某单跨钢筋混凝土厂房,柱距为12m,在吊车梁上行驶两台重级工作制的软钩桥式吊车,起重量Q=50/10t,小车重Q1=15t,吊车桥架跨度LK=28m,最大轮压标准值Pk,max=470kN,一台吊车的轮压分布如下图所示。设计使用年限为50年,结构安全等级二级。
3. 试问,由吊车竖向荷载产生的吊车梁最大竖向弯矩设计值M(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析]
如下图1所示,1根吊车梁只能布置三个车轮,其合力∑P
k与中间车轮之间的距离为x:
图1
将合力∑P
k与中间车轮对称布置在梁中点两侧,如下图所示,则中间车轮轮下C处截面吊车梁弯矩最大:
图2
M
ck=R
A×6.6165-P
k×5.25=2676.43kN·m
根据《建筑结构荷载规范》6.3.1条,取动力系数为1.1,可变荷载分项系数为1.4,则:
M
c=1.1×1.4×M
ck=4121.70kN·m
在7度抗震设防区拟建一栋6层现浇钢筋混凝土框架结构办公楼,丙类建筑,Ⅱ类场地,建筑总高度32m,其中首层层高为4.5m,其余各层为3.6m,其结构平面图如下图所示,所有框架柱截面尺寸为600mm×600mm,框架梁沿x方向截面尺寸为400mm×700mm,沿y方向截面尺寸为300mm×600mm,各楼层沿x方向的侧向刚度值见下表。梁、柱均采用C30混凝土。
各楼层侧向刚度值 |
楼层 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
抗侧向刚度(kN/m) | 3.512×106 | 4.182×106 | 4.121×106 | 2.215×106 | 4.260×106 | 4.215×106 |
6. 若水平地震作用沿x方向,计算得到首层柱KZ1的柱顶节点处:节点上、下柱端弯矩计算值分别为400kN·m,600kN·m,节点沿x方向的框架梁的组合弯矩计算值的最大值(顺时针或逆时针方向)为500+550=1050kN·m;柱KZ1的柱底弯矩计算值为750kN·m,试问,柱KZ1的地震剪力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》11.1.3条表11.1.3:
丙类建筑、Ⅱ类场地、7度,H=32m,故框架抗震等级为二级。
由规范11.4.1条:
∑M
c=1.5∑M
6=1.5×1050=1575kN·m>400+600=1000kN·m
故柱顶弯矩值:
由规范11.4.2条:
由规范11.4.3条:
=708.2kN
7. 若水平地震地作用沿x方向,第三层柱KZ4处于小偏心受拉,其纵向钢筋采用HRB500级钢筋,其计算配筋为2200mm
2,试问,下列何项配筋满足规范的要求且最经济合理?
A.12
16
B.12
18
C.12
20
D.12
22
A B C D
B
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》11.4.13条:
A
s=1.25×2200=2750mm
2 由规范表11.4.12-1,框架结构,边柱,则:ρ
s,min=0.8%
A
s,min=0.8%×600×600=2880mm
2 故:A
s≥2880mm
2,选12
18(A
s=3054mm
2),满足
8. 首层框架柱KZ3,其配筋如下图,箍筋采用HPB300级钢筋(f
yv=270N/mm
2),试问,箍筋配置应为下列何项?
A.
8@100/200
B.
8@100
C.
10@100/200
D.
12@100/200
A B C D
B
[解析]
由上小题可知,框架抗震等级为二级。
柱KZ3为角柱,根据《混凝土结构设计规范》11.4.14条,其箍筋应沿全高加密,故选B项。
对于框架角柱,如题目中所示,KZ3、KZ5、KZ6、KZ7、KZ8均为角柱,但是KZ4不是角柱,应特别注意。
某大梁如下图所示,截面b×h=600mm×13200mm,支座宽2700mm,净跨ln=15.7m,支座中心线距离lc=18.4m,离支座中心线6m处对称作用一个集中荷载,其设计值F=14000kN,全跨作用恒载设计值g=150kN/m,跨中6.4m范围内作用活荷载设计值q=200kN/m。该梁采用C30混凝土,纵向钢筋HRB400级,竖向和水平向分布钢筋采用HRB335级。
9. 试问,该梁在该荷载作用下产生的跨中弯矩设计值M(kN·m),与下列何项数值最为接近?
- A.72000
- B.73000
- C.74000
- D.75000
A B C D
C
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》2.1.12条:
l
c=18.4m,1.15l
n=1.15×15.7=18.06m,故取l
0=18.06m
l
0/h=18.06/13.2=1.368<2.0,故属于深梁
10. 若M=75000kN·m,所需最小纵向受拉钢筋A
s(mm
2),与下列何项数值最为接近?
- A.22000
- B.22500
- C.22800
- D.23000
A B C D
C
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》G.0.2条:
l
0/h<2.0,跨中截面a
s=0.1h=0.1×13200=1320mm
h
0=h-a
s=0.9h=11880mm
假定x=0.2h
0=0.2×11880=2376mm,由规范式(G.0.2-3)、式(G.0.2-2):
z=α
d(h
0-0.5x)=0.855×(11880-0.5×2376)=9142mm
由规范式(G.0.2-1):
A
s=22789mm
2,由规范式(6.2.10-2)求x:
mm
复核最小配筋率:
所以取A
s=22789mm
2。
11. 若该梁不允许出现裂缝,且V
K≤0.5f
tkbh
0,梁水平分布筋间距为150mm,则该梁水平分布筋截面面积A
sb(mm
2),与下列何项数值最接近?
A B C D
A
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》G.0.10条、G.0.12条,S
v=150mm:
,则:
A
sh≥0.2%bs
v=0.2%×600×150=180mm
2
某先张法预应力混凝土构件,配有预应力钢筋为若干根,单根为7股钢绞线,其公称直径d为15.2mm,fptk=1860N/mm2,fpy=1320N/mm2,放松时预应力钢筋的有效预应力σpe=700N/mm2,混凝土强度等级为C50,骤然放松时混凝土立方抗压强度f'cu为C40。 某牛腿与钢柱连接角焊缝如下图所示,静力荷载设计值N=35kN,偏心距e=350mm,焊脚尺寸hf1=8mm,hf2=6mm。钢材用Q235,焊条用E43型、手工焊。
由两个I25a组成的缀条式格构柱的整体式柱脚,如下图所示。柱分肢中心之间的距离为220mm,锚栓孔径d为60mm。柱作用于基础的压力设计值为500kN,弯矩设计值为130kN·m。钢材用Q235,E43型焊条。
18. 试问,锚栓应选择下列何项才能满足要求?
- A.M24(d=24,Ae=2.45cm2)
- B.M30(d=30,Ae=5.61cm2)
- C.M36(d=36,Ae=8.17cm2)
- D.M42(d=42,Ae=11.21cm2)
A B C D
D
[解析]
σ
min=2.273-7.091<0,故柱脚锚栓受拉力。
如下图所示,计算锚栓的拉力T:
L
0=500-(140+30)=330mm,反力的合力R作用点与柱脚中点之间的距离e:
对基础反力的合力R取矩,∑M
R=0:
一个锚栓有效面积:
选M42(A
e=1121mm
2),满足。
21. 某一焊接实腹工字形吊车梁,材料用Q345钢,承受动力荷载重复作用,应力变化的循环次数n=4×10
6。其上翼缘与腹板采用自动焊,二级T形对接和角接组合焊缝,下翼缘与水平桁架连接并有螺栓孔,试问,该吊车梁翼缘分别在焊接处、螺栓孔处主体金属的容许应力幅值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
- A.121.0;93.4
- B.128.0;98.4
- C.93.4;121.0
- D.98.4;128.0
A B C D
A
[解析]
查《钢结构设计规范》附表E:
上翼缘与腹板的焊接,属项次5,类别2;
下翼缘螺栓孔处,属项次18,类别3。
查《钢结构设计规范》表6.2.1:
上翼缘焊接处的[Δσ]:
下翼缘螺栓处的[Δσ]:
某三跨单层框架横剖面如下图所示,柱与基础铰接,与横梁刚接。柱顶在纵向(平面外)有支撑体系。钢材用Q235。梁、柱截面特性见下表。
梁柱截面特性 |
截面特性 | A(cm2) | Ix(cm4) | Wx(cm3) | ix(cm) | iy(cm) |
梁HN596×199×10×5 | 121.2 | 69300 | 2330 | 23.9 | 4.04 |
边柱HM390×300×100×16 | 136.7 | 38900 | 2000 | 16.9 | 7.26 |
中柱HM440×300×11×18 | 157.4 | 56100 | 2550 | 18.9 | 7.18 |
22. 柱AB平面内计算长度(mm),与下列何项数值最为接近?
- A.4500
- B.9000
- C.10800
- D.12290
A B C D
C
[解析]
柱顶:
柱底:K
2=0
有侧移框架柱,查《钢结构设计规范》附表D-2,μ=2.40
柱平面内:l
0x=μl=2.40×4.5=10.8m
23. 柱AB平面外的轴心受压稳定系数φ
y,与下列何项数值最为接近?
- A.0.875
- B.0.797
- C.0.695
- D.0.605
A B C D
B
[解析]
根据《钢结构设计规范》5.1.2 1条:
平面外:l
0y=l
0=4.5m,
轧制H型钢,b/h=300/390=0.77<0.8,查规范表5.1.2-1,对y轴属b类截面;查规范附录C-2,φ
y=0.797
24. 柱AB承受的内力设计值为:N=-174.2kN(压力)、M=386.6kN·m,当按弯矩作用平面内的稳定性验算时,其构件上的最大压应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:N
'EX=4781kN。
- A.204.3
- B.196.8
- C.190.1
- D.214.6
A B C D
A
[解析]
由前述计算结果,平面内:l
0x=10.8m,
b/h=300/390=0.77<0.80,对x轴属a类,查规范附表C-1,取φ
x=0.867
有侧移框架,由规范5.2.2条,取β
mx=1.0:
25. 柱CD承受的内力设计值为:N=-310kN(压力),M=486kN·m,当按弯矩作用平面外的稳定性验算时,其构件上的最大压应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
- A.151.1
- B.158.7
- C.165.4
- D.169.1
A B C D
A
[解析]
中柱CD平面外:l
0y=4.5m,
轧制H型钢,b/h=300/440=0.68<0.8,查规范表5.1.2-1,
对y轴属于b类截面;查规范附表C-2,φ
y=0.793
由《钢结构设计规范》5.2.2条第2款,柱底M
1=0:
根据b/h值,查规范表5.1.2-1,确定截面类型。
某简支工作平台主梁,采用焊接I字形截面,用Q235钢,E43焊条。平台刚性铺板可保证梁的整体稳定性,且梁的上翼缘扭转变形受到约束。平台梁受力如下图所示,集中荷载设计值P=180kN,梁自重标准值gk=1.4kN/m。I字形梁截面特性:Ix=2.66×109mm4,Wx=5.17×106mm3。
26. 考虑梁腹板屈服后强度,区格的抗剪承载力V
u(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析]
根据《钢结构设计规范》4.4.1条第2款:
a/h
0=2500/1000=2.5>1.0
由规范式(4.3.3-3e):
由规范式(4.4.1-6c):
27. 考虑梁腹板屈服强度,梁截面的抗弯承载力M
eu(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
梁受压翼缘扭转受到约束,由《钢结构设计规范》式(4.3.3-2d):
由规范式(4.4.1-5b):
ρ=1-0.82(λ
b-0.85)=1-0.82×(0.942-0.85)=0.925
,取γ
x=1.05由规范式(4.4.1-3):
M
eu=γ
xα
eW
xf=1.05×0.989×5.17×10
6×215=1154.3kN·m
某单层房屋的山墙尺寸如下图所示,刚性方案,山墙与屋盖拉结,山墙的横墙间距为15m,两中间壁柱问的山墙上开门洞宽度为4m,高度为3.6m;壁柱与横墙间的山墙上开窗洞宽度为2m,高度为2.4m。山墙采用M15混凝土普通砖、Mb5混合砂浆砌筑。基础顶面至壁柱顶的高度为11m。砌体施工质量控制等级为B级。
30. 该山墙整片墙的高厚比验算式(
),其左右端项,与下列何项数值最为接近?
- A.15.94<18.89
- B.15.94<24
- C.21.38>18.89
- D.21.38<24
A B C D
A
[解析]
根据《砌体结构设计规范》4.2.8条:
b
f=15004-500=2000mm=2m
故取b
f=2m,A=370×740+(2000-370)×240=6.65×10
5mm
2 h
T=3.5i=514.5mm
刚性方案,2H=22m>s=15m>H=11m,查规范表5.1.3,则:
H
0=0.4s+0.2H=0.4×15 4-0.2×11=8.2m
μ
1=1.0,
31. 该山墙壁柱间墙高厚比验算式(
),其左右端项,与下列何项数值最为接近?
- A.12.5<16.8
- B.12.5<16.32
- C.15.1<16.8
- D.15.1<16.32
A B C D
A
[解析]
s=5m<H=11m,刚性方案,由《砌体结构设计规范》表5.1.3,H
0=0.6s=0.6×5=3.0m
μ
1=1.0,
,取μ
2=0.7
复核μ
2值是否小于0.7,当μ
2<0.7时,取μ
2=0.7。
32. 某悬壁水池,池壁高H,壁厚500mm,采用M10烧结普通砖及M7.5水泥砂浆砌筑,水的荷载分项系数取1.2,γ
c=10kN/m
3。砌体施工质量控制等级为B级,结构安全等级为二级。试确定水池壁高H(m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析]
查《砌体结构设计规范》表3.2.2,f
tm=0.14MPa,f
v=0.14MPa
M7.5水泥砂浆,对f
tm和f
v均不调整。
沿池壁取1m宽板带计算:
(1)受弯计算,由规范式(5.4.1):
解得:H≤1.43m
(2)受剪计算,由规范式(5.4.2):
解之得:H≤2.79m
故最终取H≤1.43m。
某两跨无吊车房屋为弹性方案,处于室内正常环境,边柱截面为620mm×990mm的组合砖柱,如下图,柱从基础顶面至柱顶的高度为8m,承受轴向力设计值N=331kN,沿长边方向的偏心距e=665mm。采用MU10烧结普通砖,M7.5混合砂浆,C20混凝土,纵筋采用HRB335级钢筋。砌体施工质量控制等级B级,结构安全等级二级。取。
34. 柱采用对称配筋(
),试确定柱的纵向受压钢筋配置
),为下列何项数值时才能满足要求,且较为经济合理。
A.4
16
B.4
18
C.4
20
D.4
22
A B C D
C
[解析]
由《砌体结构设计规范》8.2.4条:
假定为大偏压,对称配筋。并假定混凝士受压高度x≤h
c=120mm,则:
由规范式(8.2.4-1):
331×10
3=1.69×240x+9.6×380x
解之得:x=82mm<120mm,且<ξ
bh
0=0.44×955=420mm
故原假定成立。
代入规范式(8.2.4-3):
1.69×4860960+9.6×7696520+300A
s×(241-1161)=0
解之得:
复核最小配筋率,根据规范8.2.6条第3款:ρ
单,min=0.2%
一侧钢筋,
选用4
20(A
s=1250mm
2),满足
最后应复核最小配筋率。
35. 某钢筋混凝土雨篷的尺寸如下图所示,采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑。雨篷板自重(包括粉刷)为5kN/m,楼盖传给雨篷板的恒载标准值g
k=8kN/m。施工检修荷载F
k按《建筑结构荷载规范》规定取值。设计使用年限为50年。试问,该雨篷倾覆力矩设计值M
ov(kN·m)、抗倾覆力矩设计值M
r(kN·m),与下列何组数值最为接近?
- A.Mov=3.23;Mr=3.81
- B.Mov=3.61;Mr=3.81
- C.Mov=3.23;Mr=4.85
- D.Mov=3.13;Mr=4.85
A B C D
A
[解析]
根据《建筑结构荷载规范》5.5.1条,取F
k=1.0kN
根据《砌体结构设计规范》7.4.2条:
l
1=240mm<2.2h
b=396mm,x
0=0.13l
1=0.13×240=31mm
倾覆力矩:
抗倾覆力矩:
M
r=0.8×[(3.02×3.5-1.5
2-0.75
2)×0.24×19
=3.81kN·m
某单跨五层商店一住宅的局部平面与剖面、楼(屋)盖荷载标准值及各层门洞尺寸如下图(a)所示,楼板厚度为120mm。托梁b×hb=300mm×850mm,采用C30混凝土,纵筋为HRB335级,箍筋为HPB300级(fyv=270N/mm2);墙体厚度240mm,采用MU15混凝土普通砖,计算高度范围内墙体为Mb10混合砂浆,其余墙体为Mb5混合砂浆。顶梁bt×ht=240mm×370mm,托梁抹灰厚15mm,抹灰的重度为17kN/m3。砌体施工质量控制等级为B级,设计使用年限为50年,结构安全等级二级。砖墙自重为18kN/m3,不计门框自重。
(a)
(b)
36. 若墙梁荷载的基本组合由永久荷载控制,试问,作用在托梁顶面上的荷载设计值Q
1(kN/m)、集中荷载F
1(kN),及作用在墙梁顶面上的荷载设计值Q
2(kN/m),应与下列何项数值最为接近?
提示:墙梁顶面以上集中荷载化为均布荷载考虑。
- A.Q1=30.8,F1=26.3,Q2=109.1
- B.Q1=21.8,F1=26.3,Q2=109.1
- C.Q1=30.8,F1=26.3,Q2=155.9
- D.Q1=21.8,F1=26.3,Q2=155.4
A B C D
C
[解析]
根据《砌体结构设计规范》7.3.3条、7.3.4条:
l
n=7-0.5=6.5m,l
c=7m,1.1l
n=1.1×6.5=7.15m,取l
0=7m
(1)作用在托梁顶面上的荷载设计值
集中荷载 F
1=19.5×1.35=26.33kN
托梁自重 1.35×[0.3×0.85×25+(0.3+0.85×2)×0.015×17]=9.29kN/m
二层楼盖 1.4×0.7×8+1.35×10=21.34kN/m
Q
1=9.294-21.34=30.63kN/m
(2)作用在墙梁顶面上的荷载设计值
墙体自重:
三层及三层以上楼盖屋盖:
1.4×0.7×(8×3-2.8)+1.35×(10×3+15)=87.014kN/m
三层及三层以上集中荷载转化为均布荷载:
1.35×19.5×3/7=11.28kN/m
Q
2=57.59+87.014+11.28=155.88kN/m
37. 若墙梁上荷载设计值为:Q
1=32kN/m,F
1=26kN,Q
2=210kN/m,试问,托梁跨中截面弯矩M
b(kN·m)和轴向拉力N
bt(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.Mb=900;Nbt=510
- B.Mb=900;Nbt=530
- C.Mb=850;Nbt=510
- D.Mb=850;Nbt=530
A B C D
A
[解析]
根据《砌体结构设计规范》7.3.6条:
38. 条件同第二小题,托梁A支座边剪力设计值(kN),与下列何项数值最接近?
A B C D
B
[解析]
根据《砌体结构设计规范》7.3.8条:
V
b=V
1+β
vV
2=120.8+0.7×682.5=598.55kN
39. 使用阶段墙梁的墙体受剪承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:b
f=1680mm。
A B C D
D
[解析]
根据《砌体结构设计规范》7.3.9条:
,ξ
1=1.5;多层有洞口,ξ
2=0.9;
×2.31×240×2860
=801.2kN
40. 条件同第二小题,施工阶段托梁承载力验算当不考虑施工荷载时,托梁跨中截面弯矩设计值(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析]
施工阶段作用在托梁上的均布荷载,根据《砌体结构设计规范》7.3.4条第2款3)规定:
,故取h=2.4m
在计算弯矩M
1、剪力V
1时,应计入集中荷载F
1产生的弯矩、剪力。
由于洞口高度2.4m大于l
0/3,故应取h=2.4m进行计算;若洞口高度小于l
0/3,则应取h=l
0/3进行计算。