单项选择题 某单层大跨物流仓库采用柱间支撑抗侧力体系,构件安全等级均为二级,其空间网架屋盖中柱为钢筋混凝土构件,其截面尺寸、配筋及柱顶支座如下图(Z)所示,混凝土强度等级C30,纵向受力钢筋HRB500。
图(Z)
1. 假定,网架支座对中柱柱顶作用的局部压力均匀分布,按素混凝土构件进行柱顶局部受压验算。试问,当不考虑锚栓开孔对柱钢筋的影响时,网架支座作用下柱顶混凝土的局部受压承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?______
A B C D
C
[考点] 素混凝土局部受压的强度提高系数按《混规》式(6.6.1-2)计算,局部受压
[解析] 按素混凝土计算混凝土的局部受压承载力设计值,应按《混规》第D.5.1条计算。
(1)计算混凝土局压的强度提高系数
(2)计算混凝土局部受压承载力设计值
ωβ
lf
ccA
l=1.0×1.75×(0.85×14.3)×400×400=3403.4×10
3
某标准设防类大跨建筑,如下图(Z)所示,采用框架支撑抗侧力体系,屋面为普通的上人屋面(不兼作其他用途),采用现浇钢筋混凝土梁板结构,结构找坡。假定,WL1(1)为钢筋混凝土简支梁,其支座截面350mm×1200mm,跨中截面350mm×1500mm,结构设计使用年限50年,构件安全等级为二级,环境类别为一类,所在地年平均相对湿度为40%,混凝土强度等级为C30,梁纵向钢筋为HRB500,梁箍筋和板钢筋为HRB400。______
图(Z)
6. 假定,WL1(1)跨中为翼缘受压的T形截面,h
0=1400mm,在竖向荷载作用下的跨中截面弯矩设计值为3200kN·m,截面受压区高度为30mm试问,WL1(1)跨中的纵向受拉钢筋面积(mm
2),下列何项数值最为接近?______
提示:(1)不考虑纵向受压钢筋作用;
(2)受压翼缘宽度5400mm。
A B C D
A
[考点] 受弯承载力计算
[解析] (1)判断T形梁的类型
因为翼缘的高度取现浇楼板的厚度180mm,30mm<180mm,中和轴在翼缘高度内,属第一类T形梁,可按宽度为5400mm的矩形梁计算。
(2)计算纵向受拉钢筋面积
HRB500钢筋,f
y=435MPa,《混规》第6.2.10条,
,选A。
7. 假定,WL1(1)的支座截面及配筋如下图所示,有效高度h
0=1150mm。试问,不考虑地震设计状况时,梁支座截面的受剪承载力设计值(kN),下列何项数值最为接近?______
提示:不需要验算截面的限制条件。
A B C D
D
[考点] 抗剪计算
[解析] 支座截面仅配置箍筋,截面受剪承载力设计值按《混规》式(6.3.4-2)计算。
(1)确定计算参数
现浇楼板,不是独立梁且没有集中荷载,所以α
cv=0.7,C30混凝土,f
t=1.43MPa;HRB400钢筋,f
yv=360MPa,S=100mm,A
sv=50.3×4,h
0=1150mm,b=350mm
(2)计算支座截面的受剪承载力设计值
9. 假定,考虑弯矩调幅前,轴线④处屋面板支座的弯矩系数α=0.08,屋面板的均布荷载设计值为13.0kN/m
2,板支座截面有效高度为155mm,不考虑受压钢筋的作用。试问,当轴线④处屋面板支座负弯矩的调幅幅度为20%,该支座截面负弯矩纵向受拉钢筋的配筋面积(mm
2),与下列何项数值最为接近?______
提示:(1)屋面板计算跨度取5.4m;
(2)
。
A B C D
C
[考点] 受弯承载力
[解析] (1)计算支座截面的弯矩设计值(取单位长度计算)
M=αql
2=0.08×13.0×1.0×5.4
2=30.326kN·m
(2)计算弯矩调幅后的弯矩设计值
M
调=(1-20%)M=0.8×30.326=24.26kN·m
(3)计算压区高度
根据《混规》式(6.2.10-1)
(4)纵向受拉钢筋面积
根据《混规》式(6.2.10-2)
(5)验算构造配筋
ρ=A
s/bh
0=451/(1000×155)=0.29%>max{0.2%,45f
t/f
y=0.178%},选C。
10. 假定,某钢筋混凝土牛腿如下图所示,混凝土强度等级C30,钢筋HRB400,作用于牛腿顶部的荷载设计值为F
v=500kN,F
h=100kN,牛腿纵向受力钢筋①沿牛腿顶部布置,a
s=40mm,牛腿截面尺寸及配筋构造等符合规范要求。
试问,纵向受力钢筋①的截面积(mm
2),与下列何项数值最为接近?______
提示:需考虑安装偏差。不需要验算最小配筋率。
A B C D
B
[考点] 牛腿设计
[解析] (1)计算竖向力作用点到柱边缘的距离
《混规》第9.3.10条,考虑安装偏差20mm,a=210+20=230mm
(2)计算纵向受力钢筋面积
《混规》第9.3.11条
a=230mm<0.3×(900-40)=258mm,取a=258mm。已知HRB400,f
y=360MPa
某单层现浇混凝土框架结构,柱截面均为600mm×600mm,柱混凝土强度等级C50,柱下基础的混凝土强度C40,结构布置如下图(Z)所示。
图(Z)
13. 假定,某柱为轴心受压构件,不考虑地震设计状况,纵向钢筋采用直径为28mm的HRB400无涂层钢筋。试问,当充分利用钢筋的受压强度时,纵筋锚入基础的最小锚固长度(mm),与下列何项数值最为接近?______
提示:(1)钢筋在施工过程中不受扰动;
(2)不考虑纵筋保护层厚度对锚固长度的影响,锚固长度范围内的横向构造钢筋满足规范要求。
A B C D
B
[考点] 钢筋锚固长度
[解析] (1)计算基本锚固长度l
ab 《混规》第8.3.1条
(2)计算受拉钢筋的锚固长度l
a 《混规》第8.3.2条第1款:
带肋钢筋直径大于25mm,l
a=ζ
al
ab=1.1×825=908mm
(3)计算受压钢筋的锚固长度
《混规》第8.3.4条,当计算中充分利用钢筋的受压强度时,锚固长度应不小于受拉时锚固长度的70%,0.7×908=636mm。选B。
假定,某7度(0.10g)地区大学学生公寓采用现浇混凝土异形柱框架结构,各层的结构平面布置如下图(Z)所示。
图(Z)
某预制混凝土梁的截面尺寸为400mm×1600mm,长度12m,混凝土强度等级C30拟采用两点起吊,此时的计算简图及起吊点的预埋件大样如下图(Z)所示,起吊点C和D设置预埋件承担起吊荷载。
图(Z)
18. 假定,该混凝土梁内的预埋件埋板厚度为18mm,锚筋采用
(HRB400),与埋板可靠连接且锚固长度足够。试问,该埋件能承受的最大荷载设计值P(kN)与下列何项数值最为接近?______
提示:(1)α
b=0.88,α
v=0.594;
(2)按《混凝土结构设计规范》GB 50001—2010(2015年版)作答。
A B C D
A
[考点] 预埋件
[解析] (1)预埋件受力状态
受剪:V=Pcos30°=0.866P
受拉:N=Psin30°=0.5P
(2)《混规》第9.7.2条,按两公式计算取大值
(1)
(2)
式(1)起控制作用。
α
x=0.9(三层);α
b=0.88(题目给出);α
v=0.59(题目给出);f
y=300N/mm
2;
截面积1206mm
2 参数代入式(1)
,解得:P≤155×10
3N
某工业厂房单层钢结构平台,面层为花纹钢板,并与梁焊接连接,不进行抗震设计,结构构件采用Q235钢制作,焊接采用E43型焊条,荷载标准值:永久荷载取1.0kN/m2(不含梁自重),可变荷载取5.5kN/m2平台结构如下图(Z)所示,结构设计使用年限为50年设计,结构重要性系数取1.0。
提示:按《建筑结构荷载规范》GB 50009—2012进行荷载组合。
图(Z)
19. 次梁1为简支梁,采用焊接H型钢WH250×125×46,其截面特性:A=24.52×10
2mm
2,I
x=2682×10
4mm
4,W
x=215×10
3mm
3,中和轴以上毛截面对中和轴的面积矩S=120×10
3mm
3,自重标准值g
k=0.193kN/m试问,强度验算时,其正截面最大弯矩应力设计值(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
B
[解析] (1)计算荷载效应设计值
G=1.0+0.193=1.193kN/m
2,Q=5.5kN/m
2,G/Q=1.163/5.5=0.22<2.8
以可变荷载为主,按《荷载规范》式(3.2.3-1)计算。
(2)《荷载规范》第5.2.2条,工业建筑楼面包括工作平台。
可变荷载5.5kN/m
2>4.0kN/m
2,根据《荷载规范》第3.2.4条,γ
Q=1.3。
次梁间距为1m,屋面的永久和可变荷载取单位长度计算,传到次梁成为线荷载q
q=1.2×1.193+1.3×5.5=8.58kN/m
M=(ql
2)/8=(8.58×6
2)/8=38.62kN·m
(3)确定截面板件的宽厚比等级:
翼缘:
腹板:
翼缘为S2、腹板为S1,整个截面取S2
(4)正截面最大弯矩应力设计值
已知:W
x=215×10
3mm
3 《钢标》第6.1.2条,截面板件的宽厚比等级为S2级,γ
x=1.05,
《钢标》第6.1.1条
,选B。
22. 假定平台柱3由柱间支撑保证稳定,采用焊接H型钢WH150×150×6×8,翼缘为火焰切割边,其截面特性:A=32.04×10
2m
2,i
x=64.5mm,i
y=37.5mm。荷载基本组合的轴心压力设计值N=215kN,计算长度l
0x=7200mm,l
0y=3600mm。试问,按轴心受压构件进行稳定性验算时,柱3的最大压应力设计值N/(φA)(N/mm
2),下列何项数值最为接近?______
A B C D
A
[考点] 轴心受压构件稳定计算
[解析] (1)构件的长细比
《钢标》表7.2.1-1,x轴和y轴均属于b类截面。
长细比:
λ
x>λ
y,按绕x轴的稳定性计算压应力。
(2)验算构件的局部稳定
《钢标》第7.3.1条
翼缘:
腹板:
局部稳定满足要求。
(3)最大压应力设计值
《钢标》第7.2.1条,λ=111.6,ε
k=1.0,查表D.0.2。
φ=(0.481+0.487)/2=0.484
某管道系统钢结构吊架承受静力荷载,其斜杆与柱的连接节点如图(Z)所示,钢材采用Q235钢,焊条采用E43型焊条,斜杆为等边双角钢组合T形截面,填板厚度为8mm,其荷载基本组合拉力设计值N=455kN,结构重要性系数取1.0。
图(Z)
23. 假定,斜杆与节点板采用双侧角焊缝连接,角钢肢背焊脚尺寸h
f=8mm,角钢肢尖焊脚尺寸h
f=6mm,试问,角钢肢背处所需焊缝长度(mm),与下列何项数值最为接近?______
提示:角钢肢尖肢背焊缝按3:7分配斜杆轴力。
A B C D
B
[考点] 直角角焊缝
[解析] (1)肢背角焊缝所受拉力
N=(0.7×455)/2=159.25kN
(2)角焊缝计算长度
《钢标》式(11.2.2-2),已知:h
e=0.7h
f=0.7×8=5.6mm;查表4.4.5,
(3)角焊缝实际长度
《钢标》第11.2.2条和第11.3.5条第1款
L=l
w+2h
f=177.7+2×8=193.7mm>40mm,选B。
24. 假定,节点板同钢柱采用双面角焊缝连接,焊脚尺寸h=8mm,两焊件间隙b≤1.5mm。试问,连接板同钢柱焊接侧长度(mm)的最小值,与下列何项数值最为接近?______
A B C D
B
[考点] 直角角焊缝各种力综合作用下的强度计算
[解析] (1)节点板一条角焊缝的受力
水平分力,焊缝受拉:N
1=(455×4/5)/2=182kN
竖向分力,焊缝受剪:N
2=(455×3/5)/2=136.5kN
(2)节点板角焊缝的计算长度
《钢标》式(11.2.2-3)
式中,β
f=1.22;b≤1.5mm时,h
e=0.7×8=5.6mm;
,解得l
w=226.67mm。
(3)焊缝实际长度
《钢标》第11.2.2条和第11.3.5条第1款
L=l
w+2h
f=226.67+2×8=241.67mm>40mm,选B。
25. 假定,节点板与钢柱采用全焊透坡口焊缝,焊缝质量等级为二级。试问,与钢柱焊缝连接处节点板的最小长度(mm),与下列何项数值最为接近?______
- A.170
- B.220
- C.280
- D.340
提示:按折算应力计算,假设剪应力分布均匀。
A B C D
C
[考点] 折算应力
[解析] 方法一:(1)节点板的拉力和剪力
拉力:455×4/5=364kN;剪力:455×3/5=273kN
(2)按折算应力计算焊缝长度
《钢标》公式(11.2.1-2):
式中“1.1”是考虑最大折算应力只在局部位置出现,将强度设计值适当提高。本题整个截面均达到最大应力,不是局部位置,因此不考虑1.1的提高。
《钢标》表4.4.5,
,解得出l≥278mm。
方法二:
,解得l≥251mm。
33. 当240mm厚填充墙与框架的连接采用不脱开的方法时,下列何项叙述是错误的?______
Ⅰ.沿柱高度每隔500mm配置两根直径为6mm的拉结钢筋,钢筋伸入墙内长度不宜小于700mm。
Ⅱ.当填充墙有窗洞时,宜在窗洞的上端和下端设置钢筋混凝土带,钢筋混凝土带应与过梁的混凝土同时浇筑,其过梁断面宽度、高度及配筋同钢筋混凝土带。
Ⅲ.填充墙长度超过5m或墙长大于2倍的层高,墙顶与梁宜有拉结措施,墙体中部应加构造柱。
Ⅳ.墙高度超过6m时,宜在墙高中部设置与柱连接的水平系梁,水平系梁的截面高度不小于60mm。
Ⅴ.当有洞口的填充墙尽端至门洞口边距小于240mm时,宜采用钢筋混凝土门窗框。
A B C D
C
[解析] (1)《砌体》第6.3.4条第2款第1项,Ⅰ正确。
(2)《砌体》第6.3.4条第2款第2项,“宜在窗洞的上端或下端……设置钢筋混凝土带……梁断面宽度、高度及配筋由设计确定”,Ⅱ错误。
(3)《砌体》第6.3.4条第2款第3项,Ⅲ正确。
(4)《砌体》第6.3.4条第2款第3项,“墙高超过6m时,宜沿墙高每2m设置与柱连接的水平系梁”,Ⅳ错误。
(5)《砌体》第6.3.4条第2款第2项,Ⅴ正确。
《砌体》第6.3.4条规定填充墙与框架的连接可采用脱开或不脱开的设计。这是填充墙抗震设计的两种思路。
①不脱开设计。将填充墙作为结构构件对待,加强填充墙与主体结构的连接,构造上保证填充墙与框架协同工作。如下图1所示,一般情况下沿框架柱设置深入灰缝的拉结筋(6.3.4-2-1),当填充墙高度和长度较大时设置水平系梁和构造柱(6.3.4-2-3)。
②脱开设计。将填充墙作为非结构构件对待,通过合理的构造措施减弱甚至消除填充墙与框架的相互作用,使之不参与受力。通过必要的构造措施保证填充墙平面外的承载力,减小填充墙在地震中的损伤。《砌体》规范构造措施示意(图2),填充墙上部和两端与梁、柱脱开[图2(a)],缝隙填充聚苯乙烯泡沫塑料板或聚氨酯发泡材料,填充墙端部设置构造柱[图2(b)]。
图1
图2 《砌体》规范构造措施示意
某三层无筋砌体结构房屋,层高均为3600mm,横墙间距7800mm,横墙长度6000mm(无洞口),墙厚为240mm。采用MU15级蒸压粉煤灰普通砖,M5专用砂浆砌筑,砌体抗压强度设计值为1.83MPa,砌体施工质量控制等级为B级。35. 试问,当确定影响系数
时,第三层横向墙体的高厚比,与下列何项数值最为接近?______
A B C D
B
[解析] (1)墙体的计算高度
《砌体》表4.2.1,钢筋混凝土屋盖和楼盖的房屋S<32m,为刚性方案。
《砌体》表5.1.3,刚性方案
S=7800mm>2H=2×3600mm,H
0=1.0H=1.0×3600mm=3600mm
(2)三层横向墙体的高厚比
《砌体》表5.1.2,蒸压粉煤灰普通砖γ
β=1.2
,选B。
木结构单齿连接,如下图(Z)所示。木材采用东北落叶松,顺纹抗压强度设计值fc=15N/mm2,顺纹抗剪强度设计值fv=1.6N/mm2,横纹抗压强度设计值全表面时为fc,90=2.3N/mm2,局部表面和齿面时为fc,90=3.5N/mm2,抗剪强度降低系数ψv=0.64。上述数值已经规范规定调整。
图(Z)
39. 试问,当对单齿连接进行承压验算时,所采用的木材斜纹承压强度设计值f
cα(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?______
A B C D
B
[考点] 单齿连接齿面承压验算
[解析] (1)按《木结构》式(4.3.3-2)计算。
(2)确定公式中参数
f
c=15N/mm
2,f
c,90=3.5N/mm
2,力的作用方向的夹角15°>10°,α=15°
(3)木材斜纹承压强度设计值
,选B。