电大建筑结构形成性考核答案.docx

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电大建筑结构形成性考核答案

建筑结构形成性考核

一、填空题（每小题2分，共20分）

1．对于有明显流幅的钢筋（俗称软钢），一般取（屈服强度）作为钢筋设计强度的依据。

2．混凝土强度等级的表示方法为，符号C代表（混凝土），C后面的数字表示以（）为单位的立方体抗压强度标准值。

3．结构的极限状态分（承载能力极限状态）和（正常使用极限状态）两种。

4．混凝土和钢筋的强度设计值，定义为强度标准值（除以）相应的材料强度分项系数。

5．（纵向受力钢筋）的外边缘至（混凝土）表面的垂直距离，称为混凝土保护层厚度，用c表示

6、钢筋混凝土从加荷至构件破坏，梁的受力存在着三个阶段，分别为弹性工作阶段、（带裂缝工作阶段）和（破坏阶段）阶段。

7、受拉钢筋首先到达屈服，然后混凝土受压破坏的梁，称为（适筋）梁，这种破坏称为（延性）破坏。

8、影响有腹筋的斜截面破坏形态的主要因素是（剪跨比）和（配箍率）。

9、钢筋混凝土梁的斜截面破坏的三种形式中，只有（剪压）破坏是斜截面承载力计算的依据。

10、T型截面梁按中和轴位置不同分为两类：

第一类T型截面中和轴位于（翼缘内）,第二类T型截面中和轴位于（梁肋内）。

二、选择题（每小题2分，共20分）

1．对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是（D）

A.最大应变对于的应力B.极限抗拉强度C.0.9倍极限抗拉强度D.条件屈服强度

2.我国规范采用（A）作为混凝土各种力学指标的代表值。

A．立方体抗压强度B．轴心抗压强度C．轴心抗拉强度D．劈拉强度

3.建筑结构在其设计使用年限内应能满足预定的使用要求，有良好的工作性能，称为结构的（B）

A．安全性B．适用性C．耐久性D．可靠性

4.当结构或构件出现下列状态（A）时，即认为超过了承载能力极限状态。

A．结构转变为机动体系B．出现了影响正常使用的过大振动C．挠度超过允许值D．裂缝超过了允许值

5.截面尺寸和材料强度一定时，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力与受拉区纵筋配筋率的关系是（C）。

A．配筋率越大，正截面承载力越大B．配筋率越大，正截面承载力越小C．当配筋率在某一范围内时，配筋率越大，正截面承载力越大

6.双筋矩形截面梁，正截面承载力计算公式的第二个适用条件的意义是（C）。

A．防止出现超筋破坏B．防止出现少筋破C．保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度D．保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度

7.在截面设计时，满足下列条件（D）则为第二类T形截面。

A．B．）C．D．

8．当剪跨比适中，且腹筋配置量适当时，常发生（B）。

A．适筋破坏B．剪压破坏C．斜压破坏D．斜拉破坏

9．在钢筋混凝土梁斜截面承载力计算中，若，则应采取的措施是（A）。

A．加大截面尺寸B．增加箍筋用量C．配置弯起钢筋D．增大纵筋配筋率

10.条件相同的无腹筋梁，发生斜压、剪压、斜拉破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是（A）。

A．斜压破坏的承载力>剪压破坏的承载力>斜拉破坏的承载力

B．剪压破坏的承载力>斜压破坏的承载力>斜拉破坏的承载力

C．斜拉破坏的承载力>斜压破坏的承载力>剪压破坏的承载力

D．剪压破坏的承载力>斜拉破坏的承载力>斜压破坏的承载力

三、简答题（每小题5分，共15分）

1．混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些？

答：

用于混凝土结构中的钢筋，一般应能满足下列要求：

（1）有较高的强度和适宜的屈强比；

（2）较好的塑性；

（3）可焊性；

（4）低温性能；

（5）与混凝土要有良好的粘结力。

2．在结构设计的表达式中，如何确定永久荷载、可变荷载的代表值？

答：

对于永久荷载，规定以其标准值作为代表值；对于可变荷载，则以其标准值、组合值、准永久值及频遇值作为代表值：

3．根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为哪三种类型，各有何破坏特征？

答：

根据梁纵向钢筋配筋率的不同，钢筋混凝土梁可分为：

适筋梁、超筋梁和少筋梁。

适筋梁的破坏始于受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土被压碎；由于钢筋屈服后产生很大塑性变形，使裂缝急剧开展和挠度急剧增大，给人以明显的破坏预兆，这种破坏称为延性破坏。

适筋梁的材料强度能得到充分发挥。

超筋梁混凝土被压碎时钢筋的应力还未达到屈服强度；这种单纯因混凝土被压碎而引起的破坏，发生得非常突然，没有明显的预兆，属于脆性破坏。

实际工程中不应采用超筋梁。

少筋梁一旦出现裂缝，钢筋的应力就会迅速增大并超过屈服强度而进入强化阶段，甚至被拉断。

在此过程中，裂缝迅速开展，构件严重向下挠曲，最后因裂缝过宽，变形过大而丧失承载力，甚至被折断。

这种破坏也是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏。

实际工程中不应采用少筋梁。

五、计算题（每题15分，共45分）

1.某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸，混凝土强度等级C25，钢筋采用HRB400级，已经配置有3根直径为的纵向受拉钢筋，混凝土保护层厚度25。

该梁承受最大弯矩设计值=120。

试复核梁是否安全。

[解]

（1）计算

因纵向受拉钢筋布置成一排，故

（2）判断梁的条件是否满足要求

满足要求。

（3）求截面受弯承载力，并判断该梁是否安全

该梁安全。

2.某矩形截面梁，截面尺寸为200×500mm,混凝土强度等级C25（），HRB400级纵向受力钢筋（），承受弯距设计值的作用，求所需的受拉钢筋和受压钢筋面积、。

解：

（1）验算是否需要采用双筋截面

因的数值较大，受拉钢筋按二排考虑，-60=500-60=440。

计算此梁若设计成单筋截面所能承受的最大弯矩：

故应设计成双筋截面。

（2）求受压钢筋，令=，并注意到当=时等号右边第一项即为，则：

（3）求受拉钢筋

3.某矩形截面梁，跨度l=6m，截面尺寸b×h=200×500mm,采用C25砼，HPB235级箍筋，h0=465mm，作用有均布荷载设计值q＝40kN/m，试配置所需的箍筋。

解：

（1）

（2）

截面尺寸满足要求

（3）计算配箍

取s=100mm

选8双肢箍，代入上式得

，取s=200mm，

且所选箍筋直径和间距符合构造规定。

作业2

一、填空题：

1.长柱的破坏荷载短柱的破坏荷载2.fy400N/mm23.受拉受压区混凝土被压碎4.5.先张法构件后张法构件6.第一批第二批7.强度高收缩、徐变小8.柱和基础排架结构和刚架结构9.无檩体系有檩体系10.屋盖柱间

二、选择题：

1-5：

DCBDC6-10：

CBDAA

三、简答题:

1．答：

（1）大偏心受压破坏：

受压钢筋首先达到屈服，随着裂缝的开展，受压区高度减小，最后受压钢筋屈服，压区混凝土压碎，具有塑性破坏的性质。

（2）小偏心受压破坏：

在构件破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，离轴力较远一侧的钢筋不论是受拉还是受压其应力一般都达不到屈服强度，属于脆性破坏。

（3）判别：

，为大偏心受压破坏，，小偏心受压破坏。

2．答：

（1）先张法：

即先张拉钢筋后浇注混凝土.其主要张拉程序为:

在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋。

（2）后张法：

浇注混凝土构件，预留孔洞→养护混凝土到规定强度→在孔道中穿筋，并在构件上用张拉机具张拉预应力钢筋到控制应力→张拉端用锚具锚住预应力钢筋，并在孔洞内压力灌浆。

3．答：

（1）先张法：

通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力，适用于中小型构件。

（2）后张法：

依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力，适用于大型构件。

4.答：

支撑的主要作用：

（1）在施工和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性；

（2）保证厂房结构的纵向和横向水平刚度，以及空间整体性；（3）将水平荷载传给主要承重结构和基础。

屋盖支撑包括：

（1）横向水平支撑;

（2）纵向水平支撑；（3）垂直支撑和水平系杆；（4）天窗架间的支撑。

5.答：

（1）抗风柱：

将山墙风荷载传递至基础。

（2）圈梁：

将墙体、柱箍在一起，加强厂房的整体刚度，防止由于地基德不均匀沉降或较大荷载引起对厂房的不利影响。

（3）连系梁：

连系纵向柱列，以增加厂房的纵向刚度，并传递风荷载至纵向柱列。

（4）过梁：

承受门窗洞口上部的荷载，并把它传到门窗两侧的墙上，以免门窗框被压坏或变形。

（5）基础梁：

承担围护墙体的重量。

6.答：

（1）恒载包括：

屋盖自重，上柱自重，下柱自重，吊车梁和轨道等零件自重以及有时支承在柱牛腿上的围护结构自重。

（2）活载包括：

屋面荷载，吊车荷载，均布风载以及作用在屋盖支承处的集中风荷载等。

作业3

一、填空题：

1.10层及10层以上28m2.抗侧移刚度小153.横向纵向

4.计算高度相应的边长5.砂浆强度6.块材的强度等级及厚度砌筑质量7.整片墙壁柱间8.抗拉强度伸长率9.提高下降10.结构的重要性应力状态

二、选择题：

1-5：

CACAD6-10：

CACCC

三、简答题:

1．答：

（1）全现浇式框架：

梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土。

（2）半现浇式框架：

梁、柱为现浇，楼板为预制，或柱为现浇，梁板为预制的结构。

（3）装配式框架：

梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构.（4）装配整体式框架：

将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在梁的上部及梁、柱节点处再后浇混凝土使之形成整体。

2．答：

（1）将多层框架分层，以每层梁与上下柱组成的单层框架为计算单元，柱远端假定为固定；

（2）用力矩分配法分别计算各单元的内力，传递系数对底层柱为，其余层柱为；（3）分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩。

3．答：

有三种方案：

（1）横墙承重体系；

（2）纵墙承重体系；（3）纵、横墙承重体系。

纵、横墙承重体系的特点：

（1）横墙的间距可以加大，房间的使用空间较横墙承重体系增加。

（2）纵、横墙承受的荷载比较均匀，常常可以简化基础的类型，便于施工。

（3）纵、横两个方向的空间刚度均比较好。

4.答：

（1）横墙中开洞口时，洞口的水平截面积不应超过横墙截面积的50%；

（2）横墙的厚度不宜小于180mm；（3）单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于横墙总高度的一半。

当横墙不能同时满足上述要求时，应对横墙的刚度进行验算，如其最大水平位移值时，仍可视作刚性或者刚弹性方案横墙。

5.答：

（1）砂浆强度等级：

砂浆强度高，允许高厚比大些；砂浆强度低，允许高厚比小些。

（2）砌体类型：

毛石墙砌体较实心墙刚度差，允许高厚比应降低；组合砖砌体刚度好，允许高厚比应相应提高。

（3）横墙间距：

横墙间距小，墙体的稳定性和刚度好；反之，横墙间距大则稳定性和刚度差。

（4）支承条件：

刚性方案房屋墙、柱的允许高厚比可提高；而弹性和刚弹性方案，允许高厚比应减小。

（5）砌体的截面形式：

变截面墙的允许高厚比应乘以修正系数予以折减。

（6）构件的重要性及房屋的使用情况：

非承重墙，允许高厚比可提高；使用有振动的房屋，允许高厚比应降低。

6.答：

（1）塑性破坏：

由于构件的应力达到材料的极限强度而产生的，破坏断口呈纤维状，色泽发暗，破坏前有较大的塑性变形和明显的颈缩现象，且变形持续时间长，容易及时发现并采取有效措施，通常不会引起严重后果。

（2）脆性破坏：

在塑性变形很小或基本没有塑性变形的情况下突然发生的，破坏时构件的计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始，破坏的断口平齐并呈有光泽的晶粒状。

由于没有明显的预兆，不能及时察觉和补救，破坏后果严重。

7.答：

钢结构设计规范（GB50017-2003）对承重结构的钢材宜采用Q235钢（3号钢）、Q345钢（16Mn钢）、Q390钢（15MnV钢）和新品种Q420钢（15MnVN）四种。

四、计算题:

1.解：

轴向力设计值N为：

N＝200kN

截面面积为：

－与砂浆强度有关的系数；当砂浆强度等级大于等于M5时，=0．0015；由MU10砖、M5砂浆查得

则此柱的承载力为

不满足要求

作业4

一、填空题：

1.焊接，铆接，螺栓连接焊接和螺栓2.装卸便利，不需特殊设备连接板间的强大摩阻力3.平接，搭接，T形对接焊缝和角焊缝

4.柱头，柱身，柱脚实腹式，缀板式，缀条式5.刚度局部稳定

6.下弦横向水平支撑屋架垂直支撑7.杆件的计算长度与截面的回转半径

8.震级地震烈度9.圈梁构造柱10.剪切压溃锚固粘结

二、选择题：

1-5：

ABBDD6-10：

BCDAA

三、简答题:

1．答：

普通螺栓在下列情况下可用于受剪连接：

承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接；承受静力荷载的可拆卸结构的连接；临时固定构件用的安装连接。

对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施。

2．答：

高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。

摩擦型连接：

外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。

其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。

承压型连接：

起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。

其连接承载力一般比摩擦型连接高，可节约钢材。

但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。

3．答：

对于一般有翼板的组合工字形钢梁应进行梁的强度、刚度、整体稳定和局部稳定计算。

4.答：

屋架杆件的受力特点：

上弦杆一般为受压杆件，当有节间荷载时为压弯构件。

下弦杆为受拉杆件，当有节间载荷时为拉弯构件。

腹杆为轴心受拉杆件或轴心受压杆件。

5.答：

抗震结构各构件之间的连接应符合：

构件节点的破坏，不应先于其连接的构件；预埋件的锚固破坏，不应先于连接的构件；装配式结构构件的连接，应能保证结构的整体性。

6.答：

框架梁的构造措施应考虑：

梁截面尺寸、梁的配筋率、梁的箍筋、梁内纵筋锚固。

框架柱的构造措施应考虑：

柱截面尺寸、轴压比限值、柱纵向钢筋的配置、柱的箍筋要求。

四、计算题:

此柱的整体稳定性满足要求。

2.解

故此对接焊缝所能承受的轴力为1295kN。