混凝土结构设计(A)1-4次形成性考核题目及答案

1混凝土结构设计（A）第一次形成性考核（第十一章钢筋混凝土现浇楼盖设计）一、判断题1.对于的板，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。（×）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。（√）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。（×）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。（√）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。（√）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。（√）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。（×）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。（√）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。（×）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。（√）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名：＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿得分：＿＿＿＿＿教师签名：＿＿＿＿＿2D．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。（应该为2Ф18）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A．400C．216200C20混凝土400200C15混凝土400216200C20混凝土218400200C20混凝土216400B．D．37．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。2l2/l13时，板仍显示出一定程度的双向受力特征，宜按双向板进行设计。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；其中内力计算是主要内容，而截面配筋计算与简支梁基本相同。A．B．C．D．4（3）根据计算和构造要求绘制施工图。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：（1）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；（2）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；（3）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；（4）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？5答：按内力塑性重分布计算钢筋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；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。ζζb为超筋梁，受压区混凝土先压坏，不会形成塑性铰，在塑性设计中应避免使用；ζζb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/bs0.3ft/fyv，以减少构件斜拉破坏的可能性。四、计算题1.已知：受均布荷载作用的某2跨连续钢筋混凝土梁，各跨的计算跨度均为4m，梁的截面尺寸，截面有效高度460mmh0，采用C25混凝土（2cmm/9N.11f），在支座处及跨中截面均配置了的钢筋3ɸ22（2y2smm/300Nf,1140mmA），支座及跨中截面所能承担的极限弯矩设计值均为137.66KN·m，即m66KN.137Mu。求：用塑性内力重分布的方法计算该梁破坏时所能承受的均布荷载值。解：（1）按弹性理论计算：MB=0.125gl2=137.66=Mu，解得g1=68.83KN即中间支座达到其极限弯矩，结构破坏。g1就是梁所能承受的最大荷载，即g1=68.83，那么M1=0.07*68.33*42=76.53KN（2）按实际情况，中间支座屈服形成塑性铰，当M1达到Mu时，得荷载增量g2=4(Mu-M1)/l2=4(137.66-76.53)/16=15.2KN所以，该梁破坏时所能承受的均布荷载值为g=g1+g2=84.03KN6混凝土结构设计（A）第二次形成性考核（第十二章钢筋混凝土单层厂房设计）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。（√）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。（×）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。（√）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。（×）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。（√）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。（×）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。（√）8．单层厂房的支撑体系包括屋架支撑和柱间支撑两部分。（×）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。（√）10．纵向