《建筑结构》作业2.doc

《建筑结构》作业2
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《建筑结构》作业2

说明：本次作业包括第四章受压构件、第五章预应力混凝土构件设计、第六章单层厂房的内容，请于八周之前完成。

一、填空题（每小题2分，共20分）
1．轴心受压构件的稳定系数为在同等条件下(即截面相同，配筋相同，材料相同)，（长柱承载力）与（短柱承载力）的比值。
2．在轴心受压构件的承载力计算中，当时，取钢筋的抗压强度设计值 =（） ；当时，取钢筋的抗压强度设计值= （） 。
3．大偏心受压构件的破坏特征是（受拉）钢筋先屈服，然后（压区混凝土被压碎）。
4．混凝土受压区高度（或）的为大偏心受压构件，反之为小偏压构件。
6．根据混凝土构件施加预应力方法的不同，分为（先张法）和（后张法）。
5．混凝土施加预压完成之前出现的预应力损失称为（第一批）损失，混凝土施加预压完成后的损失，称为（第二批）损失。
7．预应力混凝土对混凝土的性能要求：（强度高）；（收缩、徐变小）；快硬、早强；弹性模量高。
8． 单层厂房中的主要受力构件是横梁(屋面梁或屋架)、（柱和基础），按结构形式可分为（排架结构和刚架结构屋面板是不是主要受力构件？
）。
9．排架结构分无檩体系和有檩体系两种。（无檩体系）由大型屋面板、屋面梁或屋架及屋盖支撑组成，（有檩体系）是由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成。
10．单层厂房的支撑包括（屋盖）支撑和（柱间）支撑两部分。
二、选择题（每小题2分，共20分）
1．轴心受压构件，配置纵筋的作用是(D)。
A．发挥套箍的作用，防止纵筋压屈
B．提高混凝土的抗拉能力
C．防止发生失稳破坏
D．帮助混凝土承受压力，减少构件截面尺寸
2． 轴心受压构件的稳定系数主要与(C)有关。　　
A．混凝土强度 B．配筋率
C．长细比 D．荷载
3． 大小偏心受压构件破坏的根本区别在于，当截面破坏时，（B）。
A．受压钢筋是否能达到钢筋的抗压强度
B．受拉钢筋能否达到钢筋的抗拉强度
C．受压区混凝土是否被压碎
D．受拉区混凝土是否破坏
4．偏心受压构件界限破坏时（D）。
A．远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生
B．远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生
C．远离轴向力一侧的钢筋屈服与另一侧钢筋屈服同时发生
D．远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生
5．先张法的施工工序是（C）。
A．先张拉钢筋，并将其固定，浇注混凝土后，马上放松钢筋
B．混凝土浇注后，马上张拉钢筋并固定
C．先张拉钢筋，待混凝土达到一定强度后，放松钢筋
D．先浇注混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉钢筋
6． 对先张法和后张法的预应力混凝土构件，如果采用相同的张拉控制应力值，则（C）
A．后张法所建立的钢筋有效预应力比先张法小
B．后张法所建立的钢筋有效预应力与先张法相同
C．后张法所建立的钢筋有效预应力比先张法大
D．没有任何关系
7．条件相同的钢筋混凝土轴拉构件和预应力混凝土轴拉构件相比较（B ）。
A．前者的承载力高于后者
B．前者的抗裂度比后者差
C．前者与后者的承载力和抗裂度相同
8．单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的（D）。
A．两端，与上柱柱间支撑相对应的柱间
B．中间，与屋盖横向支撑对应的柱间
C．两端，与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间
D．中间，与上柱柱间支撑相对应的柱间
9．在一般单阶柱的厂房中，柱的（A）截面为内力组合的控制截面
A．上柱底部、下柱的底部与顶部 B．上柱顶部、下柱的顶部与底部
C．上柱顶部与底部、下柱的底部 D．上柱顶部与底部、下柱顶部与底部
10．单层厂房柱进行内力组合时，任何一组最不利内力组合中都必须包括（A）引起的内力。
A．恒载 B．吊车荷载 C．风荷载 D．屋面活荷载

三、简答题（每小题5分，共30分）
1．简述大小偏心受压构件的破坏特征及其判别方法。
答：大偏心受压构件的破坏特征：受压构件的破坏是由于受拉钢筋首先到达屈服，然后压区混凝土被压碎，其承载力主要取决与受拉钢筋，故称为受拉破坏。这种破坏有明显的预兆，横向裂缝显著开展，变形急剧增大，具有塑性破坏的性质。
小偏心受压构件的破坏特征：受压构件破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，离轴向力较远一侧的钢筋不论受拉还是受压，其应力一般都达不到屈服强度，属于脆性破坏。其承载力取决于受压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏，这种破坏缺乏明显的预兆，具有脆性破坏的性质。
大小偏心受压构件的判别：当时，为大偏心受压破坏形态；当时，为小偏心受压破坏形态。

2．简述先张法与后张法的基本施工工序。
答：先张法基本工序为：
(1)在台座(或钢模)上用张拉机具张拉预应力钢筋至控制应力，并用夹具临时固定；
(2)支模并浇灌混凝土；
(3)养护混凝土(一般为蒸汽养护)至设计强度的75％以上时，切断预应力钢筋。
后张法基本工序为：
(1)浇筑混凝土构件，并预留孔道；
(2)养护混凝土到规定强度值；
(3)在孔道中穿筋，并在构件上用张拉机具张拉预应力钢筋至控制应力；
(4)张拉端用锚具锚住预应力钢筋，并在孔道内压力灌浆。

3．先张法与后张法施加与保持预应力的方法有何不同，各有何适用？
答：先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。此方法适用于在预制厂大批制作中、小型构件，如预应力混凝土楼板、屋面板、梁等。
后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力的。因此，锚具是构件的一部分，是永久性的，不能重复使用。此方法适用于在施工现场制作大型构件，如预应力屋架、吊车梁、大跨度桥梁等。

4．单层工业厂房中支撑的主要作用是什么？屋盖支撑包括哪些？
答：单层工业厂房中支撑的作用主要是：
(1)在施工和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性；
(2)保证厂房结构的纵向和横向水平刚度，以及空间整体性；
(3)将水平荷载传给主要承重结构和基础；
屋盖支撑包括：设置在上、下弦平面内的横向支撑和设置在下弦平面内的纵或屋面梁上翼缘的侧向稳定，向水平支撑，以及设置在屋面梁或屋架间的垂直支撑和水平系杆。

5．抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁各有何作用？
答：抗风柱的作用：抗风柱的作用将山墙风荷载传递至基础；
圈梁的作用：圈梁的作用是将墙体、柱箍在一起，以加强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载引起对厂房的不利影响；
连系梁的作用：连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度，并传递风载到纵向柱列。
基础梁的作用：在一般厂房中，基础梁的作用是承担围护墙体的重量，而不另做墙基础。

6．作用在排架上的恒载和活载各包括哪些？
答：作用在排架上的荷载可分为恒载和活载。恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁和轨道等零件自重，以及有时支承在柱牛腿上的围护结构自重。
活载包括屋面活载，吊车荷载、均布风载以及作用在屋盖支承处的集中风荷载等。

五、计算题（每小题15分，共30分）
1． 某矩形截面柱，其尺寸b×h=400×500mm, 该柱承受的轴力设计值N=2000 kN,计算长度, 采用C30砼，HRB400级受力钢筋，已知, 此处可删除钢筋抗拉强度
, ,配置有纵向受力钢筋面积，试验算截面安全否。
解：
(1)确定稳定系数

查表4－1得。
(2)确定柱截面承载力

由式(4-1)得
钢筋强度是３６０

故此柱截面安全。

2．某矩形截面柱，截面尺寸b×h=300×400mm,已知构件承受的N=400 kN,M＝220kN·m，，, 采用C30砼，HRB400级受力钢筋，已知, ,求该柱所需的钢筋面积As=As’ 。
解：

假设为大偏心受压构件
，且
为大偏心受压构件。

则
，取 1
取 1
偏心距增大系数需要不需要学员计算？可否直接给出？

由式(4-19)得
钢筋强度３６０

选配最小配筋率的要求有两个，每侧最小配筋率０．２％，总的最小配筋率０．６％，因此建议将此验算公式中的０．２％修改为０．３％

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