P28-P29
2、竖向均布荷载是按板带的竖向弯曲刚度来分配的。
3、简述现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤。
答:
①结构的平面布置,初步拟定板厚和主、次梁的截面尺寸
②确定梁板的计算简图
③梁板的内力分析
④截面配筋及构造措施
⑤绘制施工图P31
4、单向板、次梁、主梁的常用跨度是多少?
答:
单向板:
1.7-2.5m,荷载较大时取较小值,一般不宜超过3m;
次梁:
4-6m
主梁:
5-8mP31
5、板的跨度也就是次梁间距,次梁的跨度也就是主梁间距,主梁的跨度也就是柱子间距。
6、单向板肋梁楼盖有哪几种结构布置方案?
答:
(1)主梁横向布置,次梁纵向布置;
(2)次梁横向布置,主梁纵向布置;
(3)只布置次梁,不设主梁。
P31
7、单向板肋梁楼盖有哪些基本假定?
答:
(1)支座没有竖向位移,且可以自由转动;
(2)不考虑薄膜效应对板内力的影响;
(3)在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算支座竖向反力;
(4)跨数超过五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差不超过10%时,按五跨的等跨连续梁、板计算。
P32
8、对于单向板,可取1米宽板带作为计算单元。
9、用弹性理论计算时梁板的计算跨度分别如何取值?
答:
a、中间各跨取支撑中心线之间的距离;
b、对于搁置的梁:
l0取(1.025ln1+b/2)与ln1+(a+b)/2中小值;
对于搁置的板:
l0取(1.025ln1+b/2)与ln1+(h+b)/2中小值;
c、对于整浇:
边跨也取支撑中心线之间的距离。
P34
10、在计算板、次梁的内力时,为什么要对荷载进行折减?
如何折减?
答:
在活荷载的不利布置下,次梁的转动将减少板的内力。
为了使计算结果比较符合实际情况,且为了简单,采取增大恒荷载、相应减少活荷载、保证总荷载不变的方法来计算内力,以考虑这种有利影响。
同理,主梁的转动也势必减少次梁的内力故对次梁也采取折算荷载来计算次梁的内力,但折算得少些。
连续板
=g+q/2
=q/2
连续次梁
=g+q/4
=3q/4P35
11、荷载的最不利布置有哪些规律?
答:
(1)求某跨跨内最大正弯矩时,应在本跨布置活荷载,然后隔跨布置;
(2)求某跨跨内最大负弯矩时,本跨不布置活荷载,而在其左右邻跨布置,然后隔跨布置;
(3)求某支座绝对值最大的负弯矩或支座左、右截面最大剪力时,应在该支座左、右布置活荷载,然后隔跨布置。
P35-P36
12、对于等截面等跨连续梁板,用弹性理论计算内力,如何计算?
答:
均布及三角形荷载作用下:
M=k1gl0²+k2gl0²
V=k3gl0+k4gl0
集中荷载作用下:
M=k5Gl0+k6Ql0
V=k7G+k8QP36
13、什么叫内力包络图?
有何作用?
如何绘制?
答:
设计承荷载的结构(如吊车梁、楼盖连续梁及桥梁结构等)时,需要求出每个截面的最大内力和最小内力(最大负值)。
连接各截面最大、最小内力的图形,称为内力包络图。
作用:
为了求支座截面和跨内截面的最大弯矩、最大剪力值后就可进行截面设计。
具体作法:
将考虑动力影响后的移动荷载产生的内力与恒载作用下的内力按可能发生的最大、最小内力叠加,根据各截面叠加后的最大、最小内力绘制内力包络图。
(P36)
14、支座边缘的剪力和弯矩如何计算?
答:
弯矩设计值:
M=MC-V0*b/2
剪力设计值:
V=VC-(g+q)*b/2
集中荷载:
V=VCP38
15、内力重分布的概念?
答:
由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象,称为内力重分布。
P38
16、塑性铰的概念。
答:
在弯矩维持不变的情况下,截面曲率激增,形成一个能转动的“铰”,这种铰称为塑性铰。
P39
17、塑性铰和理想铰有何区别?
答:
①理想铰不能承受任何弯矩,而塑性铰能承受基本不变的弯矩;
②理想铰集中于一点,塑性铰有一定的长度;
③理想铰在两个方向都可产生无限的转动,而塑性铰是有限的转动的单项铰,只能在弯矩作用方向做有限的转动。
P39
18、考虑塑性内力重分布有哪些意义?
答:
①能更正确地估计结构的承载力和使用阶段的变形、裂缝;
②可以克服支座钢筋的拥挤现象,建华钢筋构造,方便混凝土浇捣;
③在一定条件和范围内可以人为控制结构中的弯矩分布,从而使设计得以简化;
④可以充分发挥结构的潜力,有效地节约材料。
P43
19、叙述弯矩调幅法的内力计算步骤。
答:
①用线性方法计算,并确定和在最不利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Me;
②采用调幅系数β降低各支座截面弯矩,即M=(1-β)Me;
③结构的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算中的较大值:
M=1.02
-1/2(
+
)
④调幅后,支座和跨中截面的弯矩值应不小于
的
;
⑤各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
P44
20、用塑性理论计算时梁板的计算跨度分别如何取值?
答:
支撑情况
计算跨度
梁
板
两端与梁(柱)整体连接
净跨
净跨
两端支撑在砖墙上
1.05
(≤
+b)
+h(≤
+a)
一端与梁柱整体连接,另一端支撑在砖墙上
1.025
(≤
+b/2)
+h/2(≤
+a/2)
P46
21、单向板中受力筋有哪些要求?
答:
①受力筋有板面负筋和板底正筋;
②负钢筋直径一般不小于8mm;
③受力筋的间距不大于200mm;
④伸入支座的钢筋其间距不应大于400mm,且截面面积不得小于受力筋的1/3;
⑤下部正钢筋伸入支座的长度不应小于5d;
⑥选择板内正负筋时,宜间距相同而直径不同;
⑦板配筋有弯起式和分离式,一般采用分离式。
P50
22、单向板中要布置哪5种构造钢筋?
答:
①分布钢筋;②防裂构造钢筋;③与主梁垂直的附加负筋;④与承重砌体墙垂直的附加负筋;⑤板角附加短钢筋。
P50-P51
23、单向板肋梁楼盖次梁的截面如何选取?
答:
梁高为跨度的1/18-1/12;梁宽为梁高的1/3-1/2。
P52
24、单块双向板按弹性理论如何计算内力?
答:
m=表中系数×p
P71
25、多夸连续双向板按弹性理论如何计算内力?
答:
按单区格板计算为基础的实用计算方法。
P71
26、双向板按塑性理论计算内力最常用的方法是塑性铰线法。
27、塑性铰出现在杆系结构中,而塑性铰线出现在板中。
28、叙述用塑性铰线法计算双向板内力的步骤。
答:
首先假定板的破坏机构,即由一些塑性铰线把板分割成有若干个刚性板所构成的破坏机构;然后利用虚功原理,建立荷载与作用在塑性铰线上的弯矩之间的关系,从而求出各塑性绞线上的弯矩,以此作用各截面的弯矩设计值进行配筋设计。
P72
29、塑性铰线法计算双向板内力的基本原理是虚功原理。
30、分别写出矩形四边固支双向板、三边固支一长边简支双向板、三边固支一短边简支双向板和两邻边固支两邻边简支双向板的内力计算公式,并附图说明。
答:
四边固定:
三边固定:
三边连续、一短边简支:
两相邻边连续、另两相邻边简支:
P77
31、双向板的有效高度如何计算?
答:
有效高度=板的厚度-混凝土保护层厚度-钢筋直径(钢筋合力点到钢筋边的距离)
32、三角形荷载、梯形荷载如何等效成均布荷载?
答:
三角形荷载作用时
梯形荷载作用时
式中
P79
单层厂房
1、单层厂房主要有两种结构形式,分别是排架结构和刚架结构,应用最多的是刚架结构。
2、排架结构和刚架结构的主要特点分别是什么?
答:
排架结构:
是由屋架(或屋面梁)、柱、基础等构件组成,柱与屋架铰接,与基础刚接。
刚架结构:
是梁与柱刚接,柱与基础通常为铰接。
P111
3、有檩体系屋盖和无檩体系屋盖的概念分别是什么?
答:
有檩体系屋盖:
在屋面梁(或屋架)上铺设檩条,檩条上放置轻型板材而成。
无檩体系屋盖:
无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面,将屋面板直接放在屋架或天窗架上。
P113
4、横向排架和纵向排架分别有哪些构件组成?
答:
横向排架:
由横梁(屋面梁或屋架)和横向柱列(包括基础)组成
纵向排架:
由纵向柱列(包括基础)、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组成P113
5、纵向排架有哪些作用?
答:
纵向排架的作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度,并承受作用在山墙和天窗端壁并通过屋盖结构传来的纵向风载、吊车纵向水平荷载、纵向地震作用以及温度应力等。
P113
6、跨度与柱距的概念。
答:
厂房承重柱或承重墙的相邻纵向定位周线间的距离,称为跨度;相邻横向定位轴线间的距离,称为柱距。
P115
7、单层厂房纵向定位轴线和横向定位轴线分别有哪些具体规定?
答:
纵向定位轴线:
a:
纵向定位轴线一般用编号A、B、C……;
b:
对于无吊车或吊车起重不大于30t的厂房,边柱外边缘、纵墙內缘纵向定位轴线三者相结合,形成封闭结合;
c:
跨度L即纵向定位轴线之间的距离与吊车轨距
,要满足下式:
横向定位轴线:
a:
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心用编号①、②、③……
b:
在厂房纵向尽端处,横向定位轴线位于山墙内边缘,并把端柱中心线内移600mm;
c:
在伸缩缝两侧的柱中心线也须向两边各移600mm。
P115-P116
8、单层厂房有哪些支撑?
设置柱间支撑的条件有哪些?
柱间支撑通常在什么地方设置?
答:
1.屋盖支撑2.柱间支撑
一般单层厂房,凡属下列情况之一者,应设置柱间支撑:
(1)设有臂式吊车或3t及大于3t的悬挂式吊车时。
(2)吊车工作级别为A6~A8或吊车工作级别为A1~A5且在10t或大于10t时;
(3)厂房跨度在18m及大于18m或柱高在8m以上时;
(4)纵向柱的总数在7根以下时;
(5)露天吊车栈桥的柱列。
对于有吊车的厂房,柱间支撑分上部和下部两种,前者位于吊车梁上部,用以承受作用在山墙上的风力并保证厂房上部的纵向刚度;后者位于吊车梁下部,承受上部支撑传来的力和吊车梁传来的吊车纵向制动力,并把它们传至基础,P118-P119
9、抗风柱有哪些设置要求?
答:
当厂房高度和跨度均不大(如柱顶在8m以下,跨度为9~12m)时,可在山墙设置砖壁柱作为抗风柱;
当高度和跨度较大时,一般都设置钢筋混凝土抗风柱,柱外侧再贴砌山墙。
在很高的厂房中,为不使抗风柱的截面尺寸过大,可加设水平抗风梁或钢抗风桁架,作为抗风柱的中间铰支点。
P120
10、抗风柱与屋架的连接必须满足哪两个要求?
答:
抗风柱与屋架连接必须满足两个要求:
一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保证有效地传递风载;二是在竖向允许两者之间有一定相对位移的可靠性,以防厂房与抗风柱沉降不均匀时产生不利影响。
P121
11、排架计算时有哪些基本假定?
答:
1、柱下端与基础顶面为刚接;
2、柱顶与排架横梁(屋架或屋面梁)为铰接;
3、横梁(即屋架或屋面梁)为轴向刚度很大的刚性连杆
12、排架计算的目的是什么?
答:
排架计算是为柱和基础设计提供内力数据的,主要内容为:
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。
P122
13、排架的计算简图有哪些基本假定?
答:
1、柱下端固接于基础顶面,上端与屋面梁或屋架铰接
2、屋面梁或屋架没有轴向变形P123
14、作用在排架上的荷载有有哪些?
答:
作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、灰荷载、吊车荷载和风荷载等,除吊车荷载外,其它荷载均取自计算单元范围。
P124-P126
15、作用在排架上的吊车竖向荷载设计值Dmax、Dmin、Tmax分别如何计算?
P126-P130
16、作用在排架上的风荷载如何计算?
P132-P133
17、柱顶水平位移相等的排架称为等高排架。
18、柱抵抗侧移的能力,称为抗侧刚度,有
表示。
物理意义是要使柱顶产生单位水平位移,则需在柱顶施加D0的水平力。
19、作用于排架柱顶的水平集中力如何分配给排架柱?
答:
柱顶水平力是按排架柱侧向刚度来分配的,侧向刚度大的排架柱分到得多一些,反之则少一些。
P135
20、排架在任意荷载作用下的内力如何计算?
P135
21、排架柱设计主要有哪些内容?
答:
柱的设计内容一般包括确定外形构造尺寸和截面尺寸,根据各控制截面最不利的内力组合进行截面设计并满足构造要求,对预制柱还需进行吊装阶段的验算,同时还包括与屋架、吊车梁等构件的连接构造和绘制施工图。
P148
22、排架柱有哪些构造要求?
答:
①混凝土强度等级常用C20-C30;
②纵向受力钢筋一般采用HPB400和HRB335级钢筋,构造钢筋可用HPB300或HRB335级钢筋;
③纵向钢筋直径不宜小于12mm;
④全部纵向钢筋的配筋率不宜超过5%;
⑤柱截面每边纵向钢筋的配筋率不应小于0.2%;
⑥当柱的截面高度h≥600mm时,在侧面应设置直径为10-16mm的纵向构造钢筋;
⑦柱内纵向钢筋的净距不应小于50mm;对水平浇筑的与预制柱,其最小净距不应小于25mm和纵向钢筋的直径。
P150
23、排架柱在翻身起吊验算时有哪些要求?
答:
①柱身自重应乘以动力系数1.5;
②因吊装验算系临时性的,故构件安全等级可较其使用阶段的安全等级降低一级;
③吊装验算要求高于设计强度值的70%方可吊装;
④一般宜采用单点绑扎起吊,吊点设在牛腿下部处;
⑤当柱变阶处截面吊装验算配筋不足时,可在该局部区段加配短钢筋。
P150-P151
24、牛腿从加荷到破坏有哪些现象?
答:
当荷载加到破坏荷载的20%-40%时出现竖向裂缝,但其展开很小。
对牛腿的受力性能影响不大;当荷载继续加大至破坏荷载的40%-60%时,在加载板内侧附近出现第一条斜裂缝;此后,随着荷载的增加,除这条斜裂缝不断发展外,几乎不再出现第二条斜裂缝;最后,当荷载加大至接近破坏时,突然出现第二斜裂缝,预示牛腿即将破坏。
P152
25、牛腿的破坏有哪些形式?
答:
弯曲破坏、剪切破坏、局部受压破坏
26、牛腿的截面高度如何确定?
答:
当α>45º时,取α=45ºP154
27、牛腿要配置哪几种钢筋?
截面面积分别如何确定?
答:
水平纵向受拉钢筋、水平箍筋、弯起钢筋
P156
28、基础设计有哪些内容?
答:
确定基础底面尺寸、确定基础高度和变阶处的高度、计算底板钢筋、构造处理、绘制施工图
29、轴心受压柱下独立基础的底面积如何确定?
答:
P158
30、偏心受压柱下独立基础的底面积如何确定?
答:
P159
31、柱与基础交接处及基础边界处的冲切承载力如何验算?
详见课本第一百六十至一百六十四页
多层框架结构
1、框架结构柱网布置有哪些要求?
答:
①柱网布置应满足生产工艺的要求;
②柱网布置应满足建筑平面布置的要求;
③柱网布置要使结构受力合理;
④柱网布置应方便施工。
P201-P203
2、框架结构的结构布置方案有哪几种?
常用哪一种?
答:
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。
最常用的是横向框架承重方案。
P204
3、框架柱的高度如何取值?
答:
本层楼面至上层楼面的高度,但底层层高则应从基础顶面算起。
P207
4、框架梁的截面惯性矩如何计算?
答:
对现浇楼盖:
中框架取I=2
,边框架取I=1.5
;
对装配整体式:
中框架取I=1.5
,边框架取I=1.2
;
对装配式楼盖:
则按梁的实际截面计算I。
5、如何分层法计算框架结构竖向荷载作用下的内力?
在计算时柱子的线刚度和柱端弯矩传递系数分别如何取值?
答:
(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。
柱子的线刚度和柱端弯矩传递系数:
①除底层以外其他各层柱的线刚度均乘以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。
P208
6、反弯点法计算水平荷载作用下框架内力的关键是什么?
答:
反弯点处的剪力;反弯点的位置。
P209
7、叙述反弯点法计算水平荷载作用下框架内力的过程。
答:
①计算层间剪力
;
②计算j层k柱所受的剪力
;
③计算柱端弯矩
;
④计算梁端弯矩;
⑤计算梁端剪力
;
⑥计算柱子的轴力。
8、D值法又称改进反弯点法,在哪些方面进行改进,分别如何改进?
答:
对反弯点中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法做了改进。
侧向刚度改为
反弯点的高度
P212,P214,P216
9、D值的物理意义是什么?
如何计算?
答:
物理意义:
对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法做了改进。
P212,P214
10、框架的侧移、层间位移角分别如何计算?
对于多层框架层间位移角的限值是多少?
答:
框架的侧移:
层间位移角:
多层框架层间位移角的限值是
。
P217
11、竖向活荷载作用下框架的内力有哪几种计算方法?
答:
分跨计算组合法、最不利荷载位置法、分成组合法和满布荷载法。
P219
12、框架梁端弯矩调幅有哪些注意事项?
答:
弯矩调幅只对竖向荷载作用下的内力进行,即水平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。
P222
13、条形基础的能力计算通常有静力分析法、倒梁法、地基系数法等几种方法。
14、条形基础要要进行哪几个方面的验算?
答:
梁截面受弯承载力计算、梁截面收受剪承载力计算、翼板的受弯承载力计算、翼板的受冲切承载力计算。
P232
高层建筑结构
1、高度和层数是高层建筑的两个主要指标。
2、我国高层建筑的概念:
10层及10层以上或房屋高度超过28米的建筑物称为高层建筑。
(高层建筑的高度指室外地面至主要屋面的距离)
3、目前世界上最高的建筑是哈利法塔,位于阿拉伯