正确答案: B
130
题目:位于非抗震区的某三层简支承重的墙梁,如图4-6(Z)所示。托梁截面b×h[XBzb.gif]=300mm×600mm,托梁的混凝土强度等级为C30,托梁自重标准值g[XBzk1.gif]=4.5kN/m。墙厚240mm,采用MU10烧结普通砖,M10混合砂浆砌筑,墙体及抹灰自重标准值g[XBzk2.gif]=5.5kN/m[SB2.gif]。作用于每层墙顶由楼板传来的均布恒荷载标准值g[XBzk3.gif]=12.0kN/m和均布活荷载标准值q[XBzk.gif]=6.0kN/m。
[JZ634_195_1.gif]
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[单选题]由钻探取得某原状土样,经试验测得该土的天然重度γ=17kN/m3,含水量w=13.2%,土粒相对密度d[XBzs.gif]=2.69。
土的孔隙率n最接近于( )。
0.442
[单选题]某车间操作平台梁,铰接于柱顶。梁跨度15m,柱距5m,梁上承受均布恒载标准值3kN/m(已包括自重),在梁的三分点处各承受一个固定集中活载,其标准值为F=340kN,且在固定集中活载处有可靠的侧向支承点,钢材为Q345钢,焊条为E50系列。钢梁截面及内力计算结果如下图所示。
钢梁截面及内力计算结果
[LXL20160204_1_210.gif]
梁的折算应力应为( )N/mm2。
297.6
[单选题]某多层现浇钢筋混凝土框架结构,其中间层高H=2.8m,圆形装饰柱直径d=300mm,混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB335,纵筋的混凝土保护层厚度c=30mm,配置螺旋式间接钢筋,箍筋直径为8mm,箍筋间距s=50mm,箍筋为HPB300钢筋。
假定柱的轴向压力设计值N=1240kN,对柱进行轴心受压构件验算(不计入间接钢筋的影响),则柱的纵向受力钢筋的最小计算面积为( )mm2。
2039
解析:1.轴心受压构件验算(不考虑间接钢筋的影响)如下:根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)表6.2.20-2,多层现浇框架房屋中间层柱的计算长度l0=1.25H=1.25×2.8=3.5m,则l0/d=3500/260=13.5。根据表6.2.15,钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数φ=0.87;圆形截面面积A=π×d2/4=706862;轴压比U[XBzc.gif]=N/(f[XBzc.gif]A)=1240000/(14.3×70686)=1.22;根据式(6.2.15),N≤0.9(f[XBzc.gif]A-f [SB′XBy.gif]A [SB′XBs.gif]),则全部纵向钢筋的截面面积为:[LXL20160203_1_48.gif]。
2.轴心受压构件验算(考虑间接钢筋的影响)如下:l0/d=3500/300=11.7≤12,可计入间接钢筋的影响;间接钢筋的换算截面面积为:A[ss0.gif]=πd[XBcor.gif]A[XBss1.gif]/s=π×240×50/50=7542;全部纵向钢筋的截面面积A [SB′XBs.gif],根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)式(6.2.16-1),N≤0.9(f[XBzc.gif]A[XBcor.gif]+f [SB′XBy.gif]A [SB′XBs.gif]+2αfyAss0),有:
[LXL20160203_1_49.gif]。
3.根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.5条,附加偏心距e[XBxa.gif]=max{20,h/30}=max{20,10}=20mm;轴向压力对截面重心的偏心距e0=M/N=80000000/400000=200mm;初始偏心距e[XBzi.gif]=e0+e[XBxa.gif]=200+20=220mm;根据附录E第E.0.3条,[LXL20160203_1_50.gif];
[LXL20160203_1_51.gif];联立两公式解方程得:α=0.411,α[XBzt.gif]=1.25-2×α=1.25-2×0.411=0.428。
4.已知考虑地震效应组合后的柱的轴向压力设计值N=550kN,比值系数α=0.441,则可得α[XBzt.gif]=1.25-2×α=1.25-2×0.441=0.368;轴压比N/f[XBzc.gif]A=550000/(14.3×70686)=0.544;根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)表11.1.6,承载力抗震调整系数[LXL20160203_1_52.gif],则可计算得全部纵向钢筋的截面面积为:
[LXL20160203_1_53.gif]。
[单选题]下列有关钢筋混凝土结构抗震设计的一些主张中,其中何项不够准确? ( )[2007年真题]
框架-剪力墙结构,任一层框架部分的地震剪力,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框架结构分析的框架部分各楼层地震剪力最大值1.5倍二者的较小值
解析:A项,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第8.1.4条,当任一层框架部分的地震剪力大于或等于结构底部总地震剪力的20%时,不需要调整,故错误;C项,根据《筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第6.2.13条条文说明,正确。说明:BD两项内容已被最新规范删除。
[单选题]某钢筋混凝土圆形烟囱,如图38-40(Z)所示,抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,基本自振周期T1=1.25s,50年一遇的基本风压w0=0.45kN/m2,地面粗糙度为B类,安全等级为二级。已知该烟囱基础顶面以上各节(共分6节,每节竖向高度10m)重力荷载代表值如下表所示。
[JZ634_70_1.gif]
提示:按《烟囱设计规范》GB 50051-2013作答。
[JZ634_70_2.gif]
试问,烟囱根部的竖向地震作用标准值(kN)与下列何项数值最为接近?
650
解析:1.根据《烟囱规范》第5.5.1条,本工程烟囱抗震设防烈度为8度,应计算竖向地震作用。
根据《烟囱规范》式(5.5.5-1),烟囱根部的竖向地震作用标准值为:
F[XBEzv0.gif]=±0.75α[XBzvkongmax.gif]G[XBE.gif]
其中,α[XBzvzmzazx.gif]为竖向地震影响系数最大值,取水平地震影响系数最大值的65%,根据《抗规》表5.1.4-1得α[XBzvzmzazx.gif]=0.16×0.65=0.104。
由题设条件可得烟囱基础顶面以上总重力荷载代表值为:
G[XBE.gif]=950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN
F[XBEzv0.gif]=±0.75×0.104×8330=±650kN
故选A。
【命题思路】
根据全国二级注册结构工程师专业考生大纲要求:考生应了解水塔、烟囱等一般高耸结果的选型要求、荷载计算、设计原理和主要构造。本题为联题,针对新版《烟囱设计规范》GB 50051-2013,主要考查对烟囱根部的竖向地震作用的理解和简单计算。
【解题分析】
关于竖向地震作用的计算规定和方法是注册结构工程师必须掌握的基本技能,本题针对一常见的钢筋混凝土圆形烟囱,考核竖向地震作用标准值的简单计算。虽然《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于烟囱根部的竖向地震作用计算公式与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010关于竖向地震作用的计算公式外形表达有所差异,实际上二者在此是一致的。因此,只要正确理解竖向地震作用计算的相关规定和方法,按照《烟囱设计规范》GB 50051-2013或《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010均能容易地解答本题。
2.根据《烟囱规范》第5.5.5条及条文说明,烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部,数值为:
F[XBEvkmax.gif]=(1+C)κ[XBzv.gif]G[XBE.gif]
其中,C为结构材料的弹性恢复系数,对钢筋混凝土烟囱取C=0.7;κ[XBzv.gif]为竖向地震系数,按现行《抗规》规定的设计基本地震加速度与重力加速度比值的65%采用,对8度设防烈度取κ[XBzv.gif]=0.13,已知总重力荷载代表值G[XBE.gif]=950+1050+1200+1450+1630+2050=8330kN,则
F[XBEvkmax.gif]=(1+0.7)×0.13×8330=1841kN
故选D。
【命题思路】
本题主要考查考生对现行《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于烟囱最大竖向地震作用标准值相关规定的理解和应用。
【解题分析】
1.现行《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出的烟囱在竖向地震作用下的计算方法,是根据冲量原理推导出来的,是与现行《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010有所区别的地方,需要引起注意。利用《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出的竖向地震作用计算公式(5.5.5-2)和公式(5.5.5-3)计算的竖向地震作用的绝对值沿高度的分布规律为:在烟囱上部和下部相对较小,而在烟囱中下部h/3附近(在烟囱质量重心处)竖向地震作用最大。这与地震震害及地震时在高层建筑上实测结果是相符的。这是《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于竖向地震作用的特殊性所在,应予以重视。
2.解答本题,根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5条及条文说明,烟囱最大竖向地震作用标准值发生在烟囱的中下部,数值为:F[XBEvkmax.gif]=(1+C)κ[XBzv.gif]G[XBE.gif],相对简单,即
F[XBEvkmax.gif]=(1+0.7)×0.13×8330=1841kN。
本题亦可根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5-2条求解烟囱各节底部各截面竖向地震作用标准值进行解答:
[JZ634_71_1.gif]
[JZ634_71_2.gif]
同理,[JZ634_71_3.gif]
[JZ634_71_4.gif]
[JZ634_71_5.gif]
根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.5.5条文说明,烟囱最大竖向地震作用发生在距烟囱根部h/3处,因此,F[XBEv2k.gif]=1816kN亦接近最大竖向地震作用,同样可得正确选项D。
3.根据《烟囱规范》第5.2.4条,对于圆形钢筋混凝土烟囱,当其坡度小于或等于2%时,应根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算。
本工程烟囱坡度为[JZ634_72_2.gif],
其雷诺数为:Re=69000vd,V=v[XBzczrdouhao1.gif]=15.5m/s
2/3高度处的烟囱外径为6-(6-3.6)×2/3=4.4m
烟囱顶部H处风速为:
[JZ634_72_3.gif]
又Re=69000×15.5×4.4=4.71×106>3.5×106
根据《烟囱规范》第5.2.4-3条,应验算其共振响应,故选B。
【命题思路】
本题主要考查考生,对《烟囱设计规范》GB 50051-2013关于圆形钢筋混凝土烟囱进行横向风振验算相关规定的理解和应用。
【解题分析】
1.对于圆形钢筋混凝土烟囱,当其坡度小于或等于2%时,考虑横向风振是必要的,因此《烟囱设计规范》GB 50051-2013给出了根据雷诺数的不同情况进行横向风振验算的相关规定。
2.本题烟囱坡度为[JZ634_72_1.gif]。为简化计算降低试题难度,提示给出了①烟囱坡度为2%;②烟囱顶部风压高度变化系数为μ[XBH.gif]=1.71;③该烟囱第1振型的临界风速v[XBzczrdouhao1.gif]=15.5m/s。只需要考生计算本题烟囱2/3高度处的烟囱外径,即
6-(6-3.6)×2/3=4.4m
从而烟囱顶部H处风速为:
[JZ634_72_4.gif]
其雷诺数为:Re=69000vd=69000×15.5×4.4=4.71×106>3.5×106,则
根据《烟囱设计规范》GB 50051-2013第5.2.4-3条,应验算其共振响应,故选B。
[多选题]在对角钢的净截面强度进行验算时,有时需要将角钢"展开",请问展开后的尺寸如何确定?