西藏拉萨市某中学拟建一栋6层教学楼,采用钢筋混凝土框架结构,平面及竖向均规则。各层层高均为3.4m,首层室内外地面高差为0.45m。建筑场地类别为Ⅱ类。
提示:按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)解答。 某钢筋混凝土不上人屋面挑檐剖面如下图所示。屋面按混凝土强度等级采用C30。屋面面层荷载相当于150mm厚水泥砂浆的重量。板受力钢筋的混凝土保护层厚度c=20mm。梁的转动忽略不计。
3. 假设板顶按受弯承载力要求配置的受力钢为为HRB400级
12@150,试问,该悬挑板的最大裂缝宽度ω
max(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
根据《建筑结构荷载规范》5.3.1条,取q
k=0.5kN/m
2,取
;由《混凝土结构设计规范》7.1.2条、7.1.3条:
4. 假设挑檐根部按荷载的标准组合时计算的弯矩值M
k=18.5kN·m,按荷载的准永久组合时计算的弯矩值M
q=16.0kN·m,荷载的准永久组合作用下受弯构件的短期刚度B
s=2.4×10
12N·mm
2,考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数取为1.2。试问,该悬挑板的最大挠度(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》7.2.2条:
5. 假设挑檐板根部每米板宽的弯矩设计值M=23kN·m,采用HRB335级钢筋,试问,每米板宽范围内按受弯承载力计算所需配置的钢筋截面面积A
s(mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:a
s=25mm,受压区高度按实际计算值确定。
A B C D
D
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》6.2.10条:
复核最小配筋率:
ρ
min=max(0.2%,0.45f
t/f
y)=max(0.2%,0.45×1.43/300)=0.2145%
A
s,min=0.2145%×1000×150=322mm
2<A
s=648.7mm
2,满足
应注意的是,计算系数ρ
te、A
te、α
cr的取值。
应复核最小配筋率,《混凝土结构设计规范》表8.5.1作了规定。
某钢筋混凝土多层框架结构的中柱,剪跨比λ>2,截面尺寸及计算配筋如下图所示,抗震等级为四级,混凝土强度等级为C30,考虑水平地震作用组合的底层柱底轴向压力设计值N1=300kN,第二层柱底轴向压力设计值N2=225kN,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋(,fy=360N/mm2),箍筋采用HPB300级钢筋(,fyv=270N/mm2)。取,ξb=0.518。
6. 若该柱为底层中柱,经计算可按构造要求配置箍筋,试问,该柱加密区和非加密区箍筋的配置,选用下列何项才能符合规范要求?
A.
6@100/200
B.
6@90/180
C.
8@100/200
D.
8@90/180
A B C D
D
[解析]
抗震四级、多层,查《混凝土结构设计规范》表11.4.12-2;
加密区箍筋间距:s≤rain(8d,100)=min(8×12,100)=96mm;箍筋直径,d≥8mm。
由规范11.4.18条:
非加密区箍筋间距:s≤15d=15×12=180mm
故选用
8@90/180。
7. 试问,当计算该底层中柱下端单向偏心受压的抗震受弯承载力设计值时,对应的轴向压力作用点至受压区纵向钢筋合力点的距离
(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析]
查《混凝土结构设计规范》表11.1.6,取γ
RE=0.75
故属于大偏压。
由《混凝土结构设计规范》6.2.17条、6.2.14条:
则:
=379.4mm
8. 若该柱为第二层中柱,其柱底轴向压力作用点至受压区纵向钢筋合力点的距离
=440mm,试问,该柱下端按单向偏心受压计算时的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《混凝土结构设计规范》6.2.17条、6.2.5条:
同上题可知,取γ
RE=0.75
N
2=225kN<N
b=1540.8kN
故属于大偏压。
则:e
0=580mm
M=Ne
0=225×0.58=130.5(kN·m)
9. 若该柱为第二层中柱,已知框架柱的反弯点在柱的层高范围内,二层柱净高H
n=3.0m,箍筋采用
6@90/180。试问,该柱下端的斜截面抗震受剪承载力设计值V(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:γ
RE=0.85,斜向箍筋参与计算时,取其在剪力设计值方向的分量。
A B C D
D
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》11.4.7条:
N=225kN<0.3f
cA=0.3×14.3×400×400=686.4kN,故取N=225kN
,取λ=3
截面条件复核,由规范11.4.6条:
故取V
u=201.18kN
底层框架柱柱根,查《混凝土结构设计规范》表11.4.12-2,箍筋直径d≥8mm。
复核轴压比μ
N值,从而确定
γRE值。此外,在运用规范式(6.2.14)时,抗震设计,还应在公式右边乘以
。
应注意的是,计算参数λ、N的取值。同时,应复核截面条件。
非抗震设计的某板柱结构顶层,如下图所示,钢筋混凝土屋面板板面均布荷载设计值为12.5kN/m2(含板自重),混凝土强度等级为C40,板有效计算高度h0=140mm,中柱截面尺寸为700mm×700mm,板柱节点忽略不平衡弯矩的影响。图中α=30°。弯起钢筋采用HRB335级钢筋。
10. 当不考虑弯起钢筋作用时,试问,板受柱冲切控制的柱轴向压力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析]
根据《混凝土结构设计规范》6.5.1条:
故取η=0.9167;取β
h=1.0
F
0-(700+2h
0)
2×10
-6×12.5≤0.7β
hf
tηu
mh
0 =0.7×1×1.71×0.9167×3360×140×10
-3 即:F
0≤0.98
2×12.5+516.165=528.17kN
某单层工业厂房为钢结构,厂房柱距18m,设置有两台重级工作制的软钩吊车,吊车每侧有4个车轮,最大轮压标准值Pk,max=360kN,吊车轨道高度hR=150mm,每台吊车的轮压分布图,如下图(a)所示。吊车梁为焊接工字形截面,如图(b)所示。采用Q345-C钢制作,焊条采用E50型。
18. 在吊车最大轮压作用下,试问,吊车梁在腹板计算高度上边缘的局部承压应力设计值(N/mm
2),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》4.1.3条:
l
z=a+5h
y+2h
R=50+5×45+2×150=575mm
;由《建筑结构荷载规范》6.1.1条条文说明、6.3.1条,取动力系数为1.1。
19. 假定吊车梁采用突缘支座,支座端板与吊车梁腹板采用双面角焊缝连接,焊缝高度h
f=10mm,支座剪力设计值V=3200kN,试问,该角焊缝的剪应力设计值(N/mm
2),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》4.3.7条、7.1.3条:
l
w=2425-2h
f=2425-2×10=2405mm
21. 厂房排架计算时,假定每台吊车同时作用,试问,柱牛腿由吊车荷载引起的最大竖向应力标准值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析]
柱的反力影响线图。见下图所示。
则:
由《建筑结构荷载规范》6.2.2条,取折减系数为0.95。
=0.95×5.8667×360=2006.4kN
重级工作制吊车,根据《建筑结构荷载规范》6.1.1条条文说明,属于A6、A7工作级别,故其动力系数为1.1。本题目求设计值,故应乘以分项系数1.4。
突缘支座,角焊缝的剪应力沿腹板呈均匀分布,故不受60h
f的限制。
应注意I
nx=W
nx·y
1,腹板与子翼缘连接处y
腹≠y
1。
排架分析与计算,当为多台吊车时,竖向荷载和水平荷载应乘以折减系数。
某平台钢柱的轴心压力设计值N=3200kN,柱的计算长度l0x=6m,l0y=3m,采用焊接工字形截面,截面尺寸如下图所示,翼缘钢板为剪切边,每侧翼缘板上有两个直径d0=24mm的螺栓孔,钢柱采用0235-B钢,采用E43型焊条。
23. 假定柱腹板不增设加劲肋加强,且已知腹板的高厚比不符合要求,试问,强度计算时,该柱最大压应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
根据《钢结构设计规范》5.4.6条,取腹板两侧高度各为:
A
n=2×(400×20+200×10)-4×24×20=18080mm
2 本题目λ
x与λ
y比较接近,各自属于不同类截面,故应分别查规范附录表确定φ
x、φ
y,再取较小值;同时,稳定性计算,应取毛截面面积A进行计算。
强度计算,应取净截面面积A
n进行计算。
某钢平台承受静荷载,支撑与柱的连接节点如下图所示,支撑杆的斜向拉力设计值N=680kN,采用Q235-B钢,E43型焊条。
25. 支撑拉杆为双角钢2L100×10,角钢与节点板采用两侧角焊缝连接,角钢肢背焊缝h
f=10mm,肢尖焊缝h
f=8mm,试问,角钢肢背的焊缝连接长度(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析]
根据《钢结构设计规范》7.1.3条:
等边角钢的分配系数:k
1=0.7
=232.5mm<60h
f=600mm
>8h
f=80mm
26. 节点板与钢柱采用双面角焊缝连接,取焊缝高度h
f=8mm,试问,焊缝连接长度(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析]
倾面角焊缝:
根据《钢结构设计规范》7.1.3条及倾面角焊缝计算规定:
=372mm<60h
f=480mm
>80h
f=64mm
27. 假设节点板与钢柱采用V型剖口焊缝,焊缝质量等级为二级,试问,焊缝连接长度(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
对接焊缝二级,查《钢结构设计规范》表3.4.1-3,取
根据《钢结构设计规范》7.1.2条:
受拉计算:
受剪计算:
故取l=296mm
应注意复核l
w<60h
f,l
w>8h
f。也可将N分解为正向拉力N
x,倾向剪力N
y进行计算,再由下式:
求解出l
w值。
本题目对按焊缝承受拉应力、剪应力作用。
某单层单跨有吊车砖柱厂房,剖面如下图所示,砖柱采用MU15烧结普通砖,M10混合砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级为B级,屋盖为装配式无檩体系,钢筋混凝土屋盖,柱间无支撑,静力计算方案为弹性方案,荷载组合应考虑吊车作用。
30. 当对该变截面柱上段柱垂直于排架方向的高厚比按公式
进行验算时,试问,其公式左右端数值与下列何项数值最为接近?
- A.6<17
- B.6<22
- C.8<22
- D.10<17
A B C D
C
[解析]
弹性方案、无柱间支撑、考虑吊车作用,根据《砌体结构设计规范》表5.1.3及注2的规定:
H
u=2.5m
H
0=1.25×1.25H
u=1.25×1.25×2.5=3.906m
H
0/h=3.906/0.49=7.97
查规范表6.1.1及6.1.1条注3的规定:
[β]=1.3×17=22.1
31. 当对该变截面柱下段柱排架方向的高厚比按公式
进行验算时,试问,其公式左右端数值与下列何项数值最为接近?
- A.8<17
- B.8<22
- C.10<17
- D.10<22
A B C D
A
[解析]
根据《砌体结构设计规范》表5.1.3:
H
l=5.0m
H
0=1.0H
l=5.0m,
32. 假设轴向力沿排架方向的偏心距e=155mm,变截面柱下段柱的计算高厚比β=7,试问,变截面柱下段柱的偏心受压承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析]
e/h=155/620=0.25,β=7.0
查《砌体结构设计窥范》附录表D.0.1-1,取
A=0.49×0.62=0.3038m
2>0.3m
2,则:
N
u=φfA=0.435×2.31×490×620=385.3kN
应注意排架平面内、平面外,《砌体结构设计规范》表5.1.3及注的规定。
应注意柱截面面积等对f的影响。
某抗震设防烈度为7度的多层砌体结构住宅,底层某道承重横墙的尺寸和构造柱的布置如下图所示,墙体采用MU10烧结普通砖,M7.5混合砂浆砌筑,构造柱GZ截面尺寸为240mm×240mm,采用C20混凝土,纵向钢筋为HRB335级钢筋412,箍筋采用HPB300级(fyv=270N/mm2)6@200。砌体施工质量控制等级为B级,在该墙墙顶作用的竖向恒荷载标准值为200kN/m,活荷载标准值为70kN·m,不考虑本层墙体自重。
提示:按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)计算。34. 假设砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数ξ
N=1.6,该墙体的截面抗震受剪承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析]
f
vE=ζ
Nf
v=1.6×0.14=0.224MPa
根据《建筑抗震设计规范》7.2.7条第3款:
横墙:A=240×(36004-33004-36004-240)=2577600mm
2 A
c=2×240×240=115200mm
2 A
c/A=115200/2577600=0.04<0.15,取A
c=115200mm
2 取ζ
c=0.4;η
c=1.0;抗震规范表5.4.2,γ
RE=0.90;A
sh=0
35. 假设题图所示墙体中不设置构造柱,砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数ξ
N=1.6,该墙体的截面抗震受剪承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析]
查《建筑抗震设计规范》表5.4.2,取γ
RE=1.0;f
vE=ζ
Nf
v=1.6×0.14=0.224MPa
由《建筑抗震设计规范》7.2.7条第1款:
在计算σ
0时,根据《建筑抗震设计规范》表7.2.6注的规定,应取对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力,其分项系数γ
G=1.0。
γ
RE的取值,应按《建筑抗震设计规范》表5.4.2采用。
某住宅楼的钢筋砖过梁净跨ln=1500mm,墙厚240mm,立面见下图所示,采用MU10烧结多孔砖,M10混合砂浆砌筑。过梁底面配筋采用HRB335级钢筋310,锚入支座内的长度为250mm,多孔砖砌体自重18kN/m3。砌体施工质量控制等级为B级,在离窗口顶800mm高度处作用有楼板传来的均布恒荷载标准值qk=11kN/m,均布活荷载标准值qk=6kN/m。设计使用年限为50年,结构安全等级为二级。
37. 试确定该过梁承受的最大均布荷载设计值(kN/m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析]
根据《砌体结构设计规范》7.2.2条:
h
w=800mm<l
n=1500mm,应计入楼板荷载。
,应进入500mm墙体载荷。
可变荷载控制:q
1=1.2×(11+18×0.5×0.24)+1.4×6=24.192kN/m
永久荷载控制:q
2=1.35×(11+18×0.5×0.24)+1.4×0.7×6=23.646kN/m
故取q=q
1=24.192kN/m
39. 该过梁的受剪承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:砌体强度设计值调整系数γ
a=1.0
A B C D
B
[解析]
查《砌体结构设计规范》表3.2.2,取f
v=0.17MPa
由提示可知,不考虑γ
a,取f
v=0.17MPa
由《砌体结构设计规范》7.2.3条第2款、5.4.2条:
应分别按可变荷载控制、永久荷载控制进行计算q值。
当考虑f
v的调整时,则:
A=bh=0.24×0.8=0.192m
2,γ
a=A+0.7=0.892
f
v=γ
af
v=0.892×0.17=0.15164MPa