单项选择题 某城市郊区①有一30层的一般钢筋混凝土高层建筑,如图所示。地面以上高度为100m,迎风面宽度为25m,按100年重现期的基本风压w0=0.55kN/m2,风荷载体型系数为1.3。
使用规范②:《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)
1. 高度80m处的风振系数
假定结构基本自振周期T
1=1.8s。试问:高度80m处的风振系数与下列何项数值最为接近?
提示:B
z=0.127。
- A.1.276
- B.1.135(1.315)
- C.1.381
- D.1.499
A B C D
B
[解析] 根据《荷规》(GB 50009—2012)第8.2.1条,城市郊区地面粗糙度为B类;
根据《荷规》第8.4.4条,结构第1阶自振频率
;
地面粗糙度为B类,则地面粗糙度修正系数k
w=1.0;
则
对钢筋混凝土结构,结构阻尼比ζ
1=0.05
脉动风荷载的共振分量因子
根据《荷规》第8.4.3条,B类地面粗糙度,10m高度名义湍流强度I
10=0.14;峰值因子g=2.5;则高度80m处的风振系数
(1)城市郊区;(2)结构基本自振周期T
1=1.8s;(3)高度80m处的风振系数。
①《荷规》(GB 50009—2012)第8.2.1条,可以认为“城市郊区”等同于“房屋比较稀少的乡镇”。
②因为《荷规》(GB 50009—2012)关于风荷载计算的内容修改的很多,更新了很多概念,所以计算中对原题更改很大,提请读者多加注意。
3. 在地面处,风荷载产生倾覆力矩的设计值
假定作用于100m高度处的风荷载标准值w
k=2kN/m
2,又已知突出屋面小塔楼风剪力标准值ΔP
n=500kN及弯矩标准值ΔM
n=2000kN·m,作用于100m高度的屋面处。设风压沿高度的变化为倒三角形(地面处为零)。试问在地面(z=0)处,风荷载产生倾覆力矩的设计值(kN·m)与下列何项数值最为接近?
- A.218760
- B.233333
- C.303333
- D.306133
A B C D
D
[解析] 由图,取H=100m,主楼的迎风面积A=B·H=25×100=2500(m
2);风荷载在地面处产生的倾覆力矩由两部分组成:小塔楼处产生的倾覆力矩和主楼产生的倾覆力矩。
则风荷载产生倾覆力矩的标准值
在地面(z=0)处,风荷载产生倾覆力矩的设计值
M=γ
wM
k=1.4M
k=1.4218666.7=306133(kN·m)
若未考虑风荷载的分项系数1.4,则得
=218666.7(kN·m),错选A。
若未计入ΔM
n+ΔP
nH,但考虑了荷载分项系数1.4,则得233333kN·m,错选B。
若仅仅未计入ΔM
n,则得303333kN·m,错选C。
(1)假定作用于100m高度处的风荷载标准值w
k=2kN/m
2;(2)突出屋面小塔楼风剪力标准值;(3)弯矩标准值ΔM
n=2000kN·m;(4)风压沿高度的变化为倒三角形。
[考点] (1)风荷载的分项系数1.4;(2)风荷载产生倾覆力矩的标准值。
4. 建筑屋面处的风高度变化系数
若该建筑位于有一高度为45m的山坡顶部,如下图所示,试问:建筑屋面D处的风压高度变化系数μ
z,与下列何项数值最为接近?
- A.1.997
- B.2.290
- C.2.351
- D.2.616
A B C D
B
[解析] 根据《荷规》(GB 50009—2012)第8.1.1条,粗糙度B类、离地面高度100m,查《荷规》表8.2.1,得风压高度变化系数μ
z=2.00。
根据《荷规》第8.2.2条第1款1),
0.45>0.3,则取tanα=0.3;
建筑物计算位置离建筑物地面的高度z=100m,
,
对山坡取k=1.4,修正系数
则建筑屋面D处的风压高度变化系数μ
z=1.0955×2.00=2.191。
位于有一高度为45m的山坡顶部。
[考点] (1)tanα的上限值;(2)
值;(3)k的取值;(4)η
B的计算;(5)风压高度变化系数μ
z的计算。
某6层框架结构,如图所示。设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅲ类,集中在屋盖和楼盖处的重力荷载代表值为G6=4800kN,G2~5=6000kN,G1=7000kN。采用底部剪力法计算。
5. 结构总水平地震作用标准值
假定结构的基本自振周期T
1=0.7s,结构阻尼比ζ=0.05。试问:结构总水平地震作用标准值F
EK(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.2.1条,多质点可取总重力荷载代表值的85%,则结构等效总重力荷载代表值
G
eq=0.85G
E=0.85×(7000+4×6000+4800)=30430(kN)
多遇地震下设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g时,
查《抗规》表5.1.4-1,水平地震影响系数最大值α
max=0.16。
场地类别为Ⅲ类,设计分组为第二组,查《抗规》表5.1.4-2,得特征周期值T
g=0.55s。
根据《抗规》第5.1.5条第1款,结构阻尼比ζ=0.05,
由《抗规》式(5.1.5-1),得衰减系数
由《抗规》式(5.1.5-3),得
阻尼调整系数
,符合《抗规》要求。
因T
g=0.55s<T
1=0.7s<5T
g=5×0.55=2.75(s)
根据《抗规》图5.1.5,地震影响系数
由《抗规》式(5.2.1-1),得结构总水平地震作用标准值
F
Ek=αG
eq=0.1288×30430=3919.4(kN)
(1)设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g;(2)第二组,场地类别为Ⅲ类;(3)底部剪力法;(4)基本自振周期T
1=0.7s。
[考点] (1)结构等效总重力荷载代表值的计算;(2)地震影响系数最大值的查取;(3)特征周期值的查取;(4)衰减系数、地震影响系数的计算;(5)结构总水平地震作用标准值的计算。
7. 作用于G
5处的地震作用标准值
若已知结构总水平地震作用标准值F
Ek=3126kN,顶部附加水平地震作用ΔF
6=256kN,试问作用于G
5处的地震作用标准值F
5(kN)与何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.2.1条,
顶部附加水平地震作用系数
,
作用于G
5处的地震作用标准值
顶部附加水平地震作用。
[考点] (1)顶部附加水平地震作用系数δ
n;(2)特定楼层作用于G
5处的地震作用标准值F
5的计算。
8. 结构总水平地震作用标准值
若该框架为钢结构,结构的基本自振周期T
1=1.2s,结构阻尼比ζ=0.035,其他数据不变。试问结构总水平地震作用标准值F
Ek(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第5.2.1条,多质点可取总重力荷载代表值的85%,
则结构等效总重力荷载代表值
G
eq=0.85G
E=0.85×(7000+4×6000+4800)=30430(kN)
多遇地震下设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g时,查《抗规》表5.1.4-1,水平地震影响系数最大值α
max=0.16。
场地类别为Ⅲ类,设计分组为第二组,查《抗规》表5.1.4-2,得特征周期值T
g=0.55s。
结构阻尼比ζ=0.035,由《抗规》式(5.1.5-1),得
衰减系数
由《抗规》式(5.1.5-3),得
阻尼调整系数
,符合《抗规》要求。
因T
g=0.55s<T
1=1.2s<5T
g=2.75s,根据《抗规》图5.1.5,地震影响系数
结构总水平地震作用标准值F
Ek=αG
eq=0.0877×30430=2668.7(kN)
(1)框架为钢结构;(2)基本自振周期T
1=1.2s;(3)结构阻尼比ζ=0.035。
[考点] (1)结构等效总重力荷载代表值的计算;(2)地震影响系数最大值的查取;(3)特征周期值的查取;(4)衰减系数、地震影响系数的计算;(5)结构总水平地震作用标准值的计算。
图所示为某钢筋混凝土高层框架,抗震等级为二级,底部一、二层梁截面高度为0.6m,柱截面0.6m×0.6m。已知,在重力荷载和地震作用组合下,内力调整前节点B和柱DB、梁BC的弯矩设计值(kN·m)如图(b)所示。柱DB的轴压比为0.75。
使用规程:《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGl 3—2010)。
9. 抗震设计时柱端的弯矩设计值
试问:抗震设计时柱DB的柱端B的弯矩设计值(kN·m)应与下列何项数值最为接近?
- A.345
- B.360
- C.518(414)①
- D.483
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.2.1条,钢筋混凝土高层框架抗震等级为二级,柱端弯矩增大系数η
c=1.5。
节点上、下柱端截面逆时针方向组合弯矩设计值之和
∑M
c=η
c∑M
b=1.5×(495+105)=900(kN·m)
抗震设计时,柱DB的柱端B的弯矩设计值
如果未考虑到柱端弯矩增大系数η
c=1.5,节点上、下柱端截面逆时针方向组合弯矩设计值之和∑M
c=∑M
b=495+105=600(kN·m)
抗震设计时,柱DB的柱端B的弯矩设计值
,错选A。
(1)抗震等级为二级;(2)内力调整前;(3)轴压比为0.75。
[考点] (1)柱端弯矩增大系数的查取;(2)抗震设计时柱端B的弯矩设计值M
BD。
①《高规》(JGJ 3—2010)对二级框架结构的柱端弯矩增大系数由η
c=1.2调整为η
c=1.5,导致选项变化,括号外新数据,括号内为原始考题数据。
10. 抗震设计时,柱端截面的剪力设计值
假定柱AE在重力荷载和地震作用组合下,柱上、下端的弯矩设计值分别为
=298kN·m(⌒)、
。试问:抗震设计时柱AE端部截面的剪力设计值(kN)应与下列何项数值最为接近?
- A.161
- B.171
- C.201(186)
- D.217
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.2.3条,柱AE的净高H
n=H-0.6=4.5-0.6=3.9(m)
钢筋混凝土高层框架抗震等级为二级,柱端剪力增大系数η
vc=1.3。
抗震设计时,根据《高规》式(6.2.3-2),柱AE端部截面的剪力设计值
如果柱的净高直接取H
n=H=4.5m,柱端剪力增大系数η
vc=1.3,抗震设计时,
根据《高规》式(6.2.3-2),AE端部截面的剪力设计值
,错选B。
(1)底部一、二层梁截面高度为0.6m;(2)如题中图。
[考点] (1)柱净高的取值;(2)柱端剪力增大系数的取用;(3)抗震设计的柱端剪力设计值计算。
11. 框架梁端部截面组合的剪力设计值
假定框架梁BC在考虑地震作用组合的重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值V
GB=135kN。试问:该框架梁端部截面组合的剪力设计值(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.2.5条,钢筋混凝土高层框架抗震等级为二级,
梁端剪力增大系数η
vb=1.2,梁的净跨l
n=7.5-0.6=6.9(m)
抗震设计时,根据《高规》式(6.2.5-2),框架梁端部截面组合的剪力设计值
如果错把梁的净跨直接取l
n=l=7.5m,则框架梁端部截面组合的剪力设计值
,错选B。
(1)简支架梁分析的梁端截面剪力设计值V
GB=135kN;(2)柱截面0.6m×0.6m;(3)如题中图。
[考点] (1)梁端剪力增大系数的取用;(2)梁净跨度的计算;(3)框架梁端部截面组合的剪力设计值V
b的计算。
12. 沿梁长箍筋的面积配筋百分率
假定框架梁的混凝土强度等级为C40,
梁箍筋采用HPB235级钢筋①。试问:沿梁长箍筋的面积配筋百分率ρ
sv(%)的下限值与下列何项数值最为接近?
- A.0.195
- B.0.212
- C.0.177(0.228)
- D.0.244
A B C D
C
[解析] 查《混规》(GB 50010—2010)表4.1.4-2,得C40混凝土的抗拉强度设计值f
t=1.71N/mm
2;查《混规》表4.1.4-1,得C40混凝土的抗压强度设计值f
c=19.1N/mm
2;查《混规》表4.2.3-1,得HPB300钢筋抗剪强度设计值f
yv=270N/mm
2。
当框架梁抗震等级为二级时,根据《高规》(JGJ 3—20i0)式(6.3.5-2),
沿梁长箍筋的面积配筋百分率
(1)框架梁的混凝土强度等级为C40;(2)梁箍筋采用HPB300级钢筋。
[考点] (1)材料设计值的查取;(2)ρ
sv计算式的选用。
①根据《混规》(GB 5000—2010),箍筋改用HPB300。
13. 在水平作用下,可不考虑重力二阶效应的不利影响
某20层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构,总高为75m,第1层的重力荷载设计值为7300kN,第2~19层为6500kN,第20层为5100kN。试问:当结构主轴方向的弹性等效侧向刚度(kN·m
2)的最低值满足下列何项数值时,在水平作用下,可不考虑重力二阶效应的不利影响?
- A.1019025000
- B.1637718750
- C.1965262500
- D.2358315000
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第5.4.1条第1款,钢筋混凝土框架-剪力墙结构,当EJ
d≥2.7H
2G
i时可不考虑二阶效应的不利影响。
根据题目,总高H=75m,
结构主轴方向的弹性等效侧向刚度EJ
d≥2.7×75
2×129400=1965262500(kN·m
2)
(1)重力荷载设计值;(2)结构主轴方向的弹性等效侧向刚度;(3)可不考虑重力二阶效应的不利影响。
[考点] (1)不考虑重力二阶效应的不利影响的条件;(2)G
i的计算。
14. 对于层间最大位移与层高之比限值
在正常使用条件下的下列结构中,何项对于层间最大位移与层高之比限值的要求最严格?
- A.高度不大于150m的框架结构
- B.高度为180m的剪力墙结构
- C.高度为160m的框架核心筒结构
- D.高度为175m的筒中筒结构
A B C D
D
[解析] 高度H≤150m的高层建筑,根据《高规》(JGJ 3—2010)表3.7.3的限值,250m及以上的高层
,高度在150~250m之间的按线性插值取用。
选项A:高度H≤150m的框架,
;
选项B:高度为180m的剪力墙,
;
选项C:高度为160m的框架核心筒,
;
选项D:高度为175m的筒中筒,
,可见选项D最为严格。
(1)正常使用条件下;(2)层间最大位移与层高之比限值。
[考点] 不同结构类型,层间最大位移与层高值比的限值。
15. 剪力墙的约束边缘构件至少应做到何层楼面处
某住宅建筑为地下2层、地上26层的含有部分框支剪力墙的剪力墙结构,总高95.4m,一层层高为5.4m,其余各层层高为3.6m,转换梁顶面标高为5.400,剪力墙抗震等级为二级。试问:剪力墙的约束边缘构件至少应做到下列何层楼面处?
- A.二层楼面,即标高5.100处
- B.三层楼面,即标高9.000处
- C.四层楼面,即标高12.600处
- D.五层楼面,即标高16.200处
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.2条,加强部位范围:框架底层加上两层高度及墙总高度的
二者中的较大值,即
根据《高规》第7.2.14条,二级抗震设计的剪力墙底部将强部位及其上一层设置约束边缘构件,则剪力墙的约束边缘构件至少应做到12.6+3.6=16.2(m)处。
(1)总高95.4m;(2)一层层高为5.4m;(3)其余各层层高为3.6m;(4)转换梁顶面标高为5.400;(5)抗震等级为二级。
[考点] (1)加强部位范围的确定;(2)不同抗震设计等级,剪力墙的约束边缘构件位置。
有密集建筑群的城市市区中的某建筑,地上28层,地下1层,为一般框架-核心筒混凝土高层,抗震7度,该建筑质量沿高度比较均匀,平面为切角正三角形,如图所示。
16. 确定该建筑脉动增大系数
假设基本风压,当重现期为10年时,w
0=0.40kN/m
2;当重现期为50年时,w
0=0.55kN/m
2;当重现期为100年时,w
0=0.60kN/m
2。结构基本周期T=2.9s,试确定该建筑
脉动风荷载的共振分量因子①R与以下何数值相近?
- A.1.23(1.59)②
- B.1.60
- C.1.67
- D.1.69
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第4.2.2条,风压应该取基本风压的1.1倍,则
w
0=1.1×0.55=0.605(kN/m
2)
根据《荷规》(GB 50009—2012)第8.2.1条,密集建筑群的城市市区地面粗糙度为C类;
根据《荷规》第8.4.4条,结构第1阶自振频率
地面粗糙度为C类,则地面粗糙度修正系数是k
w=0.54;
则
,符合《荷规》式(8.4.4-2)的要求。
钢筋混凝土结构阻尼比ζ
1=0.05
脉动风荷载的共振分量因子
(1)密集建筑群的城市市区;(2)平面为切角正三角形;(3)基本风压;(4)结构基本周期T=2.9s;(5)脉动风荷载的共振分量因子。
[考点] (1)计算参数的取值;(2)基本风压的取值。
①原题为“风荷载脉动增大系数ξ”,根据《荷规》(GB 50009—2012)作此更改。
②括号外数字是为了适应《荷规》(GB 50009—2012)变化的数字,括号内为原数字。
17. 屋面处脉动影响系数
试问:屋面处脉动
风荷载的背景分量因子①与以下何数值相近?
- A.0.43(0.4702)②
- B.0.4772
- C.0.4807
- D.0.4824
A B C D
A
[解析] 根据《荷规》(GB 50009—2012)第8.2.1条,密集建筑群的城市市区地面粗糙度为C类;
查《荷规》表8.4.5-1,得系数k=0.295,a
1=0.261。
房屋高度为88m,查《荷规》表8.2.1,得88m处风压高度变化系数
根据《荷规》第8.4.6条,竖直方向的相关系数
B=32+2×12×sin30°-44(m)≤2H=2×88=176(m),符合《荷规》式(8.4.6-2)。
水平方向的相关系数
根据《荷规》第8.4.7条与附录表G.0.3,Z/H=1,得屋面处的结构第1阶振型系数为
风荷载的背景分量因子
[考点] 各个计算参数的计算。
①原题为“影响系数ν”,根据《荷规》(GB 50009—2012)作此更改。
②括号外数字是为了适应《荷规》(GB 50009—2012)版新《荷规》变化的数字,括号内为原数字。
18.
值
风荷载作用方向见图所示,竖向荷载q
k呈倒三角形分布,
;式中i为6个风荷载作用面的序号,B为每个面宽度在风荷载作用方向的投影;试问:
值与下列何值接近?
提示:根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)确定风荷载体型系数。
A B C D
B
[解析] 由《荷规》(GB 50009—2012)表8.3.1第30项,
(1)呈倒三角形分布;(2)i为6个风荷载作用面的序号,B为每个面宽度在风作用方向的投影。
[考点] 风荷载体型系数的查取。
19. 风荷载在建筑物结构计算模型的嵌固端处产生的倾覆力矩设计值
假定风荷载沿高度呈倒三角形分布,地面处为零,屋顶处风荷设计值q=134.7kN/m,如图所示,地下室混凝土剪变模量与折算受剪截面面积乘积G
0A
0=19.76×10
6kN,地上一层为G
1A
1=17.176×10
6kN。试问:风荷载在该建筑物结构计算模型的嵌固端处产生的倾覆力矩设计值(kN·m)接近以下何项数值?
提示:侧向刚度比可近似按楼层等效剪切刚度比计算。
- A.260779
- B.347706
- C.368449
- D.389708
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)附录E,地上一层与地下室的侧向刚度比为
,因0.5<γ
e1<2,根据《高规》第5.3.7条,地下室顶板不可作为嵌固端,只能以地下室底板作为嵌固端。
风荷载作用在地表以上,迎风面结构高度H=88m,
风荷载在该建筑物结构计算模型的嵌固端处产生的倾覆力矩设计值
注意:题目中q已为线荷载,所以无需知道房屋迎风面的宽度值,仅需考虑高度方向即可计算所求的弯矩值。
如果误取风荷载的作用点在楼高1/2的处,并未注意《高规》第5.3.7条,取结构高度H=88m,则
,错选A。
如果未注意《高规》第5.3.7条,取结构高度H=88m,则
,错选B。
(1)呈倒三角形分布;(2)风荷设计值;(3)G
0A
0;(4)嵌固端处产生的倾覆力矩设计值;(5)提示。
[考点] (1)侧向刚度比的计算与限值;(2)倾覆力矩的计算。
某18层一般现浇钢筋混凝土框架结构,环境类别为一类,抗震等级为二级,框架局部梁柱配筋见图。梁、柱混凝土等级均采用C30,钢筋采用HRB335()、HPB235()①;
21. 梁端纵向钢筋的配筋
关于梁端纵向钢筋的设置,试问:下列何组配筋符合相关规定要求?
提示:不要求验算计入受压筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比。
A.A
s1=A
s2=4
25,A
s=4
20 B.A
s1=A
s2=4
25,A
s=4
18
C.A
s1=A
s2=4
25,A
s=4
16 D.A
s1=A
s2=4
28,A
s=4
28
A B C D
A
[解析] 查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得4
25钢筋的面积为1964mm
2,4
18钢筋的面积为1017mm
2,4
16钢筋的面积为804mm
2,4
28钢筋的面积为2463mm
2。
根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.2条第3款,二、三级梁端底面和顶面钢筋的比值不应小于0.3。
选项A:
;选项B:
;
选项C:
;选项D:
。
根据《高规》第6.3.3条,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.75%。环境类别为一类,取混凝土保护层厚度为20mm,选项A的配筋率
2.75%,满足《高规》要求。
选项D的配筋率
,不满足《高规》要求。
(1)环境类别为一类;(2)抗震等级为二级;(3)梁端纵向钢筋的设置。
[考点] (1)抗震设计时,梁端底面和顶面钢筋的比值;(2)梁端纵向受拉钢筋配筋率的限值。
①根据《混规》(GB 50010—2010)解答过程中箍筋改用HPB300进行计算。
22. 箍筋设置
假设梁端上部纵筋为8
25,下部为4
25,试问:以下何组关于箍筋的设置接近规范、规程要求?
A.A
sv1:4
10@100,A
sv2:4
10@200 B.A
sv1:4
10@150,A
sv2:4
10@200
C.A
sv1:4
8@100,A
sv2:4
8@200 D.A
sv1:4
8@150,A
sv2:4
8@200
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)表6.3.2-2,抗震等级为二级,箍筋加密区最小间距取
、8d、100三者中的最小值,则有
。
梁端部顶面受拉钢筋配筋率应该满足《高规》第6.3.2条第4款,当梁的配筋率大于2%时,箍筋的最小直径应增大2mm;8
25的配筋率
。
注:配筋率计算时,仅需要考虑梁端受拉区钢筋的面积。
如果未注意《高规》第6.3.2条的规定,则错选C。
假设梁端上部纵筋。
[考点] (1)箍筋加密区最小间距;(2)梁的配筋率大于2%时,箍筋的最小直径应增大。
23. 柱中配的纵向钢筋面积
假设该建筑物在Ⅳ类场地,其角柱纵向钢筋的配置如图所示,试问:下列在柱中配置的纵向钢筋面积,其中何项最为接近规范、规程的最低要求?
A.10
14 B.10
16
C.10
18 D.10
20
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.4.3条第1款,由于是角柱、抗震等级为二级,查《高规》表6.4.3得最小配筋率为0.9%;又因场地为Ⅳ类场地,故柱纵向钢筋最小配筋率应增大0.1%;根据选项采用的纵筋均为HRB335级钢筋,故柱纵向钢筋最小配筋率应增大0.1%;累计为1.1%。
再根据《高规》第6.4.4条第5款,角柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%,
故角柱的最小配筋量As,min=1.1%×350×600×1.25=2888(mm2)
查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得选项A、B、C、D对应的截面面积分别为1539mm2、2011mm2、2545mm2、3142mm2,可见,选项D满足角柱配筋量的要求。
(1)Ⅳ类场地;(2)角柱纵向钢筋的配置。
角柱最小配筋量的调整。
某11层住宅,钢框架结构、质量、刚度沿高度基本均匀,各层高如图所示,抗震设防烈度为7度。
25. 顶层总水平地震作用标准值
假设屋盖和楼盖处重力荷载代表值均为G,与结构总水平地震作用等效的底部剪力标准值F
Ek=10000kN,基本自振周期T
1=1.1s,试问:顶层总水平地震作用标准值(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《高钢规》(JGJ 99—98)式(4.3.4-4),顶部附加作用系数
由《高钢规》式(4.3.4-3),得作用于顶部附加水平地震作用
ΔF
n=δ
n·F
Ek=0.15989×10000=1598.9(kN)
顶层总水平地震作用标准值
基本自振周期。
[考点] (1)顶部附加水平地震作用系数δ
n的计算;(2)ΔF
n的计算;(3)特定楼层作用于G
5处的地震作用标准值F
5的计算。
26. 柱在节点域满足规程要求的腹板最小厚度
假设框架钢材采用Q345,f
yk=345N/mm
2,某梁柱节点构造如图所示。试问:柱在节点域满足规程要求的腹板最小厚度t
w(mm),与下列何项数值最为接近?
提示:根据《高层民用建筑钢结构技术规程》(J GJ 99—98)计算。
A B C D
A
[解析] 根据《高钢规》(JGJ 99—98)第6.3.5条,柱在节点域满足《高钢规》要求的腹板最小厚度
式中h
b是梁腹板的高度、h
c是柱腹板的高度。
(1)柱在节点域满足规程要求的腹板最小厚度;(2)提示。
[考点] 柱在节点域满足规程要求的腹板最小厚度t
w的取值。
28. 梁顶面纵筋的配置
钢筋混凝土框架结构,一类环境,抗震等级为二级,混凝土C30,中间层中间节点配筋如图所示。试问:下列何项梁顶面纵筋配置符合有关规范规程要求?
A.3
25 B.3
22
C.3
20 D.以上三种均符合要求
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.3条第3款,一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径,对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
钢筋混凝土框架结构处于一类环境,保护层厚度取20mm,取a
s=40mm,图(A—A)中上下两侧的纵筋在竖向与圆心的距离为
85(mm),柱截面的半径为
,弦长为
,钢筋直径不宜大于
。选项C满足要求。
又根据《高规》第6.3.3条第1款,梁端截面受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,选项C的配筋率
,满足《高规》第要求。
(1)一类环境;(2)抗震等级为二级;(3)梁顶面纵筋。
[考点] (1)纵筋与柱子尺寸的关系;(2)弦长的计算;(3)梁端截面受拉钢筋配筋率的限值。
29. 烟囱基本自振周期的水平地震影响系数
某混凝土烟囱(见图),抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,试验算烟囱基本自振周期的水平地震影响系数,并指出它与下列何项数值接近?
- A.0.059
- B.0.051(0.053)
- C.0.047
- D.0.035
A B C D
B
[解析] 根据《烟规》(GB 50051—2013)第5.5.1条第1款,知地震作用按照《抗规》计算;
根据《烟规》第5.5.1条第2款,钢筋混凝土烟囱的阻尼比取0.05。
烟囱1/2高度处直径
根据《荷规》(GB 50009—2012)附录F.1.2条第1款2),高度不超过150m的烟囱,
基本自振周期
查《抗规》(GB 50011—2010)表5.1.4-1,得水平地震影响系数最大值α
max=0.16;
设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,查《抗规》表5.1.4-2,得特征周期T
g=0.35s;
根据《抗规》第5.1.5条第1款,结构阻尼比ζ=0.05,
由《抗规》式(5.1.5-1),得衰减系数
,
由《抗规》式(5.1.5-3),得
阻尼调整系数
,符合《抗规》要求。
T
g=0.35s<T
1=1.24s<5T
g=5×0.35=1.75(s),根据《抗规》图5.1.5,
相应于烟囱基本自振周期的水平地震影响系数
(1)设防烈度8度;(2)基本地震加速度为0.2g;(3)第一组,场地类别为Ⅱ类;(4)基本自振周期的水平地震影响系数。
[考点] 烟囱基本自振周期的水平地震影响系数的计算。
30. 满足墙体稳定所需的厚度
假设某一字形剪力墙如图所示,层高5m,采用C35混凝土,顶部作用的垂直荷载设计值q=3400kN/m,试验算下列哪项满足墙体稳定所需的厚度t(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 由《高规》(JGJ 3—2010)第7.2.1条第3款,“三、四级剪力墙:不应小于160mm,一字形独立剪力墙底部加强部位尚不应小于180mm”。
根据《高规》第D.0.3条第1款,对于一字形剪力墙,墙肢计算长度系数β=1.0,则由《高规》式(D.0.2),得剪力墙墙肢计算长度l
0=βh=1.0×5000=5000(mm),查《混规》(GB 50010—2010)表4.1.5,得C35混凝土弹性模量
E
c=3.15×10
4N/mm
2。
根据题目,顶部作用的垂直荷载设计值
q=3400kN/m=3400N/mm
又根据《高规》式(D.0.1),
,得满足墙体稳定所需的厚度
(1)一字形剪力墙;(2)顶部作用的垂直荷载设计值;(3)满足墙体稳定所需的厚度。
[考点] (1)一字形独立剪力墙底部加强部位和厚度的下限;(2)一字形剪力墙,墙肢计算长度系数β;(3)剪力墙肢计算长度;(4)满足墙体稳定所需的厚度t≥
。
某大底盘单塔楼高层建筑,主楼为钢筋混凝土框架-核心筒,与主楼连为整体的裙房为混凝土框架结构,如图所示;本地区抗震设防烈度为7度,建筑场地为Ⅱ类。
31. 房屋主楼的高宽比取值
假定裙房的面积、刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,试问:该房屋主楼的高宽比取值与以下选项最为接近,与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.3.2条及条文说明,对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑,则房屋主楼的高宽比取值
。
如果直接取房屋高度为88m,宽度为62m,则有
,错选A。
如果取房屋高度为88m,宽度取塔楼尺寸为26m,则有
,错选C。
如果直取房屋高度包括突出屋顶构件的高度为95.5m,宽度为26m,则有
3.67,错选D。
(1)主楼连为整体的裙房为混凝土框架结构;(2)如题中图;(3)裙房的面积,刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大。
[考点] (1)房屋高度和宽度的取值与房屋面积和刚度的关系;(2)高宽比的计算。
33. 纵向钢筋配置的构造要求
假定该建筑的抗震设防类别为丙类,第13层(标高为50.3~53.2m)采用的混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB335(
)及
HPB235()①。核心筒角部边缘构件需配置纵向钢筋的范围内配置12根等直径的纵向钢筋,如图所示。试问:当纵向钢筋为下列何项数值时,才能满足最接近规程中规定的对全截面纵向钢筋配筋的构造要求?
A.12
12 B.12
14
C.12
16 D.12
18
A B C D
C
[解析] 本工程为丙类建筑,抗震设防烈度为7度,建筑场地为Ⅱ类,由《高规》(JGJ 3—2010)第3.9.1条第2款,抗震设防烈度为7度,不提高。查《高规》表3.9.3,知核心筒的抗震等级为二级;根据《高规》第7.2.15条第2款,最小配筋率为1.0%,
约束边缘构件A1=1%×[(250+300)×250+250×300]=2125(mm2)
查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得选项A、B、C、D的钢筋面积分别为1356mm2、1847mm2、2413mm2、3054mm2。
(1)丙类;(2)核心筒角部边缘构件。
[考点] (1)抗震等级的确定;(2)约束边缘构件的配筋计算。
①根据《混规》(GB 50010—2010),箍筋改用HPB300。
34. 纵向钢筋配置
假定该建筑5层以上为普通住宅,1~5层均为商场,其营业面积为12000m
2;裙房为现浇框架,混凝土强度等级采用C35,钢筋采用HRB400及
HPB235①;裙房中的中柱纵向钢筋的配置如图所示。试问:当等直径纵向钢筋为12时,其配置为下列何项数值时,才最接近规程中规定对全截面纵向钢筋配筋的构造要求?
A.12
14 B.12
16
C.12
18 D.12
20
A B C D
C
[解析] 根据《分类标准》(GB 50233—2008)第6.0.5条文说明,营业面积为12000m2>7000m2,本建筑为乙类建筑。
乙类建筑,抗震设防烈度为7度,建筑场地为Ⅱ类,由《高规》(JGJ 3—20lO)第3.9.1条第1款,应提高1度,即按照8度考虑抗震等级。查《高规》表3.9.3,知核心筒的抗震等级为一级。根据《高规》第3.9.6条,裙楼抗震等级不应低于主楼抗震等级,知裙房框架结构的抗震等级应为一级。
因采用HRB400钢筋,根据《高规》表6.4.3注2,纵筋配筋率应增加0.05%,由《高规》表6.4.3,知全截面纵向钢筋配筋面积As=(1+0.05)%×5002=2625(mm2)
查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得选项A、B、C、D的纵向钢筋的面积分别为1847mm2、2413mm2、3054mm2、3770mm2。
(1)营业面积;(2)HRB400。
[考点] (1)建筑类别的确定;(2)抗震等级的确定;(3)钢筋种类的影响;(4)构造钢筋。
①根据《混规》(GB 50010—2010),箍筋改用HPB300。
35. 柱加密区配筋的复合箍筋的直径、间距
条件同上题,柱配筋方式见图。假定柱剪跨比λ>2,柱轴压比为0.70;纵向钢筋为12
22,保护层厚30mm。试问:当柱加密区配筋的
复合箍筋②的直径、间距为下列何项数值时,才最满足规程中的构造要求?
A.
8@100 B.
10@100 C.
12@100 D.
14@100
A B C D
B
[解析] 同上题,裙房框架结构的抗震等级应为一级。由《高规》(JGJ 3—2010)表6.4.3-2,箍筋直径应大于10mm,排除选项A。
抗震等级应为一级、复合箍筋、柱轴压比为0.70,由《高规》第6.4.7条,得最小配筋特征值λ
v=0.17,
柱加密区范围内箍筋的体积配筋率
,
查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得中10钢筋的横截面面积为78.5mm
2。
(1)柱剪跨比;(2)柱轴压比;(3)保护层厚度。
[考点] 加密区范围内箍筋体积配筋率的计算。
②根据《混规》(GB 50010—2010),解答过程中箍筋改用HPB300进行计算。
36. 梁端纵向钢筋的配置
某框架结构抗震等级为一级,混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB335(
)及
HPB235(
)
①。框架梁h
0=350mm,其局部配筋如图所示。根据梁端截面底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值和截面受压区高度,试判断下列关于梁端纵向钢筋的配置中何项是正确的?
A.A
s1=3
25,A
s2=2
25 B.A
s1=3
25,A
s2=2
20
C.A
s1=A
s2=3
22 D.前三项均非正确配置
A B C D
B
[解析] 查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得3
25、2
20、2
25、3
22钢筋面积分别为1473mm
2、628mm
2、986mm
2、1140mm
2。
根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.2条第3款,抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,还不应小于0.5,
,排除选项A;
根据《高规》(JGJ 3—2010)第6.3.2条第1款,抗震设计时,计入受压钢筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度比值,抗震等级为一级,不应大于0.25。
对于选项B,
,满足《高规》要求。
对于选项C,
,不满足《高规》要求。
(1)框架结构抗震等级为一级;(2)框架梁h
0=350mm;(3)如题中图;(4)梁端截面底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值和截面受压区高度。
[考点] 抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值。
①根据《混规》(GB 50010—2010),解答过程中箍筋改用HPB300进行计算。
某6层钢筋混凝土框架结构,其计算简图如图所示,边跨梁、中间跨梁、边柱及中柱各自的线刚度分别为ib1、ib2、ic1和ic2(单位为1010N·mm),且在各层之间不变。
37. 第二层每个边柱分配的剪力
采用D值法计算在图示水平荷载作用下的框架内力。假定第二层中柱的侧移刚度(抗推刚度)
,式中h为楼层层高,且已求出用于确定第二层边柱侧移刚度D
2边的刚度修正系数α
2边=0.38,试问:第二层每个边柱分配的剪力V
边(kN)与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析]
侧移刚度(抗推刚度)
第二层每个边柱分配的剪力
(1)线刚度;(2)第二层中柱;(3)侧移刚度(抗推刚度);(4)刚度修正系数。
[考点] (1)D值法的应用;(2)每个边柱分配的剪力V
边的分配。
38. 水平荷载作用下,顶层的绝对侧移值
用D值法计算在水平荷载作用下的框架侧移。假定在图示水平荷载作用下,顶层的层间相对侧移值Δ
6=0.0127Pmm,又已求得底层侧移总刚度ΣD
1=102.84kN/mm。试问:在图示水平荷载作用下,顶层(屋顶)的绝对侧移值δ
6(mm),与下列何项数值最为接近?
- A.0.06P
- B.0.12P
- C.0.20P
- D.0.25P
A B C D
D
[解析] 顶层(屋顶)的绝对侧移值
(1)层间相对侧移值;(2)底层侧移总刚度。
[考点] (1)D值法的概念;(2)顶层(屋顶)的绝对侧移值的计算。
某地上16层商住楼,地下2层(未示出),系底层大空间剪力墙结构,如图所示(仅表示1/2,另一半对称),2~16层均布置有剪力墙,其中第①、④、⑦轴线剪力墙落地,第②、③、⑤、⑥轴线为框支剪力墙。该建筑位于7度地震区,抗震设防类别丙类,设计基本地震加速为0.15g,场地类别为Ⅱ类,结构基本自振周期1s。混凝土强度等级:底层及地下室为C250,其他层为C30;框支柱断面为800mm×900mm。
40. 横向落地剪力墙的最小墙厚
假定承载力满足要求,第一层各轴线墙厚度相同,第二层各轴线横向剪力墙厚度皆为200mm。试问:横向落地剪力墙,第一层的最小墙厚b
w(mm),应为下列何项数值时才能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)的有关要求?
提示:(1)第一层和第二层混凝土剪变模量之比
;(2)
0.056;(3)第二层全部剪力墙在计算方向(横向)的有效截面面积A=22.96m
2。
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)附录E.0.1条,
,
侧向刚度比
得A
w1≥18.08m
2,由图知墙长为8.2m,共计6道,则最小墙厚
[考点] (1)C
1的计算;(2)A
c1、A
w1、b
w的计算。
41. 底层全部框支柱承受的地震剪力标准值之和
该建筑物底层为薄弱层,1~16层总重力荷载代表值为23100kN。假定地震作用分析计算出的对应于水平地震作用标准值的底层地震剪力V=5000kN。试问:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)中有关各楼层水平地震剪力最小值的要求,底层全部框支柱承受的地震剪力标准值之和V
kc(kN)应取下列何项数值?
A B C D
C
[解析] 该建筑物底层为薄弱层,应乘以增大系数1.15。
该建筑位于7度地震区,抗震设防类别丙类,设计基本地震加速为0.15g,结构基本自振周期1s,查《高规》(JGJ 3—2010)表4.3.12,水平地震剪力系数λ=0.024。
根据《高规》式(4.3.12),承受的地震剪力标准值
根据《高规》第3.5.8条,计算出的对应于水平地震作用标准值的底层地震剪力还要乘以增大系数1.25,V
Ek2=1.25×5000=6250(kN)>V
Ek1 根据《高规》第10.2.17条,底层全部框支柱承受的地震剪力标准值之和
V
kc=20%V
Ek2=6250×20%=1250(kN)
(1)1~6层总重力荷载代表值;(2)各楼层水平地震剪力最小值的要求。
[考点] (1)各个增大系数的取用;(2)承受的地震剪力标准值的计算。
42. 柱箍筋加密区最小配筋特征值
框支柱考虑地震作用组合的轴压力设计值N=13300kN,沿柱全高配复合螺旋箍,直径为
12mm,螺距100mm,肢距200mm;柱剪跨比λ>2。试问:柱箍筋加密区最小配筋特征值λ
v应采用下列何项数值?
A B C D
B
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.9.3条,丙类建筑,7度设防,场地类别Ⅱ类,框支剪力墙高度54m<80m,抗震等级为二级。
轴压此
,沿柱全高配复合螺旋箍,根据《高规》表6.4.2注4,表6.4.2中查得轴压比限值增加0.1,由表6.4.2,知抗震等级为二级的框架部分轴压比限值为0.7+0.1=0.8,满足《高规》第6.4.2条的规定。
查《高规》表6.4.7,得最小配箍特征值λ
v=0.15。
根据《高规》第10.2.10条,一、二级框支柱的配箍特征值需提高0.02,则柱箍筋加密区最小配筋特征值λ
v=0.15+0.02=0.17。
(1)轴压力设计值;(2)柱剪跨比。
[考点] (1)抗震等级的确定;(2)实际轴压比的计算,并判断是否满足规范要求;(3)配箍特征值的查取与调查。
43. 方案设计时估算的地下室层高最大高度
假定该建筑的两层地下室采用箱基础,地下室及地上一层的折算受剪面积之比
,其混凝土强度等级同地上一层。地下室顶板没有较大洞口,可作为上部结构的嵌固部位。试问:方案设计时估算的地下室层高最大高度(m)应与下列何项数值最为接近?
提示:需特别注意,楼层剪切刚度(或简称为剪切刚度)
,K与h成反比,式中h为相应楼层的层高,本题计算所用公式中含有K与h的关系。
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)附录E.0.1条,将
代入《高规》式(E.0.1-1),
剪切刚度比应该满足
,
由图,知地上一层层高为6m,
。
(1)地下室及地上一层的折算受剪面积;(2)地下室顶板没有较大洞口;(3)提示。
[考点] (1)由剪切刚度比,导出地下室层高最大高度;(2)嵌固部位的概念。
44. 满足腹板宽厚比要求的腹板厚度
某高层钢结构,按8度抗震设防。结构设中心支撑,支撑斜杆钢材采用Q345(f
y=325N/mm
2),构件横断面如图所示。试验算并指出满足腹板宽厚比要求的腹板厚度t(mm),应与下列何项数值最为接近?
提示;按《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99—98)设计。
A B C D
A
[解析] 根据《高钢规》(JGJ 99—98)第6.4.3条,腹板宽厚此应小于或等于
,即腹板厚度
(1)8度抗震设防;(2)中心支撑;(3)Q345(f
y=325N/mm
2);(4)提示。
[考点] (1)腹板宽厚比的上限值;(2)腹板厚度和构造要求;(3)钢材种类对腹板厚度的影响。
45. 采用简化方法进行抗震计算时,烟囱底部由水平地震作用标准产生的剪力
某环形截面砖烟囱如图所示,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类;假定烟囱的基本自振周期T=2s,其总重力荷载代表值G
E=750kN。试问:当采用
简化方法①进行抗震计算时,烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力V
0(kN)与下列何项数值最为接近?
提示:(1)d
1、d
2分别为烟囱顶部和底部的外径;(2)地震影响系数α
1=[η
20.2
γ-η
1(T-5T
g)]α
max=0.0368。
A B C D
A
[解析] 假定γiXi=1.10,根据《烟规》(GB 50051—2013)第5.5.4条,烟囱底部由水平地震作用标准值产生的剪力V0=γiXiα1GE=1.1×0.0368×750=30.36(kN)
(1)砖烟囱;(2)8度、0.2g、第一组、Ⅱ类;(3)总重力荷载代表值;(4)提示。
[考点] (1)Tg、ηc参数的查取;(2)水平地震作用标准值产生的剪力;(3)地震影响系数的计算;(4)底部水平地震剪力的计算。
①根据《烟规》(FB 50051—2013)第5.5.4条文说明,取消了简化计算方法,应采用振型分解反应谱法进行计算。
47. 暗梁截面上、下的纵向钢筋
某框架-剪力墙结构,抗震等级为一级,第四层剪力墙墙厚250mm,该楼面处墙内设置暗梁(与剪力墙重合的框架梁),剪力墙(包括暗梁)采用C35级混凝土(f
t=1.57N/mm
2),主筋采用HRB335(f
y=300N/mm
2)。试问:暗梁截面上、下的纵向钢筋采用下列何组配置时,才最接近且又满足规程中的最低构造要求?
A.上、下均配2
25 B.上、下均配2
22
C.上、下均配2
20 D.上、下均配2
18
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第8.2.2条第3款,暗梁截面高度可取墙厚的2倍,暗梁的配筋可按构造配置且应符合一级框架梁相应抗震等级的最小配筋要求。
查《高规》表6.3.2-1,最小配筋率
,
暗梁截面上、下的纵向钢筋面积A
s=250×(2×250)×0.418%=522.5(mm
2)
查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,得选项A、B、C、D的纵向钢筋的面积分别为982mm
2、760mm
2、628mm
2、509mm
2。
(1)楼面处墙内设置暗梁;(2)采用C35级混凝土;(3)主筋采用HRB335。
[考点] (1)暗梁截面上、下的纵向钢筋面积的计算;(2)选筋。
48. 节点核心区箍筋的位置
抗震等级为二级的框架结构,其节点核心区的尺寸及配筋如图所示,混凝土强度等级为C40(f
c=19.1N/mm
2),主筋及箍筋分别采用HRB335(f
y=300N/mm
2)和
HPB235(fyv=210N/mm2)①,纵筋保护层厚30mm。已知柱的剪跨比大于2。试问:节点核心区箍筋的位置如下列何项所示时,才最接近且又满足规程中的最低构造要求?
A.
10@150 B.
10@100
C.
8@100 D.
8@75
A B C D
D
[解析] 根据《抗规》(GB 50011—2010)第6.3.14条框架节点核心区箍筋的最大间距和最小直径,按《高规》第6.4.3条采用最大间距为min(8d,100)=(8×22,100)=100(mm),可排除选项A;
二级框架节点核心取配筋特征值不宜小于0.10,且体积配筋率不宜小于0.5%,
选项B的体积配筋率
选项C的体积配筋率
选项D的体积配筋率
由以上可知选项D,最接近又满足《高规》中的最低要求。
(1)如题中图;(2)HRB335;(3)剪跨比大于2。
[考点] (1)框架节点核心区箍筋的最大间距和最小直径;(2)抗震等级与配筋特征值、体积配筋率。
①根据新规范,箍筋改用HPB300(f
yv=270N/mm
2)。
某带转换层的框架-核心筒结构,抗震等级为一级;其局部外框架柱不落地,采用转换梁托柱的方式使下层柱距变大,如图所示。梁、柱混凝土强度等级采用C40(ft=1.71N/mm2),钢筋采用HRB335(fyv=300N/mm2)。
49. 转换梁箍筋的配置
试问:下列对转换梁箍筋的不同配置中,其中何项最符合相关规范、规程规定的最低构造要求?
A.A
sv1=4
10@100,A
sv2=4
10@200 B.A
sv1=A
sv2=4
10@100
C.A
sv1=4
12@100,A
sv2=4
12@200 D.A
sv1=A
sv2=4
12@100
A B C D
D
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第10.2.7条第2款,抗震等级为一级的转换梁,加密区箍筋最小面积含箍率
图为4肢箍,则单肢箍筋的面积
直径d=10.4mm,加密区箍筋直径不小于10.4mm,故取12mm;非加密区箍筋间距取200mm。
采用转换梁托柱的方式使下层柱距变大,根据《高规》第10.2.8条第7款,跨中也应该加密。
(1)抗震等级为一级;(2)梁、柱混凝土强度等级;(3)钢筋采用HRB335;(4)转换梁箍筋。
[考点] (1)加密区箍筋最小面积含箍率;(2)单肢箍筋的面积A
sv1;(3)加密区箍筋直径的取值。
50. 纵向钢筋的配置
转换梁下框支柱配筋如下图所示;纵向钢筋混凝土保护层厚30mm。试问:关于纵向钢筋的配置,下列何项符合有关规范、规程的构造规定?
A.24
28 B.28
25
C.24
25 D.前三项均符合
A B C D
C
[解析] 查《混规》(GB 50010—2010)表A.0.1,选项A纵向钢筋的面积为A
s=615.8×24=14779.2(mm
2),选项B纵向钢筋的面积为A
s=490.9×28=13745.2(mm
2),选项C纵向钢筋的面积为A
s=490.9×24=11781.6(mm
2)。
选项A的纵向配筋率
,
选项B的纵向配筋率分别为
,
选项C的纵向配筋率
;
框支柱抗震等级为一级,根据《高规》(JGJ 3—2010)表6.4.3-1及注2,柱纵向钢筋最小配筋率为ρ
min=(1.1+0.1)%=1.2%,且每侧配筋率不应小于0.2%,选项A、B、C均满足要求。
再根据《高规》第10.2.11条第7款,抗震设计时,纵向钢筋间距不宜大于200mm;非抗震设计时,不宜大于250mm,且均不应小于80mm,选项B不满足要求;抗震设计时,柱内全部纵向钢筋配筋率不宜大于4.0%,选项A不满足。
(1)纵向钢筋的配置;(2)构造规定。
[考点] (1)框支柱抗震等级与纵向钢筋最小配筋率每侧配筋率的构造要求;(2)纵向钢筋间距的要求;(3)抗震设计时柱内全部纵向钢筋配筋率的上限值。
某建于非地震区的20层框架-剪力墙结构,房屋高度H=70m,如图所示。屋面层重力荷载设计值为0.8×104kN,其他楼层的每层重力荷载设计值均为1.2×104kN。倒三角形分布荷载最大标准值q=85kN/m;在该荷载作用下,结构顶点质心的弹性水平位移为u。
52. 确定其是否需要考虑重力二阶效应不利影响后,该柱的纵向水平剪力标准值的取值
假定结构纵向主轴方向的弹性等效侧向刚度EJ
d=3.5×10
9kN·m
2,底层某中柱按弹性方法计算但未考虑重力二阶效应的纵向水平剪力标准值为160kN。试问:按有关规范、规程要求,确定其是否需要考虑重力二阶效应不利影响后,该柱的纵向水平剪力标准值的取值应与下列何项数值最为接近?
- A.160kN
- B.180kN
- C.200kN
- D.220kN
A B C D
A
[解析] 根据《高规》(JGI 3—2010)第5.4.1条,
不必考虑重力二阶效应的影响,不需调整内力。该柱的纵向水平剪力标准值的取值,可直接采用未考虑重力二阶效应的纵向水平剪力标准值,即160kN。
弹性等效侧向刚度EJ
d。
[考点]
的计算及EJ
d的比较。
53. 结构在该主轴方向的弹性等效侧向刚度增大多少倍时,考虑重力二阶效应后该层
比值满足规程的要求
假定该结构横向主轴方向的弹性等效侧向刚度EJ
d=2.28×10
9kN·m
2,且EJ
d<
;又已知,某楼层未考虑重力二阶效应得到层间位移与层高之比
。若以增大系数法近似考虑重力二阶效应后,新求得的
比值,则不能满足规范、规程所规定的限值。如果仅考虑用增大EJ
d值的办法来解决,其他参数不变,试问:结构在该主轴方向的弹性等效侧向刚度最少需增大到下列何项倍数时,考虑重力二阶效应后该层的
比值才能满足规范、规程的要求?
提示:(1)从结构位移增大系数考虑;(2)
。
A B C D
C
[解析] 根据《高规》(JGJ 3—2010)第3.7.3条,
根据《高规》第5.4.3条,对框剪结构采用式(5.4.3-3),
(1)弹性等效侧向刚度EJ
d;(2)EJ
d<
;(3)层间位移与层高之比;(4)仅考虑用增大EJ
d值的办法来解决;(5)提示。
[考点] (1)重力二阶效应的概念;(2)增大EJ
d值以调整
比值。
54. 满足规程要求的最大层高
某13层钢框架结构,箱形方柱截面如图所示;抗震设防烈度为8度;回转半径i
x=i
y=173mm,钢材采用Q345(f=300N/mm
2,f
y=325N/mm
2)。试问:满足规程要求的最大层高h(mm)应最接近于下列何项数值?
提示:(1)按《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 99—98)设计;(2)柱子的计算长度取层高h。
A B C D
C
[解析] 根据《高钢规》(JGJ 99—98)第6.3.6条,按照7度及以上抗震设防的结构,柱长细比不应大于
,
即
,则满足规程要求的最大层高
。
(1)回转半径;(2)钢材采用Q345。
[考点] (1)钢材材料的取值;(2)回转半径的概念;(3)最大层高的计算。