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1、2013年6月新城电大混凝土结构设计形成性考核作业1-作业4 2013年新城电大土木专业混凝土结构设计形成性考核册作业1-4 混凝土结构设计（A）作业1 ） （第十一章 钢筋混凝土现浇楼盖设计 一、判断题 1. 对于的板，可按单向板进行设计，是由于单向板上的荷载主要沿板的短边方向传到相应的支承梁上，所以只需沿板的短跨方向布置受力筋，而沿板的长跨方向不必布置任何钢筋。（ ） 2. 按弹性理论计算主梁支座截面的配筋时，其内力设计值应以支座边缘截面为准，即 。（ ） 3. 不论静定和超静定的钢筋混凝土结构随外载的增大，均存在截面应力重分布的现象，而塑性内力重分布只存在于超静定结构内，静定结构中不存在
2、塑性内力重分布。 4. 肋形楼盖荷载传递的途径都是板次梁主梁柱或墙基础地基。（ ） 5直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算结构内力。（ ） 6. 根据设计经验，经济的柱网尺寸为58m，次梁的经济跨度为46m，单向板的经济跨度则是1.72.5m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m。（ ） 7. 对单向板肋梁楼盖的板，可沿板长跨方向取出1m宽的板带作为计算单元，代表整个板的受力状态。（ ） 8. 由于无梁楼盖是高级超静定结构，而其内力的大小是按其刚度的大小进行分配，故柱上板带的弯矩值比跨中板带的弯矩的绝对值大。（ ） 9. 求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔
3、两跨布置活荷载。（ ） 10. 钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是某个截面的“屈服”（出现塑性铰），而是形成几何可变体系。（ ） 二、选择题 1钢筋混凝土塑性铰与普通铰的区别是（ D）。 A塑性铰可任意转动，普通铰只能单向转动 B塑性铰转动幅度受限制，但可任意转动 C塑性铰转动幅度受限制，其塑性区域为无限大 1 2013年新城电大土木专业混凝土结构设计形成性考核册作业1-4 D塑性铰只能单向转动，且能承受定值的弯矩 2按弹性理论计算钢筋混凝土连续板、次梁内力时，采用折算荷载的原因是（A ）。 A简化计算，修正忽略抗扭刚度的误差 B考虑在计算简图中取支座中点间距为跨长 C考虑板和次梁荷载的随
4、机性 D考虑板和次梁施工尺寸的误差 3如图所示的四种受弯构件的正截面，（A ）种截面的塑性转动能力最大。 A 400 C 40 4按塑性内力重分布考虑，钢筋混凝土连续梁的破坏标志是（B ）。 A某截面钢筋屈服 B整个梁成为可变体系 D某截面出现裂缝 混凝土 400 C15 B C20 C出现第一个塑性铰 5在钢筋混凝土连续梁活荷载的不利布置中，若求支座的最大剪力，则其活荷载的正确布置方法是（B ）。 A在该支座的右跨布置活荷载，然后隔跨布置 B在该支座的相邻两跨布置活荷载，然后隔跨布置 C在该支座的左跨布置活荷载，然后隔跨布置 6按弹性理论计算钢筋混凝土连续板内力时，采用换算荷载的原因是（A
5、）。 A考虑次梁抗扭刚度的影响 B考虑塑性内力重分布的有利影响 C考虑板和次梁的荷载有可能比理论荷载大 2 2013年新城电大土木专业混凝土结构设计形成性考核册作业1-4 D考虑板在极限状态下形成拱的推力的影响 7如下四个简图中，（ D）图可考虑塑性内力重分布。 A B 8. 计算现浇单向板肋梁楼盖，板和次梁可采用折算荷载来计算，这是考虑：（B ）。 A. 在板的长跨方向也能传递一部分荷载 B. 塑性内力重分布的有利影响 C. 支座的弹性转动约束 D. 出现活载最不利布置的可能性较小 9. 四跨连续梁，为使第三跨跨中出现最大正弯矩，活荷载应布置在：（ C）。 A. 1、2、4跨 B. 1、2、
6、3跨 C. 1、3跨 D. 2、3跨 10. 整体现浇肋梁楼盖中的单向板，中间区格的弯矩可折减20%，主要是考虑：（ A）。 A. 板内存在的拱作用 B. 板的安全度较高，可进行折减 C. 板上活载满布的可能性较小 D. 板上荷载实际上也向长跨方向传递了一部分 三、简答题 1四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时如何近似判断其为单向板还是双向板？ 答：四边支承的肋形楼盖为简化计算，设计时近似判断其为： l2/l13时，板上荷载沿短方向传递，板基本上沿短边方向工作，故称为单向板，由单向板组成的肋形楼盖称为单向板肋形楼盖； l2/l12时，板上荷载沿两个方向传递，称为双向板，由双向板组成的肋形楼盖称
7、为双向板肋形楼盖。 2<l2/l1<3时，板仍显示出一定程度的双向受力特征，宜按双向板进行设计。 值得注意的是，上述分析只适用于四边支承板。如果板仅是两对边支承或是单边嵌固的悬臂板，则无论板平面两个方向的长度如何，板上全部荷载均单向传递，属于单向板。 2现浇楼盖的设计步骤如何？ 答：现浇楼盖的设计步骤： （1）结构布置：根据建筑平面和墙体布置，确定柱网和梁系尺寸。 （2）结构计算：首先根据建筑使用功能确定楼盖上作用的荷载；计算简图；根据不同的楼盖类型，分别计算板梁的内力；根据板、梁的弯矩计算各截面配筋，根据剪力计算梁的箍筋或弯起筋；其中内力计算是主要内容，而截面配筋计算与简支梁基本
8、相同。 （3）根据计算和构造要求绘制施工图。 3简述单向板肋形楼盖进行结构布置的原则。 3 C D 2013年新城电大土木专业混凝土结构设计形成性考核册作业1-4 答：进行结构布置时，应综合考虑建筑功能、使用要求、造价及施工条件等，来合理确定柱网和梁格布置。其布置原则如下： （1）使用要求， 一般来讲，梁格布置应力求规整，梁系尽可能连续贯通，梁的截面尺寸尽可能统一，这样不仅美观，而且便于设计和施工。但是，当楼面上需设较重的机器设备、悬吊装置或隔断墙时，为了避免楼板直接承受较大的集中荷载或线荷载，应在楼盖相应位置布置承重梁；如果楼板上开有较大洞口时，应沿洞口周围布置小梁。 （2）经济考虑 ，根据
9、设计经验，经济的柱网尺寸为58m，次梁的经济跨度为46m，单向板的经济跨度则是1.72.5m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m。 （3）在混合结构中，（主次）梁的支承点应避开门窗洞口，否则，应增设钢筋混凝土过梁。 （4）为增强建筑物的侧向刚度，主梁宜沿建筑物横向布置。 4各截面活荷载最不利布置的原则如何？ 答：各截面活荷载最不利布置的原则： a求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔一跨布置活荷载； b求某跨跨内最大负弯矩（即最小弯矩），应在两邻跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载； c求某支座截面的最大负弯矩，应在其左右两跨布置活荷载，然后两边每隔一跨布置活荷载； d求某
10、支座左、右截面的最大剪力，应在其左右两跨布置活荷载，然后两侧每隔一跨布置活荷载。 5弯矩包络图与剪力包络图的作用如何？ 答：弯矩包络图是计算和布置纵筋的依据，剪力包络图是计算横向钢筋的依据。 6为什么要采用考虑塑性内力重分布的计算方法？ 答：在进行钢筋混凝土连续梁、板设计时，如果采用上述弹性理论计算的内力包络图来选择构件截面及配筋，显然是偏于安全的。因为这种计算理论的依据是，当构件任一截面达到极限承载力时，即认为整个构件达到承载能力极限状态。这种理论对于脆性材料结构和塑性材料的静定结构来说是基本符合的，但是对具有一定塑性的超静定连续梁、板来说，就不完全正确，因为当这种构件某截面的受拉钢筋达到屈
11、服进入第阶段，只要整个结构是几何不变的，它就仍有一定的承载力，仍然可以继续加载。只不过在其加载的全过程中，由于材料的塑性性质，各截面间内力的分布规律会发生变化，这种情况就是内力重分布现象。 7塑性铰与理想铰的区别有哪些？ 答：塑性铰与理想铰的区别： （1）塑性铰是单向铰，仅能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴产生有限的转动；而理想铰能沿任意方向不受限制地自由转动。 （2）塑性铰能承受一定的弯矩，即截面 “屈服”时的极限弯矩MuMy；而理想铰不能承受任何弯矩。 （3）塑性铰有一定长度；而理想铰集中于一点。 8按内力塑性重分布计算钢筋混凝土超静定结构时，应遵循那哪些基本原则？ 答：按内力塑性重分布
12、计算钢筋混凝土超静定结构时，应遵循下列基本原则： （1）受力钢材宜采用HRB335级和HRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20C45的范围内； （2）弯矩调幅不宜过大，应控制调整后的截面极限弯矩M调不小于弹性理论计算弯矩Me的75%，即M调0.75M弹。 调幅值愈大，该截面形成塑性铰就越早。为了防止因调幅值过大，使构件过早的出现裂缝和产生过大的挠度而影响正常使用。因此根据试验研究，应控制下调的幅度不大于25%。 4 2013年新城电大土木专业混凝土结构设计形成性考核册作业1-4 （3）调幅截面的相对受压区高度不应超过0.35，也不宜小于0.10；如果截面配有受压钢筋，在计算时，可考虑受
13、压钢筋的作用。 调幅越大要求截面具有的塑性转动能力也越大。而对截面几何特征一定的钢筋混疑土梁来说，其塑性铰的转动能力主要与配筋率有关随受拉纵筋配筋率的提高而降低。而配筋率可由混凝土受压区高度x反映，对于单筋矩形截面受弯构件， 。因此，值直接与转动能力有关。>b为超筋梁，受压区混凝土先压坏，不会形成塑性铰，在塑性设计中应避免使用；<b为适筋梁，可以形成塑性铰。值越小，塑性铰的转动能力越大。因此，为了保证在调幅截面能形成塑性铰，并具有足够的转动能力，要相应地限制配筋率，或含钢特征值。试验表明，当 时，截面的塑性转动能力一般能满足调幅25的要求。 （4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条
14、件： 连续梁、板各跨两支座弯矩的平均值加跨中弯矩，不得小于该跨简支梁跨中弯矩的1.02倍，即（MAMB）/2Ml1.02M0；同时，支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的1/3。 （5）构件在内力塑性重分布的过程中不发生其他脆性破坏，如斜截面受剪破坏，锚固破坏等，这是保证内力塑性充分重分布的必要条件。 为此，应将按规范中斜截面受剪承载力计算所需的箍筋面积增大20%。增大的区段为：当为集中荷载时，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；当为均布荷载时，取距支座边为1.05h0的区段。同时，配置的受剪箍筋svAsv /bs > 0.3 ft/ fyv ，以减少构件斜拉破坏的可能性。 四、计算题 1. 已知：受均布荷载作用的某2跨连续钢筋混凝土梁，各跨的计算跨度均为4m，梁的截面尺寸，截面有效高度h0=460mm，采用C25混凝土 （
