单项选择题 某六层办公楼,采用现浇钢筋混凝土框架结构,抗震等级为二级,其中梁、柱混凝土强度等级均为C30。
提示:按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002—2021作答。2. 已知该办公楼各楼层的侧向刚度如表所示。试问,关于对该结构竖向规则性的判断及水平地震剪力增大系数的采用,在下列各选择项中,何项是正确的?
提示:按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010解答。
某办公楼各楼层的侧向刚度 |
计算层 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
X向侧向刚度(kN/m) | 1.0×107 | 1.1×107 | 1.9×107 | 1.9×107 | 1.65×107 | 1.65×107 |
y向侧向刚度(kN/m) | 1.2×107 | 1.0×107 | 1.7×107 | 1.55×107 | 1.35×107 | 1.35×107 |
提示:可只进行X方向的验算。
- A.属于竖向规则结构
- B.属于竖向不规则结构,仅底层地震剪力应乘以1.15的增大系数
- C.属于竖向不规则结构,仅二层地震剪力应乘以1.15的增大系数
- D.属于竖向不规则结构,一、二层地震剪力均应乘以1.15的增大系数
A B C D
D
[解析] 根据提示,只进行X方向验算:
第1层:
第2层:
根据《抗规》表3.4.3-2规定,属于竖向不规则的类型,第1层,第2层为薄弱层。
根据《抗规》3.4.4条第2款规定,第1层、第2层薄弱层的地震剪力应乘以1.15均增大系数。
5. 该办公楼某框架底层角柱,净高4.85m,轴压比不小于0.5。柱上端截面考虑增大系数(含1.1增大系数)后的地震组合弯矩设计值
=104.8kN·m;柱下端截面在永久荷载、活荷载、地震作用下的弯矩标准值分别为1.5kN·m,0.6kN·m,±115kN·m。试问,该底层角柱地震组合剪力设计值V(kN),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《抗规》5.1.3条、5.4.1条,取φ=0.5,γ
G=1.2。
根据《抗规》6.2.3条.6.2.6条,底层角柱弯矩设计值应分别乘以1.5.1.1。
由《抗震通规》4.3.2条:
=1.5×1.1×[1.3×(1.5+0.5×0.6)+1.4×115]
=269.511kN·m
根据《抗规》6.2.5条、6.2.6条:
应注意的是,底层角柱的弯矩设计值应乘以增大系数1.1,其相应的剪力设计值不再乘以1.1。
某承受竖向力作用的钢筋混凝土箱形截面梁,截面尺寸如图所示,作用在梁上的荷载为均布荷载,混凝土强度等级为C25(fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2),纵向钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB300级,as==35mm。
6. 已知该梁下部纵向钢筋配置为6
20。试问,该梁跨中正截面受弯承载力设计值M(kN·m),与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑侧面纵向钢筋及上部受压钢筋作用。
A B C D
D
[解析] 将箱形截面等效为Ⅰ形截面计算受弯承载力。
根据《混规》6.2.10条:
f
yA
s=360×1884=678240N
α
1f
cb'
fh'
f=1.0×11.9×600×100=714000N>678240N,属于第一类截面
7. 假设该箱形梁某截面处的剪力设计值V=125kN,扭矩T=0,受弯承载力计算时未考虑受压区纵向钢筋。试问,下列何项箍筋配置最接近《混凝土结构设计规范》规定的最小箍筋配置的要求?
A.
6@350
B.
6@250
C.
8@300
D.
8@250
A B C D
A
[解析] V=125kN<0.7f
tbh
0=0.7×1.27×(100+100)×765×10
-3=136kN
根据《混规》6.3.7条,可不进行斜截面的受剪承载力计算。
按构造要求配筋,根据《混规》9.2.9条规定:
箍筋直径d≥6mm.间距s≤350mm,故取
6@350。
运用《混规》计算时,抗剪计算,b应取箱形截面的两侧壁厚,即2t
w。8题,取b=600mm。
8. 假设该箱形梁某截面处的剪力设计值V=60KN,扭矩设计值T=65kN·m,试问,采用下列何项箍筋配置,才最接近《混凝土结构设计规范》的要求?
提示:已求得α
h=0.417.W
t=7.1×10
7mm
3,ζ=1.0,A
cor=4.125×10
5mm
2。
A.
8@200
B.
8@150
C.
10@200
D.
10@150
A B C D
C
[解析] 根据《混规》6.4.12条规定:
V=60kN<0.35f
tbh
0=0.35×1.27×200×765×10
-3=68kN
故按纯扭构件计算。
箱形截面,由《混规》6.4.6条,
解之得:
复核最小配箍率,由《混规》9.2.10条:
ρ
sv,min=0.28f
t/f
yv=0.28×1.27/270=0.13%<0.131%,满足
某钢筋混凝土剪力墙结构的首层剪力墙墙肢,几何尺寸及配筋如图所示,混凝土强度等级为C30,竖向及水平分布钢筋采用HRB335级。
10. 已知作用在该墙肢上的轴向压力设计值N
w=3000kN,计算高度l
0=3.5m。试问,该墙肢平面外轴心受压承载力与轴向压力设计值的比值,与下列何项数值最为接近?
提示:按素混凝土构件计算。
A B C D
A
[解析] 根据《混规》附录D的规定.根据表D.2.1及注的规定:
l
0/b=3500/200=17.5
由规范式(D.2.1-4),取e
0=0,则:
N
u=φf
ccb(h-2e
0)=0.69×(0.85×14.3)×200×(2100-2×0)=3522.519kN
N
u/N=3522.519/3000=1.174
11. 假定该剪力墙抗震等级为三级,该墙肢考虑地震作用组合的内力设计值N
w=2000kN,M
w=250kN·m,V
w=180kN。试问,下列何项水平分布钢筋A
sh的配置最为合适?
提示:a
s=
=200mm。
A.
6@200
B.
8@200
C.
8@150
D.
10@200
A B C D
B
[解析] 根据《混规》11.7.2条和11.7.4条,剪力墙抗震三级:
V
w=1.2V,则V
c=V
w/1.2=180/1.2=150kN
M
c=M
w=250kN·m
0.2f
cbh=0.2×14.3×200×2100=1201.2kN<N
w=2000kN.取N=1201.2kN
由规范式(11.7.4):
解之得:
,按构造配筋。
根据《混规》11.7.14条,ρ
sh,min=0.25%,
取
8@200,则:
应注意的是,λ应按未经调整的组合值M
c、V
c进行计算。但是,在《混规》式(11.7.4)中V
w应为经内力调整后的剪力设计值。
某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸及配筋如图所示,混凝土强度等级为C30,纵筋采用HRB400钢筋,箍筋采用HPB300钢筋。考虑二阶效应影响后的轴向压力设计值N=300kN,as==40mm。
12. 当按单向偏心受压验算承载力时,试问,轴向压力作用点至受压区纵向普通钢筋合力点的距离
(mm)最大值,应与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] 假定大偏压,由《混规》式(6.2.17-1):
<ξ
bh
0=0.518×360=186mm
故为大偏压。
由规范6.2.17条第2款、6.2.14条:
M=Ne'
s=f
yA
s(h-a
s-a'
s)=360×942×(400-40-40)
解之得:e'
s=361.7mm
13. 假定
=305mm,试问,按单向偏心受压计算时,该柱受弯承载力设计值M(kN·m),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《混规》6.2.17条、6.2.5条:
即:
解之得:e
0=445mm=0.445m
M=Ne
0=300×0.445=133.5kN·m
本题为非抗震设计,当为抗震设计时,《混规》公式右端项应乘以
。
14. 某高档超市为4层钢筋混凝土框架结构,建筑面积25000m
2,建筑物总高度24m,抗震设防烈度为7度,Ⅱ类建筑场地。纵筋采用HRB500级钢筋,框架柱原设计的纵筋为8
22。施工过程中,因现场原材料供应原因,拟用下表中的HRB500级钢筋进行代换。试问,下列哪种代换方案最为合适?
提示:下列四种代换方案满足强剪弱弯要求。
钢筋表 A.
B.
C.
D.
A B C D
C
[解析] 根据《设防分类标准》6.0.5条,为乙类建筑,应提高一度(即8度)采取相应的抗震措施;由《混规》表11.1.3,H=24m,框架抗震等级为二级。
f
yk=500N/mm
2,由已知钢筋表可得下表。
钢筋表 由表,根据《混规》11.2.3条规定,只有
25满足,即8
25。
15. 某预应力混凝土受弯构件,截面为b×h=300mm×500mm,要求不出现裂缝。经计算,跨中最大弯矩截面M
q1=0.8M
k1,左端支座截面M
q左=0.85M
k左,右端支座截面M
q右=0.7M
k右。当用结构力学的方法计算其正常使用极限状态下的挠度时,试问,刚度B按以下何项取用最为合适?
- A.0.47EcI0
- B.0.42EcI0
- C.O.50EcI0
- D.0.72EcI0
A B C D
A
[解析] 根据《混规》7.2.3条第2款:
不出现裂缝,跨中、支座截面的B
s均为:B
s=0.85E
cI
由规范7.2.2条及7.2.5条.取θ=2:
跨中:
左端支座:
右端支座:
又由规范7.2.1条规定,可按等刚度构件进行计算,故取B=B
中=0.47E
cI
0
为增加使用面积,在现有一个单层单跨建筑内加建一个全钢结构夹层。该夹层与原建筑结构脱开,可不考虑抗震设防。新加夹层结构选用钢材为Q235B,焊接使用E43型焊条。楼板为SP10D板型,面层做法20mm厚,SP板板端预埋件与次梁焊接。荷载标准值:永久荷载为2.5kN/m2(包括SP10D板自重、板缝灌缝及楼面面层做法),可变荷载为4.0kN/m2。夹层平台结构如图所示。设计使用年限为50年,结构安全等级为二级。
提示:按《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068—2018作答。
(a)柱网平面布置;(b)主次梁连接 16. 在竖向荷载作用下,次梁承受的线荷载设计值为26.8kN/m(不包括次梁自重)。试问,强度计算时,次梁的弯曲应力值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:截面等级满足S3级。
- A.149.2
- B.155.8
- C.197.1
- D.204.7
A B C D
D
[解析] 根据《可靠性标准》8.2.4条:
q=26.8+1.3×0.243=27.116kN/m
根据《钢标》6.1.1条:
截面等级满足S3级,故取γ
s=1.05
18. 该夹层结构中的主梁与柱为铰接支承,求得主梁在点“2”处(见柱网平面布置图,相当于在编号为“2”点处的截面上)的弯矩设计值M=1100.5kN·m,在点“2”左侧的剪力设计值V=120.3kN。次梁受载情况同第一小题。试问,在点“2”处主梁腹板上边缘的最大折算应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
提示:①主梁单侧翼缘毛截面对中和轴的面积矩S=2121.6×10
3mm
3;
②假定局部压应力σ
c=0。
- A.189.5
- B.207.1
- C.215.0
- D.220.8
A B C D
B
[解析] 根据《钢标》6.1.5条、6.1.3条:
应注意在计算强度σ
2时,应采用W
nx,W
nx=I
nx/y。
20. 夹层结构一根次梁传给主梁的集中荷载设计值为58.7kN,主梁与该次梁连接处的加劲肋和主梁腹板采用双面直角角焊缝连接,焊缝高度h
f=6mm,加劲肋的切角尺寸如图(b)所示。试问,该焊接连接的剪应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 由《钢标》11.2.6条:
l
w=900-2×16-2×40-2×6=776mm>60h
f=60×6=360mm
根据本题目主次梁连接构造,次梁传来的集中荷载产生的剪应力沿全长非均匀分布。
22. 在夹层结构中,假定主梁作用于立柱的轴向压力设计值N=390kN,立柱选用Q235B钢材,截面无孔眼削弱,翼缘板为焰切边。立柱与基础刚接,柱顶与主梁为铰接,其计算长度在两个主轴方向均为5.50m。要求对立柱按实腹式轴心受压构件作整体稳定性验算,试问,柱截面的压应力设计值(N/mm
2),与下列何项数值最为接近?
A B C D
D
[解析] l
0x=l
0y=5500mm,
i
y=56.6,
焊接H形截面,焰切边,查《钢标》表7.2.1-1,对x轴、y轴均为b类截面;取λ
y=97.2,查附录D.0.2,取φ
y=0.573。
23. 若次梁按组合梁设计,并采用压型钢板混凝土板作翼板,压型钢板板肋垂直于次梁,混凝土强度等级为C20,抗剪连接件采用材料等级为4.6级的d=19mm圆柱头焊钉(f
u=360N/mm
2)。已知组合次梁上跨中最大弯矩点与支座零弯矩点之间钢梁与混凝土翼板交界面的纵向剪力V
s=537.3kN,螺栓抗剪连接件承载力设计值折减系数β
v=0.54。试问,组合次梁上连接螺栓的个数(个),应与下列何项数值最为接近?
提示:按完全抗剪连接计算。
A B C D
B
[解析] 根据《钢标》14.3.1条:
C20,取E
c=2.55×10
4N/mm
2,f
c=9.6N/mm
2 故取
=60.29kN
又根据《钢标》14.3.2条第2款规定:
=β
v×60.29=0.54×60.29=32.56kN
次梁半跨所需连接螺栓数目:
,取n
0=17
次梁全跨所需连接螺栓数目:n=2n
0=2×17=34个
非抗震的某梁柱节点,如图所示。梁柱均选用热轧H型钢截面,梁采用HN500×200×10×16(r=20),柱采用HM390×300×10×16(r=24),梁、柱钢材均采用Q345-B。主梁上、下翼缘与柱翼缘为全熔透坡口对接焊缝,采用引弧板和引出板施焊,梁腹板与柱为工地熔透焊,单侧安装连接板(兼做腹板焊接衬板),并采用4×M16工地安装螺栓。过焊孔r=35mm。
24. 梁柱节点采用全截面设计法,即弯矩由翼缘和腹板共同承担,剪力南腹板承担。试问,梁翼缘与柱之间全熔透坡口对接焊缝的应力设计值(N/mm
2),应与下列何项数值最为接近?
提示:粱腹板和翼缘的截面惯性矩分别为I
wx=8541.9×10
4mm
4,I
fx=37480.96×10
4mm
4。
- A.300.2
- B.280.0
- C.246.5
- D.157.1
A B C D
D
[解析] 按全截面设计法,梁翼缘所分担的弯矩为:
翼缘对接焊缝所承受的水平力N,h近似取为两翼缘中线间的距离:
由《钢标》11.2.1条:
全截面设计法中,I
wx、I
fx的计算如下:
I
fx=2×200×16×(250-8)
2=37480.96×10
4mm
4
某无吊车单层单跨库房,跨度为7m,无柱间支撑,房屋的静定计算方案为弹性方案,其中间榀排架立面如图所示。柱截面尺寸为400mm×600mm,采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块、Mb7.5混合砂浆对孔砌筑,砌块的孔洞率为40%,采用Cb20灌孔混凝土灌孔,灌孔率为100%,并且满足构造要求。砌体施工质量控制等级为B级。结构安全等级为二级。
32. 假设屋架为刚性杆,其两端与柱铰接。在排架方向由风荷载产生的每榀柱顶水平集中力设计值R=3.5kN,重力荷载作用下柱底反力设计值N=83kN。试问,柱受压承载力中φf
gA的φ值,应与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑柱本身受到的风荷载。
A B C D
C
[解析] 根据《砌规》5.1.3条,构件高度H=5.7+0.2+0.5=6.4m
弹性方案,查规范表5.1.3,H
0=1.5H=1.5×6.4=9.6m
弹性方案,不计柱本身承受的风荷载,一根柱子柱顶分配的水平力为
R,故柱底弯矩为
RH。
查规范附表D.0.1-1,取φ=0.34。
33. 若砌体的抗压强度设计值f
g=4.0MPa,试问,柱排架方向受剪承载力设计值(kN),应与下列何项数值最为接近?
提示:不考虑砌体强度调整系数γ
a的影响,柱按受弯构件计算。
A B C D
D
[解析] 根据《砌规》5.4.2条:
由规范式(3.2.2):
f
vg=
=0.2×4.0
0.55=0.429MPa
故:V
u=0.429×400×400=68.64kN
由本题目的提示条件,不考虑f
vg的调整。实际上,本题中A=bh=0.4×0.6=0.24m
2<0.3m
2,故γ
a=0.24+0.7=0.94。
某底层框架一抗震墙砌体房屋,底层结构平面布置如图所示,柱高度H=4.2m。框架柱截面尺寸均为500mm×500mm,各框架柱的横向侧向刚度K=2.5×104kN/m,各横向钢筋混凝土抗震墙的侧向刚度K=330×104kN/m(包括端柱)。
提示:按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010解答。35. 若底层顶的横向水平地震倾覆力矩标准值M
1=3350kN·m,试问,由横向水平地震倾覆力矩引起的框架柱KZ1附加轴向力标准值(kN),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
A
[解析] 根据《抗规》7.2.5条第2款规定:
每榀框架分担的倾覆力矩标准值M
f:
KZ1附加轴力标准值N
k:
《抗规》7.2.5条2款规定,地震抗覆力矩按底部抗震墙、框架的有效刚度的比例进行分配。
36. 若底层横向水平地震剪力设计值V=2000kN,其他条件同上,试问,由横向水平地震剪力产生的框架柱KZ1柱顶弯矩设计值(kN·m),应与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 根据《抗规》7.2.5条第1款规定:
一根框架柱分担的地震剪力设计值V
c:
又根据《砌规》10.4.2条:
柱顶弯矩设计值:M
c=0.45HV
c=0.45×4.2×21.46=40.55kN·m
一多层砖砌体结构办公楼,其底层平面如图所示。外墙厚370mm,内墙厚240mm,墙均居轴线中。底层层高3.4m,室内外高差300mm,基础埋置较深且有刚性地坪。墙体采用MU10烧结多孔砖、M10混合砂浆砌筑,楼、屋面板采用现浇钢筋混凝土板。砌体施工质量控制等级为B级。
37. 试问,墙A轴心受压承载力中φfA的φ值,应与下列何项数值最为接近?
A B C D
C
[解析] 该房屋楼盖为第1类。
轴线方向,横墙最大间距s=5.1m<32m,查《砌规》表4.2.1,属于刚性方案。
对于底层墙A,根据规范5.1.3条,H=3.4+0.3+0.5=4.2m
墙A的横墙间距s=5.1m。并且2H=8.4m>s=5.1m>H=4.2m,查规范表j.1.3,则:
H
0=0.4s+0.2H=0.4×5.1+0.2×4.2=2.88m
,查规范附表D.0.1-1,取φ=0.82。
应首先判别该房屋的静力计算方案,再确定H
0值。
38. 假定底层横向水平地震剪力设计值V=3540kN,试问,由墙体A承担的水平地震剪力设计值(kN),应与下列何项数值最为接近?
提示:按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010解答。
A B C D
C
[解析] 根据《抗规》5.2.6条、7.2.3条,则:
底层横墙的高宽比,①、⑩轴为:
其他轴线底层横墙的高宽比为:
则:
墙A的净截面面积: A
A=240×(5100+185+120)=1297200mm
2 所有横墙的总净截面面积:
=8×1297200+2×370×(5100+2400+5100+370)
=19975400mm
2 故:
应判别各轴线上横墙的高宽比,从而计算出其侧向刚度。
39. 假定墙A在重力荷载代表值作用下的截面平均压应力σ
0=0.51MPa,墙体灰缝内水平配筋总截面面积A
s=1008mm
2(f
y=300MPa)。试问,墙A的截面抗震受剪承载力最大值(kN),应与下列何项数值最为接近?
提示:承载力抗震调整系数γ
RE=0.9;按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010解答。
A B C D
D
[解析] 查《砌规》表3.2.2,取f
v=0.17MPa
由《砌规》表10.2.1,σ
0/f
v=0.51/0.17=3,故ξ
N=1.25
f
vE=ξ
Nf
v=1.25×0.17=O.2125MPa
根据《抗规》7.2.9条:
墙A的高宽比:
,查《抗规》表7.2.9,取ξ
s=0.138;墙A的截面面积,由上题可知,A=1297200mm
2。
由《抗规》式(7.2.7-2):
40. 假定本工程为一中学教学楼,抗震设防烈度为8度(0.20g),各层墙上下对齐。试问,其结构层数n及总高度H的限值,下列何项选择符合规范规定?
提示:按《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010解答。
- A.n=6,H=18m
- B.n=5,H=15m
- C.n=4,H=15m
- D.n=3,H=9m
A B C D
D
[解析] (1)根据《设防分类标准》6.0.8条,该工程为乙类建筑。
(2)根据《抗规》7.1.2条表7.1.2,抗震设防8度(0.20g),多孔砖房屋、240厚墙体,层数为6层.高度限值为18m;又南表7.1.2注3的规定,该工程的房屋层数应减少1层,高度应降低3m。
(3)本题大开间房间占该层总面积为:
,为横墙很少的房屋,根据《抗规》7.1.2条第2款及注的规定,该工程的房屋层数还应减少2层,高度还应降低2×3=6m。
所以,最终本工程的结构层数为n=6-1-2=3,H=18-3-6=9m。
应注意区分横墙较小与横墙很少,《抗规》7.1.2条第2款注的规定作了明确定义。