正确答案: B
22
题目:某钢筋混凝土方形柱为偏心受拉构件,安全等级为二级,柱混凝土强度等级C30,截面尺寸400mm×400mm。柱内纵向钢筋仅配置了4根直径相同的角筋,角筋采用HRB335级钢筋,a[XBzs.gif]=a[SBpieXBs.gif]=45mm。已知:轴向拉力设计值N=250kN,单向弯矩设计值M=31kN·m。试问,按承载能力极限状态计算(不考虑抗震),角筋的直径(mm)至少应采用下列何项数值?
解析:偏心距[JZ634_253_4.gif],为小偏心受拉。
由于对称配筋,故按《混规》式(7.4.2-2)计算配筋:其中:
e′=e[XB0.gif]+h/2-a[SBpieXBs.gif]=124+200-45=279mm
[JZ634_254_1.gif]
故单边配置2[JZ634_183_1.gif]22,A[XBzs.gif]=760mm[SB2.gif]>750mm[SB2.gif],满足要求。
【命题思路】
对于矩形截面小偏心受拉构件的正截面受拉承载力计算,《混凝土结构设计规范》GB 50010--2002中列出了两个公式,结构工程师应能正确使用。
【解题分析】
1.首先应求出偏心距,然后判断大、小偏心。当轴向拉力作用在受拉钢筋的合力点和受压钢筋的合力点之间时,为小偏拉构件。
2.已知对称配筋,《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002第7.4.2条第3款规定:对称配筋的矩形截面偏心受拉构件,不论大、小偏心受拉情况,均可按公式(7.4.2-2)计算。
3.常见错误:
1)大、小偏拉判断错误,判断为大偏拉;
2)误以为对称配筋时可以任选《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002式(7.4.2-1)和式(7.4.2-2)之一计算,用错规范公式,导致计算错误。
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[单选题]非预应力钢筋混凝土屋架如下图所示。已知集中荷载P=GK+QK,静载GK=10.5kN(包括构件自重),活载QK=9.6kN。提示:活载标准值大于4.0kN/ m2,计算屋架杆件内力时不考虑节点次应力的影响。
[LXL20160121_35_1.gif]
在静载和活载共同作用下,上弦杆S1的内力设计值最接近于( )kN。
140.20
[单选题]某双柱下条形基础梁,由柱传至基础梁顶面的竖向力设计值分别为F1和F2。基础梁尺寸及工程地质剖面如下图所示。假定基础梁为无限刚度,地基反力按直线分布。
[LXL20160214_1_167.gif]
假定F1=1100kN,F2=900kN,右边支座悬挑尺寸b=1000mm。若地基反力呈均匀(矩形)分布状态,则基础梁左边支座悬挑尺寸c应为( )mm。
1400
解析:1.竖向作用力总值为∑F=F1+F2=1100+900=2000kN,对左边支座中心取矩,则可得合力中心距左支座中心的距离为:[LXL20160215_1_80.gif];由地基反力程均匀分布状态,b=1000mm,c+x[XBxa.gif]=4-1.8+b=3.2m;则可计算得基础梁左边支座悬挑尺寸为:c=3.2-x[XBxa.gif]=3.2-1.8=1.40m=1400mm。
2.假定基础宽度b[XBzf.gif]<3m,计算得基底以上土的加权平均重度为:
[LXL20160215_1_81.gif];根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.4条,查表5.2.4得中砂承载力修正系数为:ηb=3.0,η[XBzd.gif]=4.4;那么可计算得修正后的地基承载力特征值为:
[LXL20160215_1_82.gif]。
3.已知竖向荷载总值为:∑F=F1+F2=1206+804=2010kN,f[XBxa.gif]=300kPa,γ[XBG.gif]=20kN/m3,根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.2条,由基础梁长L=1.8+4.0+1.0=6.8m,得基础梁翼缘宽度需满足:
[LXL20160215_1_83.gif]。
4.根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.2条,轴心荷载作用时,可计算得基底净反力为:
[LXL20160215_1_84.gif]
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2011)第8.2.8条,由于截面高度影响系数为
[LXL20160215_1_85.gif],得翼板厚度为:[LXL20160215_1_86.gif];
且翼板最终厚度需满足:h[XBzf.gif]≥122.84+40=162.84mm,故翼板最小厚度取200mm。
5.因F1、F2、c和b值同题,故计算得基底净反力p=236.47kPa。由c=1800mm;b,可知左支座处弯矩最大,则基础梁支座处的最大弯矩值为:M[XBA.gif]=1/2×1.25×236.47×1.82=478.9kN·m。
6.根据 [LXL20160215_1_87.gif],
分别计算得各控制点截面的剪力值,并进行比较分析如下:
A点左剪力:[LXL20160215_1_88.gif];
A点右剪力:[LXL20160215_1_89.gif];
B点右剪力:[LXL20160215_1_90.gif];
B点左剪力:[LXL20160215_1_91.gif];
中点剪力:[LXL20160215_1_92.gif];
因此最大剪力设计值为673.9kN。
7.弯矩最大点在剪力等于0处,该点距左端距离应为:
[LXL20160215_1_93.gif];
则取结构左半部分为研究对象,可计算得跨中弯矩最大值为:
[LXL20160215_1_94.gif]。
[单选题]某七层砌体结构房屋,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.15g。各层层高均为3.0m,内外墙厚度均为240mm,轴线居中。采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖,平面布置如下图所示。采用底部剪力法对结构进行水平地震作用计算时,结构水平地震作用计算简图如下图所示。各内纵墙上门洞均为1000mm×2100mm(宽×高),外墙上窗洞均为1800mm×1500mm(宽×高)。[2009年真题]
[LXL20160216_1_9.gif]
已求得各种荷载(标准值):屋面板自重总重(含保温防水层)为1300kN,屋面活荷载总重130kN,屋面雪荷载总重100kN;每层墙体总重1900kN,女儿墙总重400kN。采用底部剪力法对结构进行水平地震作用计算时,试问,其中质点G7(kN),应与下列何项数值最为接近? ( )
2700
[单选题]某钢烟囱设计时,在邻近构筑物平台上设置支撑与钢烟囱相连,其计算简图如图25-28(Z)所示。支撑结构钢材采用Q235-B钢,手工焊接,焊条为E43型。撑杆AB采用填板连接而成的双角钢构件,十字形截面(+100×7),按实腹式构件进行计算,截面形式如图25-28(Z)所示,其截面特性:A=27.6×102mm2,i[XBzy.gif]=38.9mm。已知撑杆AB在风荷载作用下的轴心压力设计值N=185kN。
[JZ634_178_1.gif]
已知一个等边角钢L100×7的最小回转半径i[XBzmzizn.gif]=19.9mm。试问,撑杆AB([JZ634_179_1.gif]100×7)角钢之间连接用填板间的最大距离(mm)与下列何项数值最为接近?
770
解析:1.根据《钢规》第5.1.5条:撑杆AB为受压构件,且为十字形截面,填板间的距离不应超过下列数值:40i=40×19.9=796mm
【命题思路】
1.本题的主要考点为:当双角钢构件按实腹式构件进行计算时,其填板间的最大允许距离的确定。
2.用填板连接而成的双角钢构件在钢结构工程设计中经常采用,当按实腹式构件进行计算时,其填板间的距离不应超过《钢结构设计规范》GB 50017--2003第5.1.5条规定的数值:
受压杆件:40i;
受拉杆件:80i。
其中,i为双角钢构件中单个角钢的最小截面回转半径,构件截面形式不同,单个角钢的回转半径也不同。
【解题分析】
1.根据《钢结构设计规范》GB 500172003第5.1.5条,用填板连接而成的十字形截面形式的受压双角钢构件,按实腹式构件进行计算时,其填板间的距离不应超过40i,i应取一个角钢的最小截面回转半径。
2.本题虽然比较简单,但要注意受拉构件和受压构件填板间允许距离的区别,以免选错答案。
2.根据《钢规》第5.1.2条:l[XB0zy.gif]=L=4765mm,i[XBzy.gif]=38.9mm
[JZ634_179_2.gif]
[JZ634_179_3.gif]
b类截面,查表C-2,[JZ634_115_1.gif]=0.423
根据《钢规》公式(5.1.2-1):
[JZ634_179_4.gif]
【命题思路】
1.本题的主要考点为实腹式轴心受压构件的稳定性计算。
2.稳定性计算是钢结构设计中非常重要的内容。就轴心受压构件而言,通常情况下构件截面不会削弱很多,构件截面的选择一般以稳定性计算为控制条件。
3.轴心受压构件稳定性计算的关键在于其稳定系数的确定。
【解题分析】
1.轴心受压构件的稳定系数应根据构件的长细比、钢材屈服强度和截面分类按《钢结构设计规范》GB 50017-2003附录C采用。
2.对双轴对称十字形截面构件,长细比λx或λ[XBzy.gif]取值不得小于5.07b/t,以避免发生扭转屈曲。
3.综上所述,根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003第5.1.2条和附录C即可算得正确答案。
3.根据《钢规》第8.2.7条第4款规定:
侧面角焊缝的最小计算长度l[XBzwzmzizn.gif]=8h[XBzf.gif]=8×6=48mm>40mm
再根据《钢规》第7.1.3条关于角焊缝计算长度的规定,则实际焊缝长度的最小值为:
l[XBzwzmzizn.gif]+2h[XBzf.gif]=48+2×6=60mm
【命题思路】
1.本题的主要考点为按焊缝连接的构造要求来确定侧面角焊缝的最小计算长度。
2.角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时,焊件的局部加热严重,焊缝起弧和灭弧所引起的缺陷相距太近,以及焊缝中可能产生的其他缺陷(气孔、非金属夹杂等),使焊缝不够可靠。此外,焊缝集中在一很短距离内,焊件的应力集中也较大。故《钢结构设计规范》GB 50017-2003根据工程经验对焊缝的最小计算长度作出相关的规定。
【解题分析】
解答本题时,要注意角焊缝的计算长度和焊缝实际长度的区别,考虑到每条焊缝两端的起弧和灭弧缺陷,角焊缝的计算长度取每条焊缝的实际长度减去2h[XBzf.gif]。
4.根据《钢规》第7.1.3条:l[XBzw.gif]=160-2h[XBzf.gif]=160-2×6=148mm
双角钢共2条焊缝,[JZ634_181_1.gif]
【命题思路】
1.本题的主要考点为侧面角焊缝的强度计算。
2.用侧面角焊缝连接角钢时,虽然轴心力通过角钢截面形心,但肢背焊缝和肢尖焊缝到角钢形心的距离不等,则受力大小也不等,题中明确给出了角钢肢背焊缝的内力分配系数为0.7。
【解题分析】
1.本题中作用力平行于焊缝长度方向,应按《钢结构设计规范》GB 50017-2003公式(7.1.3-2)计算侧面角焊缝的强度。
2.解答本题时要注意以下几个方面:
1)角焊缝的计算厚度和焊脚尺寸的区别;
2)角焊缝的计算长度和实际长度的区别;
3)双角钢构件角钢肢背焊缝和肢尖焊缝各有2条。
[单选题]某建筑物的地基设计等级为乙级,独立柱基的尺寸及桩的布置见下图。荷载效应的基本组合为:由上部结构传至基础顶面的竖向荷载设计值F[XBzk.gif]=8000kN,力矩设计值M[XBzk.gif]=1200kN·m;基础采用泥浆护壁钻孔灌注桩,桩径d=600mm,承台埋置深度3m,各土层的桩基础设计参数见下表。
[LXL20160215_1_4.gif]
[LXL20160215_1_5.gif]
根据题意,单桩竖向承载力特征值最接近于( )kN。
867
[单选题]某两层单建式地下车库,用于停放载人少于9人的小客车,设计使用年限为50年,采用框架结构,双向柱跨均为8m,各层均采用不设次梁的双向板楼盖,顶板覆土厚度s=2.5m(覆土应力扩散角θ=35°),地面为小客车通道(可作为全车总重300kN的重型消防车通道),剖面如图1-6(Z)所示,抗震设防烈度8度,设计基本地震加速度0.20g,设计地震分组第二组,建筑场地类别Ⅲ类,抗震设防类别为标准设防类,安全等级二级。
[JZ634_84_1.gif]
假定,地下一层楼盖楼梯间位置框架梁承受次梁传递的集中力设计值F=295kN,如图5所示,附加箍筋采用HPB300钢筋,吊筋采用HRB400钢筋,其中集中荷载两侧附加箍筋各为3道[JZ634_87_1.gif]8(两肢箍),吊筋夹角α=60°。试问,至少应选用下列何种吊筋才能满足承受集中荷载F的要求?
[JZ634_87_2.gif]
2[JZ634_85_1.gif]12
[单选题]现有一西南云杉(TC15B)原木檩条(未经切削),标注直径为156mm,计算简图如图7-8(Z)所示,该檩条处于正常使用条件,安全等级为二级,设计使用年限为50年。原木沿长度的直径变化率为9mm/m。
[JZ634_197_2.gif]
若不考虑檩条自重,试问,该檩条达到最大抗弯承载力时,所能承担的最大均布荷载设计值q(kN/m)与下列何项数值最为接近?
3.0
解析:1.根据《木规》第4.1.7条第2款,γ0=1.0
根据《木规》表4.2.1-5,调整系数取1.0
根据《木规》第4.2.3条第1款,γ[XBza.gif]=1.15
根据《木规》表4.2.1-3,f[XBzm.gif]=15×1.0×1.15=17.25N/mm2
根据《木规》式(5.2.1):[JZ634_197_3.gif]
根据《木规》第4.2.10条,[JZ634_197_4.gif]
[JZ634_197_5.gif]
【命题思路】
本题考查木檩条的最大抗弯承载力。
【解题分析】
1.注意题意,应由M[XBzmzazx.gif]导算q。
2.首先计算木材的抗弯强度f[XBzm.gif],按《木结构设计规范》GB 50005-2003第4.2节相关条文,不同木材及不同设计使用年限时应乘调整系数。
3.根据《木结构设计规范》GB 50005-2003第5.2.1条式(5.2.1)计算[JZ634_197_6.gif]。
4.根据《木结构设计规范》GB 50005-2003第4.2.10条,计算出跨中截面的直径D。
5.简支构件[JZ634_198_1.gif],[JZ634_198_2.gif],由此可计算出q。
6.本题难易程度为中等。
2.根据《木规》表4.2.1-5,调整系数取1.0
根据《木规》第4.2.3条第1款,γ[XBza.gif]=1.15
根据《木规》表4.2.1-3,弹性模量E=10000×1.0×1.15=11500N/mm2
根据题意,[JZ634_198_3.gif],[JZ634_198_4.gif],[JZ634_198_5.gif]
根据《木规》第4.2.10条,[JZ634_198_6.gif]
[JZ634_198_7.gif]
【命题思路】
本题考查木檩条达最大挠度时的承载力计算。
【解题分析】
1.注意题意,应由[JZ634_198_8.gif]导算q。
2.计算木材弹性模量时,根据《木结构设计规范》GB 50005---2003第4.2.3条第1款应乘调整系数,这点容易遗漏。
3.根据《木结构设计规范》GB 50005---2003第4.2.10条,计算构件中央截面处D。
4.简支构件[JZ634_198_9.gif],[JZ634_198_10.gif],由此可计算出q。
5.对常用的计算公式应该牢记,如简支、悬臂构件等的最大弯矩,最大挠度计算公式,否则本题还是无法做对。
6.本题难易程度为中等。