图17.000m标高处的P
1和P
2(kN),应和下列
项数值最为接近。
提示:①P
1和P
2分别为永久荷载和楼面活载的标准值;不考虑活载折减。
②P
1和P
2仅为第5层的集中力。
- A.P1=12.5;P2=20.5
- B.P1=20.5;P2=50.5
- C.P1=50.5;P2=20.5
- D.P1=8.0;P2=30.0
A B C D
B
[解析] P1=4×(3.125+2)=20.5kN/m
P2=4×(5+2.5)+4×(3.125+2)=50.5kN/m
6. 根据抗震概念设计的要求,该楼房应作竖向不规则的验算,检查在竖向是否存在薄弱层。试问,下述对该建筑是否存在薄弱的几种判断,其中
项是正确的,并说明其理由。
提示:①楼层的侧向刚度采用剪切刚度是k
i=GA
ih
i。
式中
A
i=2.5(
ci/h
i)
2A
ci;
k
i——第i层的侧向刚度;
A
ci——第i层的全部柱子的截面积之和;
h
ci——第i层柱沿计算方向的截面高度;
h
i——第i层的楼层高度;
G——混凝土的剪切模量。
②不考虑土体对框架侧向刚度的影响。
- A.无薄弱层
- B.第1层为薄弱层
- C.第2层为薄弱层
- D.第6层为薄弱层
A B C D
B
[解析] 按《抗2010》表3.4.3—2第一项,该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%或小于其上相邻三个楼层侧向刚度的80%,则为侧向不规则
根据题目所给公式A
i=2.5(h
ci/h
i)
2A
ci可得
偏心受拉构件的截面尺寸为b×n=200mm×400mm,as=a's=35mm,承受轴心拉力设计值N=30kN,弯矩设计值M=26kN·m,混凝土强度等级为C30,纵筋采用HRB335钢筋。9. 受压钢筋A'
s所需的面积最接近下列
项数值。
- A.160mm2
- B.258mm2
- C.102mm2
- D.529mm2
A B C D
A
[解析] 轴向拉力作用点至截面重心的距离:
属于大偏心受拉构件,轴向拉力作用点至纵向受拉钢筋的合力点的距离:
轴向拉力作用点至纵向受压钢筋的合力点的距离:
为使总用钢量(A
s+A'
s)最少,可取混凝土受压区高度
x=ζ
b×h
0=0.55×365=201mm
当x≥2a'
s时,受压区纵筋面积A'
s按《混2010))式(6.2.23—4)求得:
=-1325mm
2<A'
smin=166mm
2 取A'
s=166mm
2
10. 设构件为大偏心受拉,按荷载效应的标准组合计算的内力值为N=27kN,M
k=19kN·m,构件受力特征系数a
cr=2.4,最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离c=30mm,截面配置3φ10的纵向受拉钢筋,a
s=a'
s=35mm,则最大裂缝宽度叫ω
max最接近下列
项数值。
- A.0.331mm
- B.0.095mm
- C.0.201mm
- D.0.198mm
A B C D
A
[解析] 带肋钢筋的相对黏结特性系数v=1.0
纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离a
s=35mm,h
0=365mm
轴向力对截面重心的偏心距e
0=M
k/N
k=19000000/27000=704mm
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρ
te,按下列公式计算:
《混2010》7.1.2—4)
对矩形截面的偏心受拉构件:A
te=0.5×6×h
A
te=0.5×200×400=40000mm
2 在最大裂缝宽度计算中,当ρ
te<0.01时,取ρ
te=0.01
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σ
sk,按下列公式计算:
偏心受拉:
(《混2010》7.1.4—2)
截面重心到受压区或受拉较小边纵向钢筋合力点的距离:
轴向拉力作用点至受压区或受拉较小边纵向钢筋合力点的距离:
e'=e
0+y'
s=704+165=869mm
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ,按下列公式计算:
(《混2010》7.1.2—2)
最大裂缝宽度叫ω
max,按下列公式计算:
=0.331mm (《混2010》7.1.2—1)
已知一钢筋混凝土偏心受压柱截面尺寸b×h=400mm×500mm,柱子的计算长度Ⅰ0=4000mm,混凝土强度等级为C30,纵向钢筋HRB400,as=40mm。12. 设柱每侧配置5φ20的钢筋,A'
s=A
s=1570mm
2,柱子上作用轴向力设计值N=400kN,且已知构件为大偏心受压,则该柱能承受的弯矩设计值M最接近下列
项数值。
- A.313kN·m
- B.305kN·m
- C.267kN·m
- D.345kN·m
A B C D
A
[解析]
因x≤2a'
s,求得
又
得初始偏心距e
i=803.46mm
附加偏心距e
a=max{20,h/30}=max{20,17}=20mm
轴向压力对截面重心的偏心距:e
0=e
i-e
a=783.46mm
M=Ne
0=400000×783.46≈313kN·m
设计如下图所示的双角钢T形截面压弯构件的截面尺寸。截面无削弱,节点板厚12mm。承受的荷载设计值为:轴心压力N=38kN,均布线荷载q=3kN/m。构件长Ⅰ=3m,两端铰接并有侧向支承,材料用Q235一B·F钢。构件为有长边相连的、两个不等边角钢2∟80×50×5组成的T形截面如题图所示。
17. 当截面抵抗矩ω
lx=32.22cm。,i
x=2.57cm,A=12.75cm
2,N/N
EX=0.2时,进行弯矩作用平面内稳定性验算时,角钢水平肢1的应力与下列
项值接近。
- A.165.4N/mm2
- B.176.6N/mm2
- C.184.4N/mm2
- D.191.2N/mm2
A B C D
C
[解析] 由规范得:β
mx=β
tx=1.0,γ
xl=1.05,由上题λ
x=116.7
查表得
=0.455
19. 当截面抵抗矩ω
lx=32.22cm
3,i
y=2.24cm时,构件在弯矩作用平面外的稳定性验算时,截面的应力与下列
项值接近。
提示:
b可按规范近似公式计算。
- A.201.8N/mm2
- B.209.6N/mm2
- C.212.9N/mm2
- D.216.5N/mm2
A B C D
D
[解析]
由规范,受弯构件整体稳定系数
近似公式为
β
tr,同题17,
24. 在钢梁底面设有吊杆,其拉力设计值850kN,吊杆通过T形连接件将荷载传给钢梁,连接件用双排M20摩擦型高强度螺栓与梁下翼缘连接,高强度螺栓性能等级为10.9级,摩擦面抗滑移系数μ=0.45,高强度螺栓应用
个。
A B C D
C
[解析] 查GB 50017—2003表7.2.2—2,M20,10.9级,P—155kN,按7.2.2条项次二,在杆
轴方向受拉的连接中,每个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值:
N
bt=0.8P=0.8×155=124kN
故螺栓数:
个,因系双排取8个
28. 计算下图所示之格构式压弯构件绕虚轴整体稳定性时,截面抵抗矩W
lx=
I
x/y
0其中y
0=
。
A B C D
C
[解析] y0为由x轴到压力最大分肢轴线距离或者到压力较大分肢腹板边缘的距离,二者取
较大者,今y3>/sub>]>y1,故y0=y3
截面尺寸为1200mm×190mm的窗间墙用MU10的单排孔混凝土砌块与Mb7.5砌块砂浆砌筑,灌孔混凝土强度等级C20,混凝土砌块孔洞率6=35%,砌体灌孔率ρ=33%,墙的计算高度为4.2m,在截面厚度方向的偏心距e=40mm。31. 已知该墙承受轴向力设计值N=150kN,弯矩没计值M=6kN·m,假设砌体的抗压强度值为3.2N/mm
2,则对该墙进行承载力计算时,其承载力计算式最接近下列
项表达式。
A.N=150kN≤
fA=191.9kN B.N=150kN≤
fA=185.3kN
C.N=150kN≤
fA=176.5kN D.N=150kN≤
fA=204.6kN
A B C D
A
[解析] 偏心距:
高厚比:
其中:
承载力验算:N≤
fA=0.263×3.2×1200×190=191884N≈191.9kN
某单跨仓库,如题图所示,跨度15m,开间6m,共6个开间,属刚弹性方案。窗高3.6m,窗间墙宽2.4m,壁柱和墙厚见题图。檐口标高+6.0m。砖砌体用MU10砖,M5混合砂浆。左柱的柱底承受的N=340kN。承受的弯矩:左风时M左=26kN·m,右风时M右=35kN·m。34. 已知窗问墙截面的回转半径为156mm,设高厚比β=14.62,左柱在左、右风荷载下的承载力与下列
项数值最为接近。
A.492kN,468kN B.592kN,468kN
C 549kN.469kN D.502kN,438kN
A B C D
C
[解析] T形截面的折算厚度h
r=3.5i=3.5×156=546mm
偏心距:
确定影响系数
:
相对偏心距:
由规范式D.0.1—2计算的影响系数为
左风:
=0.48
右风:
=0.41
受压承载力:
左风:
fA=0.48×1.5×762200=548784N≈548.8kN
右风:
fA=0.41×1.5×762200=468753N≈468.8kN
某承重纵墙,窗间墙的截面尺寸如题图所示。采用MU10烧结多孔砖和M2.5混合砂浆砌筑。墙上支撑截面为200mm×500mm的钢筋混凝土大梁,跨度为5.7m,大梁传给墙体的压力设计值为Nl=50kN,上部墙体轴向力的设计值在局部受压面积上产生的平均压应力为σ0=0.515N/mm2。35. 梁端下砌体的局部受压承载力的计算式最接近下列
项表达式。
- A.ψNo+Nl=59.5kN≤γηfA=70.6kN
- B.ψNo+Nl=50kN≤ψfA=70.6kN
- C.ψNo+Nl=50kN≤ψfA=65.5kN
- D.ψNo+Nl=59.5kN≤ψfA=65.5kN
A B C D
B
[解析] 砌体抗压强度设计值f=1.30N/mm
2 梁端有效支撑长度近似按公式(18—13)计算
影响砌体局部受压强度的计算面积
A
0=(200+2h)h=(200+2×370)×370=347800mm
2 ηγfA
l=0.7×1.98×1.30×39200=70631N≈70。6kN
ΨN
0+N
l=0+50=50kN≤70.6kN
36. 同上题,但大梁传给墙体的压力设计值改为N
l=80kN,并已知此时梁端支承处砌体局部受压承载力不满足要求,应该在梁端下设置垫块。设垫块尺寸为b
ba
bt
b=
550mm×370mm×180mm,垫块上N
o、N
l合力的影响系数
最接近下列
项数值。
- A.0.568
- B.0.963
- C.0.689
- D.0.836
A B C D
D
[解析] A
h=b
ha
b=550×370=203500mm
2 N
o=σ
oA
b=0.515×203500=104802.5N=104.8kN
a
o=196mm 0.4a
o=78.4mm
按构件高厚比β<3的情况计算妒,由公式(18—3)可以得
37. 假设已知N
o、N
l合力的影响系数
=0.836,则该垫块下砌体的局部受压承载力最接近下列
项数值。
- A.296.5kN
- B.200.5kN
- C.243.3kN
- D.350.9kN
A B C D
C
[解析] b+2h=550+2×370=1290mm已超过窗问墙宽1200mm
则取b+2h=1200mm
A
0=(6+2h)h=1200×370=444000mm
2 γ
1=0.8
γ=0.8×1.38=1.1
γ
1fA
b=0.836×1.1×1.3×203500=243280N=243.3kN
一片高2m,宽3m,厚370mm的墙,如题图所示。采用普通烧结砖和M2.5砂浆砌筑。墙面承受水平荷载设计值为0.7kN/m2。
39. 墙底截面破坏的受弯及受剪承载力与下列
组数据最为接近。
- A.1.82kN·m,21.5kN
- B.1.82kN·m,19.74kN
- C.1.21kN·m,13.34kN
- D.1.57kN·m,19.74kN
A B C D
B
[解析] 截面抵抗矩:
截面内力距:
查规范表3.2.2得沿砌体灰缝破坏时的沿通缝弯曲抗拉强度和抗剪强度:
f
tm=0.08N/mm。
f
v=0.08N/mm。
M
u=f
tmW=0.08×22.8×10
6=182400N·mm≈1.82kN·m
V
u=f
vbz=0.08×1000×246.7=19736N=19.74kN