| 显示联大系统河南理工大学-土木工程-钢筋混凝土与砌体结构课程设计所有答案 |
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[简答题,7.6分] 无筋砌体受压构件的种类有哪些，分类标准
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答案是：轴心受压短柱、轴心受压长柱、偏心受压短柱和偏心受压长柱根据构件的高厚比β的不同来确定长柱和短柱，β≤3的为短柱，反之为长柱；再根据偏心距e的大小确定是否偏心。
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[简答题,7.6分]
砌体强度的代表值有哪几个？具体含义是什么？
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答案是：fm：砌体轴心抗压强度平均值； fv：砌体抗剪强度； fv,m：受压应力作用时砌体抗剪强度平均值； fv0,m:无压应力作用时砌体抗剪强度平均值； ft,m：砌体轴心抗拉强度平均值； ftm,m:砌体弯曲抗拉强度平均值；
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简答题,7.6分]
砌体结构的材料种类有哪些？
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答案是：砌体结构的材料种类主要有：砖，砌块，石材，砂浆，灌孔混凝土，钢筋。
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简答题,14.8分]
下图所示为在水平集中荷载作用下的两跨两层框架，图中括号内的数字为梁柱的相对线刚度，已知柱的反弯点高度比见下表，试用D值法绘制该框架结构的弯矩图。（注：可列表计算所需数据）
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答案是：解： （1） 计算层间剪力，第一层V=180KN，第二层V=100KN
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[简答题,14.2分]
用反弯点法计算图示框架柱AB的柱端弯矩。图中在各杆件旁标出了线刚度。
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答案是：解： 1）各层的反弯点高度为： 底层柱反弯点近似为距柱下端2/3底层层高处，则AB柱的反弯点高度为：2.6m 各层的水平剪力为：Vj=∑Fi 各层水平剪力计算公式： 底层：V1=20+10=30KN 2） 各柱的抗侧刚度为：各柱的抗侧刚度计算公式为： D0=12i/h2 AB柱的剪力分配系数： η=D/∑D=4i/4i+5i+4i=4/13 AB柱反弯点处的剪力：Vjx=ijk/∑ijk·Vj=4/13×30 AB柱端弯矩： 上端：MBAB=Vik·h1/3=4/13×30×3.9×1/3,=12 下端：MAAB=Vik·2h1/3=4/13×30×3.9×2/3=24
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简答题,14.2分]
D值法计算框架结构的内力时，柱的反弯点高度如何确定？
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答案是：y=y0+y1+y2+y3 以上参数依次为：标准反弯点高度比，上、下层横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值，上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值。
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[简答题,14.2分]
框架柱控制截面最不利内力组合的种类？
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答案是：Mmax以及相应的N、V； Mmin以及相应的N、V； Nmax以及相应的M、V； Nmin以及相应的M、V。
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[简答题,14.2分]
框架结构用反弯点法计算水平荷载作用下内力的主要步骤。
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答案是：（1）确定各柱反弯点位置； （2）分层取脱离体计算各反弯点处剪力； （3）先求柱端弯矩，再由节点平衡求梁端弯矩，当为中间节点时，按梁的相对线刚度分配节点处的柱端不平衡弯矩。
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简答题,14.2分]
试述弯矩二次分配法的计算要点和步骤。
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答案是：（1）计算杆端M分配系数、梁固端M； （2）全部节点不平衡M进行第一次分配； （3）所有杆端M向其远端传递（刚接框架传递系数均取1/2）； （4）对新的不平衡M进行第二次分配，使各节点处于平衡状态； （5）各杆端固端M＋分配M＋传递M，即得各杆端M； 各杆端M求得后，与分层法类似，可计算梁端V、梁跨中M、柱轴力N。
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[简答题,14.2分]
试述分层法的计算要点和步骤。
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答案是：（1）先把整体框架结构分层为无侧移敞口框架，各柱端均为固定端； （2）除底层柱外，其他各柱线刚度乘0.9； （3）用弯矩分配法计算各敞口框架的杆端弯矩； （4）计算梁端M（分层计算）和柱端M（柱端M上、下层柱端要相加）。注意传递系数：底层柱、各层梁均取1/2，其他各层柱改用1/3。 （5）计算梁端V、梁跨中M。用静力平衡条件计算。 柱轴力N：逐层叠加柱上竖向荷载（节点集中力、柱自重等）、梁端V。
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[简答题,14.8分]
简述下钢筋混凝土杯型基础设计的思路和内容。
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答案是：答：（1）确定基础底面尺寸,考虑轴心受压和偏心受压； （2）基础高度确定，考虑满足冲切承载力； （3）基础底板配筋，首先计算底板弯矩，然后按照受弯构件计算配筋； （4）构造要求： （i） 底面形状：轴压为正方形，偏压为矩形，a/b≤3 （ii） 材料 砼≥C20，钢筋I级或Ⅱ级， d≥10mm,间距≯200mm （iii） 垫层 C15，厚100mm，两边挑出100mm （iv）杯口形式和柱的插入长度,见课本P286表12-6，12-7,12-8中规定。
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[简答题,14.2分]
怎样进行牛腿设计？
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答案是：答（1）选择柱的截面形式。 （2）确定柱截面尺寸。 （3）柱截面设计：确定柱的计算长度；柱的配筋计算；柱的吊装验算。 12.7答（1）牛腿尺寸确定。 （2）牛腿配筋计算：纵向受力钢筋计算；水平箍筋与弯起钢筋按构造设置。 （3）牛腿局部受压承载力验算。 （4）牛腿的构造规定：纵向钢筋宜选用HRB400级或HRB500级热轧带肋钢筋；纵向受力钢筋满足最小配筋率要求；牛腿剪跨比小于0.3时，宜设置弯起钢筋。
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[简答题,14.2分]
单层工业厂房排架柱（不含牛腿）的设计内容包括哪些方面？
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答案是：答（1）选择柱的截面形式。 （2）确定柱截面尺寸。 （3）柱截面设计：确定柱的计算长度；柱的配筋计算；柱的吊装验算。
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[简答题,14.2分]
排架柱内力组合时应注意那些问题？
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答案是：答（1）每次组合，只能以一种内力+Mmax、-Mmax、Nmax或Nmin为目标,决定活荷载的取舍，并按这些荷载求得相应的其余两种内力。 （2）恒载产生的内力在任一种组合中，都必须考虑。 （3）风荷载有左风与右风两种情况，但对一种组合只能取二者之一。 （4）吊车竖向荷载有Dmax和Dmin，组合时也只能取二者之一。 （5）吊车水平荷载Tmax有左右两个方向，组合时取二者之一。 （6）在同一跨内，Dmax和Dmin与Tmax不一定同时发生，故在组合中有Dmax或Dmin时，不一定要有Tmax。但在组合中有Tmax时，则必有Dmax或Dmin，因为吊车水平荷载不可能脱离其竖向荷载而单独存在。 （7）在每一种组合中，M、N、V都是相对应的，即是在相同荷载作用下产生的。此外，在组合Nmax或Nmin时，对于N = 0的内力，虽然将其组合并不改变N值，但只要增大了M，也是截面的不利组合。
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[简答题,14.2分]
单层厂房结构的支撑分几类？他们各自的作用是什么？
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答案是：答：单层厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类： 1）屋盖支撑包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。 上弦横向水平支撑作用是保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖纵向水平刚度,同时还作为山墙抗风柱顶端的水平支座,承受由山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷载,并将其传至厂房的纵向柱列。 下弦横向水平支撑作用是将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列, 同时防止屋架下弦的侧向振动。纵向水平支撑作用是加强屋盖结构的横向水平刚度。 垂直支撑和水平系杆。垂直支撑的作用是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力, 因而应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。 天窗架支撑用以保证天窗架上弦的侧向稳定和将天窗端壁上的风荷载传给屋架。 2）柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件, 其作用是承受由抗风柱和屋盖横向水平支撑传来的山墙风载, 由屋盖结构传来的纵向水平地震作用以及由吊车梁传来的吊车纵向水平制动力, 并将它们传给基础。另外, 柱间支撑还能提高厂房结构的纵向刚度。
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[简答题,14.2分]
单层工业钢筋混凝土排架厂房由哪些结构构件组成？各构件的主要作用是什么？
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答案是：答：单层厂房结构通常由屋盖结构、纵、横向平面排架、围护结构组成。 屋盖结构由排架柱顶以上部分各构件(包括屋面板、天窗架、屋架、托架等)所组成,其作用主要是围护和承重(承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其他荷载,并将这些荷载传给排架柱),以及采光和通风。 横向平面排架由横梁(屋架或屋面梁)和横向柱列(包括基础)所组成,是厂房的基本承重结构。厂房承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通过横向平面排架传至基础及地基, 纵向平面排架作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度,承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等。 围护结构包括纵墙、横墙(山墙)、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载, 主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。
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[简答题,14.2分]
单层工业厂房的常用结构形式有哪些？各自特点有哪些？
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答案是：答：单层工业厂房常用的结构体系，主要有排架结构和刚架结构两种。 排架结构：特点是承载能力和跨越空间的能力都很大，排架结构的跨度可超36m，吊车吨位可达250t甚至更大。 钢架：钢架的优点是梁柱合一，构件种类少，制作简单，结构轻巧，当厂房跨度和高度均较小时其经济指标稍优于排架结构。钢架的缺点是刚度较差，承载后会产生跨变，梁柱的转角处易产生早期裂缝。此外，由于门架构件呈“Γ”形或“Y”形，其翻身、吊装和对中就位等均比较麻烦，所以其应用受到一定的限制。
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[简答题,17分]
单向板中的构造钢筋有哪些？它们的作用是什么？
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答案是：构造钢筋有三类：分布钢筋、嵌入墙内的板其板面的附加钢筋、垂直于主梁的板面附加钢筋。 （1）分布钢筋：单向板除在受力方向配置受力钢筋外，还要在垂直于受力钢筋长跨方向配置分布钢筋，其作用是：抵抗混凝土收缩和温度变化所引起的内力；浇捣混凝土时，固定受力钢筋的位置；将板上作用的局部荷载分散在较大宽度上，以使更多的受力钢筋参与工作；对四边支承的单向板，可承受在计算中没有考虑的长跨方向上实际存在的弯矩。 (2)嵌入墙内的板其板面的附加钢筋：嵌固在承重墙内的板，由于砖墙的约束作用，板在墙边会产生一定的负弯矩，因此会在墙边沿支承方向板面上产生裂缝；在垂直于板跨方向的嵌固边，部分荷载也将直接就近传至砖墙上，因此可能在靠近墙边处产生负弯矩引起板面平行墙面的裂缝，对两边嵌固在墙内的板角处，除因传递荷载使板两向受力而引起负弯矩外，还由于收缩和温度影响而产生角拉应力，引起板面产生与边缘45度的斜裂缝。为防止上述裂缝，《规范》规定对嵌固在承重砖墙内的现浇板，在板的上部应配置构造钢筋。 （3）垂直于主梁的板面附加钢筋：在单向板中，虽然板上荷载基本上沿短跨方向传给次梁的，但在主梁附近，部分荷载将由板直接传给主梁，而在主梁边缘附近沿长跨方向产生负弯矩，因此需在板与主梁相接处的板面上部配置附加钢筋。
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[简答题,16.6分]
什么是塑性内力重分布？
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答案是：在混凝土超静定结构中，当某截面出现塑性铰后，引起结构内力的重分布，使结构中内力的分布规律与一般力学计算方法得到的内力(弹性理论得到的内力)不同。这种由于塑性铰的形成与开展而造成的超静定结构中的内力重新分布称为钢筋混凝土超静定结构的塑性内力重分布。
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[简答题,16.6分]
什么是塑性铰？它有什么特性?
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答案是：塑性铰就是认为一个结构构件在受力时出现某一点相对面的纤维屈服但未破坏，则认为此点为一塑性铰，这样一个构件就变成了两个构件加一个塑性铰,塑性铰两边的构件都能做微转动。 与理想的铰不同，塑性铰不是集中在一个截面，而是具有一定的长度，称为铰区长度，只是为了简化认为塑性铰是一个截面；理想铰不能传递弯矩，塑性铰能承受弯炬，为简化考虑，认为塑性铰所承受的弯矩为定值，为截面的屈服弯炬，即考虑为理想弹塑性；理想铰可以自由转动，塑性铰为单向铰，只能使截面沿弯矩方向发生转动，反方向不能转动，塑性铰的转动能力有限，其转动能力与钢筋种类、受拉纵筋配筋率及混凝土的极限压应变等因素有关。
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[简答题,16.6分]
肋形楼盖中板、次梁、主梁计算简图如何确定？
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答案是：1）板的计算简图。 在计算中，取1m宽板作为计算单元，故板截面宽度b=1000mm，为支承在次梁或砖墙上的多跨板，为简化计算，将次梁或砖墙作为板的不动饺支座。因此，多跨板可视为多跨连续梁(板宽度b=1000mm)。 按弹性理论分析时，连续板的跨度取相邻两支座中心间的距离。对于边跨，当边支座为砖墙时，取距砖墙边缘一定距离处。因此，板的计算跨度为： 中间跨 边跨(边支座为砖墙) 其中为板支座(次梁)轴线间的距离；为板边跨的净跨；h为板厚；b为次梁截面宽度；a为板支承在砖墙上的长度，通常为120mm。 对于等跨连续板，当实际跨度超过5跨时可按5跨计算；不足5跨时，按实际跨数计算。 2）次梁的计算简图。 次梁也按连续梁分析内力，支承在主梁及砖墙上，主梁或砖墙作为次梁的不动铰支座。 作用在次梁上的荷载为次梁自重，次梁左右两侧各半跨板的自重及板上的活荷载，荷载形式为均布荷载。 次梁的计算跨度： 中间跨 边跨(边支座为砖墙) 其中为支座轴线间的距离，次梁的支座为主梁；为次梁的净跨；b为主梁截面宽度；a为次梁在砖墙上的支承长度，通常为240mm。 对于等跨连续梁，当实际跨度超过5跨时可按5跨计算；不足5跨时，按实际跨数计算。 3）说明单向板肋梁盖中主梁的计算简图。 主梁的计算简图根据梁与柱的线刚度比确定，一般结构中柱的线刚度较小，对主梁的转动约束不大，可将柱作为主梁的不动铰支座，这时主梁仍可按支承在柱或砖墙上的连续梁分析。当结构中柱的线刚度较大，即节点两侧梁的线刚度之和与节点上下柱的线刚度之和的比值小于3时，应考虑柱对主梁转动的约束，此时应按框架进行内力分析。 主梁上作用的荷载为主梁的自重和次梁传来的荷载，次梁传来的荷载为集中荷载，主梁自重为均布荷载，而前一种荷载影响较大，后一种荷载影响较小，因此，可近似地将主梁自重作为集中荷载考虑，其作用点位置及个数与次梁传来集中荷载的相同。 主梁的计算跨度： 中间跨 边跨(边支座为砖墙) 其中为支座轴线间的距离，主梁的支座为柱； 为主梁边跨的净跨； b为柱截面宽度； a为主梁在砖墙上的支承长度，通常为370mm。
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2[简答题,16.6分]
梁板结构选型时应注意那些问题？
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答案是：(1)楼楼(屋)盖结构布置应力求简单、整齐、经经济、适用,柱网尽量布置成方形或矩形。 (2)当房屋的宽度在5~7m之间时,可只沿房屋宽度方向布置次梁,不需要布置主梁。 (3)同等条件下主梁应沿房屋横向布置,以便主梁与外纵墙或框架柱等支承构件形成较为牢固的横向抗侧力体系,增加房屋的横向抗侧移刚度,以提高房屋承受横向荷载作用和地震作用的能力。 (4)内廊式砌体结构房屋可以不设主梁，用内纵墙代替主梁,只设置次梁和板。 (5)对于通风和采光要求高的房屋，楼面主梁应沿房屋横向布置。 (6)对房屋净高有特殊要求时，当房屋横向柱距大于纵向柱距时,主梁应该沿着纵向布置,可减少主梁高度,提高房屋净空高度。 (7)为了满足合理实用的要求,板的经济跨度是1.7~2.8m,次梁的合理跨度为 4~6m，主梁的合理跨度是5~8m。
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[简答题,16.6分]
怎样区分单向板双向板？
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答案是：1、两对边支承的板应按单向板计算； 2、四边支承的板应按下列规定计算: 1)当长边与短边长度之比小于或等于 2.0 时，应按双向板计算； 2)当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当按沿 短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋； 3)当长边与短边长度之比大于或等于 3.0 时，可按沿短边方向受力的单向板计算
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[简答题,10分]
预应力混凝土的张拉控制应力σcon为何不能取的太高？
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答案是：如果张拉控制应力σcon取得太高，则可能引起构件的某些部位开裂或端部混凝土局部压坏、构件的延性降低或产生较大塑性变形。
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[简答题,10分]
预应力混凝土受弯构件的变形是如何进行计算的？与钢筋混凝土受弯构件的变形相比有何异同？
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答案是：预应力混凝土受弯构件的挠度包括两部分：一部分为预加应力产生的反拱；一部分为荷载产生的挠度。荷载作用产生的挠度计算与钢筋混凝土受弯构件相似。
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[简答题,10分] 预应力混凝土构件为什么要进行施工阶段的验算？预应力轴心受拉构件在施工阶段的正截面承载力验算、抗裂度验算与预应力混凝土受弯构件相比较，有何区别
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答案是：①预应力混凝土构件在施工阶段，由于施加预应力，构件必须满足其承载和抗裂的要求，所以施工阶段需要验算。②两者的区别为受弯构件受压区混凝土压应力需要满足承载力、抗裂度要求之外，受拉区混凝土拉应力也需要满足相应要求
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[简答题,10分]
预应力轴心受拉构件的裂缝宽度计算公式中，为什么钢筋的应力σsk=Nk-Np0/Ap+A₃？
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答案是：因为σsk=Nx-Np0/Ap+As为等效钢筋应力，根据钢筋合力点处混凝土预压应力被抵消后的钢筋中的应力来确定。
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简答题,10分]
如采用相同的控制应力σcon，相同的预应力σpx损失值，当加载至混凝土预压应力为零时，先张法和后张法两种构件中预应力钢筋的应力σp是否相同，哪个大？
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答案是：答：当σpx为零时，由于先张法预应力钢筋的应力σp为 σp=σcon-σl 后张法构件应力钢筋的应力σp为 σp=σcon-σl+αE0σpcll 比较发现，二者不同，在给定条件下，后张法中预应力钢筋中应力大一些。
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简答题,10分]
预应力轴心受拉构件，在施工阶段计算预加应力产生的混凝土法向应力时，为什么先张法构件用
，而后张法用 An
？荷载作用阶段时都采用|A0，
？先张法和后张法的 A0、An
、如何计算？
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答案是：因为在施工阶段，先张法构件放松预应力钢筋时，由于粘结应力的作用使混凝土、预应力钢筋和非预应力钢筋共同工作，变形协调，所以采用换算截面，且A0=Ac+αEsAs+αEpAp ；而后张法构件，构件中混凝土和非预应力钢筋共同工作良好，而与预应力钢筋较差，且预应力是通过锚具传递，所以采用净截面，且An=A0-αEpAp°
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[简答题,10分]
预应力损失包括哪些？如何减少各项预应力损失值？
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答案是：预应力损失包括： ①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失； ②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失； ③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失； ④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失； ⑤混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失； ⑥螺旋式预应力钢筋构件，由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。为减小该损失可适当增大构件直径。
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[简答题,10分]
什么是张拉控制应力？为何先张法的张拉控制应力略高于后张法？
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答案是：①张拉控制应力：是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。 ②因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。放张预应力钢筋后构件产生回缩而引起预应力损失；而后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，张拉时构件被压缩，张拉设备千斤顶所示的张拉控制应力为已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，所以先张法的张拉控制应力略高于后张法。
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[简答题,10分]
为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度？
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答案是：①要求混凝土强度高。因为先张法构件要求提高钢筋与混凝土之间的粘结应力，后张法构件要求具有足够的锚固端的局部受压承载力。 ②要求钢筋强度高。因为张拉控制应力较高，同时考虑到为减小各构件的预应力损失
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[简答题,10分] 预应力的概念？预应力混凝土结构的优缺点是什么？
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答案是：①预应力：在结构构件使用前，通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。 ②优点：提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性，能够充分发挥材料的性能，节约钢材。 ③缺点：构件的施工、计算及构造较复杂，且延性较差。
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[简答题,25分] 确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素
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答案是：确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求；(2)耐久性。变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内
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[简答题,25分] 受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理
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答案是：响因素有：配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h0。可以看出，如果挠度验算不符合要求，可增大截面高度，选择合适的配筋率ρ。
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[简答题,25分] 钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 为何要引入“最小刚度原则”原则?
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答案是：主要是指刚度的取值不同，材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度，钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度，亦即按最小的截面抗弯刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这样可以简化计算，而且误差不大，是允许的。
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[简答题,25分] 裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理?
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答案是：与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足，可以采取减小钢筋应力（即增加钢筋用量）或减小钢筋直径等措施。
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[简答题,14.8分]
已知荷载作用下柱的轴向力设计值N=3150kN，考虑二阶效应后的弯矩设计值M=82kN·m，截面尺寸b=400 mm，h= 600 mm，as=a.s=45mm，柱的计算长度l0=6m，混凝土C35，钢筋HRB40
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答案是：解：(1)材料强度和几何参数 取α=αs=40mm,h=500-40=460mm,f=16.7N/mm3,fv=fv360Nmm2, f=1.57N/mm2,ea=h/30=600/30mm=20mm，M=82kN-m (2)求e，，判别大小偏心受压 M 82×10° =26mm e,=N 3150 ×10 则e=e0+e=26+20=46mm e,<0.3h,=03×560=168mm 按小偏心受压计算。 (3)确定钢筋A： a=1.0,=0.518,β1=0.8 P_=0454=045x 1.57 =0.00196<0.002 f, 360 取4=p_bh=0.002×400×600=480mm2 (4)计算钢筋A'： e=e+=-a,=46+600/40=306mm 360×480×(560-40)1×16.7×400×5602×(0.8-0.518)-40/560=0.081 3150×103×(306-560+40)×(0.8-0.518)-0.8×360×480×(560-40)1.0×16.7×400×5602×(0.8-0.518) =-0.443 2=-B+B2-2C=-0.081+,|0.0812-2×(-0.443)=0.864 3150×103×306-1.0×167×400×5602×(0.864-0.5×0.8642)360×(560-40) =-343mm2<0.002×400×600=480mm2 (6)选择钢筋 A侧选用3Φ18(实配A=763mm2)；A侧也选用3Φ18(实配A=763mm2)。 则4，+A，=763×2mm2=1526mm2，全部纵向钢筋的配筋率：1526 p=1526400×600=6.36%>0.6%，满足要求。 (7)弯矩平面外轴心受压验算 l0/h=6000/400=15，查得φ=0.895，则 0.9φ(f,A+f|4)=0.9×0.895×(16.7×400×600+360×1526)=3671kN >3000kN 满足要求。
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[简答题,14.2分]
矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×h=400 mm×600 mm，as=a.s=40mm，计算长度l0=6.3m，混凝土C25，纵向钢筋HRB400级，箍筋HPB300级，承受轴力设计值N=600kN，弯矩设计值M1
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答案是：解：(1)材料强度和几何参数 fc=11.9N/mm3.f,=f,=360Nmm2,α1=1.0,ζ=0.518 h0=600-40=560mm (2)求弯矩设计值M 由于M,/M₂=260/320=0.81≤0.9 轴压比N/fbh=600×10/11.9×400×600=0.21≤0.9 i=√I/A=1/12h=1/12×600mm=173.2mm l0/i=6300/173.2=36.4＞34-12M₁/M₂=24.28 应考虑附加弯矩的影响 ζ=0.5f A/N=0.5×11.9×400×600/600×10=2.38>1.0,取ζ=1.0 CM=0.7+0.3M/M=0.7+03×260/320=0.94 ea=h/30=600/30mm=20mm，取e_=20mm ηns=1+1/1300（M₂/N+ea）/h0（l0/h）2ζ ηns=1+1/1300×(320×10°/600×103+20)/560×（6300-600)2×1.0=1.09 考虑纵向挠曲影响后的弯矩设计值为 M=CηM, 由于Cμ=0.94×1.09=1.02>1.0，故取C7=1.02。则M=1.02M,=1.02×320=326.4kN·m (3)求e，，判别大小偏心受压 e,=M/N326.4×10/600×10mm=544mm e,=e,+e.=544mm+20mm=564mm e>0.3h,=03×560mm=168mm 可先按大偏心受压计算。 (4)求A及4, 因A=763mm2 ζ=1-√1-Ne-fyA(h0-α)/0.5αfbh0 1-√1-600×103×564-360×763×(560-40)0.5×1.0×11.9×400×560=0.141 2a/h2×40/560=0.143>6=0.141 则取x=2a': e=e-h/z+a,=564-600/2+40=304mm A=Ne/f（h-α）=600×103×304360×(560-40)=974mm2 (5)选择钢筋 受拉钢筋选3Φ22(实配△=1140mm2)。则4，+4，=(763+1140)mm2=1903mm2，全部纵向钢筋的配筋率： p=1903/400×600=0.79%>0.6%，满足要求。 (6)弯矩平面外轴心受压验算 l0/h6300/400=15.75，查得φ=0.88，则 0.9φ(f,A+f|4)=0.9×0.88×(11.9×400×600+360×1903)=2805kN >600kN 满足要求。
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简答题,14.2分]
已知柱的轴向力设计值N=760kN，弯矩设计值M1=350kN·m，M2=418kN·m，截面尺寸b×h=400 mm×600 mm，as=a.s=40mm，柱的计算长度l0=5.7m，混凝土C25，钢筋HRB400
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答案是：解：(1)材料强度和几何参数 f,=11.9N/mm2,fy=f′y=360Nmm2,a1=1.0,ζb=0.518 因为构件使用年限为50年，环境类别为一类，对于柱类构件，最外层钢筋的保护层厚度为20mm，初步确定受压柱箍筋直径采8mm，柱受力纵筋20mm，则取a₂=d₂=(20+8+10)mm=38mm≈40mm,则h=600-40=560mm (2)求弯矩设计值M(考虑二阶效应后) 由于M₁/M₂=350/418=0.84≤09 轴压比N/febh=760 x103/11 9 x400 x600=0.27≤09 t=√I/A=√1/12h=√1/12×600mm=173.2mm I0/i=5700/173.2=32.9＞34-12M₁/M₂=23.95 应考虑附加夸矩的影响 ζe=0.5f eA/N=0.5x119x400×600/760 x103=1.88>1.0,取ζe=1.0 Cm=07+03M₁/M₂=0.7+0.3×350/418=0.95 e=h/30=600/30mm=20mm，取e=20mm η=1+1/1300（M₂/N+ea）/h0（l0/h）2ζ =1+1/1300×（418×10^6/760×103+20）/560×（5700/600）2×10=1.07 考虑纵向挠曲影响后的弯矩设计值为 M=CηM2 由于Cη=095×1.07=1.02>1.0，故取Cη=1.02。则M=1.02M,=1.02×418=426 kN·m (3)求e，判别大小偏心受压 e0=M/N426 x10^6/760 x103mm=561mm e,=e0+ea=561mm+20mm=581mm e₁>03h=0.3x560mm=168mm 可先按大偏心受压计算。 (4)求A₂,及A₃ 因A及A均为未知，取ζ=ζb=0.518 e=e+h/2-a=（581+30-40)mm=841mm A=Ne-αfbh2ζb（1-0.5ζb）/fy（h-d） =760×103×841-1.0×119×400×5602×0.518×(1-0.5×0518)/360×(560-40)mm =353mm2>0.002bh=480mm2 取A=480mm2 则:ζ=1-√1-Ne-fyA(h0-α)/0.5αfbh0 =1-√1-760×103×841-360×480×(560-40)/05x1.0x11.9×400×5602=0.486 2d/h0=2x40/560=0.143<ζ=0.486<ζb=0.518 则： A=1/f（αfbhζ+fA-N） =1.0×11.9×400×560×0.486+360×480-760 ×103/360 =1967mm2>pminbh=0.002×400×600=480mm2 )选择钢筋 受压钢筋选用3Φ18(实配A，=763mm2)：受拉钢筋选4Φ25(实配A=1964mm2)。 则A，+A=(763+1964)mm2=2727mm2。全部纵向钢筋的配筋率： p=2727/400 ×600=1.1%>0.6%。满足要求。 (6)弯矩平面外轴心受压验笕 l0/h5700/400=14.25，查得φ=0.91，则 09φ(f,A+fA)=09×0.91×(11.9×400×600+360×2727)=3143kN >760kN 满足要求。
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[简答题,14.2分]
大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现x＜2a₃或出现负值，怎么处理？
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答案是：答：取x=2as，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩，As=Ne/fy(h0-as),A′s=p′minbh ，
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[简答题,14.2分]
偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？】
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答案是：（1）当N作用在纵向钢筋 As 合力点和 As 合力点范围以外时，为大偏心受拉；当作用在纵向钢筋 As 合力点和 As 合力点范围之间时，为小偏心受拉； （2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。
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简答题,14.2分]
附加偏心距ea的物理意义是什么？如何取值?
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答案是：附加偏心距ea的物理意义在于，考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响，ea会增大或减小，另外，混凝土材料本身的不均匀性，也难保证几何中心和物理中心的重合。其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。
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答题,14.2分]
判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？
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答案是：（1）ζ≤ζb ζ＞ζb ，大偏心受压破坏； ，小偏心受压破坏； （2）破坏特征： 大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏； 小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；
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[简答题,33.4分]
已知剪扭构件截面尺寸b=300mm，h=500mm，混凝土采用C25级，纵筋采用HRB335级筋，箍筋采用HPB235级钢筋，扭矩设计值T=20kN.m。求所需配置的箍筋和纵筋。
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答案是：取钢筋保护层厚度c=25mm ，bcor=250mm，hcor=450mm，Acor= bcorhcor=112500mm2， ucor=2(bcor+hcor)=1400mm，材料强度：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fy=300N/mm2，fyv=210 N/mm2 （1） 验算截面尺寸 Wt=b2/b（3h-b）=3002/b（3×500-300）=18×10^6mm3 T/Wt=20×10^6/18×10^6=1.111 ＜0.2βcfc=0.2×11.9=2.38 ＞0.7ft=0.7×1.27=0.889 截面可用，按计算配筋。 （2） 计算箍筋 取ζ=1.0，则： Astl/s=T-0.35ftWt/1.2√ζfyvAcor=20×102-0.35×1.27×18×10^6/1.2×210×112500=0.423 Astl=50.3mm2 s 选用φ8箍筋 s=50.3/0.423=118.9mm 取s=110mm 验算配箍筋率、 验算截面尺寸 Wt=b2/b(3h-b)=3002/b(3×500-300)=18×10^6mm3 T/Wt=20×10^6/18×10^6=1.111 ＜0.2βcfc=0.2×11.9=2.38 ＞0.7ft=0.7×1.27=0.889 截面可用，按计算配筋。 psv=2Astl/bs=2×50.3/300×110=03%>psvmin=0.24×1.27/210=1.45% （3） 计算纵筋 Astl=ζ Astl/s·fyv/fy ucor=1.0×50.3/110×210/300×1400=448mm2 ptl=Astl/bh=448/300×500=0.3%≥ptlmin=0.85ft/fy=0.85×1.27/300=3.6% 故按最小配筋率要求，取Astl=ptlminbh=0.0036×300×500=540mm2，选6∅12=678 mm2
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[简答题,33.3分] 为使抗扭纵筋与箍筋相互匹配，有效地发挥抗扭作用，对两者配筋强度比应满足什么条件？
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答案是：为了使抗扭纵筋与箍筋相互匹配，有效地发挥抗扭作用，应使两者的强度比，最佳配合比为1.2左右。
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[简答题,33.3分] 什么是抗扭计算的变角空间桁架理论？
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答案是：钢筋混凝土构件受扭时，核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小，因此可将开裂后的破坏图形比拟为一个空间桁架，纵筋可看成这个空间桁架的弦杆，箍筋可看成这个空间桁架的竖杆，斜裂缝之间的混凝土条带可看成这个空间桁架的斜压腹杆，斜裂缝与水平线的倾角是随着纵向钢筋和箍筋的配筋强度比值而变化，按这种方法的计算称为空间桁架理论。
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[计算题,20分] 斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏都属于脆性破坏，为何却以剪压破坏的受力特征为依据建立计算公式？
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答案是：由于斜拉破坏时，斜裂缝一旦出现抗剪腹筋马上屈服，斜截面抗剪承载力接近于无腹筋梁斜裂缝产生时的抗剪承载力，配置的抗剪筋未发挥作用，不经济。斜压破坏时，与斜裂缝相交的抗剪腹筋未屈服，剪压区混凝土先压碎，虽然斜截面抗剪承载力较高，抗剪筋未得到充分利用，也不经济。剪压破坏时，与斜裂缝相交的抗剪腹筋先屈服，随后剪压区混凝土压碎，钢筋和混凝土都得到充分利用，所以斜截面抗剪承载力计算公式依据剪压破坏时的受力特征建立更为合理。
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[简答题,20分] 梁的斜截面破坏状态有几种？破坏性质如何？
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答案是：斜截面破坏形态有：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。它们均属于脆性破坏。
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[简答题,20分]
梁内设置弯起筋抗剪时应注意哪些问题？
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答案是：应满足斜截面抗弯、斜截面抗剪、正截面抗弯的要求。在绘制材料图时应先满足正截面抗弯和斜截面抗弯，然后再满足斜截面抗剪，当不满足斜截面抗剪承载力要求时，应适当加密箍筋或增设鸭筋。
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简答题,20分]
为什么弯起筋的设计强度取0.8fy？
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答案是：弯起筋的受剪承载力公式：Vsb=0.8fyAsb sin a 式中：系数0.8为应力不均匀系数，用来考虑靠近剪压区的弯起筋在斜截面破坏时，可能达不到钢筋的抗拉屈服强度设计值。
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[简答题,20分]
什么是剪跨比？什么情况下需要考虑剪跨比的影响？
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答案是：集中荷载为主(指集中荷载单独作用在该梁上在支座处产生的支座剪力Vj与全部荷载共同作用在该梁上在支座处产生的支座剪力V之比≥75%时)，需要考虑剪跨比对抗剪承载力的影响，常取 λ=a/h0
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[简答题,25分]
由于建筑上使用的需要，某框架结构的二层中柱截面尺寸b×h=350mm×350mm,柱计算长度l0=4.0m,混凝土强度等级为C30，配置8C22（As.=3041mm2）,HRB400级钢筋，箍筋为HRB335级B8@
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答案是：由于建筑上使用的需要，某框架结构的二层中柱截面尺寸b×h=350mm×350mm,柱计算长度l0=4.0m,混凝土强度等级为C30，配置8C22（As'=3041mm2）,HRB400级钢筋，箍筋为HRB335级B8@200，承受轴向压力设计值N=2100kN，环境类别为一类。试问柱截面是否安全？
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[简答题,25分]
已知圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm，承受轴心压力设计值N=2800kN，计算长度l0=4.0m，混凝土强度等级为C40，柱中纵向钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HRB335级钢筋。环境类别为一类。试
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答案是：配筋，验算
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[简答题,25分] 轴心受压的螺旋箍筋柱，其螺旋箍筋的作用是什么？什么情况下不考虑螺旋箍筋的作用？
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答案是：螺旋箍筋的作用是：随着构件轴向压力的增大，螺旋箍筋能阻止混凝土横向变形，使核心混凝土处于三轴受力状态，提高构件的受压承载力。 当遇到下列任意一种情况时，不考虑螺旋箍筋的作用： (1)当l0/d>12时； (2)当按虑螺旋箍筋计算的受压承载力小于按普通箍筋计算的受压承载力； (3)当间接钢筋的换算截面面积Ass0小于纵向钢筋的全部截面面积的25%时。
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[简答题,25分] 如何区分长柱和短柱？
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答案是：根据构件的长细比（构件的计算长度l0与构件的截面回转半径i之比）的不同，轴心受压构件可分为短柱（矩形截面，b为截面宽度，或圆形截面或一般截面）和长柱。
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[简答题,50分]
某办公楼屋盖采用预制空心板，卷材防水保温屋面，设计使用年限为50年。预制空心板计算跨度m，板宽取m（板重2.0kN/m2）。屋面作法为：卷材防水层（0.35kN/m2），20mm厚水泥砂浆找平层（容重为20 kN/
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答案是：解：屋面板荷载标准值（线荷载） 永久荷载： 卷材防水层 0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 0.02×20 = 0.40kN/m2 预制空心板 2.0kN/m2 60mm厚加气混凝土保温层 0.06×6 = 0.36KN/m2 板底为20mm厚抹灰 0.02×17 =0.34kN/m2 3.45kN/m2 作用在屋面板上的线荷载标准值 3.45×1.2=4.14kN/m2 可变荷载的说明： 根据5.3.1（GB50009-2012），0.7kN/m2为不上人屋面的均布活荷载；根据5.3.3（GB50009-2012），不上人的屋面均布活荷载，可不与雪荷载和风荷载同时考虑。所以屋面可变荷载可以仅考虑屋面活荷载0.7kN/m2 则可变荷载的线荷载 0.7×1.2=0.84kN/m2 （1）按承载能力极限状态计算屋面板的弯矩设计值 由可变荷载效应控制的组合： 由永久荷载效应控制的组合： 由以上计算可知：按承载能力极限状态计算屋面板的弯矩设计值为7.90。 (2) 按正常使用极限状态验算屋面板挠度或裂缝宽度时，屋面板的弯矩值。 根据规范GB50009-2012，不上人屋面，屋面活荷载的组合值系数为0.7，频遇值系数为0.5，准永久值系数为0.0。 1)标准组合 2)频 3)准永久组合
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[简答题,50分]
如何理解可变荷载的标准值、准永久值、频遇值及组合值的概念？
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答案是：可变荷载的标准值：指结构在设计基准期内可能出现的偏大荷载值。如风荷载、雪荷载，是以规定的平均重现期来定义其标准值，即重现期内最大荷载分布的众值作为标准值。一般风荷载、雪荷载的重现期为50年，与建筑物的设计基准期相同。可变荷载的标准值在对结构进行承载能力计算和正常使用极限状态验算时均要使用。 可变荷载的准永久值：在进行结构变形和裂缝宽度验算时，要考虑荷载长期作用对构件刚度和裂缝的影响，永久荷载长期作用在结构上，故取其标准值，在设计基准期内，荷载达到或超越该值的总持续时间与设计基准期的比值为0.5。是正常使用极限状态按准永久组合和按频遇组合设计时采用的一种可变荷载代表值。 ：准永久值系数 可变荷载的频遇值：在设计基准期内，荷载达到和超过该值的总持续时间与设计基准期的比值小于0.1的荷载代表值。荷载频遇值是对结构进行正常使用极限状态按频遇组合设计时所采用的一种可变荷载代表值。 ：频遇值系数 可变荷载的组合值：当作用在结构上的可变荷载有两种或两种以上时，此时除主导的可变荷载（产生最大效应的可变荷载）以标准值作为代表值外，其他伴随的可变荷载应取小于标准值的组合值为其代表值，因为当作用在结构上的可变荷载有两种或两种以上时，荷载不可能同时以其最大值出现。
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应用题,17分] 混凝土在双向受压、三向受压状态下，其抗压强度有什么变化？
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答案是：由于双向压应力的存在，相互制约了横向的变形，因而混凝土的抗压强度有所提高；混凝土处于三向受压时，由于变形受到相互间有利的制约，形成约束混凝土，其强度有较大的提高
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[简答题,16.6分]
什么是徐变？徐变有哪些特点？
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答案是：在荷载的长期作用下（即荷载维持不变），混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。 徐变的特点：先快后慢，通常在4个月内增长较快，半年可完成总徐变量的70-80%，第一年可完成90%左右，其余部分持续几年才逐渐完成。
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