形考任务五

形考任务五一、简答题（共17小题，每小题4分）1．混凝土结构形式通常包含哪些？答：1、混凝土结构包括素混凝结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。2、三种结构种类的介绍：1）、素混凝土结构是指无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。素混凝土是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言的。素混凝土的组成：素混凝土是由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、外加剂，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成，它与钢筋混凝土的主要区别在于：素混凝土不配置钢筋。2）、钢筋混凝土结构：在混凝土中配以适量的钢筋，则为钢筋混凝土。用钢筋和混凝土制成的这种结构，钢筋能承受拉力，混凝土能承受压力，具有坚固、耐久、防火性能好的优点、且比钢结构节省钢材，成本大大降低。3）、预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是指在结构构件受外力荷载作用前，人为给混凝土施加预压应力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力。预应力混凝土适宜于建造大跨度结构。2．简述结构选型的主要目的和内容？答：（1）满足耐久性和安全性要求。结构耐久性和安全性是住宅结构优化设计最基本的要求，选择的结构体系的选择和选用的材料，必须有利于抗风、抗震、抗洪以及方便使用寿命期间的改造维修，在偶然事件发生仍能保持其结构的整体稳定性和耐用性。（2）满足使用性的要求。即进行结构方案设计时应以更好地满足人们对建筑使用性和舒适性的要求为目的，充分考虑结构中各类与之相关的问题，做到面面俱到。（3）满足经济性的要求。即结构设计时应根据建筑的建造地点、规模大小、高度多少等，在满足耐久性、安全性和使用性要求的前提下，精打细算采用经济又合理的优化结构体系，以起到节约成本的功效。3．简述结构计算高度的定义和作用？答：结构高度是浇灌好混凝土的高度。上面附加后的高度叫建筑高度，有的要装潢，装潢后的高度就是装饰高度了。4.结构体系选定后，结构设计人员要进行结构布置，结构布置应满足的原则有哪些？答：一、结构平面布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。二、结构立体布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。下层刚度小,将使变形集中在下部,形成薄弱层,严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化,也应下大上小逐渐变化,不应发生过大的突变。上不楼层收进使得体型较小的情况经常发生,但是对于收进的尺寸应当限制。收进的部位越高,收进后的平面尺寸越小,高振型的影响明显加大。如果上部楼层外挑,造成“头重脚轻”的状况,将使扭转反映明显加大,竖向地震影响也明显变大。5.建筑物基础的埋置深度，应根据哪些因素确定？答：基础埋置深度的确定要考虑以下因素：1．与建筑物有关的条件；2．工程地质条件；3．水文地质条件；4．地基冻融条件；5．场地环境条件。6.简述肋梁楼盖的组成和传力途径？答：单向板肋梁楼盖垂直荷载传递路线为：板→次梁→主梁→柱(或墙)→基础→地基。双向板肋梁楼盖垂直荷载传递路线为：板→梁→柱(或墙)→基础→地基。建筑结构荷载传递一般是从上向下传递。楼板传递给次梁的荷载一般按均布荷载考虑，次梁传递给主梁的荷载按集中荷载考虑。7.何谓密肋楼盖？其有何优缺点？答：由相交的梁（主梁、次梁）和板组成的楼盖叫做肋型楼盖。密肋楼盖是由薄板和间距较小的肋梁组成。分单向密肋楼盖和双向密肋楼盖两种。密肋楼盖一般用于跨度大而且梁高受限制情况，当建筑的柱网尺寸为正方形或接近方形时，常采用双向密肋楼盖形式。单项密肋楼盖常用于长宽比大于1.5的楼盖，其跨度不易大于6m。8.简述现浇式楼盖的特点？答：现浇钢筋混凝土楼板是指在现场依照设计位置，进行支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，经养护、拆模板而制作的楼板。优缺点：优点:整体性好,抗震能力强,形状可不规则,可预留孔洞,布置管线方便.缺点:模板,用量大,施工速度慢.预制装配式钢筋砼楼板在预制厂或施工现场预制缺点:楼板的整性差,板缝嵌固不好时易出现通长裂缝装配整体式钢筋砼楼板部分构件预制→现声安装→整体现浇9.塑性铰与理想铰的区别有哪些？答：在混泥土受弯构建的破坏阶段，由于受拉钢筋已经屈服，塑性应变增大而钢筋应力维持不变。随着界面受压区高度的减小，内力臂略有增大，截面的弯矩也有所增大，但弯矩的增量ΔM不大，而截面曲率的增值Δφ却很大，在M-φ图上大致是一条水平线。这样，在弯矩基本维持不变的情况下，截面曲率激增，形成一个能转动的“铰”，这种铰叫做塑性铰。不同：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，塑性铰则有一定的长度（这点你要是明白塑性铰线就很容易理解了）3理想铰在两个方向都可以产生无限的转动，而塑性铰是有限转动的单向铰，只能在弯矩作用方向做有限转动10.哪些情况下不宜采用塑性内力重分布的方法来进行结构分析？答：钢筋混凝土结构计算，采用考虑可塑性内力重分布的计算方法比按弹性理论计算方法要省材料。11．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：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。12．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：D值法，求解框架内力时被称为反弯点法（其假定：梁刚度无限大，结点无转角），除底层柱外，柱的反弯点都在柱高的中点，底层柱则取离柱底2/3柱高处。实际工程中当ib/ic3时，才可用反弯点法。改进D值法，求解框架内力时，考虑了结点转角的影响，被称为改进反弯点法。反弯点位置，不一定在柱高的中点，要根据一些主要因素（如：结构总层数与该层所在位置；梁柱线刚度比；荷载形式；上层与下层梁刚度比；上、下层层高变化）进行修正确定。改进D值法较为精确，也更具普遍意义。但由于在推导αc式时作了一些假定，故仍属近似法。13．简述当单层厂房结构形式选定之后，结构设计主要按哪些步骤进行？答：1、排架结构是目前最基本、最普遍的结构形式，有屋面（或屋面梁），柱和基础组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。根据生产工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高，不等高和锯齿形等多种形式。排架结构其跨度可超过30m，高度可达20~30m或者更高，吊车吨位可达150t甚至更大。排架结构传力明确，构造简单，施工亦较方便。2、刚架结构是柱与横梁刚体接成一个构件，柱与基础通常为铰接。刚架的优点是梁柱合一，构件种类少，制作较简单，且结构轻巧。当跨度和高度较小时，其经济指标稍优于排架结构。刚架的缺点是刚架较差，承载后会产生跨变，梁柱转角处易产生早期裂缝，所以对于有较大吨位吊车的厂房，刚架的应用受到一定的限制。14．简述单层厂房结构中为什么要布置伸缩缝？答：如果厂房的长度或宽度过大，当气温变化时，厂房结构地上部分热胀冷缩大，而地下部分受温度变化影响小，基本上不产生温度变形。这样，厂房上部结构的伸缩受到限制，结构内部产生温度应力。当温度应力较大时，可使屋面、墙体等开裂，影响厂房的正常使用。为了减少温度变化对厂房的不利影响，需要沿厂房的横向或纵向设置伸缩缝，将厂房结构分成若干个温度区段。温度区段的划分应尽可能简单规整，并应使伸缩缝的数量最少。温度区段的长度(伸缩缝之间的距离)与结构类型及其所处的环境条件有关。15．单层厂房一般在什么情况下可考虑设置沉降缝？答：作为地基基础都要设沉降缝。因为地基不是一个均匀体，而且即是是一个均匀体，基础上面的荷载也不尽相同，所以都要设沉降缝。沉降缝设置长度：按结构的形式和受力情况而定；对于只有自身重量的结构，一般在地基地质变化段要设，对于地基地质不变化，一般考虑14-15米设置一道；对于结构要承受荷载，而且荷载不是均匀的，一般4-6米设置一道。16．单层厂房的支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑两大部分，其主要作用是什么？答：单层钢结构厂房的屋盖支撑体系一般有：1.横向水平支撑；2.纵向水平支撑；3.垂直支撑；4.系杆。为保证屋盖承重结构在安装和使用中的整体稳定性、提高结构的空间工作，并减小杆件在屋架平面外的长细比，应根据各类钢结构形式、跨度大小、厂房高度、吊车吨位、和建筑物所在地区的抗震设防等要求设置支撑体系。常用的钢支撑材料截面有角钢、圆钢、槽钢或方、圆管。17.对单层厂房排架结构进行内力分析的目的是什么？排架内力计算主要包括哪些内容？答：单层厂房排架结构整体在各种荷载（结构及建筑的重力荷载、厂房受到的水平荷载、吊车重力荷载、吊车制动或小车制动的水平荷载、以及地震水平作用、温度及其它作用）传至排架柱上致使排架柱最不利截面上产生的最不利效应的组合值。一句话，就是为正确设计排架柱及基础结构而做的必须的分析计算（为目的）。二、论述题（共4小题，每小题8分，共32分）1．为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法？答：钢筋混凝土结构计算，采用考虑可塑性内力重分布的计算方法比按弹性理论计算方法要省材料。2．反弯点法的应用需遵循哪些基本假定？答：反弯点法介绍：反弯点法是对水平荷载作用下框架结构内力计算的一种近似方法。弯矩为直线分布，且每个杆均有一个零弯矩点即反弯点反弯点法的假定1）梁为无穷刚度，即各角点转角为02）梁与柱的线刚度比为无穷大，这个一般要求梁柱线刚度比≥3即可3）各层柱的反弯点位置，底层位于距离柱子底部2/3H处，其他层位于中点即H/2处4）还有的教材规定框架层数不多，且比较规则，但是又没有给出量化的指标，所以不好判断3．请论述我国房屋建筑所采用的三水准抗震设防目标“小震不坏，中震可修，大震不倒”的具体含义。答：我国根据现有的科学水平和经济条件，对建筑抗震提出了“三个水准”的设防目标，即通常所说的“小震不坏，中震可修，大震不倒”。通常所讲的小震、中震、大震分别指的是50年超越概率为63%，10%，2~3%的多遇地震、设防烈度地震、罕遇地震。4．根据钢筋混凝土单层厂房各主要构件的连接构造，试论述单层厂房排架计算分析过程的基本假定及其原因。答：单层厂房排架结构中钢筋混凝土单层工业厂房结构有两种基本类型:排架结构与刚架结构是排架结构中主要承重构件。1、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。此类结构能承担较大的荷载，在冶金和机械工业厂房中应用广泛，其跨度可达30m，高度20～30m，吊车吨位可达150t或150t以上。2、刚架结构的主要特点是梁与柱刚接，柱与基础通常为铰接。因梁、柱整体结合，故受荷载后，在刚架的转折处将产生较大的弯矩，容易开裂；另外，柱顶在横梁推力的作用下，将产生相对位移，使厂房的跨度发生变化，故此类结构的刚度较差，仅适用于屋盖较轻的厂房或吊车吨位不超过l0t，跨度不超过l0m的轻型厂房或仓库等。