混凝土结构设计A.docx

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混凝土结构设计A

混凝土结构设计（A）形成性考核册答案

作业3

第十三章

1对2错3对4错5错6对7错8对9错10对

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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。

2．框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何？

答：

框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围：

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。

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。

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。

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”。

混凝土结构设计（A）形成性考核册答案

作业4

综合练习

1对2错3错4错5对6对7对8对9对10错

1D2C3B4B5A6B7C8B9D10A

结构4

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。

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。

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