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工程结 e 构 1/11 一、名词解释 工程结构（建筑结构）：建筑工程中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或 空间体系。结构的可靠性：结构的可靠度：结构在规定的时间按内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。单向板、双向板：对于 l2/l12，荷载沿两个方向传递的板，称之为双向板。温度缝 伸缩缝：为减小由于温度变化所引起的应力，而在建筑物中设置的变形缝。沉降缝、防震逢 地震烈度：地震对地表与工程建筑物影响的强弱程度。设防裂度 二、单选题 1.当采用 HRB335级、HRB400级、RRB400级钢筋时，混凝土强度等级不应低于（B）A.C15 B.C20 C.C25 D.C30 2.混凝土强度由大到小排列的顺序为（A）A.fcu,k fck ftk B.fck ftk fcu,k C.ftk fck fcu,k D.fcu,k ftk fck 3.有明显流幅的钢筋是以（B）作为钢筋强度设计时的指标。A.极限抗拉强度 B.屈服强度 C.条件屈服强度 4.安全等级为二级，使用年限为 50 年的结构，结构重要性系数为0 为（C）A.1.2 B.1.1 C.1.0 D.0.9 工程结 e 构 2/11 5.正常使用极限状态验算时，荷载、材料强度的所采用的值为（A）A.荷载采用标准值时，材料强度采用标准值 B.荷载采用设计值时，材料强度采用设计值 C.荷载采用标准值时，材料强度采用设计值 D.荷载采用设计值时，材料强度采用标准值 6.受弯构件斜截面抗剪设计时，限制其最小截面尺寸的目的是（B）A.防止发生斜拉破坏 B.防止发生斜压破坏 C.防止发生受弯破坏 D.防止发生剪压破坏 7.在钢筋混凝土双筋梁中，要求受压区高度 x 2as，是为了（D）D.保证受压钢筋在构件破坏时能达到抗压强度 8.混凝土的徐变是指（D）D.荷载在长期作用下，应力维持不变，其应变随时间而增长 9.钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算公式是根据哪种破坏状态建立的（C）C.剪压破坏 10.受弯构件减小受力裂缝宽度最有效的措施之一是（C）C.增加受拉钢筋截面面积，减小裂缝截面的钢筋应力 11.提高受弯构件抗弯刚度（减小挠度）最有效的措施是（C）C.加大截面的有效高度 12.轴心受压构件的配筋率的最小值 13.轴心受压构件全部纵向受压钢筋的配筋率不得小于（C）C.0.6%14.钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是（A）靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 3/11 A.远离轴向力一侧的钢筋先受拉屈服，然后另一侧的钢筋受压屈服，混凝土压碎 15.当轴向拉力 N偏心距为（C），属于偏心受拉构件 C.e0h/2-as 16.钢筋混凝土偏心受拉构件的承载力主要取决于（A）A.受拉钢筋的强度和数量 17.多跨连续梁，截面一旦出现塑性铰后，该梁则（B）B.没有破坏可继续加载 18.主梁设计时，一般采用（A）计算。A.弹性理论 19.框架柱的配筋计算中，对现浇楼盖，除底层外的其余各层框架柱的计算长度为（B）B.1.25H 20.砌体结构规范对砌体结构为刚性方案、刚性弹性方案或弹性方案的判别因素是（D）D.屋盖、楼盖的类别与横墙的间距，与横墙本身条件无关 21.砌体结构中，墙体的高厚比验算与（B）无关 B.承载力大小 22.受压砌体墙体的计算高度与（A）A.楼、层盖的类别有关 23.按 D值法对框架进行近似计算，各柱的反弯点高度的变化规律是（C）C.当其他参数不变时，随上层高度的增大而升高 24.产生纵向焊接残余应力的主要原因之一是（B）B.施焊时焊件上出现冷塑和 热塑区。25.设计焊接工字形截面梁时，腹板布置横向加劲肋的主要目的是提高梁的（D）D.局部稳定性 靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 4/11 26.我国建筑抗震设计规范的抗震设防标准是（C）C.“三水准”，小震不坏，中震可修，大震不倒 三、判断题 1.混凝土立方体的试块尺寸越小，测出的强度越高。（对）2.混凝土强度等级是由轴心抗压强度标准值所确定。（错）3.热轧钢筋、热处理钢筋属于有明显流幅的钢筋。（错）4.对于室内需要较大间的房屋，一般应选择（内框架承重）体系。5.焊接残余应力在正常条件下不影响结构强度承载力。6.城市道路由 路、路、4 个部分。（错）2 砌体结构的概念 四、简答题 1.混凝土的基本强度指标有哪些？是如何确定的？各用什么符号表示？它们之间的关系如何？（P17 T1）2.钢筋和混凝土两种材料的物理性质和力学性质不同，为什么能够结合在一起共同工作？（P4 T5）答：钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，促成钢筋和混凝土两种性质不同的材料在荷载作用下能有效地共同受力，并保证钢筋与相邻混凝土变形一致。钢筋和混凝土具有基本相同的温度线膨胀系数。混凝土包裹着钢筋，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，加强了结构的耐久性。3.什么是配筋率？配筋量对梁的正截面承载力有何影响？（P80 T2）4.适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段？各阶段正截面上应力-应变分布，各阶段的主要特征是什么？（P80 T1）靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 5/11 5.适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏特征有何区别？（P80 T3）答：少筋破坏形态特征 构件一裂就坏，无征兆，为“脆性破坏”。未能充分利用混凝土的抗压强度。适筋破坏形态 受拉钢筋先屈服，受压区混凝土后压坏，破坏前有明显预兆裂缝、变形急剧发展，为“塑性破坏”。超筋破坏形态 受压区混凝土先压碎，钢筋不屈服，破坏前没有明显预兆，为“脆性破坏”。钢筋的抗拉强度没有被充分利用。6.框架内力有哪些近似计算方法？各在什么情况下采用？（P209 T4）7.混合结构的房屋结构布置方案有哪几种？各有什么特点？（P253 T9）8.钢结构有什么优缺点？（P4 T7）9.钢材有哪两种破坏形式？各有什么特点？答：钢材具有两种性质完全不同的破坏形式，即塑性破坏和脆性破坏。特点：1）塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的变形能力而产生的，仅在构件的应力达到了钢材的抗拉强度 后才发生。塑性破坏前，总有较大的塑性变形发生，且变形持续的时间较长，很容易与时发现而采取措施予以补救，不致引起严重后果。2）脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始。由于脆性破坏前没有明显的预兆，无法与时觉察和采取补救措施，而且个别构件的断裂常引起整个结构塌毁。在设计、施工和使用钢结构时，要特别注意防止出现脆性破坏。10.框架结构抗震等级根据什么原则划分的？有什么意义？（P350 T7）五、计算题 1、某钢筋混凝土矩形简支梁的截面尺寸0mm54200mmhb，混凝土强靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 6/11 度等级 C20，HPB335钢筋配置，受拉钢筋为 320，承受的弯矩设计值mkN07M。环境类别为一类。试验算此截面的正截面承载力是否足够。解答：（1）基本参数：C20 混凝土，fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2 1=1.0 HRB335 级钢筋，fy=fy=300N/mm2，b=0.55 受拉钢筋按一排考虑：as=40mm，h0=450-40=410mm As=942mm2。（2）55.0359.001bcSybhfAf 满足。%2.0%165.045.0ytff，故2min2min180942%,2.0mmbhmmAS满足。（3）,701.95)5.01(201mkNMmkNbhfMcu承载力满足。2、某单层无吊车厂房，柱间距 6m，每开间有 3.0m 宽的窗洞，车间长 48m，采用钢筋混凝土大型屋面板作为屋盖，屋架下弦标高 5.0m，壁柱截面为bh=370mm 490mm（如图所示），采用 MU10和 M5混合砂浆砌筑，该车间为刚弹性方案。试验算带壁柱墙的高厚比。解答：带壁柱墙的截面采用窗间墙的截面如上图所示。28125002503702403000mmA mmy14881250022502402503701203000240 靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 7/11 4923231086.8)148125490(250370250370121)120148(24030002403000121mmI mmAIi4.1048125001086.89 mmihT3654.1045.35.3 mH5.55.00.5 式中，0.5 为壁柱下端嵌固处至室内地坪的距离。mHH6.62.10(1)整片墙高厚比验算 M5砂浆，24，承重墙：11 开有门窗洞口的墙的修正系数2为 8.0634.014.012sbs 2.19248.00.121 2.191.1836566000ThH 满足要求。(2)壁柱间墙高厚比验算 mHms5.50.6，HsH2 mmHsH350055002.060004.02.04.00 3、试设计一截面为-16340 的钢板拼接连接，采用两块拼接板（t=9mm）和 C 级螺栓连接。钢板和螺栓均采用 Q235 钢，孔壁按照二类孔制作。钢板承受轴心拉力，设计值 N=580kN（如图所示）。靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 8/11 解答：选用C级螺栓 M22，2/140mmNfbv，承压强度设计值2/305mmNfbc。每只螺栓抗剪和承压承载力设计值分别为：kNfdnNbvvbv44.1064101402214.324322 kNtfdNbcbc36.1071030516223 连接一侧所需螺栓数位：5.544.106580bmiinNNn 所以，拼接每侧采用 6 只螺栓并列排列。螺栓的间距根据构造要求，排列如图所示。钢板净截面强度验算：mmdd20 223/215/3.13516)243340(10580mmNfmmNANn 满足。1、某钢筋混凝土矩形简支梁的截面尺寸mmmmhb500250，跨中最大弯矩设计值mkNM210，混凝土强度等级20C，335HRB钢筋配筋，受压区已配置好 2 根直径为 18mm的受压钢筋。环境类别为一类。求截面所需配置的受拉钢筋的面积sA。靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 9/11（已知 1=1.0，fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，b=0.550，2509mmAs）解：(1)求受压区高度 x 受拉钢筋按一排考虑：as=40mm，h0=500-40=460mm As=509mm2，as=30+18/2=39mm。(2)mkNMMMmkNahAfMsSy71.145,29.64)(2102，,287.02011bhfMcs55.0347.0211bs，满足 mmhxmms62.1597820，受压钢筋屈服(3)2011786mmAfbhfASycS 2、窗间墙截面尺寸如图所示，计算高度mH5.100，承受轴向压力设计值kNN580，偏心距mme120，偏向翼缘。采用 MU10砖、M5的混合砂浆砌筑（砌体抗压强度设计值为 f=1.50N/mm2）。试验算承载力是否满足要求。（影响系数取37.0）解答：(1)截面几何特征 面积 A=3600240+500490=1109000mm2；2mm/5N.1f 截面重心位置：202mm1109000)250240(5004901202403600y1 538mm202740y2 靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 10/11 惯性距：410102323mm10538.310032128).2510417.05809536.041472.0()250538(50049012500490)120202(2403600122403600I 回转半径：61mm.178110900010538.3AIi10 截面折算厚度：625mm5i.3h T(2)承载力计算 120mme 192.0625120heT 8.1662510500hHT0 703.08.160015.01111220 366.0)1703.01(121192.01211)11(121he1211220T 580kNN8kN.608105.110109.10.366fAN36u 安全 3、试设计角钢与钢板的连接角焊缝（如图所示）。轴心力设计值 N=660kN(静力荷载)，角钢为 2 11010，连接板厚 t=12mm，钢材为 Q235AF，手工焊，焊条为 E43型2wf160N/mmf。靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受工程结 e 构 11/11 解答：(1)角焊缝强度设计值2wfmm/160Nf；焊缝内力分配系数为7.0k1，3.0k2;(2)角焊缝焊脚尺寸选择 最小焊脚尺寸fh：mmthf2.5125.15.11 角钢肢背处最大fh：mmthf12102.12.12 角钢肢尖处最大fh：mmmmthf89)21(10)21(角钢肢尖和肢背都取mmhf8(3)计算焊缝长度 焊缝受力：角钢肢背 kNNkN4627.066011 角钢肢尖 kNNkN1983.066022 侧焊缝的长度为：cmfhNlwfew78.25101608.07.021046222311 cmfhNlwfew11101608.07.021019822322 靠性结构的可靠度结构在规定的时间按内在规定的条件下完成预定功能的概率单向板双向板对于荷载沿两个方向传递的板称之为双向板温度缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力而在建筑物中设置的变形缝沉降缝防震逢地震烈土强度由大到小排列的顺序为有明流幅的钢筋是以作为钢筋强度设计时的指标极限抗拉强度屈服强度条件屈服强度安全等级为二级使用年限为年的结构结构重要性系数为为工程结构正常使用极限状态验算时荷载材料强度的所采用的用设计值荷载采用设计值时材料强度采用标准值受弯构件斜截面抗剪设计时限制其最小截面尺寸的目的是防止发生斜拉破坏防止发生斜压破坏防止发生受弯破坏防止发生剪压破坏在钢筋混凝土双筋梁中要求受压区高度是为了保证受
