混凝土与砌体结构(二) 试 卷(作业考核)
(东北大学)
一、单项选择题(每小题2分,共30分)
1、提高受弯构件正截面受弯性能最有效的方法是( C )。
A、提高混凝土强度等级 B、增加保护层厚度
C、增加截面高度 D、增加截面宽度
2、对于无腹筋梁,当剪跨比??3时,常发生什么破坏( C )。
A、斜压破坏 B、剪压破坏 C、斜拉破坏 D、弯曲破坏
3、轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力而增加,混凝土压应力的增长速率( B )。
A、比钢筋快 B、比钢筋慢 C、线性增长 D、与钢筋相等 4、普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为( C )。
A、一级 B、二级 C、三级 D、四级 5、单层单跨厂房中,吊车竖向荷载最大值Dmax( D )
A、同时作用在左右柱 B、只作用在左柱
C、只作用在右柱
D、仅能作用在单侧柱
6、单层厂房排架结构由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成,( D )
A、柱与屋架、基础铰接 B、柱与屋架、基础刚接
C、柱与屋架刚接、与基础铰接 D、柱与屋架铰接、与基础刚接 7、验算砌体结构房屋墙体高厚比是为了保证( A )
A、墙体的稳定性 B、房屋的刚度 C、墙体的承载力 D、墙体的变形能力
8、受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。
A、x??bh0 B、x??bh0 C、x?2as' D、x?2as'。 9、受弯构件斜截面承载力计算公式的建立依据是( B )。 A、斜压破坏 B、剪压破坏 C、斜拉破坏 D、弯曲破坏
10、一般来讲,其它条件相同的情况下,配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比,前者的承载力比后者的承载力( B )。
A、低 B、高 C、相等 D、不确定。
11、后张法预应力构件的第一批预应力损失为( D )
A、?l1??l2??l5 B、?l4??l5??l6 C、?l1??l3??l4 D、?l1??l2 12、砌体承受弯、剪、拉作用时,主要依靠( B )
A、砌体间砂浆的粘结力 B、砌体本身的强度
C、砌体尺寸的大小 D、砌体的形状是方形或长方形
课程名称:混凝土与砌体结构(二)
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13、下列做法中,不能防止混合结构房屋墙体开裂的措施是( B )
A、设置沉降缝 B、采用现浇楼(屋)盖
C、屋面设置保温层 D、设置伸缩缝
14、常用的桥式吊车分为几种工作制,其区分的主要标准是( A )
A、按吊车最大起重量 B、按吊车的跨度
C、按吊车工作的频繁程度 D、以上均不对
15、若某混合结构房屋,拟设计为刚性方案,但刚度不足。应采用最有效的措施是( D )
A、增加原刚性横墙的厚度 B、增加砂浆的强度等级 C、减小上部荷载 D、减小刚性横墙间距
二、简答题(每小题6分,共30分)
1、混凝土结构有哪些优缺点? 钢筋混凝土结构的主要优点:
1、 取材容易:混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外,还可以有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。 2、 合理用材:钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能,与钢结构相比,还可以降低造价。
3、耐久性:密实的混凝土有较高的强度,同时由于钢筋被混凝土包裹,不易锈蚀,维修费用也很少,所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好。
4、耐火性:混凝土包裹在钢筋外面,火灾时钢筋不会很快达到软化温度面导致结构整体破坏。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。
5、可模性:根据需要,可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。
6、 整体性:浇筑或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性,有利于抗震,抵抗振动和爆炸冲击波。
钢筋混凝土结构的主要缺点:自身重力较大,这对大跨度结构、高层建筑结构以及抗震不利,以及运输和施工吊装带来困难。还有,钢筋混凝土结构抗裂性较差,受拉和受弯等构件在正常使用时往往带裂缝工作,对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制的结构,要满足这些要求就需要提高工程造价。此外,钢筋混凝土结构的隔热隔声性能也较差
2、为什么砌体的抗压强度远小于砖的抗压强度?
因为砖的强度试验是用尺寸很小的,且仅有一道仔细填平的水平缝而没有竖向灰缝的试件进行的,因此,砖的受压工作条件与砌体中的完全不同,砖主要承受压应力,而弯剪应力则很小,所以砌体的抗压强度远低于砖的抗压强度。
3、预应力损失包括哪些?如何减少各项预应力损失值?
答: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
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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。
4、简述钢筋混凝土结构中的塑性铰与结构力学中的理想铰有何区别?
1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩); 2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;
3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
5、单层工业厂房屋盖支撑通常包括哪些部分?
单层工业厂房屋盖支撑通常包括柱间支撑、柱顶支撑、水平支撑等,具体如下:
柱间支撑(剪刀撑)柱间支撑是为保证建筑结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力而在相邻两柱之间设置的连系杆件。
柱顶支撑(水平系杆)是两端连接主要结构的杆件。例如相邻两柱顶端连接的单杆件(一般是水平钢管),或相邻两榀屋架主节点相连的杆件。可以视为水平放置的单杆支撑,起着维持结构的空间稳定作用。
水平支撑(梯形屋架有上弦、下弦、水平系杆;工字型实腹屋架有屋架平面内支撑、系杆;Z,C形檩条平面内拉杆)是指在两个相邻屋架之间(或屋架和山墙之间)的屋架上弦或下弦平面内沿房屋横向设置的水平桁架。
三、计算题(每小题10分,共40分)
1、已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C25,ft?1.27N/mm2,fc?11.9N/mm2,截面弯矩设计值M=125KN.m,采用HRB335钢筋
?= max{0.2%,(45ftfy)%}。求:(fy?300N/mm2),?b?0.55,as?35mm,?min??min受拉钢筋截面面积。
解:(1)由公式得
M125?106?s??=0.243 221.0?11.9?200?465?fcbh0??1?1?2?s?1?1?2?0.243?0.283
?s?0.5?(1?1-2??s)?0.5?(1?1?2?0.243)?0.858
125?106As?M/fy?sh0??1044mm2
300?0.858?465 选用钢筋4?18,As?1017mm2
As?1044??minbh?0.2%?200?500?200mm2
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2、后张法预应力混凝土屋架下弦杆,非预应力钢筋采用4?12(As?452?mm2,
fy?300?N/mm2),预应力钢筋采用热处理钢筋(fpyk?1470N/ mm2,fpy?1040N/ mm2)。经计算An?38400mm2,A0?43300mm2,?con?0.65fpyk,?l?170N/mm2,N?650KN,
Nk?500KN,Nq?400KN,混凝土C40 ?2.39N/ mm2),抗裂等级为二级,试确定预应(ftktk=2.39
力钢筋面积,并进行抗裂度验算。(忽略非预应力钢筋的影响) 解:(1)根据承载力计算预应力钢筋截面面积 N?fpyAp?fyAs
Ap?(2)验算抗裂度
N?fyAsfpy?495mm2
?ck?Nk?11.55N/mm2 A0?cq?NqA0?9.24N/mm2
?con?0.65fpyk?955.5N/mm2 ?pc?(?con??l)ApAn?10.13N/mm2
?ck??pc?1.42?ftk?2.39N/mm2
?cq??pc??0.89?0,满足要求
aa?3、某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸b×h=400mm×600mm,s=s=40mm,l0/h=4,承受设
ff计内力组合M=400kN.m,N=600kN,混凝土等级为C30(c=14.3N/mm2,t=1.43N/mm2,?c =1.0),
f?fy??=0.2%,ξ=0.55,采用对称配筋,纵向受力钢筋为HRB335级(y=300N/mm2),?min??minb
求:截面所需纵向钢筋的截面面积。
解:
课程名称:混凝土与砌体结构(二) 4
e0?eaM400??103?666.67mmN600?max?20,h/30??20mmei?e0?ea?686.67mm?l0/h?4,???1.(01分)
e??ei?0.5h?as?1.0?686.67?0.5?600?40?946.67mm??N600000??0.187??b?0.55为大偏压?1fcbh01?14.3?400?560'
Ne??1fcbh02??1?0.5??As?As?fy'h0?as'??600000?946.67?1.0?14.3?400?5602?0.187??1?0.5?0.187???1701.19mm300??560?40?4、某砖柱计算高度 Ho=9.9m,采用MU10粘土砖,M2.5水泥砂浆砌筑(f =1.30N/mm2),截面为T形,高h=740mm,翼缘bf= 2000mm,厚hf=240mm,肋宽b=490mm, 截面形心到翼缘的距离y1=245mm,y2=495mm.已知柱底压力N=68.4kN,M=14.5kN.m压力偏向肋部,截面惯性矩I=296.14×108 mm4 ,施工质量控制等级B级。 试:验算其强度。
240500e/h 2000? 4900.25 0.275 0.34 0.31 0.29 0.31 0.29 0.26 0.30 0.29 0.27 0.25 12 14 16 y1y2
解:
(1)设计参数
A=2000×240+490×500 =725000mm2=0.725m2>0.3m2 (2)确定承载力影响系数
i=
I =202.1mm , hT=3.5i=707.37mm Ae=M/N=14500/68.4=212mm
f=0.9×1.3=1.17MPa
β= 9900/707.37 =14 e/hT= 212/707.37 =0.3
查表得: ??0.27
φfA=0.27×1.17×0.725×10 3=230.7kN>N=68.4kN
满足要求,安全
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