房屋结构设计_习题答案_11.doc

梁板结构
（一） 填空题
1.双向板上荷载向两个方向传递，长边支撑梁承受的荷载为____________分布；短边支撑梁承受的荷载为____________分布。（梯形，三角形）
4.RC连续梁支座弯矩调幅时，截面的相对受压区高度应满足____________的要求；其塑性铰的极限弯矩最大值为 MYmax=____________fcbh02 。（0.1≤ξ≤0.35，α1αs）
5. R.C板应按下列原则进行计算：两对边支承的板应按______向板计算；四边支承的板应按下列规定计算：当长边与短边之比小于或等于2.0时，应按______向板计算；当长边与短边之比大于2.0，但小于3.0时，宜按______向板计算；当按沿______边方向的单向板计算时；应沿______边方向布置足够数量的______钢筋；当长边与短边之比大于或等于3.0时；按沿______边方向的______向板计算。（单、双、双、短、长、构造、短、单）

（二） 选择题
1.［a］按单向板进行设计。
a.600mm×3300mm的预制空心楼板；
b.长短边之比小于2的四边固定板；
c.长短边之比等于1.5，两短边嵌固，两长边简支；
d.长短边相等的四边简支板。
2.对于两跨连续梁，［d］。
a. 活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大；
b. 活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大；
c. 活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大；
d. 活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大。
3.多跨连续梁（板）按弹性理论计算，为求得某跨跨中最大负弯矩，活荷载应布置在［d］。
a.该跨，然后隔跨布置； b. 该跨及相邻跨;
c.所有跨； d. 该跨左右相邻各跨，然后隔跨布置。
4. 在确定梁的纵筋弯起点时，要求抵抗弯矩图不得切入设计弯矩图以内，即应包在设计弯矩图的外面，这是为了保证梁的［a］。
a.正截面受弯承载力； b.斜截面受剪承载力；
c.受拉钢筋的锚固； d.箍筋的强度被充分利用.
5. 下列关于塑性铰的描述,[c]是错误的.
a. 预计会出现塑性铰的部位不允许发生剪切破坏；
b. 塑性铰区域可承受一定的弯矩；
c. 塑性铰的转动能力取决于塑性铰区域构件截面的高度；
d. 塑性铰出现的部位和先后次序可人为控制。

(三) 判断题
1. 连续梁在各种不利荷载布置情况下，任一截面的内力均不会超过该截面处内力包络图上的数值。［T］
2. 求多跨连续双向板某区格的跨中最大正弯矩时，板上活荷载应按满布考虑。［F］
3. 对于周边与梁整浇的多区格双向板楼盖，按弹性理论或塑性理论计算方法得到的所有区格板的弯矩值均可予以减少。［F］
4. 钢筋混凝土四边简支双向板，在荷载作用下不能产生塑性内力重分布。［F］
5. 在四边简支单向板中，分布钢筋的作用主要为：浇捣混凝土时固定受力钢筋位置；抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的应力；承受板上局部荷载产生的应力；承受沿短边方向的弯矩，分布钢筋一般位于受力钢筋的下方。［F］
6. 单向板只布置单向钢筋，双向板需布置双向钢筋。［F］
7. 多跨连续板在弹性计算时，可采用减小活载，加大永久荷载的方法，修正支承梁抗扭刚度产生的误差。［T］
8. 钢筋混凝土梁截面的相对受压区高度ξ值愈大，则其塑性铰的转动能力就愈大。［F］
9. 静定结构不能按考虑塑性内力重分布的方法设计。［T］
10. 对于周边与梁整浇的混凝土板，由于板的起拱作用其设计弯矩值可以折减20％。［T］
11. 对四边与梁整浇的RC多跨连续板，无论是按弹性或塑性计算都可将计算弯距乘以0.8折减系数再用于配筋计算。［T］
12. 对不允许出现裂缝混凝土结构不应采用塑性内力重分布的计算方法。［T］
13. 对直接承受动力荷载的混凝土结构不应采用塑性内力重分布的计算方法。［T］

（五）计算题
1、 某预制装配式楼盖的楼面梁如图示，受均布荷载，永久荷载标准值为gk=10KN/m；可变荷载标准值为qk=15KN/m。按弹性计算时弯矩可按M=表中系数×qL2计算。梁截面b×h=250×500mm2。采用C25砼fc=11.9N/mm2；HRB335钢筋fy=300N/mm2。试根据你的判断和计算选择下列答案。
D
C
B
A
①
①
②

（1）按弹性计算，与①跨间的最大弯矩设计值最接近的值为[ c ]
a.89.67KN.M b.104.00KN.M c.110.92KN.M d.210.45KN.M
（2）按弹性计算，与②跨间的最大弯矩设计值最接近的值为[ b ]
a.43.68KN.M b.67.50KN.M c.69.00KN.M d.100.34KN.M
（3）按弹性计算，与B、C支座最大弯矩设计值最接近的值为[ a ]
a.131.65KN.M b.133.02KN.M c.124.05KN.M d.129.67KN.M
（4）B、C支座按弯矩调幅法，与调幅后的弯矩设计值最接近的值为[ b ]
a.86.11KN.M b.111.90KN.M c.125.72KN.M d.130.77KN.M
（5）按弯矩调幅法调幅后，B、C支座截面受压区高度的值不得大于[ b ]
a. 70mm b.156mm c. 160mm d. 242mm
（6）按弯矩调幅法设计，首先出现塑性铰的截面应为[ d ]
a. ①跨间的截面 b. ②跨间的截面 c. B支座截面 d. B或C支座截面
（7）此连续梁配置箍筋用量最多的部位应为[ c ]
a. ①跨间 b. ②跨间 c. B或C支座两侧 d. B和A支座两侧
（8）按弯矩调幅法设计，首先达到或超过极限状态可能性较大的是[ d ]
a. ①跨间正截面破坏 b. B或C支座截面正截面破坏
c. B或C支座截面斜截面破坏 d. B或C支座弯曲裂缝过大
（9）若按塑性计算，与①跨间的最大弯矩设计值最接近的值为[ b ]
a.85.53KN.M b.103.70KN.M c.120.92KN.M d.210.45KN.M
（10）与①跨间正截面计算用钢量值最接近的配筋为[ c ]
a.4Ф12 b. 4Ф14 c. 4Ф18 d. 4Ф22
单层厂房结构
（一）填空题
1. 单层厂房的屋架结构分为无檩体系和有檩体系两种.有檩体系屋盖由________、__________、__________及屋盖支撑组成.无檩体系屋盖由__________、____________及屋盖支撑组成.其中,__________体系是单层厂房中最常见的一种屋盖形式,适用于较大吨位吊车或有较大振动的大、中型或重型工业厂房.（小型屋面板，檩条，屋架，大型屋面板，屋架，无檩）
2. 当厂房长度或宽度很大时,应设_______缝;厂房的相邻部位地基土差别较大时,应设_________缝;厂房体型复杂或有贴建的房屋和构筑物时,宜设__________缝.（伸缩，沉降，防震）
3. 计算排架考虑多台吊车竖向载荷时,对一层吊车单跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不宜多于_________台;对一层吊车的多跨厂房的每个排架,不宜多于__________台.（2，4）
4. 考虑多台吊车水平荷载时,对单跨或多跨厂房的每个排架,参与组合的吊车台数不应多于________台.（2）
5. 等高排架常采用_____________法进行内力分析,不等高排架常采用__________法进行内力分析.（剪力分配法，力法）
6. 单层厂房预制柱,在施工吊装阶段,柱的受力情况与_______________完全不同,且混凝土的强度等级一般尚达不到___________,故设计时还应进行厂房柱吊装时的__________和____________验算.（使用阶段，设计强度等级，承载力，裂缝宽度）
7. 单层工业厂房柱牛腿柱的破坏形式主要有弯压破坏、_________破坏和___________破坏.（斜压，剪切）
8. 预制构件的吊环应采用__________级钢筋制作.当在一个构件上设有4个吊环时,吊环设计时应仅取__________个吊环进行计算.（HPB235,3）

(二) 选择题
1. 下列关于变形缝的描述,[d]是正确的.
a. 伸缩缝可以兼作沉降缝;
b. 伸缩缝应将结构从屋顶至基础完全分开,使缝两边的结构可以自由伸缩,互不影响;
c. 凡应设变形缝的厂房,三缝合一,并应按沉降缝的要求加以处理;
d. 防震缝应沿厂房全高设置,基础可不设缝
2.下列关于屋架下弦纵向水平支撑的描述,[b]是错误的.
a. 保证托架上弦的侧向稳定性
b. 必须在厂房的温度区段内全长布置
c. 可将横向集中水平荷载沿纵向分散到其他区域
d. 可加强厂房的空间工作
3. 屋盖垂直支撑的作用有[d]
a. 保证屋架在吊装阶段的强度
b. 传递竖向荷载
c. 防止屋架下弦的侧向振动
d. 保证屋架的空间刚度
4. 单层厂房预制柱进行吊装验算时,由于起吊时惯性力的影响,需考虑动力系数,一般取[d].
a. 1.1
b. 1.2
c. 1.3
d. 1.5
5.等高排架在荷载的作用下,各住的[c]均相同.
a. 柱高
b. 内力
c. 柱顶位移
d. 剪力
6. 等高铰接排架中有A、B、C三根柱,其中B柱柱间承受水平集中荷载作用,则[a].
a. 增大A柱截面,将减小C柱的柱顶剪力
b. 增大A柱截面,将减小A柱的柱顶剪力
c. 增大B柱截面,对B柱的柱顶剪力没有影响
d. 增大B柱截面,将增大A、C柱的柱顶剪力
7. 关于单层厂房排架柱的内力组合,错误的有[d].
a. 每次内力组合时,都必须考虑恒荷载产生的内力
b. 在吊车竖向荷载中,同一柱上有同台吊车的或作用,组合时只能取二者之一;
c. 风荷载有左吹风和右吹风,组合时只能二者取一;
d. 在同一跨内组合有 时,不一定要有或.
8. 在横向荷载作用下,厂房空间作用的影响因素不应包括[b].
a. 山墙的设置
b. 柱间支撑的设置
c. 屋盖类型
d. 柱间距

(三) 判断题
1. 厂房的定位轴线均通过柱截面的几何中心。[F]
2. 屋架上弦横向水平支撑的作用之一，是承受山墙传来的风荷载，并将其传至厂房的纵向柱列。[T]
3. 柱间支撑的作用之一，是提高厂房的横向刚度和稳定性，并且将横向地震作用传至基础。[F]
4. 钢筋混凝土单层厂房柱截面尺寸，除应满足承载力要求外，还必须保证厂房具有足够的刚度。[T]
5. 厂房面积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面的均布荷载两者中的较大值同时考虑。[T]
6. 牛腿的剪跨比>1时，为长牛腿，按悬臂梁进行设计。[T]
7. 单层厂房抗风柱与屋架在水平方向必须有可靠连接，在竖向又必须完全脱开。[T]
8. 排架计算时作用在柱顶以下墙面上的风荷载按均布荷载考虑，其高度变化系数应取柱顶高度处。[T]
9. 柱间支撑宜设置在伸缩缝区段的中部，以避免在结构中引起过大的温度应力。[T]
10. 等高排架中各柱的柱顶侧移相等，而分配到的水平力与该柱的抗侧移刚度成反比。[F]
11. 不考虑厂房整体空间作用的排架，在吊车横向水平荷载作用下的计算内力，一般情况下小于实际的内力。[F]
5. 简述吊车荷载的特点.

1． （1）屋盖结构——主要承受屋面上的竖向荷载，并与厂房柱组成排架结构。
（2）排架柱——是厂房的主要承重构件。承受屋架、吊车梁及外墙等构件传来的竖向
荷载、吊车荷载、风荷载及地震作用等，并将它们传至基础。
（3）吊车梁——主要承受吊车传来的竖向荷载及横向或纵向水平荷载，并将它们及其自重传至基础。
（4）支撑——其主要作用是加强厂房的空间刚度和整体性，同时传递山墙风荷载、吊车水平荷载和地震作用等。
（5）基础——承受柱和基础梁传来的荷载，并将它们传至地基。
（6）围护结构——主要承受墙体和构件自重及墙面上的风荷载，并将它们传递至柱和基础。

2． 确定单层工业厂房排架计算简图时通常采用以下三个计算假定：
（1）柱下端与基础顶面刚接；
（2）柱上端与排架横梁（屋面梁或屋架）为铰接；
（3）横梁为不产生轴向变形的刚性连杆。
以上的假定是有条件的。当地基土质较差、变形较大或有大面积堆载等时，则应考虑基础转动和位移对排架内力的影响。当采用下弦刚度较小的钢筋混凝土组合式屋架或带拉杆的两铰、三铰拱屋架时，应考虑横梁轴向变形对排架内力的影响。

3．当结构布置或荷载分布不均匀时，厂房中每根排架或山墙的受力及变形都不是单独的，而是整体相互制约。这种排架与排架、排架与山墙之间的相互制约作用，称为单层厂房结构的整体空间工作。
当考虑厂房整体空间作用时，可按下述步骤计算排架内力：
（1）先假定排架柱顶无侧移，求出在吊车水平荷载Tmax作用下的柱顶反力R。（图a）

（2）将柱顶反力R乘以空间作用分配系数μ，并将它反方向施加于该榀排架的柱顶，按剪力分配法求出各柱顶剪力（图b）。
（3）将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为考虑空间作用的柱顶剪力；根据柱顶剪力及柱上承受的实际荷载，按静定悬臂柱可求出各柱的内力（图c）。
4．抗风柱柱顶与屋架上弦一般采用水平方向有较大刚度、竖直方向可以移动的弹簧板连接。这样，在水平方向，抗风柱与屋架有可靠的连接，可以有效地传递风荷载；在竖直方向，抗风柱和屋架之间有相对位移，以防止抗风柱和屋架沉降不均匀时，对屋架产生不利影响。
抗风柱所承受的风荷载，一部分经抗风柱下端直接传至基础；另一部分经抗风柱上端传至屋盖结构，再传至纵向柱列，最后传至基础。

5． （1）吊车荷载是两组移动的集中荷载，一组是移动的轮压，另一组是移动的吊车横向水平制动力，故需用影响线原理求出各计算截面的最大内力。
（2）吊车荷载具有冲击和振动作用，因此必须考虑吊车荷载的动力影响。
（3）吊车荷载是重复荷载。若厂房的使用期限为50年，则重级工作制吊车荷载的重复次数可达4~6×106次，中级工作制吊车一般亦可达2×106次，因此需对吊车梁进行疲劳强度验算。
（4）吊车荷载对吊车梁产生扭矩，即吊车横向水平制动力和竖向轮压使吊车梁产生扭矩，因此须进行吊车梁的抗扭承载力验算。

（四） 计算题
单层工业厂房排架在吊车水平荷载作用下的计算简图如下图示，排架间距为6M,两台吊车的宽度均为B=5500MM,吊车轮距为K=4400MM,每个车轮的最大轮压为Pmax=115KN；横向水平制动力为T=6KN, β=0.9,R=0.18Tmax；两柱的剪力分配系数相同。试根据你的判断和计算选择下列答案。

（1）与Dmax=β∑Pmaxyi最接近的值为[ b ]
a.207.0KN. b.224.3KN c.249.2KN d.272.2KN
（2）与Tmax=β∑Tiyi最接近的值为[ b ]
a.10.8KN. b.11.7KN c.13.0KN d.14.2KN
（3）不考虑厂房空间作用时水平力作用截面的弯矩值为[ a ]
a.0.0KN.M b.31.6KN.M c.35.1KN.M d.5.7KN.M
（4）不考虑厂房空间作用时下柱底部截面的最大弯矩值为[ b ]
a.93.4KN.M b.100.7KN.M c.114.05KN.M d.129.67KN.M
（5）考虑空间作用且空间作用分配系数为0.9时，水平力作用截面的弯矩值为[ c ]
a.0KN.M b.0.34KN.M c.0.57KN.M d.1.2KN.M
多层和高层框架结构

(一)填空题
1． 框架结构的承重方案有_____________、_____________、_____________。（纵向承重，横向承重，纵横向承重）
2． 框架结构在计算梁的惯性矩时，通常假定截面惯性矩I沿轴线不变，对装配式楼盖，取I=I0，I0为矩形截面梁的截面惯性矩；对装配整体式楼盖，中框架I=_____________，边框架I=___________；对现浇楼盖，中框架I=____________，边框架I= ____________。（1.5I0，1.2I0，2I0，1.5I0）
3． 框架柱的反弯点位置取决于该柱上下端________的比值。（转角）
4． 框架柱的反弯点高度一般与________、________、________、________等因素有关。（结构总层数，柱子所在楼层，梁柱线刚度比，侧向荷载分布形式）
5． 框架柱的抗侧移刚度与________、________、________等因素有关。（柱子的线刚度，层高，梁的线刚度）
6． 框架结构的侧移是由梁柱的_________变形和柱的________变形产生的。在层数不多的框架中由_________________引起的侧移很小，可以忽略不计。框架的侧移变形曲线是_______型的，用D值法计算时层间位移Δui=_________________。（弯曲变形，轴向变形，柱子的轴向变形，剪切型，）
7． R.C柱正截面采用对称配筋计算时，若为大偏心受压，当弯矩相等或接近时轴力愈_____则计算所需钢筋的用量愈_____；若为小偏心受压，当弯矩相等或接近时轴力愈_____则计算所需钢筋的用量愈_____ ；无论是大偏心受压还是小偏心受压当轴力相等或接近时弯矩愈_____则计算所需钢筋的用量愈_____。（大，少，大，多，大，多）
8． 框架柱控制截面最不利内力的类型为：_________________；_________________；_________________；_________________；_________________。（Mmax及对应的N和V、-Mmax及对应的N和V、Nmax及对应的M和V、Nmin及对应的M和V 、Vmax及对应的M和N）

(二)选择题
1．水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与[b]直接有关。
a．矩形梁截面惯性矩； b．柱的抗侧移刚度；
c．梁柱线刚度比； d．柱的转动刚度。
2．公式ac=0．5K／(1+2K)中，K的物理意义是[c]。
a．矩形梁截面惯性矩； b．柱的抗侧移刚度；
c．梁柱线刚度比； d．T形梁截面惯性矩。
3．采用反弯点法计算内力时，假定反弯点的位置[a]。
a．底层柱在距基础顶面2／3处，其余各层在柱中点；
b．底层柱在距基础顶面1／3处，其余各层在柱中点；
c．底层柱在距基础顶面1／4处，其余各层在柱中点；
d．底层柱在距基础顶面1／5处，其余各层在柱中点。
4．关于框架结构的变形，以下结论正确的是[b]。
a．框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型；
b．框架结构的总体弯曲变形主要是由柱的轴向变形引起的；
c．框架结构的层间变形一般为下小上大；
d．框架结构的层间位移与柱的线刚度有关，与梁的线刚度无关。
5．关于框架柱的反弯点，以下结论正确的是[a]。
a．上层梁的线刚度增加会导致本层柱反弯点下移；
b．下层层高增大会导致本层柱反弯点上移；
c．柱的反弯点位置与柱的楼层位置有关，与结构总层数无关；
d．柱的反弯点位置与荷载分布形式无关。
6．按D值法对框架进行近似计算时，各柱反弯点高度的变化规律是[b]。
a．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而降低；．
b．其他参数不变时，随上层框架梁刚度减小而升高；
c．其他参数不变时，随上层层高增大而降低；
d．其他参数不变时，随下层层高增大而升高。
7．在框架结构中，当其中某层的层高h特别小，则发生[b]的可能性较大。
a．该层的侧移相对较大，不易满足层间位移角的限制要求；
b．该层柱的剪跨比相对较小，可能首先发生剪切破坏；
c．该层柱的柱端剪力相对较小，可能首先发生偏压破坏；
d．该层柱的柱端弯矩相对较大，可能首先发生大偏心受压破坏。

（三）判断题
1. 所有框架结构在竖向荷载作用下都是无侧移框架。[F]
2. 分层法将与本层梁相连的柱远端均近似作为固定端而不转动。[T]
3. 当柱的上下端转角不同时，反弯点偏向转角小的一侧。[F]
4. 框架结构的层间位移上大下小，其位移曲线是弯曲型。[F]
5. 水平荷载作用下，框架结构的层间剪力是从上到下递增的，同层各柱的剪力大小则与其抗侧移刚度成正比。[T]
6. 在水平荷载作用下，框架结构的梁端弯矩可进行调幅，但调幅不应超过30％。[F]
7. D值法中D=α12ic/h2，α为反映梁柱线刚度比值对柱侧移刚度的影响系数。[T]
8. 水平荷载作用下，框架结构的层间位移是上大下小，其位移曲线是弯曲型。[F]
9. 钢筋混凝土柱计算时若为大偏心受压，当弯矩不变而轴力增大则纵向钢筋的用量减少。[T]
10. D值法对反弯点法中柱的侧移刚度和反弯点的高度进行了修正。[T]
11. 正常设计、施工和使用的框架结构不会首先出现构件的脆性破坏。[T]
12. 框架柱的剪跨比λ愈小就愈易首先出现剪切破坏。[T]
13. 框架柱的轴压比愈大就愈易出现小偏心受压破坏。[T]
（五）计算题
1. 已知一多层框架梁在永久荷载标准值、活荷载标准值和风荷载标准值作用下的弯矩图，见图示。试对梁A、C截面正、负弯矩进行组合，求出梁A、C截面正、负弯矩最不利设计组合。
提示: 仅考虑由可变荷载效应控制的组合

S=γG•SGK +γQ1•SQ1K

S=γG•SGK+ 0.9∑γQi•SQiK

解：
1. A截面负弯矩最不利设计组合（支座最大负弯矩）
M-max ＝1.2×（-37.5）+0.9×1.4×（-20.5-13.6）＝-87.966KN.M
2. A截面正弯矩最不利设计组合（支座最大正弯矩）
M+max ＝1.0×（-37.5）+1.4×20.5＝-8.8KN.M（支座无正弯矩）
3.C截面正弯矩最不利设计组合（跨中最大正弯矩）
M+max ＝1.2×86.8+1.4×30.8＝147.28KN.M
4.若考虑由永久荷载效应控制的组合时
M+max ＝1.35×86.6+0.7×1.4×30.8+0.6×1.4×3.1＝149.968KN.M
5.C截面负弯矩最不利设计组合（跨中最大负弯矩）
M-max ＝1.0×86.8+1.4×（-3.1）＝82.46KN.M（跨中无负弯矩）
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