混凝土结构与砌体结构设计复习题.doc
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1、混凝土结构与砌体结构设计绪论1.结构分类:多高层结构、大跨、空间结构、特种结构。2.砌体结构的特点、发展历程及趋势。答:优点:可就地取材,因地制宜、具有良好的耐火、保温、隔声、抗腐蚀性能和较好的大气稳定性、具有承重和围护的双重功能,施工简便。缺陷:强度较低,作为承重构件尺寸较大,重量大,对抗震不利、块体和砂浆间的粘结力较小,反映在砌体抗拉,抗弯和抗剪强度比较低。1混凝土楼盖结构的类型?受力特点、优缺陷及适应范围有何异同?答:按施工方法分:(1)现浇整体式楼盖:具有整体刚性好、抗震性能强、防水性能好、对房屋不规则平面适应性强。缺陷是费工费模板,施工周期长。(2)装配式楼盖:由 梁、板组成,优点:
2、节省模板、工期短、受施工季节影响小,但整体性、抗震性和防水性均较差,楼盖开孔困难。(3)装配整体式楼盖:集现浇与装配式楼盖优点于一体,与现浇式楼盖相比,可减少支模及混凝土湿作业量;与装配式楼盖相比,其整体刚性及抗震性能均大大提高,但是,这种楼盖要进行混凝土两次浇灌,且往往增长焊接工作量,影响施工进度。按结构类型分:有梁楼盖和无梁楼盖。有梁楼盖分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖。2弹性理论计算单向板肋梁楼盖时,如何拟定其计算简图?答: 支座条件的简化:板:支承在次梁或墙体上,将次梁或墙体作为板的不动铰支;次梁:支承在主梁(柱)或墙体上,将主梁(柱)或墙体作为次梁的不动铰支;主
3、梁:支承在墙体上:视墙体为主梁的不动铰支; 支承在柱上: 梁柱线刚度比 3 铰接梁柱线刚度比3 刚接。 杆件的简化: 涉及梁、板的计算跨度与跨数的简化。五跨和五跨以内的连续梁,按实际跨数考虑。五跨以上的等跨连续梁仍按五跨计算。连续梁各跨计算跨度不等,相差不超过10%的,仍按等跨连续梁计算。 荷载的简化:板的荷载:取1m宽板带作为计算单元,所受荷载为板带自重及板带上的均布可变荷载。次梁:承受板传来的均布荷载及均布自重。主梁:承受主梁自重及次梁传来的集中力。3如何进行单向板肋梁楼盖最不利活载的布置?答:(a)求某跨跨中最大正弯矩:本跨布置,再隔跨布置;(b)求某跨跨中最大负弯矩:该跨不布置,两相邻
4、跨布置,再隔跨布置;(c) 求某支座最大负弯矩:该支座相邻两跨布置,再隔跨布置;(d) 求某支座截面最大剪力:与(c)相同,即该支座相邻两跨布置,再隔跨布置。4何谓混凝土受弯构件塑性铰?其与结构力学中的抱负铰有何区别?答:受弯构件从钢筋屈服至截面破坏,转角剧增,即在混凝土梁内拉、压塑性变形集中的跨中区域形成一个性能特殊的“铰”,称为塑性铰。与抱负铰的区别:(1)塑性铰集中于某一区域,只能在有限范围内转动。而不像抱负铰集中于一点,且可无限制的转动。(2)只能绕弯矩作用方向单向转动,而不能像抱负铰那样可绕任意方向转动。(3)塑性铰不仅可传递剪力还可传递弯矩。抱负铰只能传递剪力不能传递弯矩。5何谓内
5、力重分布?引起超静定结构内力重分布的重要因素有哪些?答:从构件截面开裂到破坏,跨中和支座截面弯矩的比值不断发生改变,这种现象叫内力重分布。第一个过程发生在裂缝出现至塑性铰形成以前,引起内力重分布的因素是由于裂缝形成和开展,构件刚度发生变化;第二个过程发生在塑性铰形成以后,引起内力重分布的因素是塑性铰的形成,结构计算简图发生改变。设计原则:满足力的平衡条件;塑性铰应有足够的转动能力;满足正常使用规定;防止发生其他局部脆性破坏。计算方法:塑性铰法;极限平衡法;弯矩-曲率法;弯矩调幅法。6.现浇板分布钢筋的作用及其布置原则作用:固定受力钢筋位置;抵抗温度收缩应力;均匀分布板上荷载。7砼受弯构件纵向钢
6、筋弯起和截断应满足哪些条件和相应的规定?答:(1)保证正截面抗弯承载力:材料图包在设计弯矩图外面;(2)保证斜截面抗剪承载力:斜截面抗剪承载力设计规定;纵筋弯起位置的构造规定。(3) 保证斜截面抗弯承载力:斜截面抗弯承载力不低于正截面抗弯承载力。 8现浇单向板肋梁楼盖板、次梁、主梁的配筋计算和构造有哪些要点?答:(1)板的计算要点:一般多跨连续板按考虑塑性内力重分布计算内力;连续板弯矩的折减:对于四周与梁整体连接的板,中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20%,边跨跨中及第一内支座截面弯矩不折减(拱作用);一般不需进行抗剪承载力计算。(2) 次梁计算要点:按塑性内力重分布方法计算内力
7、。正截面计算:跨中截面按T形截面计算;支座截面按矩形截面计算。斜截面计算:按斜截面抗剪承载力拟定横向钢筋。当截面尺寸满足高跨比(l/8-l/12)和宽高比(1/3-1/2)时,不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。(3) 主梁计算要点:按弹性理论计算内力。正截面计算:跨中截面按T形截面计算;支座截面按矩形截面计算。有效高度的计算:单排布筋:h0=h-(60-70)mm;双排布筋:h0=h-(80-90)mm。不必作使用阶段挠度验算的高跨比(l/14-l/8)、宽高比(l/3-l/2)。9双向板计算基本假定:支承梁的抗弯刚度很大,其垂直位移可忽略不计;支承梁的抗扭刚度很小,可自由转动。双向板的破坏
8、特性:荷载较小时,符合弹性理论 荷载增大 出现平行于长边的首批裂缝 裂缝向四角延伸 钢筋屈服,形成塑性铰 塑性铰线 形成破坏机构,顶部混凝土压坏。按塑性理论计算双向板时的方法:机动法,极限平衡法。10按直接设计方法计算无梁楼盖的合用条件是什么?答:(1)每个方向至少有三个连续跨并设有抗侧力体系(n3);(2)同一方向各跨跨度相近,最大与最小跨度比1.2,两端跨跨度不大于其相邻内跨(lmax/lmin 1.2);(3)区格必须为矩形,任一区格长、短跨的比值1.5(ll/ls 1.5);(4)活载与恒载之比 3(q/g 3)。计算假定:不考虑活载的最不利布置,恒载与活载均匀满布整个楼面;每一区格沿
9、任一柱列方向的跨中弯矩和支座弯矩总和等于等跨等荷的单向简支受弯构件的跨中最大弯矩。2 单层工业厂房1单层厂房由哪些重要承重构件组成?各有什么作用?答: 屋盖结构:有檩体系:小型屋面板、檩条、屋架、屋盖支撑。无檩体系:大型屋面板、屋面梁/屋架、屋盖支撑。 横向排架:屋架/屋面梁、横向柱列、基础。重要承受:屋盖荷载、吊车荷载、纵墙风荷载、纵墙自重。 纵向排架:吊车梁 、纵向柱列、柱间支撑、柱基础、连系梁。作用:保证厂房结构的纵向稳定性和刚度;承受纵向水平吊车荷载、地震作用及风荷载等。 围护结构:纵墙、山墙、墙梁、抗风柱、基础梁。作用:承受墙体和构件的自重;承受作用在墙面上的风荷载等。结构特点:跨度
10、大,高度大,荷载大;结构空旷;基础受力大。分类:排架结构,刚架结构。2如何进行单层厂房的变形缝设立?答:(1)伸缩缝:减少温度应力,保证厂房正常使用。从基础顶面开始,将上部结构完全断开设缝。(2)沉降缝:作用:防止厂房发生不均匀沉降。设立:从基础至屋顶完全断开设缝。(3)防震缝: 作用:减少厂房震害;设立:从基础顶面至上部结构完全断开设缝;3单层厂房有哪些支撑?它们的作用如何?答:(1)支撑的分类:屋盖支撑:上弦横向水平支撑、 下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、 垂直支撑、 纵向水平系杆、 天窗架支撑等。柱间支撑:上柱柱间支撑、 下柱柱间支撑。(2)支撑的作用:施工阶段和使用阶段保证厂房结构的几
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