单项选择题 某钢筋混凝土T形截面独立简支梁,设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,混凝土强度等级为C25,荷载简图及截面尺寸如下图所示。梁上有均布静荷载gk,均布活荷载qk,集中静荷载Gk,集中活荷载Pk,各种荷载均为标准值。均布活荷载、集中活荷载为同一种活荷载,其组合值系数为0.7。
提示:按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018作答。
(a)荷载简图;(b)梁截面尺寸 1. 已知:a
s=65mm,f
c=11.9N/mm
2,f
y=360N/mm
2。当梁纵向受拉钢筋采用HRB400钢筋且不配置受压钢筋时,试问,该梁能承受的最大弯矩设计值(kN·m),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] C25,HRB400级钢筋,取ξ
b=0.518
h
0=h-a
s=535mm,x
b=ξ
bh
0=0.518×535=277mm>h
f=120mm
根据规范6.2.10条,安全等级二级,取γ
0=1.0:
ξ
b的取值,当混凝土强度等级≤C50,钢筋为HPB300时ξ
b=0.576;当为HRB335时,ξ
b=0.550;当为HRB400时,ξ
b=0.518;当为HRB500时,ξ
b=0.482。
2. 已知:a
s=65mm,f
yy=270N/mm
2,f
t=1.27N/mm
2,g
k=q
k=4kN/m,G
k=P
k=40kN,箍筋采用HPB300级钢筋。试问,当采用双肢箍且间距为200mm时,该梁斜截面抗剪所需的箍筋的单肢截面面积的计算值(mm
2),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《可靠性标准》8.2.4条:
支座截面剪力设计值V;
独立梁,集中荷载产生的剪力占总剪力之比:
根据《混规》式(6.3.4-2):
双肢箍,A
sv1=A
sv/2=49.5mm
2 应注意剪跨比λ的取值,当λ<1.5时,取λ=1.5;当λ>3时,取λ=3,具体见规范7.5.4条。
3. 假定该梁两端支座均改为固定支座,且g
k=q
k=0(忽略梁自重),G
k=P
k=58kN,集中荷载作用点分别有同方向的集中扭矩作用,其设计值均为12kN·m;a
s=65mm。已知腹板、翼缘的矩形截面受扭塑性抵抗矩分别为W
tw=16.15×10
6mm
3,W
d=3.6×10
6mm
3。试问,集中荷载作用下该受剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数β
t,应与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《可靠性标准》8.2.4条:
=9.81kN·m
根据《混规》6.4.8条规定:
4. 假定该梁底部配有4
22纵向受拉钢筋,按荷载的准永久组合计算的跨中截面纵向钢筋应力σ
sq=268N/mm
2。已知:A
s=1520mm
2,E
s=2.0×10
3N/mm
2,f
tk=1.78N/mm
2,其最外层纵筋的混凝土保护层厚度c=25mm,试问,该梁荷载的准永久组合并考虑长期作用影响的裂缝最大宽度ω
max(mm),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 根据《混规》7.1.2条:
应注意ρ
te的计算及其取值范围;φ的取值范围。
某单层双跨等高钢筋混凝土柱厂房,其屋面为不上人的屋面,其平面布置图、排架简图及边柱尺寸如下图所示。该厂房每跨各设有20/5t桥式软钩吊车两台,吊车工作级别为A5级,吊车参数见下表。设计使用年限为50年。结构安全等级为二级。
提示:1t≈10kN。按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018作答。 吊车参数 |
起重量 Q(t) | 吊车宽度 B(m) | 轮距 K(m) | 最大轮压 Pmax(kN) | 最小轮压 Pmin(kN) | 吊车总重量 G(t) | 小车重量 Q(t) |
20/5 | 5.94 | 4.0 | 178 | 43.7 | 23.5 | 6.8 |
(a)平面布置图;(b)边柱尺寸图;(c)排架简图 6. 试问,当进行仅有两台吊车参与组合的横向排架计算时,作用在边跨柱牛腿顶面的最大吊车竖向荷载(标准值)D
max(kN)、最小吊车竖向荷载(标准值)D
min(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.324;80
- B.360;80
- C.324;52
- D.360;52
A B C D
C
[解析] 根据《荷规》6.2.1条规定,对于边柱应考虑两台吊车;求最大吊车竖向荷载时,吊车梁支座反力影响线如图(a)所示。
又根据荷载规范6.2.2条,荷载折减系数取0.9:
D
max=0.9×17B∑y
i=0.9×178×2.02=324kN
求最小吊车竖向荷载时,吊车梁支座反力影响线如图(b)所示。
10. 假定作用在边柱牛腿顶部的竖向力设计值F
v=300kN,作用在牛腿顶部的水平拉力设计值F
h=60kN。已知:混凝土强度等级C40,钢筋采用HRB400级钢筋,牛腿宽度为400mm,h=850mm,a
s=50inm。试问,牛腿顶部所需配置的最小纵向受力钢筋截面面积A
s(mm
2),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 根据《混规》9.3.11条、9.3.10条:
应考虑安装偏差20mm,a=100+20=120mm<0.3h
0=0.3×800=240mm
故取a=0.3h
0=240mm
根据规范9.3.12条:
ρ
min=max(0.2%,0.45f
t/f
y)=max(0.2%,0.45×1.71/360)
=0.214%
A
s,min=ρ
minbh=0.214%×400×850=728mm
2>294mm
2 故取 A
s=A
s,min+200=728+200=928mm
2 关键是复核承受竖向力所需的纵向钢筋的最小配筋率,见《混规》9.3.12条的构造规定。
某钢筋混凝土框架结构的框架柱,抗震等级为二级,混凝土强度等级为C40,该柱的中间楼层局部纵剖面及配筋截面如图所示。已知:角柱及边柱的反弯点均在柱层高范围内;柱截面有效高度h0=550mm。
(a)框架柱局部剖面;(b)框架柱配筋截面 13. 假定该框架柱为边柱,已知该边柱箍筋为
10@100/200,f
yv=300N/mm
2,考虑地震作用组合的柱轴力设计值为3500kN。试问,该柱箍筋非加密区斜截面受剪承载力(kN),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《混规》11.4.7条:
0.3f
cA=0.3×19.1×600
2=2062.8kN<N=3500kN
故取 N=2062.8kN
非加密区,由规范式(11.4.7):
关键是确定λ、N的取值;其次,题目条件是求非加密区斜截面抗剪承载力。
15. 某混凝土框架结构的一根预应力框架梁,抗震等级为二级,混凝土强度等级为C40,其平法施工图如图所示。试问,该梁跨中截面的配筋强度比λ值,应与下列何项数值最为接近?
提示:①预应力筋
15.2(1×7)为钢绞线,f
ptk=1860N/mm
2;
②λ=A
pf
py/(A
pf
py+A
sf
y)。
- A.λ=0.34
- B.λ=0.66
- C.λ=1.99
- D.λ=3.40
A B C D
B
[解析] 根据《混规》4.2.3条,取f
py=1320N/mm
2。
A
s=12×615.8=7389.6mm
2,A
p=28×140=3920mm
2(查《混规》附表A.0.2)
预应力强度比λ的计算,《混规》和《抗规》是一致的;不同的是,预应力混凝土框架柱的构造规定,《抗规》附录C.2.3作了规定。
胶带机通廊悬挂在厂房框架上,通廊宽8m,两侧为走道,中间为卸料和布料设备,结构布置如图所示。通廊结构采用Q235B钢,手工焊接使用E43型电焊条,要求焊缝质量等级为二级。
(a)平法施工图;(b)预应力筋示意图
17. 已知简支平台梁(B2)承受均布荷载,其最大弯矩标准值M
x=135kN·m,采用热轧H型钢H400×200×8×13制作,I
x=23700×10
4mm
4,W
x=1190×10
3mm
3。试问,该梁的挠度值(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 查《钢标》表4.4.8.取E=206×10
3N/mm
2
18. 已知简支轨道梁(B3)承受均布荷载和卸料设备的动荷载,其基本组合的最大弯矩设计值M
x=450kN·m,采用热轧H型钢H600×200×11×17制作,I
x=78200×10
4mm
4,W
x=2610×10
3mm
3。当进行抗弯强度计算时,试问,梁的弯曲应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:截面等级满足S3级;取W
nx=W
x。
A B C D
C
[解析] 根据《钢标》6.1.1条、6.1.2条:
截面等级满足S3级,故取γ
x=1.05
当梁承受动荷载时,《钢标》6.1.1条条文说明中指出,直接承受动力荷载的梁也可以考虑塑性发展。
19. 吊杆(B4)的轴心拉力设计值N=520kN,采用2[16a,其截面面积A=4390mm
2,槽钢腹板厚度为6.5mm。槽钢腹板与节点板之间采用高强度螺栓摩擦型连接,共6个M20的高强度螺栓(孔径d
0=22mm),设杆件轴线分两排布置。试问,吊杆的最大拉应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:仅在吊杆端部连接部位有孔。
A B C D
B
[解析] 根据《钢标》7.1.1条、表11.5.2注3:
由7.1.3条,取η=0.70
σ=
=169.2N/mm
2 d
c=max(20+4,22)=24mm
故取σ=169.2N/mm
2
20. 吊杆(B4)与横梁(B1)的连接如图所示,吊杆与节点板连接的角焊缝h
f=6mm,吊杆的轴心拉力设计值N=520kN。试问,角焊缝的实际长度l
1(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《钢标》11.2.2条规定:
=205·5mm>8h
f=8×6=48mm,且<60h
f=360mm
取l
1=220mm。
21. 条件同第5小题,节点板与横梁(B1)连接的角焊缝h
f=10mm。试问,角焊缝的实际长度l
2(mm),与下列何项数值最为接近?
A B C D
B
[解析] 角焊缝l
2为正面角焊缝,其实际长度为:
焊缝处截面按受拉强度计算所需长度:
故取l
2=242mm
所以应选B项。
横梁B1所受到的力是由轨道梁B3传来,故横梁B1为间接承受动力荷载。
22. 条件同第5小题,吊杆与节点板改用铆钉连接,铆钉采用BL3钢,孔径d
0=21mm,按Ⅱ类孔考虑。试问,铆钉的数量(个),为下列何项数值?
A B C D
B
[解析] Q235、Ⅱ类孔,BL3铆钉,查《钢标》表4.4.7,取
=155N/mm
2,
=365N/mm
2 由《钢标》11.4.1条:
故取N
v=76.65kN
铆钉数目:
,取n=8个
铆钉布置两排,每排铆钉连接长度l
1=(4-1)×3d
0=9d
0<15d
0 故不考虑超长折减,取n=8个,满足。
复核铆钉连接长度是否为超长连接。
某原料均化库厂房,跨度48m,柱距12m,采用三铰拱钢架结构,并设置有悬挂的胶带机通廊和纵向天窗,厂房剖面如图(a)所示。刚架梁(A1)、桁架式大檩条(A2)、椽条(A3)及屋面梁顶面水平支撑(A4)的局部布置简图如图(b)所示。屋面采用彩色压型钢板,跨度4m的冷弯型钢小檩条(图中未示出),支承在刚架梁和椽条上,小檩条沿屋面坡向的檩距为1.25m。跨度为5m的椽条(A3)支承在桁架式大檩条上;跨度12m的桁架式大檩条(A2)支承在刚架梁(A1)上,其沿屋面坡向的檩距为5m,刚架柱及柱间支撑(A7)的局部布置简图如图(c)所示。桁架式大檩条结构简图如图(d)所示。
三铰拱刚架结构采用Q345B钢,手工焊接时使用E50型电焊条;其他结构均采用Q235B钢,手工焊接时使用E43型电焊条;所有焊接结构,要求焊缝质量等级为二级。27. 桁架式大檩条(A2)上弦杆的轴心压力设计值N=120kN,采用[10,A=1274mm
2,i
x=39.5mm(x轴为截面的对称轴),i
y=14.1mm,槽钢的腹板与桁架平面垂直。当上弦杆按轴心受压构件进行稳定性计算时,试问,最大压应力(N/mm
2),应与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑扭转效应。
- A.101.0
- B.126.4
- C.143.4
- D.171.6
A B C D
D
[解析] 平面内:l
0y=1.0m,
平面外:l
0x=4.0m,
查《钢标》表7.2.1-1,均属b类截面。
λ
x=101,查附表D.0.2,取φ
x=0.548
28. 刚架梁的弯矩设计值M
x=5100kN·m,采用双轴对称的焊接工字形截面;翼缘板为-400×25(焰切边),腹板为-1500×12,A=38000mm
2;工字形截面I
x=1.5×10
10mm
4,W
x=19360×10
3mm
3,i
x=628mm,i
y=83.3mm。当按整体稳定性计算时,试问,梁上翼缘最大压应力(N/mm
2),应与下列何项数值最为接近?
提示:截面等级满足S4级。φ
b按近似方法计算,取l
oy=5m。
- A.243.0
- B.256.2
- C.277.3
- D.289.0
A B C D
C
[解析] 截面等级满足S4级,取全截面计算。
根据《钢标》附录C.0.5条:
29. 刚架柱的弯矩设计值M
x=5100kN·m,轴心压力设计值N=920kN,截面与刚架梁相同(见上小题),作为压弯构件,对弯矩作用平面外的稳定性验算时,构件上最大压应力(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:φ
b按近似方法计算,取β
tx=0.65。
A B C D
B
[解析] 根据《钢标》3.5.1条:
腹板满足S5级;由《钢标》8.4.2条:
h
e=ρh
c=0.70×821=575mm
h
e1=0.4h
e=230mm
h
e2=0.6h
e=345mm
退出工作的腹板高度=821-575=246mm
A
e=A-246×12=38000-246×12=35048mm
2 如图所示,退出工作的腹板部分形心到受压翼缘上边缘的距离=25+230+
=378mm
有效截面形心轴到受压翼缘上边缘的距离y
e为:
e=808-775=33mm
由平行移轴公式:
由题目条件,取l
oy=6m。
,查《钢标》表7.2.1-1,均属b类,
,
查附表D.0.2,取φ
y=0.640
由《钢标》8.4.2条第2款:
某烧结普通砖砌体结构,因特殊需要需设计有地下室,如图所示,房屋的长度为L、宽度为B,抗浮设计水位为-1.0m,基础底面标高为-4.0m;算至基础底面的全部永久荷载标准值为gk=50kN/m2,全部活荷载标准值pk=10kN/m2。砌体施工质量控制等级为B级,结构重要性系数γ0=1.0。设计使用年限为50年。
提示:按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018作答。 某砌体结构房屋顶层,采用MU10烧结普通砖,M5混合砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级为B级。钢筋混凝土梁(20mm×500mm)支承在墙顶,如图所示。
提示:不考虑梁底面以上高度墙体的重量。35. 某网状配筋砖砌体受压构件如图所示,截面370mm×800mm,轴向力偏心距e=0.1h(h为墙厚),构件高厚比小于16,采用MU10烧结普通砖、M10水泥砂浆砌筑,砌体施工质量控制等级B级。钢筋网竖向间距s
n=325mm,采用冷拔低碳钢丝
4制作,其抗拉强度设计值f
y=430MPa,水平间距为@60×60。试问,该配筋砖砌体的受压承载力设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
- A.600φn
- B.650φn
- C.700φn
- D.750φn
A B C D
C
[解析] 根据《砌规》8.1.2条、8.1.3条:
M10水泥砂浆,故取f=1.89MPa,f
y=320N/mm
2 φ
nf
nA=2.385×370×800φ
n(N)=706φ
n(kN)
应注意用冷拔低碳铜丝的f
y=320MPa进行计算,按《砌规》8.1.2条规定。
36. 某砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合内纵墙,如图所示,构造柱的截面均为240mm×240mm,混凝土的强度等级为C20,f
t=1.1MPa,采用HRB335级钢筋,配纵向钢筋4
14。砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值f
vE=0.225MPa,A=1017600mm
2。砌体施工质量控制等级为B级。试问,砖墙和构造柱组合墙的截面抗震承载力设计值V(kN),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《砌规》10.2.2条:
ζ
c=0.5,f
t=1.1MPa,A=240×4240=1017600mm
2,A
c=240×240=57600mm
2 内纵墙,A
c=57600mm
2<0.15A=152640mm
2,取A
c=57600mm
2,η
c=1.1;取ξ
s=0.0。
由规范式(10.2.2):
V=
×[1.1×0.225×(1017600-57600)+0.5×1.1×57600+0.08×300×615.6+0.0]
=315.62kN
应注意中部构造柱截面面积A
c的取值,当A
c>0.15A,取0.15A(对横墙和内纵墙);当A
c>0.25A,取0.25A(对外纵墙)。
某多层仓库,无吊车,采用现浇整体式钢筋混凝土楼(屋)盖,墙厚均为240mm,采用MU10烧结普通砖、M7.5混合砂浆砌筑,底层层高为4.5m。38. 当采用如图所示的结构布置时,二层层高h
2=4.5m,二层窗高h=1m,窗中心距为4m。试问,按允许高厚比[β]值确定的
轴线承重外窗窗洞的最大总宽度b
s(m),与下列何项数值最接近?
A B C D
D
[解析] s=9m,为第1类楼盖,查《砌规》表4.2.1,属刚性方案;H=4.5m,刚性方案,H=4.5m<s=9m≤2H=9m,查规范表5.1.3:
H
0=0.4s+0.2H=0.4×9+0.2×4.5=4.5m
解之得:b
s≤6.27m
窗洞高
,应考虑修正系数μ
2。