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一级结构工程师专业知识：砌体结构与木结构试题（最新版）1、问答题 确定房屋的计算方案时，多层房屋在竖向荷载作用下，墙、柱在每层高度范围内，可近似地视作两端铰支的竖向构件，请问，这时构件的计算长度是取层高还是按砌体规范（江南博哥）表513计算得到的墙的计算高度？如何理解425条规定的简化计算模型？正确答案：（1）应该取层高。（2）刚性方案房屋中，屋盖和楼盖可以视为纵墙的不动铰支点，因此，承受竖向荷载和水平荷载时，竖向墙带为连续梁受力模型。承受竖向荷载时的弯矩图如图2-3-2（）所示。考虑到内墙皮承受拉力的能力有限，偏于安全地将大梁支承处视为铰接，即认为大梁顶面位置不能承受内侧受拉的弯矩，从而计算简图变为图2-3-2（6）。图2-3-2C.为竖向墙带承受水平荷载时的受力模型。2、问答题 砌体规范的734条条文说明中指出，"承重墙梁在托梁顶面荷载作用下不考虑组合作用，仅在墙梁顶面荷载作用下考虑组合作用"，如何理解这里的荷载组合？正确答案：必须明确，此处的"组合作用"并不是指永久荷载与可变荷载的组合。托梁上部的墙体，从受力的角度看，既是托梁的荷载，又与托梁一起作为组合体共同受力，所以说，二者有"组合作用"。3、问答?砌体规范426条要求风荷载引起的弯矩按照下式计算：这个弯矩应该是最大弯矩吧？处于什么位置？正确答案：本书的图2-3-2C.示出了对于水平荷载的计算模型，即风荷载引起的弯矩是按照多跨连续梁计算的。规范给出的公式为近似公式，由此得到的是连续梁最大弯矩。查看结构静力计算手册可知，多跨连续梁承受均布荷载时，最大弯矩出现在支座位置，为负弯矩。4、问答题 何谓"墙梁"？砌体规范733条中说到连续墙梁和框支墙梁，二者该如何区分？正确答案：为满足底层有较大空间的要求，常在底层的钢筋混凝土楼面梁（称托梁）上砌筑砖墙，它们共同承受墙体自重及由屋盖、楼盖等传来的荷载。这种由支承墙体的钢筋混凝土托梁及其以上高度范围内的墙体组成的组合构件，称为墙梁。墙梁分为承重墙梁和自承重墙梁，承重墙梁根据支承情况，分为简支墙梁、框支墙梁和连续墙梁，如图2-3-6所示。5、问答题 木结构设计规范GB50005-2003的局部修订，有哪些改动？正确答案：2005年11月11日，建设部发布木结构设计规范局部修订的公告，自2006年3月1日实施，3.1.11条为强制性条文。改动的条文如下（编者注：下划线内容为改动处）：3.1.1承重结构用材，分为原木、锯材（方木、板材、规格材）和胶合材。用于普通木结构的原木、方木和板材的材质等级分为三级；胶合木构件的材质等级分为三级；轻型木结构用规格材分为目测分级规格材和机械分级规格材，目测分级规格材的材质等级分为七级；机械分级规格材强度等级分为八级。6、问答题 砌体规范的323条规定了砌体强度设计值的调整系数，应如何理解？正确答案：该规范的3.2.3条第1款，断句有些困难因而容易产生歧义。为了使用方便，今依据施楚贤砌体结构理论与设计一书中给出的表格，列于表2-3-1。砌体强度设计值的调整，在使用时还应注意以下几点：（1）灌孔砌块砌体强度设计值f=f+0.6f，仅对其中的厂调整。对于规范表3.2.1-3的注2和3，当满足规范的6.2.10条的规定时，可不予折减。对采用Mb××型的水泥砂浆，取=1.0。（2）砌体局部受压承载力验算时所用的厂（见规范的5.2.1条），不考虑截面积过小引起的强度调整。（3）规范5.5.1条所用到的.f和f，均取调整后的值。（4）规范8.1.2条的网状配筋砌体，仅对其中的f调整。7、问答题 如何理解砌体规范421条的刚性方案、弹性方案与刚弹性方案？正确答案：对砌体结构房屋设计时，通常取相邻柱距的中线隔离出来作为一个计算单元。由于空间刚度不同，将静力计算方案划分为三种，如图2-3-1所示。8、问答题 砌体规范428条规定了带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf的确定方法，能否给出容易理解的图示加以说明？正确答案：施楚贤砌体结构疑难释义（中国建筑工业出版社，2004）中，对bf的确定方法给出了图示，见图2-3-3（编者注：-截面的位置这里做了调整，原书中位于上、下的洞口之间）。9、问答题 砌体结构设计规范GB50003-2001有无勘误表？正确答案：砌体结构设计规范GB50003-2001颁布之后，有过一次局部修订，还出过一份"处理意见"，可视为对其的勘误。这部分内容详见"专题聚焦"。10、问答题 何谓构造柱、芯柱？正确答案：构造柱是先砌墙后设置钢筋角柱混凝土而形成的柱子。芯柱是在砌块孔洞中插入竖向钢筋填实混凝土后形成的柱子。11、问答题 砌体规范1056条原文如下：由重力荷载代表 值产生的框支墙梁内力应按本规范第73节的有关规定计算。重力荷载代表值应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011中第513条的有关规定计算。但托粱弯矩系数M、剪力系数V应予增大；增大系数当抗震等级为一级时，取为110，当抗震等级为二级时，取为105，当抗震等级为三级时，取为10。该条的条文说明指出："重力荷载代表值则应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011中第513条的有关规定计算，即取全部重力荷载不另行折减"。这个"不另行折减"如何理解？是不是说取重力荷载代表值=10恒+10活，而不是10恒+05活？抗规513条中倒是有10恒+10活的情况，但是只适用于"按实际情况计算的楼面活荷载"。正确答案：笔者理解，"不另行折减"并没有其他的含义，直接按照抗规的规定确定重力荷载代表值即可。12、问答题 砌体规范的511条规定了受压构件的承载力计算公式，使用时需要注意哪些问题？正确答案：该条给出的受压构件的承载力计算公式如下：NfA使用时应注意以下问题：（1）此公式形式上与钢规中轴心受压构件的公式无异，容易理解。但必须注意，此公式也包含了构件偏心受压的情况，查表确定值时可以考虑偏心距的影响。（2）当截面积A较小时，注意依据规范3.2.3条对-厂进行调整。（3）h在混凝土规范中通常表示矩形截面的长边，但这里，计算时，对于轴心受压构件h为截面短边尺寸。13、问答题 抗规的71节提到的"底部框架-抗震墙房屋"、"底层框架一抗震墙房屋"、"多层内框架房屋"各是怎样的情况？正确答案：底部框架一抗震墙砖砌房屋，是指底部为钢筋混凝土框架一抗震墙结构，上部为多层砖墙承重房屋。多用于底部为商店、上部为住宅的建筑，如图2-3-8所示。由于底部框架一抗震墙房屋抗震性能较差，故底部宜做成一层框架一抗震墙结构，此时称为"底层 框架一抗震墙房屋"。多层内框架房屋，是指外墙由砖墙（壁柱）承重，而内部由钢筋混凝土框架承重的组合结构房屋，如图2-3-9所示。这种建筑的特点是：（1）可使室内有较大的空间，比多层砖砌房屋布置灵活；（2）外墙既承重又保温隔热。2010年 版抗规已取消此结构形式。14、问答题 砌体规范723条第3款指出，验算过梁下砌体局部受压承载力时，可不考虑上层荷载的影响，如何理解？正确答案：梁下砌体局部受压本来依据规范5.2.4条采用下式计算：NN0+NLfAL这里，由于过梁与上部墙体共同工作，梁端的变形很小，因此，局部受压承载力不考虑上层荷载的影响，即取=0。15、问答题 砌体规范61.2条第3款对圈梁的规定，如何理解？正确答案：对壁柱间墙或构造柱间墙的高厚比进行验算时，若墙较薄、较高以致超过高厚比限值时，可在墙高范围内设置钢筋混凝土圈梁。当b/s130时（6为圈梁宽度，s为相邻壁柱间或相邻构造柱间的距离），由于该圈梁水平方向刚度足够大，因此可以作为墙的不动铰支点，从而墙高降低为基础顶面至圈梁底面的高度，如图2-3-4所示。16、问答题 如何理解"横墙间距"？正确答案：验算高厚比需要确定H0，因而必须查表5.1.3，这就涉及房屋的静力计算方案和s，而确定房屋的静力计算方案也需要知道s，因此，s如何取值，就成为问题的关键。房屋的静力计算方案须依据规范表4.2.1确定，其下注1指出，s为房屋横墙间距。确定H的表5.1.3下注4指出，s为相邻横墙间距。笔者理解，将本来是空间作用的房屋简化为平面排架时，纵墙被简化为一个上端铰接的立柱，由于与之相连的山墙或横墙的刚度不同，所以分为3种计算方案。对于这种总体上的受力分析，查规范表4.2.1时，s取为房屋横墙间距。"横墙"的作用是为"纵横"提供一个支座，需要有一定的刚度要求，故规范4.2.2条对横墙进行了规定，不满足规定则不可称作横墙。如果是局部的一片墙的计算，查规范表4.2.1时，"横墙"的含义应是指与所计算的墙体相连接的并通常与之垂直的墙，这样，才与静力计算方案的原理相符。表5.1.3中所谓的"横墙"，也是这个意思，因为墙的计算高度反映承载力，而承载力与墙的约束有关。17、问答题 对于自承重墙，验算高厚比时需要注意哪些问题？正确答案：对于自承重墙，例如隔断墙，按照砌体规范的6.1.3条确定。其注1"上端为自由端墙的允许高厚比，除按上述规定提高外，尚可提高30"，含义是：对于上端为自由端墙的允许高厚比，计算出的1再乘以1.3。隔断墙的顶端在施工中常用斜放砖顶住楼板，顶端可按不动铰支点考虑，因而H=墙高。隔断墙与纵墙同时砌筑时，由于接槎连接作用，s可取纵墙间距查表5.1.3确定H；隔断墙为后砌墙时，与纵墙无拉结作用，按s2H考虑，查表5.1.3，得到H0=H。18、问答题 使用砌体规范的744条时，需要注意哪些问题？正确答案：（1）挑梁下的支承压力来源于两部分，倾覆荷载和抗倾覆荷载，试验表明，该二者引起的支承压力与倾覆荷载的平均比值为2.184，规范近似取为2，这就是NL=2R的来历。 （2）按照承载极限状态计算时，规范4.1.5条规定，考虑两种组合，这也是荷载规范的规定，但是这里在计算挑梁的倾覆荷载设计值R时，却是指永久荷载和可变荷载的分项系数取分别1.2和1.4的组合。原因是，对于倾覆验算，需要满足规范的4.1.6条，而挑梁的倾覆荷载设计值R，相当于公式（4.1.6）的左项。19、问答题 对于砖砌平拱，砌体规范723条第1款只是说按541条和542条的公式计算，并未指出计算高度如何取值，该如何采用呢？另外，计算砖砌过梁的承载力设计值时候，是否考虑强度折减？正确答案：对于第一个问题，唐岱新主编砌体结构（高等教育出版社，2004）的133页明确指出，过梁的截面计算高度取过梁底面以上的墙体高度，但是不大于lN3。第二个问题，计算砖砌过梁的承载力设计值时候，应该考虑规范3.2.3条的强度折减。20、问答?砌体规范表1023中用到0，为对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力，请问，这里的"重力荷载代表值"要不要考虑分项系数12？正确答案：对此问题，笔者认为此处不需要考虑分项系数，支持本观点的文献如下：（1）郭继武建筑抗震设计（第二版）（中国建筑工业出版社，2006）的301页例题中，同样直接采用重力荷载代表值。（2）施楚贤、施宇红砌体结构疑难释义（第三版）（中国建筑工业出版社，2004）的171页例题中，计算0没有考虑分项系数1.2，直接采用重力荷载代表值。21、问答?砌体规范表1015中，第2项"两端均设构造柱的剪力墙"取RE=09，第3项"组合砖墙"取RE=085，这两种墙应如何区分？正确答案：由于抗震时的承载力要除以RE，因此，由表中RE的取值可知，组合砖墙的承载力要高于两端均设构造柱 的剪力墙。笔者认为，组合砖墙有严格的构造要求，见规范的8.2.8条，满足这些条件之后，才可以称得上是组合砖墙，否则，只能算作是设置了构造柱的墙。22、问答题 带壁柱墙的高厚比如何验算？正确答案：带壁柱墙的高厚比验算包括两个方面的内容：整片墙的验算和壁柱间墙的验算。（1）整片墙的高厚比验算验算公式仍然为，但式中的h需要用h代替。壁柱墙的折算厚度h=3.5i，i为截面回转半径。计算截面回转半径i时，要首先依据规范的4.2.8条确定翼缘宽度。即：对于多层房屋，有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的13；对于单层房屋，可取壁柱宽加23墙高，但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。依据规范25页表5.1.3确定H时，s取相邻墙的距离。（2）壁柱间墙的高厚比验算此时，将壁柱视为侧向不动铰支座，因此，在按照规范表5.1.3确定H时，s取相邻壁柱间距离，并按照刚性方案考虑。h取为壁柱之间墙体的厚度。本书2003年一级注册结构工程师专业考试砌体结构部分第1题、第2题的解答，可加深对以上规定的理解。23、问答题 对砌体规范的理解，有哪些悬而未决存在争议的问题？正确答案：笔者收集到的包括下面一些问题：（1）规范表3.2.5-1中规定的弹性模量E与f有关，这里的f是不是也用调整后的值？（2）"处理意见"中称，"对表3.2.1-3注2和3当满足第6.2.10条的规定时可不予折减"，由于6.2.10条为强制性条文，必须执行，那么，表3.2.1-3的注2和注3还有没有意义？（3）配筋砌体承载力计算时用到的高厚比，要不要考虑规范表5.1.2的修正系数787（4）规范第5.2节局部受压的5.2.4条、5.2.5条中求口。用到的f，要不要考虑小面积引起的折减？24、问答题 见到过"烧结多孔砖当孔洞率大于30时，抗压强度设计值调整系数取09"的说法，不知道有何依据？正确答案：该规定见于多孔砖砌体结构技术规范JGJ137-2001的3.0.2条。注意，弯曲抗拉强度设计值、抗剪强度设计值不考虑该调整。25、问答题 如何理解规范的614条？正确答案：如果墙段有门窗洞口，则会对墙有削弱作用，因此允许高厚比要降低。规范6.1.4条先解释b，再解释s，而且指明b为"总宽度" ，容易让人误解。不如先解释s，再解释b。注意这里s的取值：在计算整片墙时，s取相邻横墙的距离，计算壁柱间墙时，取为相邻壁柱间的距离。本书2003年一级注册结构工程师专业考试砌体结构部分第1题、第2题的解答，可加深对以上规定的理解。