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混凝土结构中册习题答案
第11 章
11．1 解： 1、求支座截面出现塑性铰时的均布荷载q1
首先计算支座截面极限抗弯承载力M uA：
C20混凝土查得 f c2s2
1B
A
按弹性分析： M A ql212 M uA1275.6
M uA, q25.2kNm
l 2
1262
2、计算跨中极限抗弯承载力M u1：2
2 16As=402mm
402300M
u1402300 46563
52.3kNm
x63mm ,
2
9.6200
总弯矩 M
总M
uA
M
u175.652.3127.9kNm
p l28M 总8127.9
u得 p u
由 M 总
l 26228.4kN / m
8
3、若均布荷载同为p u, 按弹性计算的支座弯矩
则调幅系数M
Ae
M
Au85.3 75.60.114 M
Ae85.3
11．2解： A =A =644mm/m，f
y =210N/mm,h
=120-20=100mm
s1sA22
x64421014.1mm b h0, M u644 210(10014
) 12.58kNm / m
9.6100028/10@100
11．3解：塑性铰线位置如图所示。B 取出一块梯形板块为隔离体，对铰支座AB取力矩平衡：
第 12 章A a8/10@100B 12．1 解：a
l
A y2y3
y1y4 0.4 4. 1.15 4.4 1.6
y 3 1 y 1
0.45
0.075
影响线
6
0.45 4.4 y 2
0.808
6
y 4
1.6
0.267
6
水平荷载系数
0.12
12．2 解：
计算柱顶水平集中力 W k ：柱顶标高处 z
1.0, 檐口处 z
1.07
剪力分配系数计算：
A
41.24
0.417
，
98.96
57.72
q 1k
q 2k
B
0.583
98.96
计算约束反力 R A 、 R B ：
剪力计算：
A
B
A 柱顶剪力 V A =8.76-8.21=0.55Kn( )
B 柱顶剪力 V B =12.25-5.26=7kN( )
弯矩图：
M=124.85kNm
M B =147.8kNm
A
12．3 解：从前题知 A
B
3.5 0.318
n =0.148,n =0.369,
11
计算剪力分配系数：
1 1 (36.38
55.38)
E c
91.76
E c
（相对值）
u A
u B
H 3
H 3
36.38
0.4 ，
55.38
0.6
A
91.76 B
91.76
计算约束反力 R A 、R B ：
M 1
10.31820.8992
C
3A 1.5 1.5 1.138M
10.318311 1.185
0.148
C
3B 1.510.3182 1.50.899 1.278
10.318311 1.055
0.369
A B 柱顶剪力：
V A R A A
V
B R
B B
R15.850.40.6315.6kN
R15.220.60.6315 .6kN
弯矩图：
98.6kNm76.4kNm
2
12．4 解： f y =300N/mm,F V=324kN,Fh=78kN,a=250mm54.6kNm54.6kNm 小于最小配筋量612 的面积，故按构造配筋
18.4kNm40.6kNm
12．5 由于解答不唯一，故从略。
第 15 章
15．1 解：查得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm2,
M8.1106
32.4mm
;H 06800
10.97
;
e32.4;
e
250103h620h 0.052
N620
按轴压计算时680013.88
490
10.776承载力应会满足。
0.001513.882
1
15．2 解：抗压强度设计值f=1.19N/mm2, 翼墙间距 s=6.8m, 层高 H=3.5m, 2H>s>H, 计算高度H00.4s02 H0.4 6.8 0.2 3.5 3.42m
3.42 1.1
19.8 ,0.0015
0.19
底层轴力 N=118+3.36*3.5=129.76Kn
15．3 解：N l180kN , N 050kN , A0250 2240 240 0.1752m2
f 1.3N / mm2,a010600215mm240mm
1.3
A l a0b b21525053750 mm2;A
175200 3.26 3 A l53750
局部受压不满足要求。
15．4 解：首先计算中和轴位置 y
3600
惯性矩 I:
y=202
1010
240
2
I 3.5386
mm
114
回转半径 i
538
A
1.109 106
500
折算厚度 h T
3.5i 625mm ，高厚比
H 0 8200 13.12
490
625
h T
M
40
10 6
114mm , e
114 0.182 , 0
1
e
3 1
0.744
N
350 10
h T 625
0.002 13.22
1
2
0.403 ; 查得 f
1.3N / mm 2
1
12 0.182
1 1
1
12 0.744
承载力满足要求。
15．5 解： f=1.5N/mm 2,
a 0 10
500
183mm a 240mm , A l a 0b b 183 200 36600mm 2
1.5
局部承压承载力不满足要求。
15．6（条件不足，无法算出灌孔砌体抗压强度设计值。无标准差，无法得标准值，
从而得不到设计值； 2 不知 Cb20混凝土、 MU10砌块、 Mb5砂浆的强度平均值）
15．7 解： f 2.31N / mm 2 ， e M
15 106 83.3mm
N
180 10 3
H 0 4.2 8.57 ；
e
83.3 0.17
h 0.49 h
490
查得
0.51
n
f n A
0.51 2.86 490 2
350.2kN N 180 k N 安全
15．8 略
15．9 解：
（1）屋盖属二类，横墙间距 40m,查表 15-6 可知属于刚弹性方案。（2）带壁柱墙验算
形心轴位置：y139030.5240039019020.565.9410 6
123.5mm 3902001902400534103
I41.647108
88.3mm ；h T 3.5i 309mm
i
534 103
A
s=40m,H=6.5m
查表 15-8得H 0 1.2H 1.2 6.57.8m
7.825.24 ,11,2 1 0.4 1.60.84 ,24
0.3094
1 2 [ ] 10.842420.16不满足要求。
壁柱间墙体验算：
s=4m,H=6.5m,s 2.4 12.631220.16 满足要求。 0.19 2400 y1190 y2200 390 混凝土结构中册思考题答案 【篇一：混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十二 章思考题答案】 /p> 12.1单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件?单层厂房 中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么? 答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础 单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天 窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳定性， 传递风荷载和水平吊车荷载。 2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的? 排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下，控制 截面的最不利内力，作为设计柱的依据；同时，柱底截面的最不利 内力，也是设计基础的依据，并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及 剪力图（m图、n图及v图）。排架内力分析的步骤是： 等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法，步骤 如下：（1）在柱顶水平集中力f作用下 等高排架在柱顶作用一水平集中力f，在f作用下，柱顶产生水平位 移顶将横梁与柱切开，在切口处代之一对剪力 ，如图2-4-16(b)所示。 。沿柱 取横梁为脱离体，由平衡条件 有： 又知，在单位水平力f=1作用下，柱顶水平侧移为 。反之要使柱顶产生单位 水平位移即u =1，则需在柱顶施加的水平集中力。如图2-4-17所示。对 于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。 反映了柱子抵抗侧移的能力,故称 切开后的排架拄顶作用有水平力据上面分析可得 为柱子的抗侧刚度。，在 作用下产生柱顶位移为 ，根 等高排架，当各跨横梁ea 时，有： 将(2)、(3)式代入(1)式，得： 由此可得： 将(5)式代回(2)式得： 式中称为第i根柱的剪力分配系数，它等于i柱的抗侧刚度 与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且 值可按附图１计算，由 可求出分配系数 。 ，从而求出各柱顶剪力 ， 最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。 附图１ 由此可见，剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力f按抗侧刚度分配给各柱,再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法。 （2）在任意荷载作用下 均布风荷载作用下，如图2-4-18(a)所示。 对于上述结构，不能直接应用剪力分配法求解其内力，但可通过间接的方法利用其原理解决问题，其分析步骤如下： ①将原结构如图2-4-18（a）分解为(b)和(c)两个部分，在(b)排架柱顶附加一个不动铰支座，以阻止排架侧移。在风荷载的作用下，在附加支座内将产生支反力r。为保证组合结构与原结构(a)受力相同，故在结构（c）中柱顶施加一个反方向力r。 ②求解(b)排架的柱顶剪力由于横梁刚度ea ，从而可以将(b)排架结 和，其 。应用力也就是该 ，故(b)中各柱顶位移 构转化为如图中(d) 所示的两个一次超静定柱，其反力分别为法或查附图8即可求出在均布水平荷载作用下各柱顶的反力柱顶的剪力 。 附图8 ③求出总支反力r ④求解（c）排架的柱顶剪力 混凝土结构中册习题答案 第11章 11．1解：1、求支座截面出现塑性铰时的均布荷载q 1 首先计算支座截面极限抗弯承载力M uA ： C20混凝土查得f c =9.6N/mm 2,316A s =603mm 2 按弹性分析：,122 ql M M uA A ==kNm l M q uA 2.2566.7512122 2=?== 2、计算跨中极限抗弯承载力1u M ：2 16As=402mm 2 mm x 632006.9300402=??= ,kNm M u 3.522634653004021=??? ? ? -?= 总弯矩kNm M M M u uA 9.1273.526.751=+=+=总 由82l p M u =总 得m kN l M p u /4.286 9 .127882 2=?==总 3、若均布荷载同为p u ,按弹性计算的支座弯矩 则调幅系数114.03 .856 .753.85=-=-= Ae Au Ae M M M β 11．2 解：A s1=A sA =644mm 2/m ，f y =210N/mm 2,h 0=120-20=100mm 01.1410006.9210644h mm x b ξ<=??= ,m kNm M u /58.12)214 100(210644=-?= 11．3 解：塑性铰线位置如图所示。 取出一块梯形板块为隔离体，对铰支座AB 取力矩平衡： 第12章 12．1解： A B 1 8/10@100 8/10@100 A B l a a A B 0.4 4. 1.15 4.4 1.6 y 1 y 2 y 3 y 4 影响线267 .06 6.1808 .064 .445.0075.06 45 .01 4213===+=== =y y y y 水平荷载系数12.0=α 12 =B η 12 3376.91)38.5538.36(1 1H E H E u u c c B A =+=?+?（相对值） 4.076.9138.36== A η，6.076 .9138 .55==B η 计算约束反力R A 、R B ： 混凝土结构中册习题答案 第11 章 11．1 解： 1、求支座截面出现塑性铰时的均布荷载q1 首先计算支座截面极限抗弯承载力M uA： C20混凝土查得 f c2s2 1B A 按弹性分析： M A ql212 M uA1275.6 M uA, q25.2kNm l 2 1262 2、计算跨中极限抗弯承载力M u1：2 2 16As=402mm 402300M u1402300 46563 52.3kNm x63mm , 2 9.6200 总弯矩 M 总M uA M u175.652.3127.9kNm p l28M 总8127.9 u得 p u 由 M 总 l 26228.4kN / m 8 3、若均布荷载同为p u, 按弹性计算的支座弯矩 则调幅系数M Ae M Au85.3 75.60.114 M Ae85.3 11．2解： A =A =644mm/m，f y =210N/mm,h =120-20=100mm s1sA22 x64421014.1mm b h0, M u644 210(10014 ) 12.58kNm / m 9.6100028/10@100 11．3解：塑性铰线位置如图所示。B 取出一块梯形板块为隔离体，对铰支座AB取力矩平衡： 第 12 章A a8/10@100B 12．1 解：a l A y2y3 y1y4 0.4 4. 1.15 4.4 1.6 y 3 1 y 1 0.45 0.075 影响线 6 0.45 4.4 y 2 0.808 6 y 4 1.6 0.267 6 水平荷载系数 0.12 12．2 解： 计算柱顶水平集中力 W k ：柱顶标高处 z 1.0, 檐口处 z 1.07 剪力分配系数计算： A 41.24 0.417 ， 98.96 57.72 q 1k q 2k B 0.583 98.96 计算约束反力 R A 、 R B ： 剪力计算： A B A 柱顶剪力 V A =8.76-8.21=0.55Kn( ) B 柱顶剪力 V B =12.25-5.26=7kN( ) 弯矩图： M=124.85kNm M B =147.8kNm A 12．3 解：从前题知 A B 3.5 0.318 n =0.148,n =0.369, 11 计算剪力分配系数： 1 1 (36.38 55.38) E c 91.76 E c （相对值） u A u B H 3 H 3 36.38 0.4 ， 55.38 0.6 A 91.76 B 91.76 计算约束反力 R A 、R B ： M 1 最小刚度原则：为简化计算，可近似地都按纯弯区段平均的截面弯曲刚度采用，简支梁全跨长范围内， 可都按最大处的截面弯曲刚度。 参数Ψ的意义：反映了受拉钢筋应变的不均匀性，其物理意义就是表明了裂缝间受拉混凝土参加工作，对减小变形和裂缝宽度的贡献。 混凝土构件截面的延性：屈服到破坏的变形能力。 裂缝出现的原因1)未凝固的混凝土下出现2）由于混凝土的体积变化收到内部或外部约束在砼内部拉应力引起裂缝3）外力作用使砼产生抗应力引起裂缝4）由于温度应力引起裂缝或其他因素 裂缝随时间增大而增大1）混凝土的滑移徐变和拉应力的松弛，导致裂缝间受拉混凝土不断退出工作，是裂缝变大2）混凝土收缩时裂缝间混凝土的长度缩短这也会引起裂缝的增大3）由于荷载的变动时钢筋直径时张时缩等因素也将引起粘结强度的降低导致裂缝增大 挠度随时间增大而增大1）在荷载长期作用下，受压混凝土将发生徐变，即荷载不增加而变形却随时间增长2）在配筋率不高的梁中，由于裂缝间受拉混凝土的应力松弛以及混凝土和钢筋的徐变滑移，使受拉混凝土不断退出工作，因而受拉钢筋平均应变和平均应力亦将随时间而增大3）裂缝不断向上发展，是其上部原来受拉的脱离工作，以及由于受压混凝土的索性发展，使内力臂减小，也将引起钢筋应变的盈利的增大总之凡是影响混凝土徐变和收缩的因素都将导致构件挠度增大 预应力混凝土分类：1）全预应力，在使用荷载作用下，不允许混凝土出现拉应力的构件；2）部分预应力，在使用荷载作用下，允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件。 张拉控制应力：预应力筋在进行拉张是所控制达到的最大应力值。 为何不能过高过低：过高，1）施工阶段会使构件某些部位受到拉力，甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏2）构建出现裂缝时的荷载值与极限荷载值很近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件的延性较差3）为了减少预应力的损失，有时需进行超张力，有可能在超张拉过程中是个别预应力筋的应力超过它的实际屈服强度，使预应力筋产生较大塑性变形或脆断；过低，预应力筋经各种损失后，对混凝土产生的预应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。 预应力混凝土的优点：延缓构件开裂，提高抗裂度和刚度，节约钢筋减轻重量。 预应力混凝土的缺点：构造、施工和计算均较钢筋混凝土构建复杂，延性差。 为何对构件施加预应力：使混凝土受到的预压应力来减小或抵消荷载引起的混凝土拉应力，从而使结构构件截面的拉应力不大，甚至处于受压状态，以达到控制受拉混凝土不过早开裂的目的。 预应力损失有哪些：直线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σl1 ；预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σl2 ；混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备间温差引起的预应力损失值σl3 ；预应力筋应力松弛引起的预应力损失值σl4 ；混凝土收缩、徐变引起的受拉区和受压区纵向预应力筋的损失值σl5 ；用螺旋式预应力筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失σl6 。 设计的一般原理：实用、耐久、安全、和经济合理 工程设计要求：安全性、适用性、耐久性。 荷载分类：永久荷载，设计使用期内，其值不随时间变化，其变化与平均值相比可以忽略；可变荷载，设计基准期内，其值随时间变化，其变化与平均值相比不可忽略；偶然荷载，设计基准期内不一定出现，一旦出现，其值大且持续时间很短的荷载。 荷载代表值：1）标准值，结构使用期间可出现的最大荷载值。2）结合值，对于两种和两种以上可变荷载同时作用时，使组合的荷载效应在设计基准期内的超越概率能与荷载单独作用时相应超越概率趋于一致的荷载值。3）频遇值，设计基准期内，其超越的总时间与规定的较小比率，或超越频率为规定频率的荷载值。4）准永久值，其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。 可靠性结构在规定时间内，在规定条件下，完成预订功能的能力 可靠度结构可靠性的概率度量，即结构再设计使用年限内，在正常条件下完成预定功能的概率结构极限状态：整个结构或结构的一个部分超过某一特定状态满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。 结构极限状态分类：承载能力极限，对应于结构或构件达到最大能力或达到不适应于继续承载变形的状态；正常使用极限，对应于结构或构件达到最大正常使用或耐久性能的某项规定限值。 主要承重构件：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础 单层厂房中的支撑分类：屋盖支撑和柱间支撑。 支撑的主要作用：1）保证结构构件的稳定与正常工作；2）增强厂房的整体稳定性和空间刚度；3）把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件；4)保证在施工安装阶段结构构件的稳定。 单层厂房结构组成1）屋盖结构2）横向平面排架3）纵向平面排架4）吊车梁5）支撑6）基础7）围护结构 牛腿的破坏形态：（1）弯曲破坏（当a/h0>0.75和纵向受力钢筋配筋率较低时）特征：当出现裂缝○1后，随荷载增加，该裂缝不断向受压区延伸，水平纵向钢筋应力也随之增大并逐渐达到屈服强度，这时裂缝○1外侧部分绕牛腿下部与柱的相交点转动，致使受压区混凝土压碎而破坏。（2）剪切破坏（又分纯剪破坏、斜压破坏、斜拉破坏）特征：在牛腿与下柱交接面上出现一系列短斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下而破坏。（3）局部受压破坏（当加载板过小或混凝土强度过低，由于很大的局部压应力而导致加载板下混凝土局部压碎破坏。） 吊装注意事项1）柱身自应乘以动力系数1.5（根据吊装时的受力情况可适当增减）2）因吊装验算是临时性的，顾构件安全等级可较其他使用阶段的安全等级降低一级3）柱的混过凝土强度一般按设计强度的70%考虑。当吊装验算要求高于设计强度值得70%方可吊装时，应在施工图上注明4）一般宜采用单点绑扎起吊，吊点设在变阶处。当需用多点起吊时，吊装方法应与施工单位共同商定并进行相应的验算5）当柱变阶处截面吊装验算配筋不足时，可在该局部区段加配短钢筋 什么是不同种类内力的组合不同种类内力的组合是同一个控制截面的三种内力轴向压力N、弯矩M、水平剪力V使其截面的承载力是最不利的有效组合一般有以下四种1+Mmax 及相应的N、V 2 -Mmax 及相应的N、V 3Nmax 及相应的M、V 4Nmin 及相应的M、V 混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案 12.1单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么? 答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础 单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑 支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载。 2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的? 排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下，控制截面的最不利内力，作为设计柱的依据；同时，柱底截面的最不利内力，也是设计基础的依据，并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图（M图、N图及V图）。 排架内力分析的步骤是： 等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法，步骤如下：（1）在柱顶水平集中力F作用下 等高排架在柱顶作用一水平集中力F，在F作用下，柱顶产生水平位移。沿柱顶将横梁与柱切开，在切口处代之一对剪力，如图2-4-16(b)所示。 取横梁为脱离体，由平衡条件有： 又知，在单位水平力F=1作用下，柱顶水平侧移为。反之要使柱顶产生单位水平位移即u=1，则需在柱顶施加的水平集中力。如图2-4-17所示。对于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。 反映了柱子抵抗侧移的能力,故称为柱子的抗侧刚度。 切开后的排架拄顶作用有水平力，在作用下产生柱顶位移为，根据上面分析可得 等高排架，当各跨横梁EA时，有： 将(2)、(3)式代入(1)式，得： 由此可得： 将(5)式代回(2)式得： 式中称为第i根柱的剪力分配系数，它等于i柱的抗侧刚度 与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且。 值可按附图１计算，由可求出分配系数，从而求出各柱顶剪力，最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。 附图１ §12.2 试用剪力分配法求图所示排架，在风荷载作用下各柱的内力。已知基本风压20/45.0m kN =ω，15m 高处的14.1=z μ（10m 高0.1=z μ），体形系数s μ示于图中。柱截面惯性距： . 105.19,102.7,1038.14,1013.2494493492491mm I mm I mm I mm I ⨯=⨯=⨯=⨯=上 柱高3m ，计算单元宽度取B=6m 。 解： 1．求21,q q 线性差值：014.1)105.10(10 150 .114.11=---+=z μ m kN B q m kN B q z s k z s k /37.1645.0014.15.0/19.2645.0014.18.00201=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==ωμμωμμ ) (/92.137.14.1)(/07.319.24.12211→=⨯==→=⨯==m kN q r q m kN q r q k Q k Q 2．求W 高度取10.5+2.1=12.6m 07.1)106.12(10 150 .114.11=---+=z μ KN B h h W z k 54.7645.007.1]2.11.01.23.1[])6.05.0()5.08.0[(021=⨯⨯⨯⨯-⨯=-++=ωμ kN W r W k Q 56.1054.74.1=⨯== 风向 -0.6 -0.5 W q 1 q 2 +0.8 -0.5 I 1 I 2 I 3 I 4 1.2m 2.1m 10.5m 3.计算参数n ,λ A 柱：29.05.10315.01038.141013.29921====⨯⨯==H H I I n u λ B 柱：29 .05.10337 .0105.19102.79 9 43====⨯⨯==H H I I n u λ 4．在柱顶虚拟加不动铰支座 查表计算： A 柱：34.0)] 115.01 (29.01[8)] 115.01 (29.01[3)]11(1[8)]11(1[3343411=-+⨯-+⨯=-+-+= n n C λλ B 柱：36.0)] 137 .01 (29.01[8)] 137.01 (29.01[3)]11(1[8)]11(1[3343411=-+⨯-+⨯=-+-+= n n C λλ )(3.736.05.1092.1)(1134.05.1007.3112111←-=⨯⨯==←-=⨯⨯==HC q R HC q R B A 故：柱顶剪力 ) (3.7)(111,1,←-==←-==B B A A R V R V 5．撤消不动铰支座，反向施加支座反力。 A 柱：64.2) 115.01(29.013 )11(13330=-+=-+= n C λ B 柱：88.2) 137 .01(29.013 )11(13330=-+=-+= n C λ 于是： 64 .21 38.145.109 3 03⨯⨯⨯= =∆c l c A E C I E H u 88 .2105.195.1093 03⨯⨯⨯= =∆c l c B E C I E H u 混凝土结构中册思考题答案1提高构件的抗烈度和刚度○2节约1、预应力商品混凝土构件（意义）可延缓商品混凝土构件的开裂○ 钢筋，减轻构件自重。 1要求裂缝控制等级较高的结构○2大跨度或受力很大的构件○3对构件的刚度2、使用范围：○ 和变形控制要求较高的结构构件，如工业厂房中的吊车梁、码头和桥梁中的大跨度梁式构件等。 3、缺点：构造，施工和计算均较钢筋商品混凝土构件复杂，且延性也较差。 1全预应力商品混凝土，4、分类：○在使用荷载作用下，不允许截面上商品混凝土出现拉应力的构件， 大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为一级，即严格要求不出现裂缝的构 2部分预应力商品混凝土，在使用荷载作用下，允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许件。○ 值的构件。大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为三级，即允许出现裂缝的构件。 5、限值预应力商品混凝土，在使用荷载作用下根据荷载效应组 合情况，不同程度地保证商品混凝土不开裂的构件。大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为二级，即一般要求不出现裂缝的构件。属于部分预应力商品混凝土。 6、张拉预应力商品混凝土的方法：先张法。（在浇灌商品混凝土之前张拉钢筋的方法。钢筋就位；张拉钢筋；临时固定钢筋，浇灌商品混凝土并养护；放松钢筋，钢筋回缩，商品混凝土受预压。）预应力是靠钢筋与商品混凝土之间的粘结力来传递的。后张法。（在结硬后的商品混凝土构件上张拉钢筋的方法。制作构件预留孔道穿入预应力钢筋；安装千斤顶；张拉钢筋；锚住钢筋拆除千斤顶孔道压力灌浆）预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。 7、预应力商品混凝土材料：1商品混凝土，需满足以下要求：强度高。强度高的商品混凝土对采用先张法的构件可提高钢筋与商品混凝土之间的粘结力，对采用后张法的构件可提高锚固端的局部承压承载力。收缩、徐变小。以减少因收缩徐变引起的预应力损失。快硬、早强。可尽早施加预应力，加快台座，锚具，夹具的周转率，以利加快施工速度。2钢材，要求：强度高，塑性好，表面有刻痕。主要有钢绞线，钢丝，热处理钢筋三大类。 8、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。其值为张拉设备（如千斤顶油压表）所指示的总张拉力 混凝土结构与砌体结构设计 中册 第四版 中国建筑工业出版社 课后习题答案 混凝土结构中册习题答案 第 11章 11． 1 解： 1、求支座截面出现塑性铰时的均布荷载 q 1 首先计算支座截面极限抗弯承载力 M uA ： 2 2 C20 混凝土查得 f c =9.6N/mm , 3 16 A s =603mm x A s f y 603 300 b h 1 f c b 9.6 94mm 200 A 1 B x ) 94) M uA A s f y (h 0 603 300( 465 75.6KNm 2 2 按弹性分析： M A M uA ql 2 , q 12M uA 12 75.6 25.2k N m 12 l 2 62 q 1 25.2kN / m 2、计算跨中极限抗弯承载力 M u 1 ： 2 16 2 As=402mm 402 300 M u1 402 300 465 63 x 20063mm , 52.3kNm 9.6 2 总弯矩 M 总 M uA M u1 75.6 52.3 127.9kNm 由 M p u l 2 p u 8M 总 8 127.9 28.4kN / m 总 8 得 l 2 6 2 3、若均布荷载同为 p u ,按弹性计算的支座弯矩 M Ae 2 M 总 2 127.9 85.3kNm 3 3 则调幅系数 M Ae M Au 85.3 75.6 0.114 M Ae 85.3 11． 2 解： A s1=A sA =644mm 2 /m ， f y =210N/mm 2, h 0=120-20=100mm 644 210 14.1mm b h 0 , M u 644 210(100 14 x 1000 ) 12.58kNm/ m 9.6 8/10@1002 M 总 2M u 25.2kNm / m 8M 总 8 25.2 12.6kN / m 2 p u 1 l n 2 42 1 8/10@100 B 11． 3 解：塑性铰线位置如图所示。 A B 1 (l a) 3 2 a l a 4 四、简答题： [①]2、什么是框架结构？有何特点？ [①]3、框架结构布置原则是什么？ [①]4、框架结构的承重方式有哪几种？特点如何？ [②]5、如何估算框架梁、柱截面尺寸？ [③]6、在确定框架结构的计算简图时，如何利用结构和荷载的对称性？ [②]7、多层框架结构在荷载作用下（竖向荷载和水平荷载）的内力和侧移计算，采用的方法有哪些？ [①]8、多层框架在竖向荷载作用下的计算方法有哪几种？ [②]9、何谓弯矩二次分配法？如何计算的？三大要素是什么？ [①]10、用弯矩分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，其三大要素是什么？ [②]11、何谓梁、柱转动刚度S？如何计算？ [②]12、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，如何对弯矩进行分配？ [①]13、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，如何确定传递系数？ [②]14、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时，各有何基本假定条件？适合什么情况下采用？ [②]15、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时，为何要对线刚度和弯矩传递系数进行调整？ [②]16、什么叫反弯点？反弯点的位置是如何确定的？ [②]17、用反弯点法计算水平荷载作用下框架结构的内力时，有哪些基本假定？ [②]18、什么叫柱的抗侧移刚度（抗侧刚度）？如何确定Dij [③]19、什么叫D值法？它对反弯点法修正了什么？ [③]20、设计规范对框架结构位（侧）移限值如何？ [②]21、在进行框架结构设计时，为何要对梁端弯矩进行调幅？如何调幅？ [①]22、内力组合时，如何考虑框架结构竖向活荷载最不利布置？ 2、是由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。 框架结构主要优点：建筑平面布置灵活，可形成较大的空间，且在立面处理上，易于表现建筑艺术的要求，因而很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多、高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅等建筑。 其缺点是：框架结构在水平荷载作用下则表现出刚度小、水平位移大的特点，故亦称柔性结构。由于它的构件截面小，抗震性能较差，所以高度受限制，非地震区最大高度为60m，地震区为7度设防为55m。 3、房屋结构布置是否合理，对结构的安全性、适用性、经济性影响很大。因此，需根据房屋的高度、荷载情况及建筑的使用要求和造型要求，确定一个合理的结构布置方案。 （1）尽可能减少开间、进深的类型；柱网应规则、整齐、间距合理，传力明确； （2）房屋平面宜尽可能规整、均匀对称，体型力求简单，以使结构受力合理； （3）提高结构总体刚度，减小位移。房屋高宽比不宜过大，一般不超过5； （4）应考虑地基不均匀沉降、温度变化和混凝土收缩等影响。 4、（1）横向框架承重 横向布置框架承重梁，楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置连系梁。 由于横向框架往往跨数较少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向刚抗侧刚度，对抗震有利。而纵向框架往往仅按构造要求布置较小的连系梁，这也有利于房屋室内的采光和通风。 （2）纵向框架承重 在纵向布置承重梁，在横向布置连系梁。当为大开间柱网时，可考虑采用此种方案。 横向刚度差，对抗震不利。布置时，横向连系梁必须与柱子刚接，且截面不能太小，以保证房屋的横向刚度。对抗震不利，地震区不宜采用。 （3）纵横向框架承重 该方案两个方向的梁均要承担楼板的荷传来的竖向荷载，梁的截面均较大，房屋的双向刚度较大。故下列情况下宜采用： ①当房屋的尺寸接近于方形； ②两个方向柱列数接近时。 混凝土结构中册思考题答案 结构单选题及答案 1、防空地下室结构在常规武器爆炸动荷载或核武器爆炸动荷载作用下，应验算 （ B ） A.结构变形 B.结构承载力 C.地基承载力 D.地基变形 E.裂缝积极开展 2、防空地下室中钢筋混凝土结构构件，其纵向受拉钢筋的锚固长度，正确的说法为下列哪一项？ C (A)1.05la (B)1.15la (C) 与防空地下室实行抗震等级建议一致，且不大于三级抗震建议 (D) 与主体结构相同抗震等级所要求一致 3、两个相连乙类常5级防空地下室之间防水单元隔墙厚度不大于（B） A. 300mm B.250mm C.200mm D.350mm 4、乙类常5级防空地下室顶板高于室外地面,轻易忍受空气冲击波促进作用的钢筋混凝土外墙上的耦合静荷载标准值可行（C） A. 180KN/m2 B. 300KN/m2 C. 400KN/m2 D. 350KN/m2 5、乙类常5级防空地下室，其室外单向式汽车坡道出入口宽度7m，防水顶盖边缘距防水密封门距离5m，轻易促进作用在门框墙上的耦合静荷载（C） A. 550KN/m2 B. 530KN/m2 C. 477KN/m2 D. 430KN/m2 6、乙类常5级防空地下室，其室外单向式汽车坡道出入口宽度7m，防水顶盖边缘距防水密封门距离10m，该之南空墙上的耦合静荷载标准值为（ D ） A. 180KN/m2 B. 300KN/m2 C. 260KN/m2 D. 270KN/m2 7、防空地下室钢筋混凝土结构构件，可以使用那种类型的钢筋?(C) (A)冷扎带肋钢筋 (B)冷拉钢筋 (C)冷乌拎肋钢筋 (D) 预应力钢筋 8、乙类、常5级防空地下室，其战时进风扩散室与该防空地下室内部房间相邻的临 空墙上常规武器爆炸产生的等效静荷载为( C )。 A.150 KN/㎡ B.70 KN/㎡ C.0 KN/㎡ D.30 KN/㎡ 9、甲类、核6级、常6级防空地下室，其高出室外地面的外墙，直接承受空气冲击 波作用，其等效静荷载取值为（ B ） A.80 KN/㎡ B.130 KN/㎡ C.110 KN/㎡ D.90 KN/㎡ 10、甲类、核5级、常5级防空地下室，其室外开敞式防倒塌棚架上由地面空气冲击 波动压产生的水平等效静荷载标准值（），由房屋倒塌产生的垂直等效静荷载标准值 （C ） A.6KN/㎡;30KN/㎡ B.15KN/㎡;50KN/㎡ C. 55KN/㎡;50KN/㎡ C. 100KN/㎡;50KN/㎡ 11、甲类、核5级、常5级防空地下室，其室外楼梯式出入口，矛状与歇息平台上负 面的核武器核爆颤抖荷载标准值（ C ） A.40KN/㎡ B.60KN/㎡ C.120KN/㎡ D.100KN/㎡ 12、坐落于地下三层的甲类、核5级、常5级防空地下室，其室外楼梯式出入口内门 框墙上的耦合静荷载标准值为（ C ） A.380KN/㎡ B.400KN/㎡ C.360KN/㎡ D.480KN/㎡ 13、当按耦合静荷载法分析得出结论的内力，展开梁、柱横横截面承载力求函数时， 混凝土及砌体的动力强度设计值应除以（ A ）折减系数。 A. 0.8 B.0.7 C.0.9 D.0.85 14、防空地下室内防尘混凝土基础底板的混凝土垫层，其强度等级不应当高于（ B ） A.C20 B.C15 C.C25 D.C30 15、防空地下室钢筋混凝土框架柱横向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应当大于钢筋 的公称直径，且应当合乎（ C ）。 A.20mm B.25mm C.30mm D.35mm 16、防空地下室钢筋混凝土结构构件，其横向受力钢筋的锚固长度laF就是普通钢筋 混凝土结构受到扎钢筋的锚固长度的（ B ）倍。混凝土结构中册思考题答案
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混凝土结构中册混凝土结构与砌体结构设计思考题答案
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