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混凝土结构设计期末考试总结

栏目:合同范文发布:2025-01-28浏览:1收藏

混凝土结构设计期末考试总结

第一篇:混凝土结构设计期末考试总结

1钢筋和混凝土为什么能共同工作:①混凝土结硬后与钢筋之间产生良好的粘结力,使二者可靠地结合为一个整体,在荷载作用下共同变形。②钢筋与混凝土温度线膨胀系数接近,温度变化不致产生过大的温度应力而破坏两者粘结。③包裹在钢筋外围的混凝土可使钢筋免于锈蚀,保证了结构具有良好的耐久性。

2适筋梁正截面破坏过程:①混凝土未裂缝阶段:弯矩很小,梁处于弹性工作状态。挠度和弯矩关系接近线性变化。梁尚未出现裂缝,应力与应变成正比,钢筋与混凝土共同变形,共同受力。随着弯矩的增加,应变亦随之增加。当弯矩增加至开裂弯矩Mcr时,截面下缘混凝土应变达到极限拉应变,梁处于将裂未裂的极限状态,称为第I阶段末。Ia阶段的应力状态可作为抗裂计算的依据。②开裂阶段:弯矩超过开裂弯矩Mcr,梁纯弯段内受拉区最薄弱截面首先出现裂缝。裂缝截面处混凝土退出工作,钢筋应力较开裂前突然增大,因此,裂缝一旦出现,就具有一定的宽度,并向上不断发展。当受拉钢筋的应力达到屈服强度fy时,标志着本阶段的结束。第Ⅱ阶段的应力状态可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算依据。③破坏阶段:当受拉钢筋的应力达到屈服强度fy后,应力将保持不变,但应变急剧增大。裂缝进一步扩展,中性轴上升,混凝土受压区面积进一步减少。当受压区外边缘混凝土应变达到极限压应变时,称为第Ⅲ阶段末,表现为混凝土被压碎,标志梁的破坏。Ⅲ a时的应力状态可作为受弯构件正截面承载力计算的依据。

3无腹筋简支梁的斜截面破坏形态:①斜压破坏:当剪跨比m较小时(一般m≦1,均布荷载下跨高比l/h<=3)发生斜压破坏。特点是:斜裂缝细而密,破坏时的荷载也明显高于斜裂缝出现时的荷载。原因:由于主压应力超过了斜向受压短柱混凝土的抗压强度。②剪压破坏:当剪跨比m适中时(一般13,均布荷载下为跨高比l/h>9),发生斜拉破坏。特点:整个破坏过程急速而突然,破坏荷载比斜裂缝形成时的荷载增加不多。原因:余留截面上混凝土剪应力的增长,使余留截面上的主拉应力超过了混凝土的抗拉强度。

4纵向钢筋的作用:①与混凝土共同承受压力,可以减小截面尺寸②承受可能出现的弯矩作用,以及混凝土收缩、温度变化引起的拉应力③减小混凝土的徐变变形④防止突然出现的脆性破坏。箍筋设置在纵向钢筋外围,其作用:①防止纵向钢筋局部压曲②与纵向钢筋形成骨架③螺旋箍筋能提高核心混凝土的强度,提高抗压承载力④改善构件破坏时的脆性。

5对变形(挠度)进行控制的目的:①使用功能的要求②外观要求

对裂缝加以控制的目的:①防止钢筋腐蚀,提高构件的耐久性②结构外观的要求 6正截面承载力计算的基本假定:①截面应变保持平面②裂缝出现后,不考虑受拉区混凝土的抗拉作用,拉力全部由钢筋承担。③混凝土受压的应力—应变关系可以用确定的曲线来描述。④钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。

7预应力损失:在预应力混凝土构件施工及使用过程中,预应力钢筋的张拉应力值由于张拉工艺和材料特性等原因逐渐降低,这种现象称为预应力损失。类型及减小措施:⑴预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失 措施:①两端同时张拉,②对钢筋进行超张拉⑵锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失 措施:①采用超张拉②选用变形小的锚具⑶预应力钢筋与台座之间的温差损失 措施:①采用钢台座②采用两次升温法⑷混凝土弹性压缩引起的损失 措施:①对先张拉的钢筋进行超张拉 ②对先张拉的钢筋进行重复张拉⑸钢筋的松弛引起的损失 ⑹混凝土收缩和徐变损失。

第二篇:《混凝土结构设计A》作业

成绩:

混凝土结构设计形 成 性 考 核 册

专业:

土木工程(本科)

学号:

姓名:

赵德彬

河北广播电视大学开放教育学院(请按照顺序打印,并左侧装订)

A

混凝土结构设计(A)作业1

一、判断题 1.对于l2≥3的板,可按单向板进行设计,是由于单向板上的荷载主要沿板的短边方向传l1到相应的支承梁上,所以只需沿板的短跨方向布置受力筋,而沿板的长跨方向不必布置任何 钢筋。(错)

2.按弹性理论计算主梁支座截面的配筋时,其内力设计值应以支座边缘截面为准,即。M支=M支计算-V0b。(对)

3.不论静定和超静定的钢筋混凝土结构随外载的增大,均存在截面应力重分布的现象,而 塑性内力重分布只存在于超静定结构内,静定结构中不存在塑性内力重分布。(错)

4.肋形楼盖荷载传递的途径都是板→次梁→主梁→柱或墙→基础→地基。(对)

5.直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算结构内力。(对)

6.根据设计经验,经济的柱网尺寸为5~8m,次梁的经济跨度为4~6m,单向板的经济跨

度则是1.7~2.5m,荷载较大时取较小值,一般不宜超过3m。(对)

7.对单向板肋梁楼盖的板,可沿板长跨方向取出1m宽的板带作为计算单元,代表整个板 的受力状态。(错)

8.由于无梁楼盖是高级超静定结构,而其内力的大小是按其刚度的大小进行分配,故柱上

板带的弯矩值比跨中板带的弯矩的绝对值大。(对)

9.求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔两跨布置活荷载。(错)

10.钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是某个截面的“屈服”(出现塑性铰),而是形成

几何可变体系。(对)

二、选择题

1.钢筋混凝土塑性铰与普通铰的区别是(D)。

A.塑性铰可任意转动,普通铰只能单向转动 B.塑性铰转动幅度受限制,但可任意转动

C.塑性铰转动幅度受限制,其塑性区域为无限大 姓 D.塑性铰只能单向转动,且能承受定值的弯矩

2.按弹性理论计算钢筋混凝土连续板、次梁内力时,采用折算荷载的原因是(A)。

A.简化计算,修正忽略抗扭刚度的误差

B.考虑在计算简图中取支座中点间距为跨长

C.考虑板和次梁荷载的随机性

D.考虑板和次梁施工尺寸的误差

3.如图所示的四种受弯构件的正截面,(A)种截面的塑性转动能力最大。

4.按塑性内力重分布考虑,钢筋混凝土连续梁的破坏标志是(B)。

A.某截面钢筋屈服

B.整个梁成为可变体系

C.出现第一个塑性铰

D.某截面出现裂缝

5.在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中,若求支座的最大剪力,则其活荷载的正确布

置方法是(B)。

A.在该支座的右跨布置活荷载,然后隔跨布置

B.在该支座的相邻两跨布置活荷载,然后隔跨布置

C.在该支座的左跨布置活荷载,然后隔跨布置

6.按弹性理论计算钢筋混凝土连续板内力时,采用换算荷载的原因是(A)。

A.考虑次梁抗扭刚度的影响

B.考虑塑性内力重分布的有利影响

C.考虑板和次梁的荷载有可能比理论荷载大

D.考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响

7.如下四个简图中,(D)图可考虑塑性内力重分布。

8.计算现浇单向板肋梁楼盖,板和次梁可采用折算荷载来计算,这是考虑:(B)。

A.在板的长跨方向也能传递一部分荷载

B.塑性内力重分布的有利影响

C.支座的弹性转动约束

D.出现活载最不利布置的可能性较小

9.四跨连续梁,为使第三跨跨中出现最大正弯矩,活荷载应布置在:(C)。

A.1、2、4跨

B.1、2、3跨

C.1、3跨

D.2、3跨

10.整体现浇肋梁楼盖中的单向板,中间区格的弯矩可折减20%,主要是考虑:(A)。

A.板内存在的拱作用

B.板的安全度较高,可进行折减

C.板上活载满布的可能性较小

D.板上荷载实际上也向长跨方向传递了一部分

三、简答题

1.四边支承的肋形楼盖为简化计算,设计时如何近似判断其为单向板还是双向板?

答:四边支承的肋形楼盖为简化计算,设计时近似判断其为:

L2/L1≥3时,板上荷载沿短方向传递,板基本上沿短边方向工作,故称为单向板,由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖;

L2/L1≤2时,板上荷载沿两个方向传递,称为双向板,由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。

值得注意的是,上述分析只适用于四边支承板。如果板仅是两对边支承或是单边嵌固的悬臂板,则无论板平面两个方向的长度如何,板上全部荷载均单向传递,属于单向板。2.现浇楼盖的设计步骤如何?

答:现浇楼盖的设计步骤:(1)结构布置:根据建筑平面和墙体布置,确定柱网和梁系尺寸。(2)结构计算:首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载;计算简图;根据不同的楼盖类型,分别计算板梁的内力;根据板、梁的弯矩计算各截面配筋,根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋;破坏机构,且其承载能力达到预计的极限荷载,这称为内力的完全重分布。

3.简述单向板肋形楼盖进行结构布置的原则。

答:进行结构布置时,应综合考虑建筑功能、使用要求、造价及施工条件等,来合理确定柱网和梁格布置。其布置原则如下:

(1)使用要求,一般来讲,梁格布置应力求规整,梁系尽可能连续贯通,梁的截面尺寸尽可能统一,这样不仅美观,而且便于设计和施工。但是,当楼面上需设较重的机器设备、悬吊装置或隔断墙时,为了避免楼板直接承受较大的集中荷载或线荷载,应在楼盖相应位置布置承重梁;如果楼板上开有较大洞口时,应沿洞口周围布置小梁。

(2)经济考虑,根据设计经验,经济的柱网尺寸为5~8m,次梁的经济跨度为4~6m,单向板的经济跨度则是1.7~2.5m,荷载较大时取较小值,一般不宜超过3m。(3)在混合结构中,(主次)梁的支承点应避开门窗洞口,否则,应增设钢筋商品混凝土过梁。(4)为增强建筑物的侧向刚度,主梁宜沿建筑物横向布置。

4.各截面活荷载最不利布置的原则如何?

答:各截面活荷载最不利布置的原则:a求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔一跨布置活荷载;b求某跨跨内最大负弯矩(即最小弯矩),应在两邻跨布置活荷载,然后每隔一跨布置活荷载;c求某支座截面的最大负弯矩,应在其左右两跨布置活荷载,然后两边每隔一跨布置活荷载;d求某支座左、右截面的最大剪力,应在其左右两跨布置活荷载,然后两侧每隔一跨布置活荷载。

5.弯矩包络图与剪力包络图的作用如何?

答:弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据,剪力包络图是计算横向钢筋的依据。

6.为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法?

答:在进行钢筋商品混凝土连续梁、板设计时,如果采用上述弹性理论计算的内力包络图来选择构件截面及配筋,显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是,当构件任一截面达到极限承载力时,即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的,但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说,就不完全正确,因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈服进入第Ⅲ阶段,只要整个结构是几何不变的,它就仍有一定的承载力,仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中,由于材料的塑性性质,各截面间内力的分布规律会发生变化,这种情况就是内力重分布现象。

7.塑性铰与理想铰的区别有哪些? 答:塑性铰与理想铰的区别:

(1)塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向,绕不断上升的中和轴产生有限的转动;而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。

(2)塑性铰能承受一定的弯矩,即截面 “屈服”时的极限弯矩Mu≈My;而理想铰不能承受任何弯矩。

(3)塑性铰有一定长度;而理想铰集中于一点。

8.按内力塑性重分布计算钢筋混凝土超静定结构时,应遵循那哪些基本原则?

答:按内力塑性重分布计算钢筋商品混凝土超静定结构时,应遵循下列基本原则:

(1)受力钢材宜采用HRB335级和HRB400级热轧钢筋;商品混凝土强度等级宜在C20~C45的范围内;(2)弯矩调幅不宜过大,应控制调整后的截面极限弯矩M调不小于弹性理论计算弯矩Me的75%,即M调≥0.75M弹。

调幅值愈大,该截面形成塑性铰就越早。为了防止因调幅值过大,使构件过早的出现裂缝和产生过大的挠度而影响正常使用。因此根据试验研究,应控制下调的幅度不大于25%。

(3)调幅截面的相对受压区高度ζ不应超过0.35,也不宜小于0.10;如果截面配有受压钢筋,在计算ζ时,可考虑受压钢筋的作用。

调幅越大要求截面具有的塑性转动能力也越大。而对截面几何特征一定的钢筋混疑土梁来说,其塑性铰的转动能力主要与配筋率有关——随受拉纵筋配筋率的提高而降低。而配筋率ρ可由商品混凝土受压区高度x反映,对于单筋矩形截面受弯构件。因此,ζ值直接与转动能力有关。ζ>ζb为超筋梁,受压区商品混凝土先压坏,不会形成塑性铰,在塑性设计中应避免使用;ζ<ζb为适筋梁,可以形成塑性铰。ζ值越小,塑性铰的转动能力越大。因此,为了保证在调幅截面能形成塑性铰,并具有足够的转动能力,要相应地限制配筋率ρ,或含钢特征值ξ。试验表明,当时,截面的塑性转动能力一般能满足调幅25%的要求。(4)调整后的结构内力必须满足静力平衡条件:

连续梁、板各跨两支座弯矩的平均值加跨中弯矩,不得小于该跨简支梁跨中弯矩的1.02倍,即(MA+MB)/2+Ml≥1.02M0;同时,支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的1/3。(5)构件在内力塑性重分布的过程中不发生其他脆性破坏,如斜截面受剪破坏,锚固破坏等,这是保证内力塑性充分重分布的必要条件。为此,应将按《规范》中斜截面受剪承载力计算所需的箍筋面积增大20%。增大的区段为:当为集中荷载时,取支座边至最近一个集中荷载之间的区段;当为均布荷载时,取距支座边为1.05h0的区段。同时,配置的受剪箍筋ρsv=Asv /bs > 0.3 ft/ fyv,以减少构件斜拉破坏的可能性。

四、计算题

混凝土结构设计A作业2

一、判断题

1.屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架属于屋盖结构体系。屋盖结构分无檩屋盖和有檩 屋盖两种。(对)

2.排架结构型式是指钢筋混凝土排架由屋面梁(或屋架)、柱和基础组合,排架柱上部与屋

架刚接,排架柱下部与基础刚接的结构型式。(错)

3.屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构,它是单层厂房的基本承重结 构。(对)

4.由荷载的传递路线可以看出,作用在厂房结构上的大部分荷载(屋盖上的竖向荷载,吊 车上的竖向荷载和横向水平荷载,横向风荷载或横向地震作用,部分墙体和墙梁的自重以及 柱上的设备等荷载)都是通过纵向排架传给基础、再传到地基中去。(错)

5.一般单层厂房中,横向排架是主要承重结构,屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。

(对)

6.伸缩缝从基础底面开始,将两个温度区段的上部结构完全分开,留出一定宽度的缝隙,当温度变化时,结构可自由的变形,防止房屋开裂。(错)

7.通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。(对)

8.单层厂房的支撑体系包括屋架支撑和柱间支撑两部分。(错)

9.厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结

构几何稳定性的重要组成部分。(对)

10.纵向水平支撑布置在上弦平面端节点中。(错)

二、选择题

1.在单层厂房中,(A)属于屋盖结构体系。

A.屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架

B.屋面板、屋架或屋面梁、横向柱列和基础

C.连系梁、托架、吊车梁和柱间支撑 姓 D.屋面板、屋架或屋面梁、纵向柱列和基础

2.排架结构型式是指钢筋混凝土排架由屋面梁(或屋架)、柱和基础组合,(C)的结构型式。

A.排架柱上部与屋架刚接,排架柱下部与基础铰接

B.排架柱上部与屋架刚接,排架柱下部与基础刚接

C.排架柱上部与屋架铰接,排架柱下部与基础刚接

D.排架柱上部与屋架铰接,排架柱下部与基础铰接

3.一般单层厂房中,(D)是主要承重结构,屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。

A.屋面板

B.牛腿

C.托架

D.横向排架

4.钢筋混凝土排架厂房,除(C)一般需要自行设计外,其它构件大都有现成的标准图集。

A.屋面板与屋架

B.屋架与柱子

C.柱子与基础

D.屋面板与基础

5.(A)的作用是将墙体和柱、抗风柱等箍在一起,增加厂房的整体刚性,防止由于地基

发生过大的不均匀沉降或较大振动荷载引起的不利影响。

A.圈梁

B.连系梁

C.过梁

D.基础梁

6.单层厂房柱基础,当不设垫层时,钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于(C)。

A.25mm B.35mm C.70mm

D.80mm

7.单层厂房内内力组合时的控制截面应为(A)截面。

A.上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部

B.上柱的顶部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部

C.上柱的底部截面、牛腿的底部面和下柱的底部

D.上柱的顶部截面、牛腿的顶部面和下柱的顶部

8.横向水平支撑布置在(A)温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间。

A.温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间

B.温度区段的两端及厂房端部的第二或第三柱间

C.温度区段的中间及厂房端部的第一或第二柱间

D.温度区段的中间及厂房端部的第二或第三柱间

9.单层厂房柱进行内力组合时,任何一组最不利内力组合中都必须包括(A)引起的内力。

A.恒载

B.吊车荷载

C.风荷载

D.雪荷载

10.(C)适用于有檩体系屋盖。

A.预应力混凝土屋面板

B.预应力混凝土单肋板

C.钢筋混凝土挂瓦板

D.钢筋混凝土屋面板

三、简答题

1.通常所说的单层厂房的变形缝哪三种?单层厂房的变形缝是如何设置的?

答:通常所说的单层厂房的变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。

伸缩缝从基础顶面开始,将两个温度区段的上部结构完全分开,留出一定宽度的缝隙,当温度变化时,结构可自由的变形,防止房屋开裂。

沉降缝是将两侧厂房结构(包括基础)全部分开。沉降缝也可兼作伸缩缝。防震缝是为了减轻厂房震害而设置的。当厂房平、立面布置复杂,结构高度或刚度相差很大,以及厂房侧变建变电所、生活间等坡屋时,应设置防震缝将相邻两部分完全分开。地震区的厂房的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。

2.什么是厂房支撑体系?单层厂房的支撑体系包括哪两部分?

答:厂房支撑体系是连系屋架、柱等构件,使其构成厂房空间整体,保证整体刚性和结构几何稳定性的重要组成部分。单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。

3.钢筋混凝土单层工业厂房结构的计算分析过程是如何进行简化的?

答:钢筋商品混凝土单层工业厂房结构是一个空间结构,它的计算分析过程是求解一个空间结构的过程;但为了计算的简单,通常都将整个结构按纵、横向平面排架分别进行结构计算。也就是说,近似的认为各个横向平面排架之间和各个纵向平面排架之间都是互不影响,独立工作的,从而把问题简化。

由于纵向排架柱子往往较多,纵向刚度较好,因此在承受吊车纵向制动力和山墙传来的纵向风荷作用时,每根柱子引起的内力值较小,故纵向排架一般可以不必计算,只需进行纵向排架在地震力作用下的内力分析和验算。横向排架承受厂房的主要荷载作用,而且柱子较少,刚度亦较差,因此厂房结构设计时,必须进行横向排架内力分析和计算。4.一般钢筋混凝土排架通常作哪些假定?

答:一般钢筋混凝土排架通常做如下规定: 1)柱的下端与基础固结;

2)柱的上端与屋架(或屋面梁)铰接;

3)排架横梁为无限轴向刚性的刚杆,横梁两端处的柱的水平位移相等。5.作用在排架上的荷载标准值(以下简称荷载)主要有哪些?

答:作用在排架上的荷载标准值(以下简称荷载)主要有:

(1)厂房结构的恒荷载。一般包括屋盖自重G1,上柱自重G2,下柱自重G3,吊车梁及轨道等零件自重G4以及有时支承在柱牛腿上的维护结构等重量G5;(2)活荷载一般包括:屋面活荷载Q1;吊车荷载,包括吊车垂直轮压和水平制动力。Dmax、Tmax;均布风荷载和集中于柱顶标高处的集中风载,如q、FW等。6.等高排架在任意荷载作用下采用剪力分配法计算时哪三个步骤?

答:等高排架在任意荷载作用下采用剪力分配法计算时可以分为三个步骤:

(1)在直接受荷柱的顶端加一不动铰支座以阻止水平侧移,求其支座反力R。现以吊车横向水平制动力Tmax为例,见图12-33。

(2)撇除附加的铰支座,且加反向作用力R于排架柱顶,见图12-33,以恢复到原来的实际情况。(3)把图12-33两种情况求得的排架各柱内力叠加起来,即为排架的实际内力 7.什么是排架的荷载组合和内力组合?

答:排架结构除承受永久荷载作用外,还承受可变荷载的作用(一种或是多种),对于排架柱的某一截面而言,并不一定是在所有可变荷载同时作用时产生的内力才是最不利的。因此在排架柱内力分析时,是先将排架内力分析中各种荷载单独作用时各柱的内力的结果求出来,经过组合,求出起控制作用的截面的最不利内力,以此作为柱及基础配筋计算的依据。

8.单层厂房内力组合时的控制截面是哪里?

答:单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。

四、计算题

1.某钢筋混凝土柱牛腿,C20混凝土(ftk=1.5N/mm),Ⅱ级钢筋(fy=310N/mm)。

已知作用于牛腿顶部的吊车梁等自重标准值G

4,k22=35kN,吊车竖向荷载标准值Dmax,k=210kN,由使用活荷载产生的水平拉力标准值Fh,k=60kN。牛腿截面宽度b=400mm,高度h=800mm,竖向力作用点至下柱边缘的水平距离a =250mm。

(1)验算牛腿截面高度是否满足要求(裂缝控制系数β=0.7);

(2)计算牛腿所需的纵向受拉钢筋面积As(纵筋保护层厚度α【解】

s=35mm)。

混凝土结构设计(A)作业3

一、判断题

1.框架结构广泛在多高层建筑中应用,它的特点是建筑平面布置灵活,可以形成较大的使 用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。(对)

2. 民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在 6~12 米之间,工业建筑的柱网尺寸一般在 6~ 9 米之间。(错)

3.伸缩缝主要使用来解决由于房屋过长所带来的温度应力问题,主要与房屋的长度有关。(对)

4.框架结构的近似手算方法,包括水平荷载作用下的分层法,竖向荷载作用下的反弯点法 和改进反弯点法(D 值法)。(错)

5.利用分层法进行框架结构竖向荷载作用下的内力分析时,必须考虑框架的侧移。(错)6.采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)除底层以外其他各层 柱的线刚度均乘 0.9 的折减系数;(2)除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为 1/3。(对)

7.框架结构中,如果柱上下端转角相同,反弯点就在柱高的中央;如果柱上下端转角不同,则反弯点偏向转角较小的一端,亦即偏向约束刚度较大的一端。(错)

8.框架结构若某层柱的上下横梁线刚度不同,则该层柱的反弯点位置将向横梁刚度较小的 一侧偏移。(对)

9.必须指出,我国有关规范规定,弯矩调幅只对水平荷载作用下的内力进行,即竖向荷载 作用下产生的弯矩不参加调幅,因此,弯矩调幅应在内力组合之前进行。(错)

10.框架梁在截面配筋计算时应采用构件端部截面的内力,而不是轴线处的内力。(对)

二、选择题

1.框架柱的平面位置由房屋的使用要求形成平面柱网尺寸来确定,民用框架结构房屋常用 的柱网尺寸一般在(C)米之间。A.3~6 C.6~9 B.4~6 D.6~12

2.(B)优点在于开间布置比较灵活,但房屋的横向刚度较差,楼板的跨度也较大,因此 在实际工程中采用较少。

A.横向框架承重体系 B.纵向框架承受体系C.混合承重体系

3.(C)优点是可以有利于抵抗来自纵横两个方向的风荷载和地震作用,框架结构具有交好的整体工作性能。

A.横向框架承重体系

B.纵向框架承重体系 C.混合承重体系

4.伸缩缝的设置主要取决于(D)。

A.结构承受荷载大小 C.建筑平面形状 B.结构高度 D.结构长度 B.纵向框架承重体系 B.纵向框架承重体系

5.(B)是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。

A.现浇框架 B.预制装配式框架 C.现浇预制框架

6.框架结构近似手算竖向荷载作用下的内力时,应采用(A)分层法。

A.分层法

B.改进反弯点法

C.位移法

D.力法

7.计算框架梁截面惯性矩 I 时应考虑楼板对它的影响。对(A),中框架取 I=2I0,边框架 取 I=1.5 I0;这里 I0 为矩形截面梁的截面惯性矩。

A.现浇楼盖

B.装配整体式楼盖 C.装配式楼盖

8.在采用分层法计算框架内力时(C)。A..除底层外,其他各层柱的线刚度应折减

B.除底层外,其他各层柱的线刚度应增加

C.底层柱线刚度应折减,其他各层柱不变

D.各层柱的线刚度均不变

9.框架结构在节点水平集中力作用下,(B)。A.柱的弯矩图呈直线形,梁的弯矩图呈曲线形

B.梁的弯矩图呈直线形,柱的弯矩图呈曲线形

C.各杆的弯矩图都呈直线形

D.各杆的弯矩图都呈曲线形

10.对于(A)的框架结构,采用反弯点法计算所引起的误差能够满足工程设计的精度要 求。

A.层数较少,楼面荷载较大

B.梁柱线刚度较为接近

C.高层框架结构或抗震设计

D.梁的线刚度小于柱的线刚度

三、简答题

1.什么是框架结构?框架结构的特点如何?

答:框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构 框架结构的特点是:建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。

框架结构广泛在多高层建筑中应用,它的特点是建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间。

2.框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何?

答:民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6~9米之间,工业建筑的柱网尺寸一般在6~12米之间。房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度,民用框架结构房屋的层高一般在3~6米之间;工业建筑的层高一般在4~6米之间。

3.框架结构类型按施工方式的不同可划分为哪三种类型?它们各有何特点和适用?

答:框架结构类型按施工方式的不同,一般将框架结构分为现浇框架、预制装配式框架和现浇预制框架三种类型。

(1)现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。现浇式框架结构的整体性强、抗震性能好,因此在实际工程中采用比较广泛。但现场浇筑混凝土的工作量较大。

(2)预制装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成的框架结构。其优点是构件均为预制,可实现标准化、工厂化、机械生产。因此,施工速度快、效率高。但整体性较差,抗震能力弱,不宜在地震区应用。

(3)现浇预制框架是指梁、柱、楼板均为预制,在预制构件吊装就位后,对连接节点区浇筑混凝土,从而将梁、柱、楼板在连成整体框架结构。现浇预制框架既具有较好的整体性和抗震能力,又可采用预制构件,减少现场浇筑混凝土的工作量。因此它兼有现浇式框架和装配式框架的优点。但节点区现场浇筑混凝土施工复杂。

4.框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用什么方法?作哪些假定?

答:框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。

在进行竖向荷载作用下的内力分析时,可假定:(1)作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不计,而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。(2)在竖向荷载作用下,不考虑框架的侧移。

5.分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承,而实际上,除底层往的下端外,其他各层 柱端在荷载作用下均产生一定的转角,即为弹性约束支承。采用什么方法考虑支座转动的影 响?

答:采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数;(2)除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为1/3。

6.框架结构在竖向荷载作用下的计算方法。

答: 框架结构在竖向荷载作用下,的计算方法:(1)分层:分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承,(2)计算各个独立刚架单元:用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得的各层梁的内力,即为原框架结构中相应层次的梁的内力。(3)叠加:在求得各独立刚架中的结构内力以后,则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠加,作为原框架结构中柱的内力。

叠加后为原框架的近似弯距图,由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图,在框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度,可对节点,特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配,予以修正。7.反弯点法的计算假定有哪些?在什么情况下假定所引起的误差能够满足工程设计的精度 要求?

答:反弯点法的计算假定:

(1)求各个柱的剪力时,假定各柱上下端都不发生角位移,即认为梁的线刚度与柱的线刚度之比为无限大;

(2)在确定柱的反弯点位置时,假定除底层以外,各个柱的上、下端节点转角均相同,即除底层外,各层框架柱的反弯点位于层高的中点;对于底层柱,则假定其反弯点位于距支座2/3层高处。

(3)梁端弯矩可由节点平衡条件求出,并按节点左右梁的线刚度进行分配。

对于层数较少,楼面荷载较大的框架结构,柱的刚度较小,梁的刚度较大,假定1与实际情况较为符合。一般认为,当梁的线刚度与柱的线刚度之比超过3时,由上述假定所引起的误差能够满足工程设计的精度要求。

8.改进反弯点法对什么计算进行了改进?改进反弯点法为何又称为“D 值法”?

答:对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法作了改进,称为改进反弯点法。改进反弯点法中,柱的侧向刚度以D表示,故此法又称为“D值法”。

四、计算题 4 1.图示两层两跨框架,试用分层法计算框架内力,并作出弯矩图。括号内数字表示各 杆件线刚度的相对值。(均布荷载下的梁固端弯矩为 M【解】

12ql)

2混凝土结构设计(A)作业4

一、判断题

1.肋形楼盖由板、次梁、主梁(有时没有主梁)组成。(对)

2.连续单向板的截面构造常用钢筋直径为6、8、10、12 mm。对于支座负弯矩钢筋,为防止施工中易被踩弯,宜采用较大直径(一般不小于10 mm)。(错)

3.l2/l1≤3时,板上荷载沿两个方向传递,称为双向板,由双向板组成的肋形楼盖称为双向板肋形楼盖。(错)

4.进行单层厂房结构的内力组合时,可变荷载在任何一种内力组合下都存在。(错)

5.单层厂房内内力组合时的控制截面应为上柱的底部截面、牛腿的顶部面和下柱的底部截面。(对)

6.牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a分为两类:当a0h≤时为短牛腿;当a0h>时为长牛腿。(对)

7.在考虑吊车横向水平荷载时,该跨必然相应作用有该吊车的竖向荷载;但在考虑该吊车竖向荷载时,该跨不一定相应作用有该吊车的横向水平荷载。(对)

8.框架结构的近似手算方法,包括竖向荷载作用下的分层法,水平荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法(D值法)。(对)

9.框架节点区的混凝土强度等级,应不低于梁的混凝土强度等级。(对)

10.采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响,其方法是:(1)各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数;(2)各层柱的弯矩传递系数取为1/3。(错)

二、选择题

1.按弹性理论计算钢筋混凝土连续板内力时,采用换算荷载的原因是(D)A.考虑次梁抗扭刚度的影响

B.考虑塑性内力重分布的有利影响

C.考虑板和次梁的荷载有可能比理论荷载大

D.考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响

2.塑性铰与理想铰的主要区别是:(C)。

A.塑性铰不能转动,而理想铰可在两个方向做无限的转动

B.理想铰集中于一点,故只能承受一定数值的弯矩,而塑性铰可承受较大的弯矩

C.塑性铰是单向铰,只能在弯矩作用方向做有限的转动,转动的大小受材料极限变形的限制

D.塑性铰集中于一点,而理想铰形成在一小段局部变形较大的区域

3.钢筋混凝土现浇楼盖,为短边的计算跨度,为长边的计算跨度:(B)。

A.当时,可按双向板进行设计

B.当时,可按双向板进行设计

C.当时,可按单向板进行设计

D.当,宜按单向板进行设计

4.连续单向板内跨的计算跨度:(B)。

A.无论弹性计算方法还是塑性计算方法均采用净跨

B.均采用支承中心间的距离

C.弹性计算方法采用净跨

D.塑性计算方法采用净跨

5.在单层厂房中,(A)等组成横向平面排架结构,它是单层厂房的基本承重结构。

A.屋面板或屋架、横向柱列和基础

B.屋面梁或屋架、横向柱列和基础

C.连系梁、托架、吊车梁和基础

D.屋面板或屋面梁、屋架和基础

6.单层厂房的屋盖结构分无檩体系和有檩体系两种。无檩体系由(B)大型屋面板、天窗架、屋架和屋盖支撑组成,I.大型屋面板

II.小型屋面板

III.天窗架

IV.屋架和屋盖支撑

A. I、II、III

B.I、II、IV

C.I、III、IV

D.II、III、IV

7.牛腿的弯压破坏多发生在(C)。

A.0.75

B.a/h0≤0.1且箍筋配制不足

C.0.75

D.a/h0≤0.1且受拉纵筋配制不足

8.框架梁在水平和竖向荷载共同作用下的控制截面为(B)。

A.梁的两端截面

B.梁的跨间最大正弯矩截面

C.梁的跨中截面

D.梁的两端截面和跨中截面

9.水平荷载作用下的多层框架结构,当某层其他条件不变,仅上层层高变小时,该层 柱的反弯点位置(D)

A.向上移动

B.向下移动

C.不变

D.向上移动至2/3层高处

10.对于框架结构梁、柱的最不利内力组合,梁端截面为(A)。

A.+Mmax、-Mmax、Vmax B.+Mmax C.|M|max及相应的N、V D.Nmax及相应的M

三、简答题

1.各截面活荷载最不利布置的原则如何?

答:各截面活荷载最不利布置的原则:

a求某跨跨内最大正弯矩时,应在该跨布置活荷载,同时两侧每隔一跨布置活荷载;

b求某跨跨内最大负弯矩(即最小弯矩),应在两邻跨布置活荷载,然后每隔一跨布置活荷载;

c求某支座截面的最大负弯矩,应在其左右两跨布置活荷载,然后两边每隔一跨布置活荷载; d求某支座左、右截面的最大剪力,应在其左右两跨布置活荷载,然后两侧每隔一跨布置活荷载。

2.工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是什么方法?什么是弯矩调幅法?

答:工程中最实用的考虑内力塑性重分布的计算方法是弯矩调幅法。

弯矩调幅法简称调幅法,它是在弹性弯矩的基础上,按照上述原则,根据需要适当调整某些截面的弯矩值,通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整,然后,按调整后的内力进行截面设计和配筋构造,是一种实用的设计方法。

4截面的弯矩值,通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整,然后,按调整后的内力进行截面设计和配筋构造,是一种实用的设计方法。

3.内力塑性重分布方法的适用范围如何?

答:内力塑性重分布方法的适用范围:

按塑性内力重分布法计算结构内力,虽然可以节约钢材,但在使用阶段钢筋中应力较高,构件的裂缝开展较宽,变形较大。因此《规范》规定下列情况下,只能用弹性理论计算内力:

1)直接承受动荷载作用的结构构件;

2)裂缝控制等级为一级或二级的结构构件,如水池池壁;

3)处于重要部位而又要求有较大强度储备的结构构件。

4.简述连续单向板的截面设计的计算要点。计时可不进行抗剪承载力验算。

答: 1)计算要点

a.确定计算简图

取单位板宽为计算单元,并根据板的刚度、类型和构造确定板的厚度;根据板的构造及用途确定板的自重和使用荷载。

b.内力分析 一般按塑性内力重分布方法计算内力。

《规范》规定:对四周与梁整体连接的单向板,其中间跨的跨中截面及中间支座,计算弯矩可减少20%,其它截面不予降低。c.配筋计算

根据各跨跨内及支座截面的弯矩计算各部分钢筋数量。在选配钢筋时,应考虑跨中及支座钢筋的直径和间距相互协调,以利施工。板的经济配筋率约为0.3~0.8%。

由于板的宽度较大,且承受的荷载较小,因此,对于一般工业与民用建筑楼盖,仅混凝土就足以承担剪力,从而设计时可不进行抗剪承载力验算。

5.什么是横向水平支撑?横向水平支撑布置的位置及作用如何?什么情况下应布置横向水平支撑?

答:横向水平支撑是由交叉角钢和屋架上弦或下弦组成的水平桁架。横向水平支撑布置在温度区段的两端及厂房端部的第一或第二柱间,其作用是加强屋盖的整体刚性,保证屋架的侧向稳定,将山墙抗风柱所承受的纵向水平力传至两侧柱列上。凡屋面为有檩体系或屋面虽为无檩体系,但屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证,且山墙抗风柱与屋架上弦连接时应设置上弦横向水平支撑。当天窗通到厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝时,应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑并在天窗范围内沿纵向设置一到三道通长的受压系杆,6.钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括哪些?哪些构件一般都可以根据具体工程,从 工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。

答:钢筋混凝土单层厂房结构的构件主要包括有屋面板、天窗架、支撑、吊车梁、墙板、连系梁、基础梁、柱、基础等。为了加速建设步伐,提高设计标准化水平,缩短工期,这些构件除柱和基础外,一般都可以根据具体工程,从工业厂房结构构件标准图集中选用标准、定型的构件。

7.排架内力分析的目的是什么?其主要内容包括哪些?

答:排架内力分析的目的主要是为了求得在各种荷载作用下起控制作用的构件截面的最不利内力,以此作为设计柱子和基础的依据。主要内容为:计算单元的选取、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。必要时,还应验算排架的水平位移值。

8.“D值法”如何把层间剪力Vj按分配给该层的各柱?

答:“D值法”如何把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱;(1)求框架柱侧向刚度D值

公式见教材117页(13-7)

上式中α值反映了梁柱线刚度比值对柱侧向刚度的一个影响(降低)系数,当框架梁的线刚度为无穷大时,K=∞,α=1。各种情况下的α值及相应的K值的计算公式可查表。(2)求得各柱的剪力

把层间剪力Vj按下式分配给该层的各柱

公式见教材117页(13-8)

式中 ——第j层第k柱所承受的剪力;

——第j层第k柱的侧向刚度D值; m——第j层内的柱子数; ——第j层的层间剪力;(3)层高变化对反弯点的影响

四、计算题

1.某单层单跨厂房排架结构及风载体型系数如图所示,基本风压ω0203=./kNm,排架间距B=6m,柱顶标高+11.400m,室外地坪标高-0.300m,求作用于排架上的风荷载标准值qlk及Wk。

(提示:风压高度系数μz按内插法取值,离地面10m时,μz=1.0;离地面15m时,μz=1.14)【解】

第三篇:混凝土结构设计考试重点总结(含题目)

1.1混凝土结构的极限状态

1、结构的功能要求:安全性、适应性、耐久性

2、结构的可靠性:在规定的时间、条件下,完成预定功能的能力,称为结构的可靠性 规定时间:指设计使用年限,《建筑结构可靠设计统一标准规定》规定,普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年,纪念性建筑和特别重要的建筑结构使用年限为100年,临时性结构的设计使用年限为5年,结构构件易于替换的结构,设计使用年限为25年。

规定条件:设计时所确定的正常设计、正常施工和正常使用的条件,即不考虑人为过失的影响。

预定功能:以结构是否达到极限状态为标志。

3、结构的设计使用年限:是指设计规定的结构或结构构件只需进行正常维护不需进行大修即可按其预定目的使用年限

4、结构功能的极限状态可分为两类:承载能力极限状态和正常使用极限状态。当结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态,即为承载能力极限状态。正常使用极限状态是指结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限度的状态。

达到承载能力极限状态的情况:整个结构或结构的一部分发生倾覆、滑移等;结构构件或其连接因超过材料强度而被破坏;因过度塑性变形而不适于继续承载;结构转变为机动体系;结构、结构构件丧失稳定性。

达到正常使用极限状态的情况:结构或构件出现影响正常使用或外观的变形;产生影响耐久性能的局部损坏和影响正常使用的振动。

1.2结构的可靠度与可靠指标

1、随机现象:在个别试验中呈现不确定性,而在大量重复试验中,又具有统计规律性的现象,称为随机现象。

2、随机变量:表示随机现象的各种变量称为随机变量

3、随机事件:在随机试验中,某种结果对一次试验可能出现也可能不出现,而在大量重复试验中具有某种规律性的事件,称为此随机试验的随机事件。

4、频率和概率:频率是个试验值,或使用时的统计值,具有随机性,可能取多个数值,因此,只能近似地反映事件出现可能性的大小。概率是个理论值,是由事件的本质所决定的,只能取唯一值,它能在一定程度上地反映事件出现可能性的大小。

5、频率直方图:在直角坐标系中,横轴表示分组强度X值,纵轴表示对应的频率密度,将频率分布表中各组频率的大小与组距相对应,由此画成的统计图叫做频率直方图。

6、结构可靠度:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,称为结构的可靠度。或者说,结构的可靠度是结构可靠性的概率度量

7、可靠指标B的实用性和近似性:(1)实用性:用可靠指标来描述结构的可靠度,其运算只涉及随机变量的统计特征值,计算方便,并且几何表示很直观、明确,因而在实际中得到广泛应用,具有实用性。(2)近似性:B是在假设随机变量R、S都服从正态分布,且极限方程R-S=0是线性的前提下得到的。而在实际工程中,风荷载、雪荷载均不服从正态分布,有时极限方程是非线性的,所以采用B描述结构可靠度具有一定的近似性。

8、荷载效应:荷载作用在结构上产生的内力和变形称为荷载效应。

9、荷载的代表值:建筑结构设计时,对不同的荷载应采用不同的代表值。可变荷载代表值有:标准值、组合值、准永久值和频遇值。永久荷载代表值只有标准值一种

10、荷载的标准值:在结构使用期间可能出现的最大荷载值

11、荷载分项系数:荷载设计值与荷载标准值的比值,一般大于1

12、荷载的设计值:荷载标准值乘以分项系数

13、材料分项系数:材料强度标准值与材料强度设计值之比值,其值大于1 材料强度的标准值:材料强度的标准值是材料强度的检验指标,由国家有关标准给出 材料强度的设计值:材料强度标注值除以材料分项系数

14、结构重要性系数:对不同安全等级的结构,为使其具有规定的可靠度而采用的系数,称为结构重要性系数。《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)规定:对安全等级分别为一、二、三级或设计使用年限分别为100年及以上、50年、5年及以下时,重要性系数分别不应小于1.1、1.0、0.9

2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置

1、单层厂房的结构形式:主要有排架结构和刚架结构。排架结构是由屋架、柱和基础组成,其中屋架与柱铰接,柱与基础刚接。刚架结构是由屋架、柱和基础组成,其中屋架与柱刚接,柱与基础铰接

2、单层厂房的结构组成:单层厂房结构分为承重结构、围护结构和支撑体系三大部分。承重结构包括:屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架、吊车梁、基础;围护结构包括:纵墙和横墙及由连续梁、抗风柱和基础梁组成的墙架。支撑体系包括:屋盖支撑和柱间支撑

3、柱网布置、常用柱距:柱网由厂房的跨度和柱距构成,柱网布置是指确定纵向和横向定位轴线之间的尺寸。厂房跨度在18m及以下时,应采用扩大模数30M数列;在18m以上时,应采用扩大模数60M数列。厂房的柱距应采用扩大模数60M数列。目前从经济指标、材料用量和施工条件等方面衡量,尤其是高度较低的厂房,采用6m柱距比12m柱距优越

4、变形缝:变形缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝

伸缩缝:建筑构件因温度因素的变化会产生胀缩变形,为减少过大的温度应力而设置的缝,基础可不断开

沉降缝:上部结构各部分之间,因层数差异较大,或使用荷重相差较大,可能使地基发生不均匀沉降时,需要设缝将结构分为几部分,使其每一部分的沉降比较均匀,从屋顶到基础全部分开。

防震缝:设置目的是将大型建筑物分隔为较小的部分,形成相对独立的防震单元,避免因地震造成建筑物整体震动不协调而产生破坏

三者区别:伸缩缝和防震缝两侧的结构基础可以不分开,而沉降缝结构两侧的基础必须分开。在地震区域,伸缩缝和沉降缝必须兼作防震缝,也应满足防震缝的要求

5、围护墙和山墙构造:围护结构的墙体沿厂房四周布置,墙体中还设有抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁

单层厂房的山墙受风荷载面积比较大,一般设置抗风柱将山墙分成区格,使墙受到的风荷载,一部分直接传到纵向柱列,另一部分经抗风柱下端直接传至基础及柱上端通过屋盖系统传至纵向柱列。

圈梁加强厂房的整体刚度,防止可能产生的过大不均匀沉降或较大振动荷载等对厂房的不利影响

连系梁承受其上部墙体重量并将它传给柱,同时又作为纵向柱列的连接构件。过梁承受门窗洞口上的荷载并将它传给门两侧的墙体 基础梁承受墙体重量并将它传给基础

6、支撑的种类:支撑分为屋盖支撑和柱间支撑两类,屋盖支撑通常包括上、下弦水平支撑、垂直支撑和纵向水平系杆。柱间支撑一般包括上部柱间支撑、中部柱间支撑和下部柱间支撑。

支撑的作用:保证结构构件的稳定与正常工作;增强厂房的整体稳定性和空间刚度;把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要的承重构件。此外,在施工安装阶段,应根据具体情况设置某些临时支撑,以保证结构构件的稳定 布置原则:(1)屋盖上、下弦水平支撑是指布置在屋架上、下弦平面内以及天窗架上弦平面内的水平支撑。支撑节间的划分应与屋架节间相适应。水平支撑一般采用十字交叉的形式。(2)垂直支撑是指布置在屋架间或天窗架间的支撑。(3)柱间支撑通常采用十字交叉形支撑,交叉杆件的倾角为35°~50°之间。(4)凡属下列情况之一时,应设置柱间支撑:设有悬臂式吊车或3t及以上的悬挂式吊车;设有重级工作制吊车或中、轻级工作制吊车起重量在10t及以上;厂房跨度在18m及以上或柱高在8m以上;纵向柱列的总数在7根以下;露天吊车栈桥的柱列。(5)柱间支撑应布置在伸缩缝区段的中央或临近中央,这样有利于在温度变化或混凝土收缩时,厂房可较自由变形而不致产生较大的温度或收缩应力,并在柱顶设置通长的刚性连系杆来传递荷载

7、排架计算的内容:确定计算简图、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。必要时还应验算排架的水平位移值。

目的:为柱和基础的设计提供内力数据

8、排架考虑整体空间工作的概念:排架与排架、排架与山墙之间相互关联的整体作用称为厂房的整体空间作用。各个排架和山墙都不能单独变形,而是互相制约成一整体。产生单层厂房整体空间作用的两个条件:(1)各横向排架之间必须有纵向构件将它们联系起来(2)各横向排架彼此的情况不同,或结构不同或承受的荷载不同。

在设计中,当需要考虑整体空间工作时,只对吊车荷载才考虑厂房的整体空间作用

9、排架计算中的两个问题:(1)纵向柱距不等的排架内力分析(2)排架的水平位移验算

10、单层厂房柱的形式:单层厂房柱的类型很多,目前常用的单层厂房柱的形式有实腹矩形柱、工字形、平腹杆双肢柱、斜腹杆双肢柱等。

11、牛腿:在单层厂房钢筋混凝土柱中,牛腿是设置在柱侧面伸出的短悬臂,其作用是支承屋架、托架和吊车梁等构件

12、柱下独立基础的形式:柱下独立基础根据其受力性能可分为:轴心受压基础和偏心受压基础;按施工方法,可分为预制柱基础和现浇柱基础

13、吊车梁的受力特点:(1)吊车荷载是两组移动的集中荷载;(2)承受的吊车荷载是重复荷载;(3)考虑吊车荷载的动力特性;(4)考虑吊车荷载的偏心影响——扭矩

吊车梁的形式:钢筋混凝土、预应力混凝土等截面或变截面吊车梁及组合式吊车梁。

3.1多层框架的结构组成和结构布置

1、框架结构的组成方式:框架是由梁、柱和基础所组成的杆系结构。梁柱连接处称为节点,一般为刚性连接;有时为了便于施工或其他构造要求,也可将部分节点做成铰节点,当梁柱节点全部为铰节点时,就成多层排架。柱子与基础的连接一般是刚性的

2、柱网布置原则:(1)应满足生产工艺的要求;(2)应满足建筑平面布置的要求;(3)要使结构受力合理;(4)应使施工更加方便。

常用模数:内廊式柱网常为对称三跨,边跨跨度常为:

6、6.6、6.9m等,中跨为走廊时,跨度常为2.4、2.7、3.0m。等跨式柱网其进深常为:

6、7.5、9、12m等

对称不等跨式柱网,常用尺寸有(5.8+6.2+6.2+5.8)*6.0、(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5)*6.0、(8.0+12.0+8.0)*6.0m等多种

3、承重结构的分类:横向框架承重方案,纵向框架承重方案,纵横向框架混合承重方案

特点:横向框架承重方案可使房屋横向刚度较大,有利于室内采光,但由于承重框架是横向布置的,不利于室内管道通过。纵向框架承重方案横向刚度较弱,一般不宜采用。纵横向框架承重方案具有较好的整体工作性能,框架柱均为双向偏心受压构件,为空间受力体系

4、计算单元的确定:横向框架的间距、荷载和侧向刚度都相同,因而只需取有代表性的一榀中间框架作为计算单元。纵向框架上荷载不一样,故有中列柱和边列柱的区别,中列柱纵向框架计算单元宽度可各取两侧跨距的一半,边列柱纵向框架计算单元宽度可取一侧跨距的一半。采用现浇楼盖时,楼面分布荷载一般可按角平分线传至相应两侧的梁上。

5、杆件轴线的确定:在结构计算简图中,杆件用轴线表示。框架梁的跨度取柱子轴线间距离,柱以截面的形心线来确定。框架柱的长度为相应的建筑层高,而底层柱的长度应取基础顶面到二层楼板顶面之间的距离

对于倾斜的或折线形横梁,当其坡度小于1/8时,可简化为水平直杆。对于不等跨框架,若各跨度相差不大于于10%时,可简化为等跨框架,简化后的跨度取原框架各跨跨度的平均值。

6、荷载计算:(1)楼面活荷载:作用于建筑物上的楼面活荷载,在多层住宅、办公楼、旅馆等设计时可考虑楼面活荷载折减。(2)风荷载:计算方法与单层厂房相同。

7、分层法的计算假定:(1)框架无侧移(2)每一层梁上的荷载只对本层的梁和上、下柱产生内力,忽略它对其他各层梁及其他柱内力的影响。

适用条件:为框架梁与框架柱线刚度相比较大的情形

按计算简图进行计算时,应作如下修正:(1)除底层外,其他各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数(2)除底层柱外,其他各层柱的弯矩传递系数由1/2改为1/3

8、分层法的计算步骤:(1)画出分层框架的计算简图(2)计算框架梁、柱的线刚度,注意除底层以外的各层柱线刚度应乘以折减系数0.9(3)用弯矩分配法计算各分层框架的梁柱端弯矩(4)经过叠加,确定框架梁、柱端最终弯矩。对于不平衡弯矩较大的节点,可以讲不平衡弯矩再分配一次,但不传递

9、反弯点:框架在节点水平荷载作用下,将产生水平位移和节点角位移,这种变形曲线都具有上、下两段弯曲方向相反的特点,所以必存在弯矩为零的点,称之为反弯点。假定:横梁的抗弯刚度无限大,则各柱上、下两端都不发生角位移,且水平位移相同 反弯点法适用条件:当框架结构布置比较规则均匀,层高于跨度变化不大,层数不多时,才可使用。否则反弯点计算得出的框架内力误差太大,不能满足要求

3.3内力组合

1、控制截面的确定:柱的弯矩呈线性变化,控制截面可取各层柱的上、下端截面;梁的弯矩呈抛物线变化,控制截面可取两端截面及跨间最大正弯矩截面(为简化可取跨中截面)

2、竖向活荷载最不利布置的方法:(1)分跨计算组合法(2)最不利荷载位置法(3)分层组合法(4)满布荷载法

3.4非抗震现浇混凝土框架梁、柱和节点设计

1、框架梁的构造要求:截面尺寸:高度:一般按跨度的1/10~1/15估算,当有机床和机械设备时,按跨度的1/7~1/10估算;宽度:截面高度的1/3~1/2估算

高度也可以根据经验公式来取用:两端无支托的横梁,按弯矩(0.6~0.8)M来估算梁高;

两端有支托的横梁,按弯矩(0.4~0.8)M来估算梁高;

M为简支梁的跨中最大弯矩

2、框架柱的构造要求:框架柱截面的高度和宽度均不应小于层高的1/15~1/20,矩形截面框架柱的边长不宜小于250mm,柱截面的宽度也不宜小于350mm,柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4。

一般框架结构各层柱的计算长度

现浇楼盖:底层柱L=1.0H,其余各层柱L=1.25H;

装配式楼盖:底层柱L=1.25H,其余各层柱L=1.5H

3.5多层框架的基础形式

1、基础的类型及特点:

(1)独立基础:当层数不多、荷载不大而地基坚实时,可采用独立基础。

(2)条形基础:条形基础是墙下最常用的一种基础形式,当柱下独立基础不能满足要求时,也可以使用条形基础。按上部结构的形式,可以将条形基础分为“柱下条形基础”和“十字交差钢筋混凝土条形基础。”若是相邻两柱相连,又称“联合基础”或“双柱联

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