第一篇:土木工程毕业答辩典型问题
毕业答辩典型问题
(1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用?(2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?
(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法 为什么?(4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行?(5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? <6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现?(7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制?(8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题?(9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算?(10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定?(11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现?(12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算?(13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合?(14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减?(15)楼梯梁板配筋有何特点?(16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么?(17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定?(18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素?(19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降?(20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系? 1.框架体系布置方法有几种? 2.抗侧力结构为什么要求三心(质量中心、刚度中心和水平荷载中心)合一? 3.抗震区女儿墙在构造上有何要求? 4.保证楼面整体性的措施有哪些? 5.地震作用与竖向荷载组合时 楼面活荷载如何取?
6.在可变荷载参加组合时 为什么要考虑荷载组合系数?
7.现浇楼盖的框架属于双向承重方案
其荷载计算单元如何取? 计算简图整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化? 13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法?为什么? 14.连续梁最不利活荷载的组合应怎样考虑? 15.不设抗震墙的框架结构
柱子的纵向总配筋率有何规定?为何角柱比中柱配筋率要大? 16.框架梁、柱的箍筋设置有何要求? 16.塑性铰与普通铰有何区别?
17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性?如何防止受压区混凝土脆性破坏?
18.何谓节点的延性系数μ?为什么要使框架节点有足够的延性保证?可采取哪些措施? 19.框架混凝土强度等级如何选定? 20.什么是结构体系的延性系数?如何保证延性要求?什么是结构影响系数? 21.计算纵向框架内力时
何时可以不考虑风荷载作用? 22.框架梁、柱设计时 一般控制断面在何处?
23.建筑结构水平位移的限制如何? 24.什么叫短柱?如果结构出现短柱 如何处理?
25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算?
26.为什么要进行框架柱的轴压比验算?如何验算? 27.框架梁端弯矩为什么要调幅?梁端和跨中如何调幅? 28.框架按“强柱弱梁”的原则进行设计
其基本概念是什么?为此可采取哪些措施? 29.框架柱的失稳影响如何在设计中考虑? 30.边框架顶节点有何特别要求? 31.框架梁的设计中
如何考虑反弯点转移的影响?
32.如何选定框架梁柱的截面尺寸? 33.地震作用下
框架截面强度有什么变化?如何处理? 34.框架柱的最小配筋率ρmin如何确定 为什么?
35.为什么要考虑刚度折减系数?
36.框架梁截面惯性矩增大系数如何考虑? 37.填充墙对框架的影响在设计中如何考虑? 38.框架梁柱在截面设计中应如何进行内力组合? 39.多层框架房屋的基础主要有哪几种类型?
40.用“倒梁法”计算柱下条形基础的基本假定是什么?对计算结果有什么影响?应如何处理?
41.柱下单独基础要进行哪些方面的设计? 42.联合基础与单独基础受力有何不同?
43.地震震级和地震烈度有什么不同?基本烈度(设防烈度)和设计烈度有什么不同? 44.何谓小震(多遇地震)和大震(罕遇地震)?何谓近震和远震? 45.“三水准、二阶段”的抗震设计思想的内容及方法? 46.卓越周期是什么?考虑它有何意义? 47.用反应谱理论计算地震作用时
与哪些因素有关?结构整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化? 48.抗震设计中
为什么承载力R要除以地震调整系数γRE? 49.房屋抗震设防的原则是什么?
50.楼梯平台梁如何搁置在框架砌块填充墙上?
51.钢筋混凝土楼梯(板式、梁式、三折梁式)构造如何?计算简图?
52.雨篷结构设计要求? 53.框架结构中 梁上的板逢(预制板接逢)处开裂如何防治? 54.对于普通钢筋混凝土框架结构 能用高强钢筋吗?
55.框架结构的标高如何标定? 56.结构平面布置和竖向布置时 为什么要控制建筑的高宽比?
57.如何使得初步确定的框架梁柱截面尺寸尽可能接近实际需要? 58.框架设计遵循哪些原则? 59.框架梁、柱配筋时
如何处理纵、横框架计算结果?
60.悬挑板转角处的配筋有何特点?悬挑板与雨篷板的配筋有何不同? 61.现浇主次梁与井字梁有何区别?
62.荷载的各种值的含义及它们的相互关系?
63.钢筋混凝土材料和一般弹性材料的受弯变形性能有何不同? 64.在钢筋混凝土连续次梁和板的内力计算中
为什么要采用折算荷载?而主梁内力计算中不考虑? 65.如何将楼面荷载转化为框架计算简图中的荷载? 66.长期荷载与短期荷载?
67.连续双向板的弯矩计算应注意哪些问题? 68.楼板上布置隔墙时 如何考虑楼面荷载?
69.如何在设计中预防钢筋混凝土肋形板面产生裂缝? 70.基础埋深应如何计取? 71.十字形基础交叉处
计算基础时如何计取基础所受荷载? 72.建筑体型与抗震?
73.楼梯及电梯的结构布置对结构抗震的影响?
74.为什么在普通钢筋混凝土框架结构中不宜采用高强度钢筋?
75.柱下十字交叉钢筋混凝土条形基础中如何进行荷载分配及内力简化计算? 76.两柱联合基础设计中应注意哪些问题? 77.内力组合方法?
78.什么是结构功能的极限状态? 79.双向板的荷载如何支承梁上传递? 80.基础配筋有几种 各起到什么作用? 81.框架受有哪些荷载 它们如何作用到框架上的?
毕业设计是大、中专学生专业学习的总结性作业 是大、中专学校教学计划中一个十分重要的教学环节 也是学生作为专业工作者独立工作的开始
通过毕业设计让学生所学各门课程的知识系统化 有利于学生领会掌握
同时学会综合运用所学知识、查阅资料、分析计算、撰写技术文件和进行科学研究等许多在实际工作中常用的东西
但是学生们在第一次着手实际工作时 在重多纷繁的资料中 往往不知从何下手
如何有效、简捷明了地运用身边的资料;更有许多学校缺乏能提供给学生使用的资料 使得这项十分重要的教学环节并没有真正有效成功地实施 为了适应大中专土木建筑工程专业毕业设计教学工作的需要 和学生更有收获地圆满完成学业
以及为广大中初级土建工程技术人员系统地理解和综合运用现行规范标准 作者结合在大学多年的教学实践 编写了这本小册子
窃望能解惑一二于未通达者
毕业设计要达到什么目的呢?
首先
应培养学生的独立工作能力 包括运用规范、手册的能力 查阅资料的能力
综合分析能力和运算能力
国家颁布的建筑工程有关规范、标准以及各地地方政府发布的规定数以百计 各类规范又相互关联、搭接和重叠 重多手册良莠不齐
在使用它们时如何做到既不遗漏又不错用而造成矛盾、即准确又明了 尤其是在毕业设计教学过程中对教学双方 确是一个困扰着的问题
作者试图通过对常用的建筑设计、结构计算和结构构造所需要遵守的规范、标准和规定 进行综合考虑 给出大量相关框图
使读者能在短时间内跨过这个门槛
训练查阅资料的能力
先决条件是要给学生提供丰富的资料 但事实上
一些规模较小的学校尚无力满足这一基本要求 特别是各类电大、函授学校根本不可能为学生提供 鉴于此
作者根据自己占有的和多方网罗来的资料进行分析归纳整理 在此一并奉献给读者朋友们 以期不为徒劳
综合分析问题的能力
基于扎实的理论基础和准确清晰的概念掌握之上
往往一些实际工作中常用的概念、原理理论在学校各自分工的专业课中并不直接提出 而是综合各专业课的基础上的提高
因此多数学生在毕业设计中遇到它们时感到吃力 这就更谈不上综合灵活地运用它们了
今天的各级各类工程学校
通常是让学生通过学习基本构件及其有关的设计、施工要点来学会工程知识 学生并不知道怎样把各部分结合起来整体地工作 因为学生学习的模式中
缺乏与总体系目标有关的基本知识 侧重在部分而不是总的体系
学生学不到在各种总体问题中如何应用他们的专门知识
就使得许多学生可能特别擅长于解决明确交给他们的预先决定的问题 而不能分析一组复杂的问题 区别基本的与细节的问题
并形成一个分阶段的步骤来处理
另外 在实际工作中
虽然大功能计算机和高效率结构分析程序已经具备 但一个结构工程师应具有对结构体系和性能有正确了解 这将有利于对一个任意建筑所适用的结构进行识别和分析
在实际工作中经常是花在结构概念上(如选择一个基本牢靠和经济的结构体系)的时间过少 而花在细节分析(如计算应力与变形)的时间则太多
因此
作者根据多年的教学实践 对可能遇到的一系列问题 从解释概念入手、分析为主 力求做到准确生动、浅显易懂 简略了一些深层次的探讨
其次
应培养学生的书面和口头表达能力
毕业设计是培养学生从事科研能力和书面表达能力的有效途径 在许多学校的毕业设计教学中
只重视计算结果的正确性、绘图的准确清晰性 而往往忽视了编写技术文件的训练 因而学生也就很少得到这方面的指导
笔者认为学生首先应自己动手编写设计说明书的提纲 以锻练学生组织素材的能力;经过指导教师的审查 对不足之处反复修改加工
再行整理抄正;最后达到文字简练、条理清晰、内容全面、字迹工整 笔者在后面提供了一些具体要求和标准 供读者参考
毕业设计应是一个怎样的教与学的过程呢?
作为一个重要的教学环节
毕业设计必然存在一个教与学的过程和关系问题 毕业设计应该是学生独立进行工作 教师辅助指导的过程 整个过程中
学生应基本上独立面对课题 有条理地分析工程条件 制定可行的工作计划、步骤
有针对性地收集必要的工程原始数据
查找相关的规范标准及有用的已完成的类似工程资料和参考技术数据;然后按计划独立进行数据工作
学生解决不了的问题
指导教师可提供解决问题的思路 介绍相关的参考资料
提供实践经验;然后仍然应由学生自己去分析、判断和寻找解决问题的具体方法 最后使问题得到解决 教师不能代作决定 代为处理
而要在指导过程中鼓励学生提出自己的观点和方法 善于发现和正确对待创造型学生
这本小册子如能成为您书桌上时常随手翻看的有用之物 将是笔者得到的最大褒奖
1.建筑设计部分
(1)确定建筑方案应考虑哪些因素?你设计中是怎样考虑的?(2)楼梯设置有何重要性?应满足哪些要求?(3)建筑防火设计应遵循哪些原则?设置防火分区有何作用?(4)建筑设计有哪些主要技术指标?怎样计算?(5)电梯布置有哪些要求?对结构方案可能产生哪些影响?(6)判别建筑方案优劣应考虑哪些因素?(7)建筑平面设计应考虑哪些要求?分为几个基本部分?(8)水平交通和竖向交通有何不同特征 设计中怎样考虑?(9)电梯井道尺寸如何确定?(10)建筑平面组合设计主要解决什么问题?有何主要作用?(11)剖面设计应考虑哪些要求?与平面设计有何关系?(12)建筑物理设计包括哪些方面?应注意哪些问题?(13)怎样体现建筑节能环保要求?建筑材料选用时怎样考虑地区差别的影响?(14)房屋排水设计应满足哪些要求?(15)建筑构造有何主要作用?几类典型重要构造有何特点?(16)居住建筑与公共建筑方案设计有何主要区别?(17)建筑设备配置对建筑设计有何影响?设计中怎样考虑?(18)建筑方案设计时如何兼顾结构设计和其他工种设计?(19)建筑施工图有何主要作用?绘制时应注意哪些问题?(20)楼地面与屋面构造各有何特点?设计时应考虑哪些因素?
2.结构设计部分
(1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用?(2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?
(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法 为什么?(4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行?(5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? <6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现?(7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制?(8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题?(9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算?(10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定?(11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现?(12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算?(13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合?(14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减?(15)楼梯梁板配筋有何特点?(16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么?(17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定?(18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素?(19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降?(20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1.框架体系布置方法有几种?
按照承重框架的布置方向 框架体系的结构布置可分为三种: ①.横向承重框架:
主梁沿房屋横向布置 连系梁、次梁或板沿纵向布置
结构的主要荷载由横向框架承担 故一般只需对横向框架进行分析计算
横向框架一般为刚接 纵向做成刚接或铰接 它横向刚度较大
适用于开间较固定的房屋 但使房内净空有所减小
②.纵向承重框架:
主梁沿房屋纵向布置 连系梁、次梁或板沿横向布置
结构的主要荷载由纵向框架承担 故一般只需对纵向框架进行分析计算 此时连系梁高度小 空间利用较好
对地基较差的狭长房屋也有利
它横向刚度较差
房屋较高时应设横向抗风结构 如剪力墙等
但横向剪力墙与楼板不宜连成整体 地震区不宜采用
③.纵、横向承重框架:
两个方向均按承重空间布置 框架柱为双向偏心受压构件 常采用现浇双向板或井字梁楼面 有利于抗震
纵横两个方向均应按框架进行结构计算 但当纵向框架梁柱线刚度比大于3 且纵向柱列较多时
纵向框架梁可近似按连续梁计算
相应地横向框架也可近似按单向偏心受压构件计算 但应注意角柱双向偏心受压的受力特点
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2.抗侧力结构为什么要求三心(质量中心、刚度中心和水平荷载中心)合一?
一般情况下
风力或地震力在建筑物上的分布是比较均匀的 其合力作用线往往在建筑物的中部
①.建筑物的安排应有利于抗侧力结构的均匀布置使抗侧力结构的刚度中心接近于水平荷载的合力作用线(即建筑物平面的刚度中心接近其质量中心)以减小水平荷载作用下产生的扭矩
否则建筑物就会绕通过刚度中心的垂直轴线扭转 致使抗侧力结构处于更复杂的受力状态
结构刚度相差悬殊时 水平力按刚度分配后
刚、柔两部分之间会产生较大水平力差异 并在它们之间出现剪力和弯矩 结构受力更复杂
②.由于偏心分布的质量引起的几何中心与质心的偏离(即水平荷载合力与抵抗剪力的合力之间在平面存在偏心时)也可能引起扭转
因为质量偏心分布 地震作用也将是偏心的 因为仅仅由于质量的存在 地震才对结构产生荷载
且荷载数值直接与质量的数值成正比
③.建筑质量重心与支承体系中心不重合 形成倾覆力矩
由于建筑立面的非对 由于支撑体系的非对 由于恒荷作用重心及支撑
称性产生的偏心 称性产生的偏心 体系中心不重合产生偏心
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3.抗震区女儿墙在构造上有何要求?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4.保证楼面整体性的措施有哪些? ①.板间灌缝:
一般采用细石混凝土密实灌缝
混凝土强度等级不低于预制板的混凝土强度等级
一般用C20细石混凝土;缝隙上口一般以5mm为宜;楼板边做成凹槽 与后浇混凝土互相咬合 增加抗剪能力
②.板缝加筋:
多用于抗震设防区或楼面上有较大震动设备时
在板缝中放置钢筋网片、跨过横梁
对加强楼盖的抗震性能(板间混凝土的抗震能力和使预制板具有连续性)有很大作用
③.板面做现浇层:
现浇层的混凝土等级不低于C20 厚度不低于35mm 双向钢筋网θ4--θ6 间距不大于250mm 它通过粘结力与空心板、板缝、梁共同工作; 同时它的双向钢筋应与板缝、梁、周边框架的纵横梁等抗侧力构件有效锚固 以保证使楼板有效地传递水平荷载
工业厂房一般均做现浇层
民用房屋─┬有抗震要求 ─┐ ┌设计烈度为9度时 每层均做现浇层;
│但刚度分布不均┴─┼设计烈度为8度时 每隔一层做现浇层;
│ └设计烈度为7度时 每隔二层做现浇层
├有抗震要求 刚度分布均匀
│ 且抗侧力结构间距不超过6m─┬可每隔三层
└无抗震要求
且刚度分布不均匀 ──┘做现浇层
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5.地震作用与竖向荷载组合时 楼面活荷载如何取?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6.在可变荷载参加组合时 为什么要考虑荷载组合系数?
框架构件的内力
往往在几种不同类别的荷载同时作用时达到最大 我们就要把它们组合起来考虑综合效应
但参加组合的荷载们同时达到各自最大值的可能性几乎不存在 因此
在组合荷载时
我们有必要对某些可变荷载值进行折减 而不变荷载一般始终以不变值作用在结构上 其值就不能折减
在计算各种荷载引起的结构最不利内力的组合时 可将有风荷载出现的可变荷载值适当降低 即乘以小于1的组合系数 来实现折减的目的
如:恒荷载+0.85(活荷载+风荷载)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 7.现浇楼盖的框架属于双向承重方案 其荷载计算单元如何取? 计算简图如体刚度变化会引起地震作用产生什么变化?
作用在结构上的地震作用
是由于质量体系受到地面加速度而引起的内部惯性力
它取决于几方面的因素:受震源及其向建筑物传播情况所决定的地面运动之强度和特性;诸如振型、振动周期及阻尼特性等的建筑物的动力特性;建筑物整体的质量或构件的质量
①.反应谱理论:根据弹性力学分析
找出单质点结构体系在地震作用下
最大的动力反应(如最大的位移、最大速度、最大加速度)与结构体系自振周期的函数关系
以阻尼比(阻尼与临界阻尼之比C/Ccr)δ为参数 在任意给定的地震波下
作出自振周期T与最大反应的关系曲线族 即地震反应谱
取最有代表性的平均曲线作为设计的依据 称标准反应谱
反应谱曲线影响的因素很多
主要有场地条件、震级及离震中的距离
结构阻尼主要与结构形式、材料性能和节点刚度有关
一般结构的阻尼比在0.01~0.1之间标准加速度反应谱取δ=0.05后 得设计反应谱(如图)
有了设计 柱端的最小及最大轴向力配合成反应谱 就可求得单自由度体系质点上作用的水平地震作用的标准值
②.结构刚度(1/δ)增大
结构自振周期(T=2π√mδ)减小、地震影响系数α增大
结构刚度较大(Tg<T≤3.0)时 刚度越大(T↓)、土越软(Tg↑)
则α=(Tg/T)0.9αmax↑──┐ 结构刚度较小(0≤T<0.1)时 刚度越小(T↑)、土不产生影响 ├F=αG↑
则α=(0.45+5.5T)αmax↑───┘
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_ 13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法?为什么?
①.竖向荷载作用下的内力近似计算:
可采用分层法(用结构力学的弯矩分配法计算梁柱端弯矩 故又称二次分配法)
此法适用于节点梁柱线刚度比大于等于3 且结构与荷载沿高度比较均匀的多层框架
假定:
⑴.在竖向荷载作用下 多层多跨框架的侧移忽略不计 这是因为:在竖向荷载作用下
侧移实际上对内力(尤其对设计起控制作用的内力)影响比较小
⑵.不考虑上、下层荷载的相互影响
即每层梁上的竖向荷载对其他各层梁的影响忽略不计 这是因为:不考虑侧移后
受荷构件的弯矩通过分配和传递 逐渐向上下左右衰减
在通常的梁线刚度大于柱线刚度的情况下 衰减得更快
计算步骤及注意事项:
⑴.画出框架计算简图(标明荷载、轴线尺寸)
⑵.计算梁柱的线刚度 i=EI/l.除底层柱外其余柱远端均为弹性约束端(有转角)为减小计算误差
在计算这些柱的抗弯刚度时可取为0.9i(即取固端的i与铰支的0.75i之平均值)而相应的传递系数也改为1/3(底层柱仍为1/2)
⑶.计算各节点处的弯矩分配系数
第jk杆:μjk=ijk/Σi.Σi--与该节点连接的各杆i之和
⑷.将框架分层 每层为一计算单元
每个计算单元由本层横梁和相连的上下柱组成 柱远端为固定端
荷 载仅为本层梁上所有的荷载
⑸.用弯矩分配法
分别计算从上至下各计算单元的杆端弯矩
计算可从不平衡弯矩较大的节点开始 分配两轮即可满足计算要求
⑹.将各计算单元杆端弯矩对应叠加 可得原框架的近似弯矩图
单元梁弯矩即为框架梁弯矩;上下两单元的单元柱弯矩 按对应柱端 叠加 可得框架柱弯矩
⑺.如框架节点弯矩不平衡值较大 可在本节点再分配一次 但不传递
⑻.按静力平衡条件 绘出框架的其他内力图
1).梁端剪力:截取整梁为计算单元 梁上保持原有荷载
梁端作用有 框架弯矩图中的梁端弯矩 对梁端取矩 可列出平衡方程 即可求出梁端剪力
2).梁跨内弯矩:可根据1).中的计算单元 对计算截面取矩
列出平衡 方程 即可求出梁内任意截面的弯矩
3).柱的轴力:逐层叠加柱内的竖向荷载、柱自重、梁端剪力 可得各 柱的轴力
图见张洪学《钢筋混凝土结构概念计算与设计》P242.②.水平荷载作用下的内力近似计算:
⑴.反弯点法:
适用于各层结构比较均匀
节点梁柱线刚度比≥5(节点转角可以忽略不计
横梁可以看成线刚度无限大的刚性梁)的多层框架 多用于少层框架结构 因
为这时柱的截面较小 易满足梁柱线刚度比的要求 假定:
1).在进行各柱间的剪力分配时 认为梁与柱的线刚度比无限大
2).在确定各柱的反弯点位置时 认为除底层柱以外的其余各层柱 受力后上下两端的转角相等
且与此柱相邻的各杆杆端转角相同(即反弯点在柱高的中点处)
反弯点的特点:柱的弹性曲线在该点改变凹凸方向 曲率为零
弯矩在该点等于零
如果设想在结构计算简图的这一截面上加上一个铰 显然不会改变原框架的变形和受力特点
3).梁端弯矩可由节点平衡条件求出
图见张洪学《钢筋混凝土结构概念计算与设计》P244
计算步骤及注意事项:
1).求出柱的侧移刚度D:(又称抗剪刚度、刚度特征值、抗推刚度)
侧移刚度就是使柱产生单位水平位移所需施加的水平力
12ijk Djk---第j层第k个柱子的侧移刚度.Djk =─── ijk---第j层第k个柱子的线刚度.hjk hjk---第j层第k个柱子的高度.2).求剪力分配系数:
Djk εjk---第j层第k个柱子的分配系数.εjk =─── ΣDjk---第j层柱子的分配系数之和.ΣDjk 3).将外荷载产生的楼层剪力ΣP(即计算层以上所有水平荷载总和)分配 各柱
得到计算层第k柱的剪力: Vk =εjk ΣP.作用于反弯点处
4).求出各层柱的反弯点的高度y:(柱脚到反弯点的距离)
对底层柱(柱脚固定):y=0.6h 或y=2/3*h.到 对其他层各柱:y=0.5h.5).求出柱端弯矩: M柱上端 =Vjk yj M柱下端 =Vjk(h-y).6).由节点平衡条件(节点上下柱端弯矩之和应等于节点左右梁端弯矩之 和)
求得梁端弯矩;再按节点各梁端的刚度比例将该梁端弯矩分配给各梁端(依据节点各杆件转角相等的变形协调条件)
7).将梁左右端弯矩之和除以梁跨 可得梁的剪力
8).从上到下
逐层叠加柱内的竖向荷载、柱自重、梁端剪力 可得各柱的轴力
⑵.改进反弯点法(D值法):
适用于用反弯点计算误差较大的情况(当柱线刚度大 上下层的层高变化大
上下层梁的线刚度变化大时)
它考虑了抗剪节点转动的影响和反弯点位置的变化
这种方法只是对反弯点法中的柱侧移刚度和反弯点高度进行修正 其余计算与反弯点法完全相同
12ic αc---αc<1 反映由于节点的转动降低了柱的抗侧移能 D=αc─── 力(节点转动取决于梁的约束刚度)h2 y=(y0+y1+y2+y3)h.反弯点位置取决于柱上下两端转角 当上端转
角大于下端转角时 反弯点偏于柱下端;反之
偏于柱上端
③.迭代法:
可用于竖向及水平荷载作用下的各种情况
计算过程和注意事项:
⑴.计算各杆的固端弯矩 写在杆端处 MFA=-MFB=-ql2 /12.⑵.计算各杆节点的不平衡力矩 写在内圆内
ΣMF=MF1+MF2+MF3+MF4.(该节点所有构件的固端弯矩的代数和)
⑶.当有水平力作用时 计算楼层力矩
Mr=2/3*(Qsr-ΣQFjk)hr.(同层中柱高相同时)
其中:Qsr---第r层柱顶以上所有水平外力之和 以向右为正
QFjk---受荷柱柱顶固端剪力
QFjk=-ql/2.(作用有均布荷载q时)
⑷.计算转角弯矩分配系数μjk和侧移弯矩分配系数γjk
ijk μjk=─── ijk---第j节点上各杆的线刚度
Σijk.3αjkijk ijk---第r层各柱的线刚度
γjk=─────── αjk=hr/hjk.(第r层各柱高相同时 αjk=1)
4Σ(αjk2ijk).μjk注在内、外圆间的相应位置;
γjk注在相应柱的左边
⑸.交替迭代计算各杆的转角弯矩和侧移弯矩:
┌迭代侧移弯矩时:
│ 由于Mr远大于ΣMFjk 故应先迭代M“jk后迭代M'jk;
│ 若Mr小于ΣMFjk 也可先迭代M'jk 但在第一轮计算时必须先假定 │M”为零 注意
如果抗剪无侧移 则M“jk≡0
│ M”jk=-γ(Mr+ΣM'jk+ΣM'kj)│ │ └───┴─第r层各柱上、下端的转角弯矩
│ └─第r层的楼层弯矩
└迭代转角弯矩时:
M'jk=-μjk(ΣMFjk+1/2ΣM'kj+ΣM“jk).节点不平衡弯矩─┘ │ └第j层各柱侧移弯矩 第一轮计算时 假定
│ M”为零
└第j层各杆远端传递来的弯矩
⑹.计算各杆的最后杆端弯矩:
在迭代结束后的最终M'jk和M“jk下面画一横线
并将各杆最后的远端弯 矩的1/2写在其下(即远端弯矩的传递值)再将柱最终M”jk写在相应柱的更下面
Mjk=MFjk+M'jk+1/2M'kj+M“jk.│ │ │ └─柱的最终侧移弯矩
│ └───┴─迭代最后一轮后的最终近端和远端弯矩
└──杆端的原固端弯矩
⑺.根据杆件静力平衡条件可求出剪力和轴力
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 14.连续梁最不利活荷载的组合应怎样考虑?
①.求某跨跨内最大正弯矩时:
在该跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载(本跨布 隔跨布)
②.求某跨跨内最大负弯矩时:
在该跨不布活荷载 而在其相邻两跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载(邻跨布 隔跨布)
③.求某支座截面最大剪力时:
在支座左右两跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载(本跨布 隔跨布)
④.求某支座最大负弯矩时:
布置方法同③
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 15.不设抗震墙的框架结构
柱子的纵向总配筋率有何规定?为何角柱比中柱配筋率要大?
①.由于在抗震区
框架柱的震害多表现为受压和剪切破坏的结构脆性破坏 破坏多表现于楼层柱的上端
这主要由于下端为柱的主筋搭接部位 且该处箍筋已加密(相对地 柱上端主筋较少);个别亦由于框架柱配筋较少
因此
规范规定:框架柱纵向钢筋最小配筋率如下表
┌───────────┬──┬──┬──┬──┐
│ 抗震构造措施等级│ │ │ │ │
│柱类型 │ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ 无 │
├───────────┼──┼──┼──┼──┤
│ 中柱、边柱 │0.8%│0.7%│0.6%│0.4%│
├───────────┼──┼──┼──┼──┤
│ 角柱 │1.0%│0.9%│0.8%│0.6%│
└───────────┴──┴──┴──┴──┘
框架柱纵向钢筋总配筋率:┌有设防要求时 不宜大于3%;
│ 不得大于5%
└无设防要求时 不宜大于5%
②.角柱比中柱配筋率大的主要原因:
⑴.当整个建筑的刚度中心与水平合力中心不一致时 结构在地震或强风作用下发生扭转 角柱受扭转的影响较大
⑵.角柱只在两个方向有梁的约束
⑶.框架结构中沿两个主轴方向 梁柱一般均为刚接
则对于柱来说是承受双向弯矩 楼板荷载作用下的框架
其垂直荷载产生的弯矩是很小的
而水平荷载(尤其水平地震作用)产生的弯矩通常比垂直荷载产生的弯矩大得多 故只要在垂直荷载作用平面或地震作用方向进行单向弯曲设计
但 对边柱尤其是角柱
由于垂直荷载产生的弯矩占相当分量 且每个轴线上只有一个方向的弯矩 它无法被相抵而减小 因此必须考虑双向弯曲
要按照双向和单向弯曲进行计算比较 取其内力大者进行配筋
且应将安全 度提高30% 对一、二级抗震时的设计内力 宜乘以增大系数1.3
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 16.框架梁、柱的箍筋设置有何要求?
①.一般构造要求:
⑴.梁柱端:
⑵.节点核心区:┌─────┰─────┬─────┬──────┐
│ 设计烈度 ┃边、角柱 │ 中柱 │最小箍筋直径│
┝━━━━━╋━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━┥
│无设防要求┃θ6@150 │θ6@200 │-------│
├─────╂─────┼─────┼──────┤
│ Ⅲ级 ┃θ8@100 │θ8@150 │ θ≥6mm │
├─────╂─────┼─────┼──────┤ │ Ⅱ级 ┃θ8@100 │θ8@100 │ θ≥8mm │
├─────╂─────┼─────┼──────┤
│ Ⅰ级 ┃θ10@100 │θ10@100 │ θ≥10mm │
└─────┸─────┴─────┴──────┘
②.有抗震设防要求时:
⑴.梁中箍筋:
1).梁端及可能发生纵向筋屈服的区段:
┌────┰───┬──────────┬────┐
│抗震措施┃箍筋加│ 最大箍筋间距 │最小箍筋│
│ 等级 ┃密长度│(各取三者中的最小值)│ 直径 │
┝━━━━╋━━━┿━━━━━━━━━━┿━━━━┥
│ Ⅰ ┃ 2h0 │ 6d h/4 100mm │ θ10 │
│ ┃ │ │ │
│ Ⅱ ┃1.5h0 │ 8d h/4 100mm │ θ8 │
│ ┃ │ │ │
│ Ⅲ ┃1.5h0 │ 8d h/4 150mm │ θ6 │
└────┸───┴──────────┴────┘ 其中:加密长度不应小于500mm
h0---梁截面计算高度
d---纵向筋直径
2).箍筋应有135°弯钩
弯钩端头直线长度不小于箍筋直径的10倍
3).在箍筋加密区内
梁中纵向钢筋宜每隔一根用箍筋加以固定 箍筋肢 距不超过400mm
4).梁中箍筋的配筋率ρsv 不应小于下列规定:
Ⅰ级抗震等级 ρ≥0.035fc/fyv.Ⅱ级抗震等级 ρ≥0.03fc/fyv.Ⅲ级抗震等级 ρ≥0.025fc/fyv.⑵.柱中箍筋:
1).d---纵向筋直径
┌────┰───────┬────────────┬────┐
│抗震措施┃ 箍筋加密 │ 最大箍筋间距 │最小箍筋│
│ 等级 ┃ 区长度 │(各取三者中的最小值)│ 筋间距 │
┝━━━━╋━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━━┿━━━━┥
│ Ⅰ ┃取矩形截面长 │6d 截面较小边的1/5 100mm│ θ10 │
├────┨边尺寸
柱层间 ├────────────┼────┤
│ Ⅱ ┃高度1/6和 │8d 截面较小边的1/2 100mm│ θ8 │
├────┨450mm三者中的 ├────────────┼────┤
│ Ⅲ ┃最大值.│8d 截面较小边的1/2 150mm│θ6--θ8│
└────┸───────┴────────────┴────┘ 2).层高H和柱截面高h的比值(H/h)小于4时 应沿柱全长加密箍筋
间距 不应大于100mm
3).在箍筋加密区内
箍筋的配筋不应小于下表的规定:
箍筋最小体积配筋率
┌───────────┰────┬────┬───┐
│ 柱的轴压比 N/(bhfc)┃ │ │ │
│ ┃0.1--0.3│0.3--0.5│〉0.5 │
│抗震措施等级 ┃ │ │ │
┝━━━━━━━━━━━╋━━━━┿━━━━┿━━━┥
│ Ⅰ ┃ 0.8 │ 1.0 │ 1.2 │
├───────────╂────┼────┼───┤
│ Ⅱ ┃ 0.6 │ 0.75 │ 0.9 │
├───────────╂────┼────┼───│ │ Ⅲ ┃ 0.4 │ 0.5 │ 0.6 │
└───────────┸────┴────┴───┘ 4).在箍筋加密区内 箍筋的支承长度不宜大于200mm 且每隔一根纵筋都 应有两个方向的约束 箍筋应有135°弯钩
弯钩端头直线长度不小于10d(d---箍筋直径)
5).在箍筋加密区以外 箍筋配筋率ρsv的要求与梁的一样
⑶.框架节点:
1).箍筋直径不应小于柱箍筋的要求 间距不大于100mm
2).应采用封闭形式的箍筋 应有135°弯钩
弯钩端头直线长度不小于 10d
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_ 16.塑性铰与普通铰有何区别?
塑性铰 指在杆系结构中
非弹性变形集中产生的区域
在普通结构力学分析中的”铰“ 如连接绗架杆件的理想铰、梁或框架的支承铰等 都是不传递弯矩或假设为不传递弯矩的 当截面配筋率不超过最大配筋率时
受弯构件的塑性铰主要是由于受拉钢筋屈服后
构件产生较大的塑性变形使截面发生塑性转动所形成
对于超筋梁
一般破坏时钢筋尚未屈服
此时塑性铰主要是由于混凝土的塑性变形引起截面转动而形成
塑性铰与普通铰的不同之处在于:
①.塑性铰不是集中于一点
而是形成在一小段局部变形很大的区域
②.在塑性铰处 弯矩不等于零
而等于该截面所能承受的极限弯矩
当截面弯矩数值小于塑性弯矩Mp时 它可传递全部弯矩而不承受任何转动
当截面弯矩数值等于塑性弯矩Mp时 它可传递全部弯矩
并在弯矩方向承受一定限度的转动 也因此能吸收诸如地震等的能量
它不能传递数值上大于Mp的任何弯矩
③.塑性铰是单向铰
仅能沿弯矩作用方向承受一定限度的转动 它随弯矩符号的改变而消失
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性?如何防止受压区混凝土脆性破坏?
①.为保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性 梁端上部受拉钢筋的配筋率不得过高
⑴.可在梁中考虑塑性内力重分布 通常是在垂直荷载作用下 考虑支座调幅 以降低支座弯矩值 减少支座弯矩
⑵.另外
一般规定梁端上部受拉钢筋的最大配筋率(μs max)不能超过形成平衡条件时的配筋率的一半
(此处的平衡条件
指梁的受拉钢筋刚好达到屈服强度
同时最大受压边缘混凝土的压应变也刚好达到极限应变(εh=0.003)
②.为防止受压区混凝土脆性破坏 梁端必须配足够的受压筋
梁端下部钢筋的配筋率应不小于上部钢筋配筋率的50% 另外
在梁全长范围内
上、下部钢筋的配筋率均应符合μmin≥0.15%
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
18.何谓节点的延性系数μ?为什么要使框架节点有足够的延性保证?可采取哪些措施?
①.节点的延性系数μ是用于衡量节点的延性的一个指标: μ=Φu/Φy.Φu---节点破坏时 梁与柱之间夹角的变形
Φy---节点在弹性阶段结束时 梁与柱之间的夹角的变形
②.由于多层框架中
节点往往是地震破坏的主要部位 节点的受力比较复杂
应力集中现象较严重
当节点中出现计算中没有考虑到的超额应力时
节点可能发生突然的脆性破坏而造成结构的早期破坏 为避免这种情况出现 可使节点具有良好的延性
通过节点塑性变形使应力重分布 使它在受力后不致发生脆性破坏
③.一般抗震设防区的多层框架 节点的延性系数应大于4
④.可采用以下几种措施: ┌──────┬──────┬──────┐
⑴.节点的箍筋直径间距应按 │抗震措施等级│最小箍筋直径│箍筋间距 │
右表规定采用
此箍筋为横向 ┝━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥
约束箍筋
│ Ⅰ │ θ10 │≯100mm │
├──────┼──────┼──────┤ │ Ⅱ │ θ8 │≯100mm │
├──────┼──────┼──────┤
│ Ⅲ │ θ6---θ8 │≯100mm │
├──────┼──────┼──────┤
│ 无设防 │ θ6 │边角柱100mm │
│ │ │中 柱200mm │
└──────┴──────┴──────┘
⑵.节点应采用封闭箍筋 应有135°弯钩
弯钩端头直线长度不应小于10d
⑶.柱中纵向筋应贯通节点 不应在节点中截断
以免节点内钢筋过密、施工困难和混凝土粘结强度难于保证
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 19.框架混凝土强度等级如何选定?
①.抗震构造措施 ┌──┬────┰───────────┐ 对材料的要求:│ │ ┃ 抗震构造措施等级 │ │材料│使用部位┠───┬───┬───┤
│ │ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │
┝━━┿━━━━╋━━━┿━━━┿━━━┥
│ 混 │梁柱节点┃>C30 │>C20 │>C20 │
│ 凝 ├────╂───┼───┼───┤
│ 土 │ 剪力墙 ┃>C20 │>C20 │>C20 │
├──┼────╂───┴───┴───┤
│纵筋│梁、柱 ┃ Ⅱ、Ⅲ级 │
├──┼────╂───────────┤
│箍筋│梁、柱 ┃ Ⅰ、Ⅱ级 │
└──┴────┸───────────┘
②.高层框架梁柱混凝土强度等级不宜低于C25;柱的混凝土一般用C30级以上 层数多
荷载大时可用至C40 主要为避免钢筋没达到屈服以前 混凝土先达到极限应变而被压碎
致使钢筋不能充分发挥强度;另外混凝土强度等级过低 钢筋与混凝土之间的粘结强度较差 钢筋受力后容易发生滑移
③.节点区的混凝土强度等级 应不低于柱的混凝土强度等级 一般可与柱的一致
故柱的施工缝最好留在梁上皮标高处 以便柱与节点的混凝土同时浇筑
④.应控制梁、柱之间的混凝土强度等级相差不得超过C5 目前施工中常将柱的施工缝留在梁下皮标高处 节点混凝土与梁一起浇筑 此时
如果梁混凝土强度等级低于柱的太多 就会形成节点区的薄弱点 对抗震非常不利
除非施工中采取专门措施进行节点区混凝土浇筑
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 20.什么是结构体系的延性系数?如何保证延性要求?什么是结构影响系数?
①.结构体系的延性系数是衡量体系塑性变形能力的一种指标(或称延伸系数、延伸率)延性系数μ越大 地震作用降低越显著
(延性表示着结构的超弹性变形能力 而柔性表示着结构的弹性变形能力 两者应注意区分)较高的变形能力 能较好地吸收地震能量 这可从下面例子看出:
有一单质点弹塑性体系 它的荷载与位移关系如右图 图中实线为弹塑性变形过程 At为体系的屈服点
在塑性变形阶段荷载不再增加(保持Pt)而如果体系为弹性变形
在At点以后仍将沿OAt的延长线(图中虚线)发展 随着变形的发展
荷载继续增大(从Pt到P1)显然Pt<P1 说明如果体系有一定的塑性变形 则地震作用可相应降低
延性系数就是表示这种能力大小的一个指标
即结构最大容许变形与初始屈服变形的比值:μ=Δ2/Δt.②.结构影响系数则是表示考虑塑性变形后地震作用的折减率:C=Pt/P1.所以μ越大 C越小(注意
新规范中没有引进C值的概念)
③.有抗震要求的框架梁柱应具有足够的延性 钢筋混凝土结构构件的延性
是指其截面在全过程工作中承受后期变形(包括材料的塑性、应变硬化以及应变硬化阶段的变形)的能力 后期变形的始点是指钢筋开始屈服到变形曲线发生明显转折点的状态 终点是指达到承载力或下降段中承载能力下降(10~20%)后的状态
延性的重要性在于:
⑴.延性差
结构破坏时没有明显的预兆 是应该尽量避免的
⑵.后期变形能力可以作为一种安全储备
延性好的结构能适应设计中没有考虑到的诸如偶然的荷载、荷载的反复、基础的沉降、强度和收缩等意外情况
⑶.在超静定结构中 截面延性好
则塑性铰的转动能力大 整个结构的塑性重分布充分
⑷.延性好的结构
对地震或爆炸等的动力反应小些 吸收能量的能力比较大 只有考虑估计的延性
才能够正确估计动力作用和结构的变形
也就是说一个建筑物超出弹性极限后 还保有塑性抗力
使房屋可随着地震摇晃而没有任何大的破坏 这种抵抗地震的能力 不只是强度
还要求结构具有吸收能量的能力 称为延性
如果建筑物在水平方向的变位能达到基本地震时间荷载下所预计变位的几倍 而仍能保持承受垂直荷载的能力
那么它一定能吸收比时间地震更大的地震能量 如果具有这样的延性
即使建筑物发生严重的破坏 仍能避免完全倒塌
延性如果低到不能发挥影响时 若想承担同样的荷载
则必须以提高抵抗力为代价
即抵抗力要达到构件不会超越弹性极限的程度
可以说
结构每一构件的延性决定了整个结构抵抗超载的能力 因为框架结构强震下 弹性变形引起的水平位移较大 为了使框架结构有充分的变形能力
防止发生脆性性质的剪切破坏或混凝土受压破坏 需通过计算和采取必要的构造措施 保证梁柱有足够的延性
结构的延伸性与材料特性、节点构造和结构形式有关
某些材料(特别是钢材 如图)的延性好
只有在发生相当大的塑性变形后才出现破坏;而脆性材料(如混凝土)中极小的变形就会使它们立刻断裂
钢筋混凝土内的钢材能使这种材料形成相当的延性 通过延性变形吸收能量并延缓混凝土的全部破坏
即使超过弹性极限(荷载引起永久变形的点)材料在完全断裂之前仍能进一步承担荷载
构件尺寸、端部状况和连接细部也会影响延性 为使结构、构件具备必要的延性 可以从以下几个方面采取措施:
⑴.材料选用方面:
1).混凝土强度等级限制: 多高层房屋各构件混凝土最低强度等级限值
┌────────┰────────┐
│ ┃抗震构造措施等级│
│ 构 件 ┠───┬────┤
│ ┃ Ⅰ级 │Ⅱ、Ⅲ级│
┝━━━━━━━━╋━━━┿━━━━┥
│框架梁、柱、节点┃ C30 │ C20 │
├────────╂───┼────┤ │ 剪 力 墙 ┃ C20 │ C20 │
└────────┸───┴────┘ 2).钢筋种类:
不得采用硬钢等变形能力小的钢种
如冷拉钢筋、热处理钢筋、Ⅳ级热轧钢筋和各种高强钢丝
并且所用钢筋极限强度与屈服强度之比不宜小于1.25(实质上是限制了延性差的钢筋 如冷拉钢筋的使用)
以使结构构件某一部位出现塑性铰以后仍有足够的转动能力 避免钢筋过早拉断
当混凝土强度等级和配筋率相等时 结构构件的延性随着钢筋级别的提高而降低 我国生产的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的塑性性能较好 因此
结构构件的纵向受力钢筋宜选用Ⅱ、Ⅲ级钢筋 箍筋宜选用Ⅰ、Ⅱ级钢筋
3).施工:
切忌随意用较高强度钢筋代换设计中规定的钢筋 或随意增加结构中 的配筋数量
以防降低结构的延性和改变屈服强度系数沿房屋高度的分布 情况 如果必须代换时
应按钢筋拉力设计值相等的原则进行
同时应满足强屈比和超强比(钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值之比 一级抗震等级时不大于1.25 二级抗震等级时不大于1.4)的要求
以避免影响强柱弱梁、强剪弱弯等设计原则的实现
⑵.结构计算及构造方面:
1).框架柱的压应力不能太高: N N ───≤〔───〕 bhfc bhfc ┌N---竖向荷载与水平荷载(包括地震作用)共同作用下柱的轴向压力
│ 可近似估计为:┌N=(1.05~1.1)Nv.(风荷载作用或7°设防时)│ └N=(1.1~1.15)Nv.(8°设防时)
│ Nv---竖向荷载下柱的轴向力
│bh---柱的截面面积
│fc---柱混凝土的轴向抗压强度
└〔N/bhfc〕---柱轴压比限值
┌───┰────────────┬────┐
│ ┃ 抗震构造措施等级 │ 无抗震 │
│柱类别┠──┬──────┬──┤设防要求│
│ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ │
┝━━━╋━━┿━━━━━━┿━━┿━━━━┥
│边角柱┃0.60│0.65(0.70)│0.70│ 0.75 │
├───╂──┼──────┼──┼────┤
│中 柱┃0.65│ 0.70 │0.75│ 0.75 │
└───┸──┴──────┴──┴────┘
括号中数字设计成强柱弱梁的框架柱
如不满足轴压比要求时 应首先考虑加大柱截面面积
其次可提高混凝 土的强度fc 2).构造措施:
柱纵向钢筋最小配筋率:(柱截面中全部纵向筋面积之和与柱截面面 积之比)
┌──────┰──┬──┬──┬─────┐
│抗震措施等级┃Ⅰ级│Ⅱ级│Ⅲ级│无设防要求│
┝━━━━━━╋━━┿━━┿━━┿━━━━━┥
│ 中柱、边柱 ┃0.8%│0.7%│0.6%│ 0.4% │
│ ┃ │ │ │ │
│ 角 柱 ┃1.0%│0.9%│0.8%│ 0.6% │
└──────┸──┴──┴──┴─────┘
梁柱截面尺寸:
┌─框架梁的宽度不宜小于200mm和柱宽的1/2 且宜控制h/b≤4;
├─柱的截面尺寸不宜小于300mm;
├─梁的净跨与梁高之比 ─┬不宜小于4(以防发生明显的
└─柱的净高与柱截面长边之比─┘脆性剪切破坏 降低结构的延性)
框架梁、柱的配筋形式应满足各项构造规定
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_
21.计算纵向框架内力时
何时可以不考虑风荷载作用?
①.在平面尺寸中 纵向长、横向窄
房屋山墙受风面积较小;纵向框架跨数多(柱多)而刚度大
②.房屋高度低 风荷载较小
③.属于横向承重体系 主要荷由为横向框架承受
当满足以上条件时
纵向风荷载所产生的框架内力不大 可以略去不计
22.框架梁、柱设计时 一般控制断面在何处?
①.框架梁的控制断面是支座和跨内截面
⑴.支座截面处 一般产生最大负弯矩和最大剪力
水平荷载作用下此处还有可能产生正弯矩
因此也要注意组合可能出现的正弯矩(一般框架梁底受拉钢筋不截断 也不宜弯起)
梁支座截面最不利位置应是柱边处 而内力分析结果是柱直轴线位置处的内力 因此应别忘记将其换算到柱边处
M'=M-V*b/2.V'=V-tgα*b/2.α---剪力与水平线的夹角
tgα=ΔV/Δl.ΔV---在长度Δl范围内的剪力改变值
⑵.跨内截面
可能是最大正弯矩作用处
也要注意组合可能出现的负弯矩
②.框架柱的控制断面是柱的上、下端
弯矩最大值在柱的两端;
剪力和轴力通常在一层内无变化或变化很小
23.建筑结构水平位移的限制如何?
建筑结构水平位移包括两方面:房顶总水平位移Δ;
各楼层层间水平位移δ
我们对水平位移进行控制 有以下几个理由:
①.保证主要结构的安全
不因位移过大而发生结构的开裂、破坏、失稳和倾覆
②.限制δ
可尽量减少或防止非结构构件和室内装修的破坏 降低地震后的维修费用
③.限制Δ
可使在建筑内生活、工作的人们不致因位移过大而感到不舒适
建筑结构水平位移限值: H---房屋的总高; h---楼层的层高
风荷载作用下 地震荷载作用下
结构类型 δ/h限值 Δ/H限值
δ/h限值Δ/H限值
框
实心砖填充墙 1/400 1/450 1/200 1/250 架
空心砖填充墙 1/500 1/550 1/250 1/300
框架-剪力墙 1/600 1/800 1/250 1/300
高层建筑钢筋混凝土结构 在风荷载作用下:
轻质隔墙 δ/h≤1/450 Δ/H≤1/550;
砌体填充墙 δ/h≤1/500 Δ/H≤1/650
24.什么叫短柱?如果结构出现短柱 如何处理?
①.短柱就是
柱净高Hz0与平行于地震作用方向的柱截面高度hz之比小于4的柱(Hz0/hz<4)
短柱往往出现于局部错层或山坡场地中部分结构立于较短的柱子上、设备夹层、柱间有半高填充墙以形成条形窗、不适当地设置某些拉梁及楼梯间等处 框架在地震作用下 柱端的剪力一般较大 造成剪跨比较小形成短柱
短柱
对竖向荷载来说 它受到的弯曲较少 因此能承受较大的荷载 但短柱刚性较大 在侧向荷载情况下
荷载是依据抗力构件的刚度进行分配的 短而刚的柱子所”吸引“的力 可能与其强度很不相称 如图
悬臂柱刚度(柔度为pl3 /3EI)随长度的立方而变化 如果两柱的E、I相同 柱长度增加两倍
其柔性将增为8倍(23)如果它们必须作等量的挠曲
则8倍刚性的柱(短柱)将承担的荷载为另一柱的8倍
长柱一般发生弯曲破坏;短柱多发生脆性的剪切破坏
同层出现长、短柱共存时 在地震作用下
刚度大的短柱首先剪切破坏而形成逐柱破坏 短柱先于其他柱破坏 削弱了楼层的总强度 不利于框架受力
②.如果出现短柱 应验算其抗剪强度
短柱所受剪力应全部由箍筋承担 不考虑混凝土的作用 短柱延性很差
往往产生脆性剪切破坏
可能在柱的中部截面产生交叉剪切裂缝
因此要求:
⑴.箍筋体积比μs≥0.2fc/fy 且沿柱全高布置
一般箍筋直径不小于θ8 间距不大于100mm 应采用复合箍 不得采用单箍
箍筋体积比: asls 其中:as---箍筋的单肢面积; μs= ls---箍筋的单根总长;
l1l2S.l1l2---箍筋箍内的混凝土核心面积; S---箍筋间距
⑵.最大轴压比应比一般柱的轴压比减小0.05
也可以采用一些其它措施 例如
将形成短柱效应的砌体填充墙
在每根柱的每一边切下一条竖直的砌体窄条 并在缝隙中填以可压缩性的填料 以消除填充墙的加劲作用 当然同时应保证墙体的稳定
25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算?
26.为什么要进行框架柱的轴压比验算?如何验算?
控制轴压比 可保证构件的延性
使柱截面平均压应力不过高(用于初选柱截面尺寸)
试验表明
以弯曲破坏为主的柱中 随着轴压比的加大
构件屈服时的位移逐步加大 而多质区的混凝土压碎提前 导致拉延性降低 使质区混凝土酥裂
部分质区混凝土退出工作 从而柱承载力迅速下降
为了保证框架柱有足够的延性 对柱的轴压比应加以限制 保证框架具有良好的延性节点
使节点中出现计算时没有考虑的超额应力时 可以通过塑性变形
吸收一部分能量并使应力重分布
①.无抗震设防要求时: N ≤0.75 Acfc ②.有抗震设防要求时:
边、角柱: N ≤0.6(Ⅰ级抗震措施)Acfc 0.65(Ⅱ级抗震措施)0.70(Ⅲ级抗震措施)
中柱:
N ≤0.65(Ⅰ级抗震措施)Acfc 0.70(Ⅱ级抗震措施)0.75(Ⅲ级抗震措施)
③.不满足上述要求时 首先应考虑加大柱截面面积 其次可提高混凝土的强度等级
27.框架梁端弯矩为什么要调幅?梁端和跨中如何调幅?
①.主要基于两方面的原因:
框架在抗震设计中为了有意识地使梁端部先出现塑性铰 梁中内力塑性重分布
减少梁端负弯矩钢筋的数量
另外
在用位移法计算框架内力时 假定框架变形前后
刚性节点处的各杆间的夹角不变 但对于装配式或装配整体式框架 钢筋锚固、焊接和接缝不密实等原因 受力后可能产生节点变形 使节点约束有所放松 从而引起梁端弯矩减小 跨中弯矩增大
所以设计中要对梁端弯矩调幅 即对梁端弯矩乘以调幅系数 使其减小
②.调幅系数β:
现浇框架: β=0.8~0.9 可取0.8;
装配式或装配整体式框架: β=0.7~.0.85 可取0.8
③.显然 梁端弯矩调整减小后 跨中弯矩应相应增大 方法有两种:
⑴.将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁跨中弯矩M3 即可得到梁跨中调幅后的弯矩M'3 且M3至少取简支梁跨中弯矩M中 的50% 这是为保证支座出现塑性铰后 梁跨中截面有足够的安全度
⑵.或将跨中弯矩乘以1.1~1.2的调幅系数 即可得到梁跨中调幅后的弯矩M'3
M'3尚应满足: β(M1+M2)/2+M'3>M中;
M'3>M中/2
实际上
由于荷载组合时求出的跨中最大正弯矩和支座最大负弯矩并不是在同一荷载作用下发生的 那么相应于支座最大负弯矩下的跨中弯矩虽经调幅增大 一般也不会超过跨中最大(最不利)正弯矩 因而在使用最不利内力作截面配筋时 支座最大负弯矩经调幅降低后
跨中最大(最不利)正弯矩不必相应增大
④.框架地震作用效应不应调幅 如需调幅时
应考虑内力的极限平衡
⑤.调幅主要是对竖向荷载作用下的内力进行调整 调整后再与水平荷载作用的内力进行组合
因为水平荷载作用下 梁端弯矩可正可负 如果为正时调整
直接影响到跨中钢筋的配置(减小了梁下部正弯矩钢筋);并且梁端正弯矩调小后再与其他荷载下的梁端负弯矩进行组合时 结果反而使组合弯矩增大 从而失去调幅作用
所以水平荷载下不进行调幅
28.框架按”强柱弱梁“的原则进行设计 其基本概念是什么?为此可采取哪些措施?
①.所谓”强柱弱梁“ 就是指在地震作用下 塑性铰首先在梁端出现 而避免在柱中出现 呈现”梁铰机制“ 所谓强柱
就是应使框架柱的抗弯刚度比梁的抗弯刚度强 抗剪应有足够的能力
在强烈地震作用下
结构发生大的水平位移而进入塑性阶段 如果框架的任一柱端先出现塑性铰 则楼层刚度削弱
同层的其它柱端因此而相继形成塑性铰 致使框架成为机动体系 房屋倒塌
而塑性铰即使在框架中的所有梁端上出现 框架仍然不会进入机动状态
必须同时在某层柱中也都形成塑性铰 才会形成破坏机构 其概率相对很小
例如
设形成一个塑性铰的概率为p=P 则同时形成n个铰的概率就为Pn 如图的两种破坏机构
出现的概率分别近似是P22 和P8
如果不能保证在临界截面形成塑性铰的概率等于或大于p 破坏机构实际上是不可能出现的
为了使框架在塑性阶段时仍能承受竖向荷载 可使梁端先出现塑性铰
这时只有在所有的梁或绝大部分梁出现塑性铰后 框架才会形成可变体系 引起整个房屋倒塌
②.在设计中采取的措施:
⑴.对梁端进行弯矩调幅
减小梁端弯矩以降低负弯矩钢筋的配筋量
⑵.限制柱的平均压应力
当ζ0 max ≥0.2fc时
应使节点处(屋面节点除外)的上、下柱端考虑轴向力后的抗弯极限强度之和 大于梁端抗弯极限强度之和:
梁端抗弯极限强度之和:
边节点:ΣM梁=AsαfyhLa-QzhL.中节点:ΣM梁=(Ash1a+Ash2a)αfy-QzhL.柱端抗弯极限强度之和:
将ΣM梁按上、下柱的线刚度比分配
把此分配算得的柱端弯矩和 柱端的最小及最大轴向力配合成内力组合组
将上面的内力组按偏心受压 对柱端截面进行计算配筋
最后
将此配筋量与由框架内力分析后得出的柱截面配筋比较 取其大者作为柱的配筋
其中: α---超应力系数 α=1.25;
As---梁上部钢筋截面面积; As'---梁下部钢筋截面面积;
hLa、h1a、h2a---梁端截面处压力重心与拉力重心之间距离
可近似取上、下纵筋之间的中心距离; hL---梁截面高度;
H0---上、下柱反弯点之间的距离;
楼层柱反弯点近似取为柱高的中点;
底层柱反弯点近似取为离柱底2/3柱高处; ζ0 max---考虑地震作用与竖向荷载时
柱毛截面积的最大平均压应力: Nmax ζ0 max = bzhz.Qz---柱端剪力
内柱: Qz=(Ash1a+As'h2a)αfy/H0;
边、角柱:Qz=Asαfyh1a/H0; fc---混凝土轴心抗压强度设计值; fy---钢筋抗垃强度设计值
⑶.限制支座负筋的配筋率
(规定梁支座上部纵向筋的最大配筋率)
29.框架柱的失稳影响如何在设计中考虑?
当柱的长细比(构件的计算长度l0与构件截面回转半径i之比)很大时 由于偏心荷载或轴向压力之可能初始偏心影响 使柱产生纵向弯曲失去平衡而引起失稳破坏 或被偏心压坏 这对失稳破坏来讲
材料强度未充分发挥;对偏心压坏来讲 承载力也总有不同程度降低
所以
我们对轴心受压柱
在设计中考虑了”稳定系数θ“ 它反映了构件承载力随长细比增大而降低的现象;对偏心受压柱 考虑了”偏心距增大系数ε“ 来反映纵向弯曲的影响
在确定θ或ε时
要用到柱的计算长度l0=μl 其中μ称为计算长度系数 在框架计算中
μ是根据框架的计算简图和荷载的分布情况
对整个框架从稳定到失稳时的临界平衡状态作稳定分析求得 实用上采取近似假定 可根据规范查找
30.边框架顶节点有何特别要求?
如图
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 31.框架梁的设计中
如何考虑反弯点转移的影响?
梁端下部钢筋配筋率应不少于上部钢筋配筋率的50%(为适应节点变号弯矩的需要)
梁全长范围内
上、下部钢筋的配筋率均应符合μmin≥0.15%
上部钢筋还应不少于两端支座处的上部筋中较大者的1/4 并应全跨贯通
上部及下部筋任何情况下 至少分别有两根钢筋贯通全梁
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 32.如何选定框架梁柱的截面尺寸? ①.梁宽:
⑴.不宜小于250mm 且宜控制b/h≥1/4 一般b=(1/2~1/3)h 因为b/h较小时
混凝土承剪能力有较大降低 h太大时
梁的刚度增加较快
地震时就会使柱内轴向力增大
⑵.梁宽不宜小于柱宽的1/2
②.梁高:
⑴.梁净跨与梁高之比不宜小于4
一般: h=(1/8~1/12)l 不宜小于l/15;
楼板上有机床时:h=(1/7~1/10)l.其中:l为梁的跨度; 单跨时用较大值 多跨时用较小值;
采用预应力混凝土梁时 h可乘以0.8的系数
⑵.横向框架承重方案中的纵梁 在高烈度区一般取h≥l/12 且不小于 500mm 以免在墙体荷载和地震作用下出现超筋梁
⑶.取纵梁与横梁顶部平齐:布置钢筋时 次要梁梁的钢筋在下
主要梁梁 的钢筋在上 板内负筋在最上
梁底部高差至少要50mm:因为纵横梁的底部钢筋都较多 在同一高度同时 伸入节点 会使节点区钢筋过密 不利于混凝土施工和受力
③.柱:
⑴.截面尺寸不宜小于300mm(或350mm)矩形柱边长之比不宜超过1:1.5(以 免短边方向稳定性过低
⑵.截面高与宽可取(1/15~1/20)H H为该层柱高
⑶.柱净高与柱截面长边之比不宜小于4 以避免出现短柱
使得柱的延性变 差刚度过大 而过早产生剪切破坏
⑷.bh按轴压比确定 轴压比太大时
会使混凝土产生脆性性质的压碎破坏
⑸.柱端截面处的平均剪应力ηh应小于3N/mm2 ηh太大时
会使柱产生脆 性性质的剪切破坏
Qz 其中:bz、hz---柱截面的宽高;
ηh=── Qz---柱端剪力;计算详见第28题......bzhz.━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 33.地震作用下
框架截面强度有什么变化?如何处理?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 34.框架柱的最小配筋率ρmin如何确定 为什么?
框架柱是偏心受拉或偏心受压构件
其配筋由截面承受的轴力N和弯矩M计算确定 当计算不需配筋或配筋量很小时 为了保证柱有足够的延性
纵向钢筋可按柱的纵向钢筋最小配筋率进行构造配筋
柱的纵向钢筋最小配筋率 柱截面中全部纵向钢筋面积之和 ┌────┰────┬──┐
ρmin=────────────── │设计烈度┃中、边柱│角柱│ 柱截面积 ┝━━━━╋━━━━┿━━┥
│ Ⅳ级 ┃ 0.5% │0.7%│
对剪力墙结构的框支层柱
按角柱的规 ├────╂────┼──┤ 定采用
│ Ⅲ级 ┃ 0.6% │0.8%│
├────╂────┼──┤
│ Ⅱ级 ┃ 0.7% │0.9%│
├────╂────┼──┤ │ Ⅰ级 ┃ 0.8% │1.0%│
└────┸────┴──┘
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 35.为什么要考虑刚度折减系数?
钢筋混凝土是非弹性材料
在较低应力下一般也会出现弹塑性变形
而影响混凝土弹性模量E值有所降低;应力稍大时还会开裂 加之以装配式结构的接头还不可避免地有所松动 因此结构刚度小于其弹性刚度 在计算结构的水平位移时
应考虑这种刚度的降低而使实际水平位移加大的现象
而在结构内力分析时 在超静定结构中
内力分布只与各构件刚度的相对值有关 与其绝对值无关 所以
实际上如果各构件均采用相同的刚度折减系数 在计算内力时 EI值可不必折减
这并不影响计算弹性内力的结果
刚度折减系数用于层间位移及顶点位移结果的折减 即:位移理论计算值除以刚度折减系数β
位移理论计算值: 框架层间位移δi=Qi/ΣDi;
框架顶点位移Δ=Σδi
刚度折减系数β: 使用阶段不开裂的构件β=0.85;
使用阶段开裂的构件 β=0.65
对于装配式结构 考虑附加接头松动的影响
β值还要更 小一些
一般情况下
结构单元中所有梁、柱、墙均应取相同的刚度折减系数 但框架剪力墙之间的连梁容许采用较小的β 因为它两端连接刚度很大的墙肢 或一端连着刚度很小的框架柱 此梁的梁端弯矩和剪力计算值很大
完全照此去配筋往往使设计与施工都很困难;而且这些梁比其它构件较早进入塑性阶段
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 36.框架梁截面惯性矩增大系数如何考虑?
框架结构中
由于楼板参加梁的工作 使得梁的截面惯性矩增大
但要精确地确定梁截面的惯性矩是一个复杂的问题
因此考虑采取在梁的截面惯性矩上乘以一个增大系数的方法去处理
在进行内力与位移的计算时:
①.现浇整体梁板结构中
现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘而参与梁的工作(翼缘有效宽度为每侧6倍板厚)
然后按T形截面(中间框架梁)或倒L形截面(边 框架梁)计算梁的惯性矩
为简化计算
可取: 边框架梁 I=1.5I0; 中框架梁 I=2.0I0 其中:I0为矩形截面梁的惯性矩
②.装配式楼盖中:
⑴.做整浇层后
可取: 边框架梁 I=1.2I0;
中框架梁 I=1.5I0
板开洞过多时 仍宜按梁本身惯性矩取用
⑵.板与梁无可靠连接时 不考虑翼缘的作用
仍按梁本身的惯性矩取用
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 37.填充墙对框架的影响在设计中如何考虑?
填充墙一般采用砖、砌块或现浇混凝土
填充墙的框架设计的好
填充墙可以增加结构体系的强度和刚度 在地震反复作用下填充墙开裂 可大量吸收和消耗地震能量 起到”耗能元件“的作用 对装修标准不高的建筑 填充墙可以修复
当框架填充墙结构受到水平荷载时 填充墙表现为有效的压杆 沿框架的受压对角线支承着框架 因为填充墙同时可以是外墙和内隔墙
所以这种体系较经济地为结构提供了所需的强度和刚度
由于缺少公认的关于框架填充墙结构的设计方法 因此较常见的方法是在设计框架填充墙结构时 使框架承担全部竖向和水平荷载 在考虑填充构件时假定
填充构件不作为主体结构的一部分 而预先采取措施避免荷载传递其上 实际上填充墙体的斜裂缝表明 填充墙通常能承受很大的荷载
因此应修正框架结构的受力和变形性能 较好的设计方法是应考虑填充墙为抗侧力墙
在设计框架时考虑填充墙的作用而修正其变形性能
框架在水平荷载作用下 梁和柱产生双曲率弯曲
各层柱的上部水平位移以及框架主对角支撑的缩短 使柱与墙贴紧
而且使墙在对角方向受压
地震力被吸引到刚度大处(由于砌体的嵌入 框架刚度增强
柱的有效高度缩短刚性增大)这些构件(柱子、砌体)如果没有设计成能承受这些力 它们就很容易破坏
柱子可能成为短柱而产生脆性剪切破坏 墙体将会发生三种破坏形态(如图)
第一种是剪切破坏
由于砌体墙逢中的水平剪应力作用
裂缝沿水平逢产生突然向下逐层延伸最终形成阶梯形裂缝
第二种是斜压破坏
由于斜压杆某端墙角处压应力过大 使墙角沿着框架被压碎
第三种是斜拉破坏
在垂直于墙体主对角线的拉应力作用下
墙体斜裂缝沿着与主对角线平行的一条或多条线发展并贯穿墙体 此”垂直“拉应力与主压应力轨迹线相垂直 在墙体中间区域附近扩散
斜裂缝在墙体中间形成而向外发展 因此中间的拉应力最大
在压力角附近裂缝几乎不再发展 该处的拉应力被压应力所平衡抵销
所以
在考虑填充墙有利作用的同时
应采取措施避免墙体破坏和防止墙体平面外它对框架的剪切破坏
①.在计算地震作用时
仅考虑墙体破坏对刚度的不利影响
由调整结构的自振周期来解决(视填充墙的多少对周期乘以小于1的折减系数ψT 以考虑填充墙的刚度导致结构自振周期的缩短)
调整的幅度与填充墙的数量、填充墙的长度、填充墙是否开洞等因素有关;不计其强度 以策安全
由于结构自振周期缩短
从而结构水平地震作用反应将增大 但框架层间刚度中不计入填充墙的刚度 因此
用这种增大的层间弹性剪力和不增大的框架层间刚度算得的层间位移会偏大 对于此偏大部分
在”小震“变形验算中已在变形允许指标上给予了考虑 即对于采用周期折减系数的钢筋混凝土框架房屋
其变形允许指标比考虑填充墙抗侧力的房屋的指标放松一些 所以不必修正;但在罕遇地震作用下
结构薄弱楼层(部位)弹塑性最大位移Δup 计算 是简化计算方法
即罕遇地震作用下用弹性分析的层间位移Δue 乘以弹塑性位移的增大系数εp 而得到 弹性位移偏大必然对简化计算得到的层间弹塑性最大位移计算产生较大的影响 因此给出适当的层间弹性位移折减系数ψu 以便较好地估计结构层间弹塑性最大位移反应 例如下表
反映周期折减系数ψT 与层间弹性位移折减系数ψu 之间的关系:
┌────┰──┬──┬──┬──┬──┬──┐
│结构层数┃ │ │ │ │ │ │
│ ψu ┃ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │
│ψT ┃ │ │ │ │ │ │
┝━━━━╋━━┿━━┿━━┿━━┿━━┿━━┥
│ 0.79 ┃0.79│0.69│0.51│0.51│0.38│0.38│
│ 0.74 ┃0.70│0.61│0.42│0.42│0.30│0.30│
│ 0.64 ┃0.57│0.47│0.29│0.29│0.20│0.20│
└────┸──┴──┴──┴──┴──┴──┘
综合工程实例和大量算例的分析结果 作为简化分析 结构底部1/3层可取ψu =ψT 中部1/3层可取ψu =0.8ψT 对于上部1/3层可取ψu =0.5ψT
如果只将填充墙作为荷载而不考虑其强度 计算虽较简单 但有时可能不安全
因为填充墙有较大刚度能吸收较多的地震能量
而其强度有时又不足以承担按刚度分配到的地震作用 因而使墙体发生破坏
而破坏后的填充墙仍有一定刚度 还能吸收一定的地震作用
但此时它已完全不能承担荷载而必须由框架承受 以致引起框架超载 另一方面 填充墙破坏时
框架柱中塑性铰位置移动
而提高框架的承载能力(这是因为剪切水平裂缝以下的砌体形成刚域 对框架柱受荷一侧柱的下部起着支撑作用 使框架柱的破坏截面移到柱中下部 距下端0.34~0.45框架高度)
使框架产生超载的是填充墙对框架梁、柱产生的附加剪力 具体计算可参看丁大钧的《钢筋混凝土结构学》一书
②.在计算框架水平位移时 一般不考虑填充墙的刚度
主要考虑填充墙在框架之间复杂的相互作用性能和相当随机的砖石砌筑质量使框架填充墙结构的精确强度和刚度很难预测
并且填充墙在建筑的使用期内有时会随意移动 即处理时认为框架进入塑性阶段以后 填充墙已经开裂而退出工作
但填充墙支撑对框架的附加作用应该予以考虑 即对水平位移限制值应要求更严 例如:
风荷载下
框架顶点位移:用轻质隔墙时
为Δ≤H/550;而用砌体填充墙时 为Δ≤H/650.③.填充墙的构造措施:
⑴.宜采用轻质材料
如:陶粒混凝土、加气混凝土、石膏板、石棉板、矿棉板或塑料板
⑵.围护墙采用砖砌时 应嵌砌于柱列中 不宜外包柱
⑶.砌体填充墙与框架梁柱的连接 宜用柔性接头
使主体结构变形时不会强制墙体产生同样的变形: 1).沿墙高每500mm在柱中预留2θ6拉筋 每边入墙内不小于1000mm
2).在墙顶水平方向上
每隔1.5~2m与楼板或梁应有可靠拉结
3).宜在填充墙门上口高度处增设一道混凝土配筋带
⑷.填充墙的砌筑砂浆不低于C2.5
⑸.不宜将填充墙的洞口开在柱边 或填充墙砌至柱的半高 以防形成短柱
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 38.框架梁柱在截面设计中应如何进行内力组合?
①.决定基本组合组:
内力组合
就是把作用在框架上的各种单项荷载所计算得的内力
根据各单项荷载各自在建筑物使用过程中同时出现的可能性 进行组合;然后在所有组合值中
找出起控制作用的截面最不利内力组合值(设计值)
组合时
恒荷载在任何情况下均要参加
活荷载、风荷载按最不利且可能的原则参加 因此主要需进行组合的内容有:
⑴.恒荷+活荷;
⑵.恒荷+风荷;
⑶.恒荷+0.85(活荷+风荷)等等
②.挑选最不利内力组合组:
首先要适当选取框架梁柱的控制截面
对于梁的控制截面:支座截面处 有最大负弯矩和最大剪力
在水平荷载作用下还可能出现正弯矩;跨中截面处 有最大正弯矩
在水平荷载作用下也可能出现负弯矩
所以一般应选择两个支座截面及跨中截面为梁的跨中截面
对于柱子的跨中截面:柱两端面弯矩最大 剪力和轴力在同一层内变化不大
所以一般应选择两端面为柱的跨中截面
然后根据内力组合 每个控制截面均有多组内力
应进行初步判断预以舍去一部分内力组 来减少设计工作量
柱的内力及破坏比梁复杂 下面主要对柱进行分析
柱的破坏特点:
⑴.对大偏心受压(构件可能发生从受拉区开始破坏)N(轴力)小者配筋多(减小轴向压力更为不利)
故应选择产生弯矩大、轴力小的相应各项作为最不利内力组合组
⑵.对小偏心受压(构件可能发生从受压区开始破坏)N大者配筋多(增加轴向压力更为不利)
故应选择产生弯矩大、轴力也大的相应各项作为最不利内力组合组
⑶.无论是大、小偏心受压 如N相等
μM大者配筋多(增加弯矩更为不利)挑选原则:
⑴.μM与N均较大者为最不利内力组合组
⑵.μM与N一大一小 且均为大偏心受压时
轴力小者为最不利内力组合组
⑶.μM相等或相近(包括μM稍大)时:
为大偏心受压时 轴力小者为最不利内力组合组
为小偏心受压时 轴力大者为最不利内力组合组
⑷.N相等或相近时 μM较大者为最不利内力组合组
因此
对柱一般需要找出四种最不利内力组合组:
⑴.Mmax及相应的N;
⑵.Nmax及相应的M;
⑶.Nmin及相应的M;
⑷.e0max及相应的M、N;
对柱的基顶截面要算出与弯矩M或轴力N相应的剪力V 以便设计基础时用
对梁一般要找出三种最不利内力组合组:
⑴.Mmax ─┐
⑵.-Mmax─┴配纵筋用;
⑶.Vmax ──配箍筋用;
对于梁的跨中截面 其剪力一般不必计算
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 39.多层框架房屋的基础主要有哪几种类型?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 40.用”倒梁法"计算柱下条形基础的基本假定是什么?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 41.柱下单独基础要进行哪些方面的设计?
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 42.联合基础与单独基础受力有何不同?
单独基础
基础受力如同倒置的四周悬臂板 支座为基础上的柱子或墙体
柱子的荷载传递到全部基础底面上
所形成的基底反力在悬臂板中产生弯矩和剪力(在计算基础的弯矩和冲切时 不计基础的自重
因为基础的重量直接由其所产生的地基压力来平衡 即基底反力在基础悬臂板中产生的内力 与基础自重在基础内产生的内力相反 实际内力应是两者之代数和)
使基础产生板底受拉的弯曲破坏和截面突变处(基础变阶处及柱边处)受剪的冲切破坏 因此 这类基础主要在它的两个主轴方向上 进行抗弯和抗冲切的控制
联合基础
是由于某些原因一个基础要同时支承几根柱子 为使地基压力尽可能均匀分布
应使基础上所有荷载的合力尽量和联合基础的重心重合 一般可采取调整基础平面形状、尺寸等来达到此要求 基础的受力如同多跨连续悬臂板
因此基础除考虑与单独基础同样的控制要求外 在两根柱子之间的基础板顶面 有可能产生负弯矩
造成板顶受拉的弯曲破坏
必要时应在板顶面配置受拉钢筋
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 43.地震震级和地震烈度有什么不同?基本烈度(设防烈度)和设计烈度有什么不同?
①.震级---是衡量一次地震大小的指标 与一次地震释放的能量有关
震级增加一级 地震释放的能量将增加近32倍
里氏震级(Richter于1935年给出的定义)M---由标准地震仪
在震中距100km 处记录到的振幅的对数值
M=lgA.其中:A---振幅 以微米计
(1μm=10-6 m)
标准地震仪---指固有周期为0.8秒 阻尼系数为0.8 放大 倍数为2800倍的地震仪
②.地震烈度---指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度 用I表示
③.最常见的地震是构造地震 它是沿地壳断层面错动的结果 而断层面通常远在地表明以下
断层最先开始错位和释放能量的地点称为震源 它的正上方的地面点称之为震中(如图)由于断层面不一定正好竖直
并且它还可能沿沿一段相当长的距离断裂
第二篇:土木工程毕业答辩问题
1.框架结构按承重体系分为哪几类?说明优缺点。2.框架体系的优点是什么?说明它的应用范围。3.框架结构的设计步骤是什么? 4.怎样确定柱网尺寸?
5.怎样确定框架梁、柱截面尺寸?
6.怎样计算水平荷载作用下框架的内力和侧移? 7.修正反弯点法(D值法)计算要点是什么? 8.怎样计算在重力荷载下的框架内力? 9.弯矩二次分配法的计算要点是什么?
10.什么是梁、柱的控制截面,怎样确定控制截面的内力不利组合? 11.简述什么是单向板?其受力与配筋构造特点是什么? 12.什么是双向板?试述其受力与配筋构造特点是什么?。
13.板式楼梯与梁板式楼梯有何区别?你设计的建筑属于哪种类型的楼梯? 14.板式楼梯与梁板式楼梯的踏步板的计算与构造有何不同?
15.少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征是什么?在设计中如何防止少筋梁和超筋梁?
16.在受弯构件中,斜截面有哪几种破坏形式?它们的特点是什么? 17.什么是腰筋?它的作用是什么?
18、为什么箍筋和弯起钢筋间距S要满足一定要求?
19、构成建筑的基本要素是什么?
21、民用建筑由哪些部分组成的?
22、影响建筑构造的因素有哪些?
23、建筑构造的设计原则是什么?
24、按照建筑的使用性质分类分哪几类?你所设计的建筑属于其中的哪一类?
25、何谓基础的埋置深度?你设计的建筑物基础埋深是多少?
26、为什么沿外墙四周要设置散水或明沟?你做的是哪种类型?怎样做的?
27、你设计的建筑物墙面进行装修了吗?装修的目的是什么?你选择的是哪一种类型?
28、墙体中为什么要设水平防潮层?你选择的是哪种构造类型?设在什么位置?
29、板在构造上需满足哪些要求? 30、你设计的楼梯梯段宽度是多少?怎样确定的?
31、你选择屋面的排水方式是哪种?怎样设计的?
32、你设计的楼梯坡度是多少?怎样确定的?最适宜的坡度是多少?
33、在设计中,你选择的砌筑墙体材料是哪种?墙体有什么用?
34、在进行地基和基础设计中,应满足哪些要?
35、单向、双向板怎样区分
36、结构的抗震等级如何确定?
37、建筑抗震设计的标准、步骤是什么?
38、场地类别如何确定?
39、地震作用计算采用什么方法?
40、除底剪外,还有哪些计算地震作用方法?
41、结构自振周期如何确定?
42、水平荷载作用下,需要对结构进行什么变形验算?
43、竖向荷载作用下框架结构的内力计算方法是什么?
44、什么是弯矩调幅,目的是什么?
45、什么是短柱,短柱的缺点,如何处理?
46、绘出肋形结构中梁、板的计算简图?
47、单位工程施工组织设计包括哪些内容?
48、塔吊的服务范围是什么?
49、施工准备工作的内容是什么? 50、选择施工方案时应解决哪些问题?
51、如何评价施工方案的优势?
52、选择施工方法时应着重关注哪些项目?
53、如何确定网络图的关键线路?关键工作的总时差为“0”吗?
54、施工中缺少设计图中要求的钢筋品种或规格时可按哪些原则代换?
55、施工组织设计内容主要包括哪些项?
56、设计施工总体布置时必须遵守的基本原则有哪些?
57、工地风、水、电以及住房等用量如何计算?
58、施工总进度计划的编制步骤是什么?
59、施工进度计划的类型有哪些?任务是什么? 60、结合本工程说明如何降低施工成本?
61、结合毕业设计说明施工平面图设计的内容步骤? 62、结合工程说明质量保证措施有哪些? 63、结合工程阐述安全文明施工措施有哪些? 64、施工准备工作包含哪些内容? 65、梁中钢筋有哪些?各有什么作用? 66、柱中的钢筋如何选择和确定?
67、你所设计的建筑主要应满足哪些功能要求? 68、单向板肋形结构的计算单元是如何确定的? 69、肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是什么? 70、什么是分布钢筋?它起什么作用?
71、肋形结构内力计算常用方法有哪些?各有哪些特征? 72、建筑物有哪些主要构造?简述其作用。73、结构的极限状态有哪几种?写出其表达式。74、梁的正截面计算有哪几种类型?
75、柱的正截面计算按什么构件进行配筋计算?为什么? 76、肋形结构中连续板的配筋有几种方式? 77、简述梁的斜截面承载力计算步骤。78、如何控制梁中纵向受力钢筋的弯起和截断? 79、柱下独立基础的受力钢筋如何确定? 80、桩有哪些种类?各有哪些特点?
建筑设计思考题 .什么叫构件的耐火极限 ? 建筑物的耐火等级如何划分 ? 2 .建筑设计包括哪几个方面的设计内容 ? 3 .针对毕业设计,建筑设计的程序有哪些内容 ? 4 .简述建筑方案设计的步骤。.什么是方案设计的“立意构思” ? 6 .建筑平面设计包含哪些基本内容 ? 7 .民用建筑平面由哪几部分组成 ? .如何确定房间的门窗数量、面积、尺寸、开启方向及具体位置 ? 9 .交通联系部分包括哪些内容 ? .如何确定楼梯的数量、宽度和选择楼梯的形式 ? .如何确定走道的宽度和长度 ? 试说明走道的类型、特点及适用范围。.说明门厅的作用及设计要求 ? 如何确定门厅的大小及布置形式 ? 门厅导向设计有几种处理手法 ? 13 .建筑平面组合有几种形式 ? 说明各种组合形式的特点和适用范围。.建筑剖面设计的内容有哪些 ? .确定房屋的层高和净高应考虑哪些因素 ? 试举例说明。.住宅建筑区别于其他建筑的主要特征有哪些 ? 17 .建筑立面设计的主要任务是什么 ? .什么是建筑立面的“虚 " 和“实”,虚实设计的手法有哪些 ? 19 .什么是清水砖墙 ? 什么是混水墙 ? .建筑立面的构图规律有哪些 ? 说明比例尺度的含义。.建筑立面设计的具体处理手法有哪些 ? 22 .墙体在设计上应有哪些要求 ? .窗台构造设计应考虑什么问题 ? 构造做法有几种 ? 24 .勒脚的处理方式有哪些 ? .墙身水平防潮层有几种构造做法 ? 水平防潮层的位置应设在什么地方 ? 26 .在什么情况下需设置垂直防潮层 ? 27 .何谓变形缝 ? 画出屋面变形缝构造。.叙述圈梁在建筑物中的作用及其设置位置。.构造柱与圈梁在建筑物中起什么作用 ? 构造柱与墙如何连接 ? 30 .现代建筑中,常用的外装修有哪些类型 ? 各适用在什么类型建筑中? 31 .隔墙、隔断有什么区别 ? 试述其各自的类型及其特点 ? 用图表示隔墙在楼板上的搁置构造。
.楼地层由哪些部分组成 ? 各起哪些作用 ? 试说明你毕业设计楼板的类型及楼面做法。
.结合你毕业设计的内容,说明雨篷的构造 ? 与墙体的防水处理方法;
.简述自己毕业设计楼梯的类型及其楼梯构造设计的步骤。
.绘制建筑施工图中,平面图应注意哪些问题 ? 你在毕业设计的平面图中重点解决了哪些问题 ? 36 .屋顶施工图设计应重点解决哪些问题 ? 简述屋面排水设计的内容。
.屋顶保温和隔热设计有哪些具体措施 ? 简述你的毕业设计屋顶构造的依据,为什么采用你图纸中的构造做法 ?
.铝合金门窗框与墙体的连接如何处理 ? 毕业设计中,你选用的门窗是如何与墙体连接的 ? 39 .简述建筑剖面施工图的设计要点。
.你认为建筑总平面图在施工中有哪些作用 ?
.毕业设计中,你是如何应用建筑构造标准图集的 ? 你选用了几种标准构造 ? 42 .毕业设计中,你是如何进行平面组合设计的 ? 画出你所设计建筑物的功能分区图。
.通过毕业设计,在建筑设计方面你有哪些收获 ?
.确定建筑方案应考虑哪些因素 ? 你设计中是怎样考虑的 ? 45 .楼梯设置有何重要性 ? 应满足哪些要求 ?
.建筑防火设计应遵循哪些原则 ? 设置防火分区有何作用 ? 47 .建筑设计有哪些主要技术指标 ? 怎样计算 ?
.电梯布置有哪些要求 ? 对结构方案可能产生哪些影响 ? 49 .判别建筑方案优劣应考虑哪些因素 ?
.建筑平面设计应考虑哪些要求 ? 分为几个基本部分 ? 51 .水平交通和竖向交通有何不同特征,设计中怎样考虑 ? 52 .电梯井道尺寸如何确定 ?
.建筑平面组合设计主要解决什么问题 ? 有何主要作用 ? 54 .剖面设计应考虑哪些要求 ? 与平面设计有何关系 ? 55 .建筑物理设计包括哪些方面 ? 应注意哪些问题 ?
.怎样体现建筑节能环保要求 ? 建筑材料选用时怎样考虑地区差别的影响 ? 57 .房屋排水设计应满足哪些要求 ?
.居住建筑与公共建筑方案设计有何主要区别 ? 59 .建筑方案设计时如何兼顾结构设计和其他工种设计 ? 60 .楼地面与屋面构造各有何特点 ? 设计时应考虑哪些因素 ?
结构设计思考题 .砌体中砂浆按其组成分为哪几类 ? 相同强度等级的块材与砂浆砌筑的砌体,为什么采用水泥砂浆时其砌体强度较低 ? 采用水泥砂浆时如何确定其砌体抗压强度设计值 f? 2 .地面以下或防潮层以下的砌体所用的砂浆最低强度等级有什么要求 ? .砖混结构房屋的承重体系分为哪几类 ? 一般多层砖混结构住宅、中小型旅馆常用什么承重体系 ? 4,房屋的静力计算方案分哪几类 ? 如何确定房屋的静力计算方案 ? ;一般多层砖混结构住宅通常为哪种静力计算方案 ? 刚性或刚弹性方案房屋的横墙应满足哪些要求 ? 6 .为什么要验算墙柱的高厚比 ? 当高厚比验算不能满足时,应采取哪些措施 ? 7 .为什么单层砖混结构礼堂、食堂常将其纵墙设计成带壁柱墙 ? 8 .多层刚性方案房屋的承重横墙的计算单元与计算简图如何确定 ? .多层刚性方案房屋的承重纵墙的计算单元、计算简图、验算截面如何确定 ?,.多层刚性方案房屋满足什么要求时,可忽略风载的影响 ? 如不满足时,如何计算风载引起的内力 ? .墙体受压承载力验算及基础设计时,现浇双向板传来荷载及楼面梁传来的集中力如何处理 ? 12 .墙体受压承载力不足时怎么办 ? .圈梁在砌体结构房屋中的作用是什么 ? 圈梁分哪几种 ? .圈梁的设置有哪些规定 ? 当圈梁被洞口切断不能封闭时怎么处理 ? 15。钢筋混凝土圈梁截面尺寸、配筋、混凝土等级、钢筋搭接等有什么规定 ? 16。当圈梁兼作过梁时,过梁部分如何设计 ? 17。过梁上的墙体荷载及梁板传来荷载如何取值 ? 18。过梁的分类 ? 过梁的主要构造要求有哪些 ? 19,钢筋混凝土板式雨篷的破坏形式有哪三种 ? .钢筋混凝土雨篷设计时,雨篷板上作用的荷载有哪些 ? 如何组合 ? 21 .弯、剪、扭构件纵筋、箍筋如何计算,有哪些特殊构造要求 ? 22 .如何验算雨篷的抗倾覆 ? .砌体结构房屋中挑梁的抗倾覆如何验算 ? 挑梁有哪些构造要求 ? 24.屋面檐沟的设计要点有哪些 ? 如何保证檐沟的抗倾覆 ? 25 .地震区或非地震区预制板的搁置长度有什么规定 ? .一般情况下支撑于砌体的大梁,当其跨度多大的情况下宜加设垫块 ? 梁的垫块有哪几种 ? 跨度较大的梁宜选择哪种梁垫 ? 设置梁垫后如何验算其局部受压 ? 刚性梁垫应满足哪些构造要求 ? 27 .支撑于一砖墙上的楼面大梁,当其跨度大于 6m 时,宜采取哪些措施对墙体予以加强 ? 28 .砖混结构房屋建筑方案设计阶段,布置墙体时应遵循什么原则 ? 29 .简述地震区砌体结构房屋墙体抗震承载力计算的步骤 ? .什么情况下多层砌体房屋可采用基底剪力法求地震剪力 ? 荷载效应如何计算 ? 砌体强度的正应力影响系数与哪些因素有关 ?
.承载力抗震调整系数的意义何在 ? 如何取值 ?
.怎样求墙体的抗侧刚度 D,它与哪些因素有关 ? 开有洞口的墙体的抗侧移刚度怎样求 ? 什么情况下可以简化 ?
.什么是伸缩缝、沉降缝、抗震缝 ? 其设置原则、构造要求有什么不同 ? 34 .如何选择对抗震有利的平面和立面 ? 35 .如何选择对抗震有利的场地、地基与基础 ?
.《抗震规范》将建筑物按重要性程度分为哪几类 ? 你设计的房屋属于哪一类 ? 主要采取的抗震构造措施有哪些 ?
.地震区多层砌体房屋的结构体系确定、纵横墙布置、楼梯间设置有哪些规定 ? 38 .地震区多层砌体房屋总高度、总层数、最大高宽比的限值及房屋局部尺寸的限值有什么规定 ? 39 .钢筋混凝土构造柱的设置部位、构造要求有哪些规定?
.地震区砌体结构房屋中圈梁对抗震起什么作用 ?
.地震区楼(屋)盖构件与墙体及圈梁的连接、纵横墙的连接有哪些主要构造措施 ? 42 .如何进行预应力圆孔板的排列与选型 ? 预制板楼(屋)盖如何加强其整体性 ? 43 .多跨连续梁、板按弹性理论计算时如何进行最不利荷载的布置 ? 44 .如何查表求等跨(或接近等跨)梁、板的内力 ? 45 .外伸梁、不等跨连续梁的最大内力如何求解 ?
.梁的纵向受力筋的最小直径、净距、保护层厚度、锚固长度、搭接接头、支座构造负筋的构造要求有何规定 ?
.连续梁支座负筋的切断位置有什么规定(包括等跨梁、跨差≤ 20 %时及跨度差 >20 %的不等跨梁、主梁等)?
.弯起筋有哪些主要构造要求 ? 鸭筋的作用 ? 鸭筋与吊筋有什么区别 ? 49 .梁的箍筋的设置、配箍率、间距、肢数等有哪些构造规定 ? 50 .工程上为什么不能出现超筋梁和少筋梁 ?
.梁控制 ρ sv > ρ svmin 及 V ≤ 0.25f c bh 0 的目的是什么 ?
.梁侧构造筋在什么情况下设置,如何设置 ? 它与受扭构件的纵向受扭筋有什么不同 ?
.附加横向钢筋的作用是什么 ? 何谓间接加载 ? 附加横向钢筋数量如何确定 ? 设置位置如何规定 ?
.当楼层层高较低,选用花篮梁或十字形梁支撑圆孔,板有什么优点 ? 其截面配筋形式如何 ? 55 .单向板与双向板如何判别 ? 现浇板的厚度如何确定 ? 56 .如何查表计算多跨连续双向板的弯矩值 ?
.双向板板底钢筋,两个方向的上下位置如何 ? 如何确定其有效高度 h。? 58 .现浇板中受力钢筋间距有什么规定 ? 59 .板的纵向受力钢筋的锚固长度如何考虑 ? 60 .现浇板的板面构造负筋的数量、切断位置有什么规定 ?
6L 板的配筋方式有哪两种 ? 各有什么优缺点 ? 分离式配筋的适用范围是什么 ?+
.单跨板、多跨连续板(等跨、跨差≤ 20 %及 >20 %的不等跨板)支座钢筋的切断位置如何确定 ?
.外伸板的配筋构造如何处理 ? 64 .板上开洞时钢筋的设置与加固 ?
.双向板传给支撑梁(或墙)的荷载如何计算 ?
.常用现浇楼梯有哪几种形式,各自的受力特点与适用范围如何 ?
.板式楼梯的斜板、平台板、平台粱的荷载及内力如何计算 ? 斜板的配筋构造如何 ? 68 .简述梁式楼梯的踏步板计算方法、配筋构造,平台梁的计算简图、配筋构造 ? 69 .如何进行折线形楼梯的内力计算 ? 受拉区内折角如何处理 ? 70 .框架结构的类型按施工方法及按承重体系分哪几种衣各有什么特点 ? 71 .框架结构房屋轴线位置如何确定 ? 梁、柱布置有什么要求 ? 72 .如何确定多层框架结构的计算简图 ? 73 .如何初定框架梁、柱的截面尺寸 ?
.如何确定钢筋混凝土框架梁的截面惯性矩 ?
.反弯点法计算要点是什么 ? 适用范围是什么 ? 求得柱端弯矩后,如何求出梁端弯矩 ? 76 . D 值法与反弯点法有什么不同点 ?D 值法计算内力时反弯点高度如何确定 ? 77 .弯矩两次分配法与弯矩分配法比较有什么不同 ? 如何用弯矩两次分配法求杆端弯矩 ?
.分层法计算框架竖向荷载下内力时,如何进行分层 ? 柱线刚度如何折减 ? 传递系数为多少 ? 柱端弯矩如何叠加 ? 最后节点处弯矩不平衡怎么办 ?
.如何用迭代法计算无侧移框架竖向荷载下的杆端弯矩 ?
.求得竖向荷载下的杆端弯矩后,如何求出梁柱的剪力、梁的跨中弯矩(极值点处)及柱子的轴力 ?
.如何计算框架连系梁传来的节点力和节点力矩 ? 当连系梁受扭矩时,框架节点力矩如何计算 ? 内力计算时节点力矩如何处理 ? 82 .框架梁的控制截面位置在哪里 ? 最不利内力是什么 ?,83 .框架柱的控制截面位置在哪里 ? 最不利内力有几种组合 ? 84。如何挑选框架柱的最不利内力组 ?
.框架柱承载力计算时,如何确定柱子的计算长度 l 0 ?
.对于框架竖向活载的布置,工程上一般有哪几种处理方法 ? 哪种方法适宜于手算 ? 其适用范围如何 ? 误差怎样调整 ?
.如何进行竖向荷载下框架梁端负弯矩的调幅的 ? 调幅后跨中弯矩如何计算 ? 支座负筋的配筋率有什么要求 ?
.进行框架结构内力组合时;对地震区和司非地震区其最不利内力各应取哪几种荷载效应组合 ? 荷载效应组合时跨中弯矩如何处理 ?
.非地震区框架柱的纵筋配筋率、直径、根数、间距、搭接位置√插筋数量有哪些构造规定 ? 箍筋直径、间距、形式各有什么规定 ?
.非地震区框架梁支座负筋切断位置如何确定 ?
.非地震区框架角节点、边节点、中间节点构造如何处理 ? 92 .地震区框架结构房屋的最大高度与宽高比限值如何规定 ? 93 .如何确定框架结构的抗震等级 ?
.考虑地震作用组合的钢筋混凝土结构构件,其配置的受力钢筋的锚固和接头、箍筋末端做法应满足哪些要求 ?
.地震区框架梁、柱截面尺寸如何确定 ?
.地震区框架梁端、柱端、节点箍筋加密区长度内的构造要求有何规定 ?
97。地震区框架柱的轴压比;纵筋最小配筋率、箍筋加密区外的箍筋数量有什么规定 ? 98 .地震区框架边节点、角节点、中间节点纵向钢筋的构造如何处理 ? 99 .地震区如何加强框架与填充墙的拉结 ? 100 .地震区关于规则结构应符合哪些要求 ?
.多层框架结构水平地震作用计算,采用基底剪力法的条件是什么 ?
10Z .地震作用计算时,建筑物的重力代表值如何确定 ? 如何用顶点位移法计算基本周期 ? 103 .如何采用底部剪力法计算水平地震作用于突出屋面的小塔楼地震作用及其作用效应如何计算 ? 104 .如何通过梁柱截面设计及节点抗震验算,保证框架结构房屋的强柱弱梁,强剪弱弯和节点最强 ? 105 .如何验算地震作用下框架韵水平位移 ?
.考虑水平地震作用效应时,如、何进行梁柱的内力组合 ? 107.作为建筑地基的土(岩》,工程上分为哪几类 ?
.工程地质勘察报告一般由哪几部分内容组成 ? 如何根据工程地质报告确定基础类型、持力层位置及施工方案 ?
.天然地基浅基础的类型主要有哪几类 ? 各自的适用范围是什么 ? 110 .基础的埋置深度如何确定 ? 111 .如何确定地基承载力设计值 ? 112 .刚性基础设计应注意哪些问题 ?
.试述墙下钢筋混凝土条形基础的设计步骤、计算要点和主要构造措施 ? 什么情况下采用带肋的条形基础 ? 墙下条形基础的梁肋配筋如何确定 ?
114。如何确定现浇柱下独立基础的基础高度 ? 底板配筋如何计算 ? 主要构造要求有哪些 ? 115。柱下钢筋混凝土条形基础的主要构造要求有哪些 ? 其梁高一般如何确定 ? 116 .如何用倒粱法求基础梁的内力 ? 其适用范围如何限制 ?
.筏板基础的设计要点与主要构造要求有哪些 ? 如何防止筏板基础房屋的不均匀沉降 ? 118 .如何加强独立基础、柱下条形基础的整体性 ?
.对于横向框架承重体系主要受力基础梁应如何设置 ? 基础梁伸出边柱一定距离时,对基础梁内力有什么影响 ?
.我国 << 建筑桩基技术规范》将桩分成哪几类 ? 灌注桩、预制桩的主要配筋构造要求有哪些 ? 单桩竖向极限承载力标准值如何确定 ? 基桩与复合基桩竖向承载力设计值如何确定 ?
.桩端进人持力层的深度有何规定,桩的有效长度与施工长度如何确定 ? 桩的最小中心距有何限制 ? 如何进行桩的排列 ?
.桩顶荷载效应如何计算,如何验算桩基的竖向承载力 ? 123 .承台的主要构造要求有哪些 ? 124 .简述板式承台的计算要点 ?
.简述柱下条形承台梁及墙下条形承台梁的计算方法 ? 126.确定结构方案应考虑哪些因素 ? 有何重要作用 ? 127.确定计算模型应考虑哪些因素 ? 你的模型有何特点 ?
128.选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求 ? 你选用了哪几种计算方法,为什么 ? 129.结构概念设计的含义是什么 ? 有何重要作用 ? 怎样进行 ? 130.结构布置的作用是什么 ? 对结构性能有何影响 ? 怎样进行 ? 131.抗震概念设计有哪些基本原则 ? 怎样体现 ? 132.钢筋混凝土柱为何要控制轴压比 ? 怎样控制 ? 133.地震作用怎样计算 ? 应注意哪些问题 ?
134.框架剪力墙结构有何结构特点 ? 框架与剪力墙怎样共同工作 ? 怎样计算 ? 135.抗震承载力调整系数代表什么物理概念 ? 怎样确定 ?
136.框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则 ? 怎样实现 ? 137.延性系数的物理概念是什么 ? 怎样计算 ? 138.荷载组合的目的是什么 ? 怎样选择最不利组合 ? 139.荷载折减的作用是什么 ? 按什么规律折减 ? 140.楼梯梁板配筋有何特点 ?
141.钢柱是否需要控制轴压比 ? 为什么 ? 142.柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定 ? 143.钢结构节点设计有何特点 ? 应考虑哪些主要因素 ? 144.基础方案应考虑哪些影响因素 ? 怎样避免基础不均匀沉降 ? 145.怎样保证结构整体性能 ? 整体与局部有何辩证关系 ?
第三篇:土木工程毕业答辩问题
一.保证结构延(塑)性破坏,防止脆性破坏原则要牢记,具体问题见下(1)为什么要控制柱子轴压比,轴压比的N是如何取值的?
答:控制轴压比的目的是为了防止柱子小偏心受压而发生脆性破坏。
计算轴压比时的N是竖向荷载与地震组合得到的轴力。轴压比太大,结构延性差,容易脆性破坏,轴压比不满足的时候,要加大柱截面,或者提高混凝土等级。轴压比本质上是混凝土受压强度发挥的程度。(2)结构设计中的“强”“弱”原则,以及实现手段
答:强柱弱梁。目的是为了防止建筑物破坏的时候坍塌,尤其是在地震作用的时候,希望梁端的塑性绞吸收大部分能量,从而保护建筑不至于坍塌。它是指在节点初柱端弯矩之和比梁端弯矩之和大,具体体现在钢筋配筋上。实现手段:1.梁端弯矩调幅,2.根据抗震等级不同,将柱端弯矩增大10%左右。3.梁的受压区高度小于0.35Ho 强剪弱弯。目的是尽量保证在发生弯曲破坏之前不发生剪切破坏,而前者是延(塑)性破坏。实现手段:节点加密箍。
强墙弱连梁。(剪力墙结构中的说法,意思是说,剪力墙要墙,剪力墙之间的连梁弱),参考墙柱弱梁原则,希望连梁吸收地震能量,从而保护建筑不至于坍塌。
强节点,强锚固。抗震结构要求构件之间右更长的锚固长度。(3)超筋、适筋和少筋梁破坏的特征(为什么要控制配筋率)
答:超筋和少筋都是脆性破坏,适筋是延(塑)性破坏。超筋破坏是受拉钢筋还没有屈服时,受压区混凝土已经被压碎,崩裂,在破坏之前梁没有明显的挠度和裂缝,因此没有预兆,破坏呈脆性;少筋破坏是受拉钢筋过少,使得受拉区域混凝土一旦开裂,钢筋就很快屈服,甚至被拉断,使梁丧失承载能力,也表现为脆性破坏。
(4)梁斜截面的破坏形式有哪些?
答:a.斜压破坏,多发生在剪跨比较小,或者腹筋配置过多的时候,多发生在剪力大,弯矩小的区段内,危险性大。类似于弯曲破坏中的超筋破坏。
b.斜拉破坏,多发生在剪跨比较大,无腹筋或者腹筋配置过少的时候,危险性大。类似于弯曲破坏中的少筋破坏。c.剪压破坏,发生在腹筋配置适合的时候,无腹筋梁剪跨比合适时候也可能发生剪压破坏,弯矩小的区段内。类似于弯曲破坏中的适筋破坏。
三种破坏形式都是脆性破坏,但是我们希望的破坏形式是剪压破坏(通俗的说,这种破坏形式是最接近于塑性破坏的)。一般通过剪跨比和配置腹筋来控制。
(5)工程中遇到短柱怎么处理?是什么原理?
答:设计中要尽量避免出现短柱,短柱易出现受剪破坏,表现为脆性,如果出现短柱则要箍筋要全长加密。
(6)为什么在框架结构设计中要求受压区高度不得大于0.35Ho? 答:超过后受压区高度太大,难以出现塑性绞,不符合塑性设计要求。二.关于抗震方面的问题见下
(1)为什么在设计的时候要考虑一个地震力调整系数?(梁端调幅)
答:a.地震是突发的作用,时间短,变化快。将这种动力作用转换为等效静力作用进行设计时,构件在地震中实际承载力比按照静力进行设计时承载力要高,为了反映承载力的这一差异,抗震设计中引入了调整系数。
b.地震中允许结构出现塑性绞,吸收地震能量,但是承载力不降低。
c.构件类别不同,调整系数也不同,比如梁是0.75、柱一般为0.8、受剪节点为0.85。调整系数的差异,也体现了强柱弱梁,节点最强原则。(2)为什么抗弯的时候那个系数为0.75,抗剪力的时候为0.85? 答:强剪弱弯原则。
(3)为什么抗震设计中要先算水平作用,再算竖向荷载?
答:要先验算水平位移,满足后继续算竖向,如果水平位移不满足的话,要调整结构布置了,那如果你先计算的竖向力就白费了。(4)抗震设防原则,和三水准,两阶段设计。
答:抗震设防要计算地震作用,还要考虑构造措施;6度以下不验算地震作用;
3个水准:小震不坏,中震可修,大震不倒。
两个阶段是指:a.设计阶段,包括计算截面,配筋;b.验算阶段。
设计时我们采用的标准是所谓的“中震”例如在7度区设计时候,计算选用的参数是5.5~6度的参数,如果用7度的参数,相当与验算的是474年一遇的地震,如果用超过7度(大震)的参数,相当于验算1600~2500年一遇的地震。抗震等级要求是根据结构类型,烈度和建筑物高度确定的。在设计中一般的丙类建筑采用基本烈度计算。(5)影响地震作用的几个因素是什么?
答:a.结构本身自重(影响地震惯性力)b.地震烈度c.结构刚度,自振周期 d.场地条件
(6)抗震构造措施有哪些?
答:节点加强,受压区高度,要设置梁面钢筋。(7)一般为什么不考虑竖向地震作用?
答:把结构简单看作一个悬臂构件,竖向地震作用相当于一个轴向力的作用,对于普通结构,地震产生的惯性力很少会达到拉压极限,而水平地震作用相当于一个很大剪力,在建筑底部产生一个很大的弯矩,不可忽视。(8)什么情况下我们要考虑竖向地震作用?
答:新规范规定,长悬臂和其它大跨度结构以及8度以上设防时应当考虑竖向地震作用,竖向地震作用标准值,8度、8.5度和9度时分别取重力荷载代表值的10%、15%和20%:新高规规定,带转换层的高层建筑结构,8度抗震设计时转换构件应考虑竖向地震影响。
(9)什么条件下用底部剪力法计算地震作用?
答:40米以下、以剪切变形为主、刚度变化均匀的建筑可以用底部剪力法计算地震作用。三.其他方面的问题见下(1)塑性铰出现在什么位置?简支梁呢? 答:塑性铰出现在受力最不利的位置,简支梁出现在弯矩最大的地方。
由于地震作用的随机性、结构本身的随机性,实际工程中塑性铰的出现位置带有一定的随机性。但在理论上塑性铰的出现位置应该是”实际受力情况/理论承载能力“最大的地方,也就是受力最不利的地方。塑性铰外移法就是所谓的“狗骨式”节点,也就是故意让某部分(甲)削弱或加强另一部分(乙),使甲部分受力不利,使其出现塑性铰。具体可参见《结构工程》杂志等资料。a.就是能承受一定弯矩而且还有一定的转动能力的部分。
b.塑性铰不是一个点,而是有一段长度。
c.塑性铰的出现是由于某部分达到屈服强度后刚度下降,导致力向刚度大的部分发生转移。
d.塑性铰部分由于刚度下降,但还能没达到极限强度,因此还能承受弯矩。
e.要保证塑性铰的出现,必须注意相应的构造,一保证该部分的延性。(2)出现塑性铰是一种内力重分布还是应力重分布? 答:塑性铰的出现是内力重分布,应力重分布是在一个截面内,内力是在一个构件或者一个结构的。
(3)框架结构侧向变形主要是什么类型的? 剪切变形和弯曲型变形有和不同? 答:框架结构侧向变形主要是剪切变形,剪切变形是下部层间位移大,上部小,弯曲刚好相反,这个是现象,实质是剪切型是由梁柱弯曲产生的变形,弯曲型是由柱子轴向变形产生的。
(4)D值法和反弯点法的区别?D值法梁的反弯点在中间吗?
答:D值法考虑了柱所在楼层的位置,考虑上下柱和梁线刚度影响,还有上下楼层层高的变化。D值法梁的反弯点在中间,但是柱子的就不在中间。因为D值法同一层内各个柱转角一样。
(5)为什么底部剪力法要考虑顶层附加力? 答:考虑高阶震型的影响。
(6)设计图纸上使用的是C30混凝土现场只有 C25 怎么办?
答:加大截面,如果建筑上不能增加,则增大配筋,对于梁增大梁的受压区钢筋,即设置双筋截面梁。
(7)在什么情况下要设置双筋截面梁?
答:a.在设置成单筋截面时超筋,而建筑有不允许增大梁截面并且混凝土等级不宜再提高的情况下。
b.截面在不同荷载组合下产生弯矩变号,为了承受正负弯矩分别作用时候截面出现的拉应力时
c.有些梁由于构造要求在受压区有了钢筋,为了节省受拉钢筋,也可以采用双筋截面的计算方法。
(8)配筋率是用受拉钢筋算的,还是所有的受力筋? 答:受拉钢筋。
(9)组合中为什么不组合恒+活+风+地震? 答:高层结构在小于60m的时候 和地震组合不用考虑风,因为这个时候地震作用不是很大,同时考虑比较保守,这个高度范围内的房子,还是竖向荷载起控制作用。
(10)影响柱子截面选择的因素有哪些?
答:柱子的承载力,结构的侧移大小,柱子的轴压比。(11)关于箍筋的问题。
答:箍筋作用是约束砼,以增大塑性,没有抗震要求时,验算面积配筋率,有抗震要求的时候,还要验算体积配筋率。(12)做完毕业设计候的要求:
答:要清楚你设计的结构侧移是不是满足要求,你配置的梁柱是否超筋,电算的自振周期,位移,和框架,板梁的配筋是否符合要求。(13)悬臂梁支座锚固长度的计算方法:
答:通过梁的弯矩包络图找到弯矩为0点,得到一个la,然后再向后延伸一个la,得到最后的锚固长度。
(14)在框架梁跨中弯矩的计算中,如何确定跨中最大弯矩?
答:首先计算处剪力为0点的弯矩,还要计算处有集中力作用处的弯矩。
(15)如果有一个跨度5m的悬臂梁,该如何做?
答:这个长度的悬臂梁首先要变截面,悬挑端截面小于固定端,如果必要,可以施加预应力,以保证其安全。
(16)如果计算中发现有一根柱子剪力过大,超筋,那么单纯增大这条柱截面是否一定能够使之满足条件?
答:不一定,因为柱子的剪力是按照刚度分配的,而刚度是与 有关的,单纯增加b和h的话,可能会使截面刚度增加的更大,从而分担更多的剪力,更加不能满足要求,因此,单纯加大这根柱子有时无法达到要求。(17)抗扭钢筋的设置
答:抗扭箍筋必须闭合,抗扭纵向钢筋必须对称布置。
四.基本概念(1)结构可靠度
答:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。(2)荷载的代表值(三种)
答:a.荷载标准值,是指结构在使用期间,在正常情况下,出现的最大荷载值。b.荷载准永久值,是指在结构上经常作用的可变荷载(活载)值。活载准永久值表示形式是以活载的标准值乘以活载准永久值系数(小于1)得到。c.荷载组合值,是指作用在结构上的可变荷载有两种或者两种以上时,考虑它们不可能同时以最大值出现,而引入荷载组合值的概念,活载组合值等于活载标准值乘以组合系数。(3)荷载分项系数
答:为了使结构构件达到所要求的失效概率或相应的可靠指标,采用荷载分项系数,使荷载进一步增大,以此计算荷载效应。同时采用材料分项系数或者抗力分项系数,使材料强度进一步降低,即“设计强度”,以此计算结构抗力。(4)剪力墙和柱的区别
答:柱的长宽比不大于4,当长宽比大于4的时候,就算剪力墙。
3.框架结构的设计步骤是什么?
4.怎样确定柱网尺寸?
5.怎样确定框架梁、柱截面尺寸?
6.怎样计算水平荷载作用下框架的内力和侧移? 7.修正反弯点法(D值法)计算要点是什么? 8.怎样计算在重力荷载下的框架内力? 9.弯矩二次分配法的计算要点是什么?
10.什么是梁、柱的控制截面,怎样确定控制截面的内力不利组合? 11.简述什么是单向板?其受力与配筋构造特点是什么? 12.什么是双向板?试述其受力与配筋构造特点是什么?。
13.板式楼梯与梁板式楼梯有何区别?你设计的建筑属于哪种类型的楼梯? 14.板式楼梯与梁板式楼梯的踏步板的计算与构造有何不同?
15.少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征是什么?在设计中如何防止少筋梁和超筋梁?
16.在受弯构件中,斜截面有哪几种破坏形式?它们的特点是什么? 17.什么是腰筋?它的作用是什么?
18、为什么箍筋和弯起钢筋间距S要满足一定要求?
19、构成建筑的基本要素是什么?
21、民用建筑由哪些部分组成的?
22、影响建筑构造的因素有哪些?
23、建筑构造的设计原则是什么?
24、按照建筑的使用性质分类分哪几类?你所设计的建筑属于其中的哪一类?
25、何谓基础的埋置深度?你设计的建筑物基础埋深是多少?
26、为什么沿外墙四周要设置散水或明沟?你做的是哪种类型?怎样做的?
27、你设计的建筑物墙面进行装修了吗?装修的目的是什么?你选择的是哪一种类型?
28、墙体中为什么要设水平防潮层?你选择的是哪种构造类型?设在什么位置?
29、板在构造上需满足哪些要求?
30、你设计的楼梯梯段宽度是多少?怎样确定的?
31、你选择屋面的排水方式是哪种?怎样设计的?
32、你设计的楼梯坡度是多少?怎样确定的?最适宜的坡度是多少?
33、在设计中,你选择的砌筑墙体材料是哪种?墙体有什么用?
34、在进行地基和基础设计中,应满足哪些要?
35、单向、双向板怎样区分
36、结构的抗震等级如何确定?
37、建筑抗震设计的标准、步骤是什么?
38、场地类别如何确定?
39、地震作用计算采用什么方法?
40、除底剪外,还有哪些计算地震作用方法?
41、结构自振周期如何确定?
42、水平荷载作用下,需要对结构进行什么变形验算?
43、竖向荷载作用下框架结构的内力计算方法是什么?
44、什么是弯矩调幅,目的是什么?
45、什么是短柱,短柱的缺点,如何处理?
46、绘出肋形结构中梁、板的计算简图?
47、单位工程施工组织设计包括哪些内容?
48、塔吊的服务范围是什么?
49、施工准备工作的内容是什么? 50、选择施工方案时应解决哪些问题?
51、如何评价施工方案的优势?
52、选择施工方法时应着重关注哪些项目?
53、如何确定网络图的关键线路?关键工作的总时差为“0”吗?
54、施工中缺少设计图中要求的钢筋品种或规格时可按哪些原则代换?
55、施工组织设计内容主要包括哪些项?
56、设计施工总体布置时必须遵守的基本原则有哪些?
57、工地风、水、电以及住房等用量如何计算?
58、施工总进度计划的编制步骤是什么?
59、施工进度计划的类型有哪些?任务是什么? 60、结合本工程说明如何降低施工成本?
61、结合毕业设计说明施工平面图设计的内容步骤? 62、结合工程说明质量保证措施有哪些? 63、结合工程阐述安全文明施工措施有哪些? 64、施工准备工作包含哪些内容? 65、梁中钢筋有哪些?各有什么作用? 66、柱中的钢筋如何选择和确定?
67、你所设计的建筑主要应满足哪些功能要求? 68、单向板肋形结构的计算单元是如何确定的? 69、肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是什么? 70、什么是分布钢筋?它起什么作用?
71、肋形结构内力计算常用方法有哪些?各有哪些特征? 72、建筑物有哪些主要构造?简述其作用。73、结构的极限状态有哪几种?写出其表达式。74、梁的正截面计算有哪几种类型? 75、柱的正截面计算按什么构件进行配筋计算?为什么? 76、肋形结构中连续板的配筋有几种方式? 77、简述梁的斜截面承载力计算步骤。78、如何控制梁中纵向受力钢筋的弯起和截断? 79、柱下独立基础的受力钢筋如何确定?
第四篇:土木工程毕业答辩问题及答案
毕 业 设 计 思 考 题 2结构方案和初选截面尺寸
2.1何为结构体系?高层建筑结构体系大致有哪几类?选定结构体系主要考虑的因素有哪些?(P4~ P5)
使用要求、建筑高度、材料用量、抗震要求
2.2高层建筑结构总体布置的原则是什么?框剪结构体系A级高度的最大高宽比在设防烈度为6、7、8度时为多少?(5、4)按弹性方法计算时楼层层间最大位移与层高之比的限值 对框剪结构应为多少?(1/800)(P6 P7)
2.3高层建筑结构平面布置、竖向布置的一般原则是什么?(P6)平面:简单、规则、对称、减少偏心
2.4如何进行柱网布置?(P7)
2.5柱的间距、梁的跨度、板的跨度之间有何关系?(P7~ P8)2.6框剪结构中剪力墙布置的基本原则是什么?(P8)2.7何为壁率?初定剪力墙的数量时
剪力墙的壁率应取多少?底层结构构件截面积与楼面面积之比应取多少?(P9)2.8剪力墙的刚度过大或过小时 采用的调整方法有哪些?(P9)2.9结构受力构件编号时
“abc-d”中各符号含义是什么?(P10)a为 楼层号 b为构件代号 c为构件编号
d为梁的跨次或剪力墙墙肢序号
2.10如何初估楼板厚度?顶层楼板、地下室顶板厚度有何要求?为什么?(P11)2.11如何初定梁的截面尺寸?(P12)2.12如何初定柱的截面尺寸?(P12)
2.13框剪结构中的剪力墙除满足剪力墙结构的要求外 还应满足什么要求?(P13)
注:各题后括号内表示《高层建筑框架-剪力墙结构设计》一书的页码 该页码内有相关问题的参考答案 楼板结构设计
3.1何谓单向板及双向板?
长边/短边≥3时
作用于板上荷载q主要由短向板带承受 长向板带分配的荷载很小 课忽略不计
荷载由短向板带承受的四边支承板称为单向板
长向板/短向板<3时
作用于板上的荷载q虽仍然主要由短向板带承受 但长向板带所分配的荷载虽小却不能忽略不计 荷载由两个方向板带共同重的承受的四边支承板成为双向板
3.2单向板、双向板板厚如何确定?梁的截面尺寸如何估算?根据什么确定?
单向板的经济跨度一般为2~3m;次梁的经济跨度一般4~6m;主梁的经济跨度一般为5~8m 板h=(1/30~1/40)l1;次梁:(1/12~1/18)l2;主梁:(1/8~1/14)l3 l1 l2 l3---分别为次梁间距
主梁间距和柱与柱或柱与墙之间的间距
双向板厚度一般不作刚度验算时板的最小厚度h=(1/40~1/50)lox(lox为双向板的短向计算跨度)切应满足h≥80mm 双重井式楼盖的梁一般为等截面梁
满足刚度要求的梁高可取h=(1/16~1/18)lo 梁宽可取b=(1/3~1/4)h lo为建筑平面的短边长度
3.3在现浇肋形楼盖中
如何确定单向板、双向板、非框架梁的计算简图?
根据板的短边边长、支座类型 荷载组合
3.4什么情况下可采用等效均布荷载?
两边铰支
静力手册里可以查到的都可以采用均布荷载 3.5计算梁、板内力用什么方法?
弹性理论分析方法 塑性理论分析方法
3.6绘出单跨简支梁在均布荷载或跨中集中力作用下的弯矩图、剪力图?不懂就算啦 3.7绘出悬臂板在均布荷载作用下内力图及配筋图?
3.8试述弯矩分配法的计算步骤?弯矩分配系数如何计算?
求出固端弯距 再相加出不平衡弯距
用不平衡弯距乘与弯距分配系数
分配系数就是用各个杆件的刚度系数除与总的刚度系数之和
3.9为什么用弹性法计算双向板跨中弯矩时要考虑泊松比?而计算支座弯矩时不考虑?
对于查表所求得系数求得的跨内截面弯距值 要考虑双向弯曲对两个方向板带弯距值的相互影响 因此要考虑泊松比 对于支座截面弯距值
由于另一个方向板带弯距等于零
故不存在两个方向板带弯距的影响问题
3.10板和梁的保护层厚度多少?怎样确定?
见混凝土结构设计原理 P348 根据混凝土强度确定
3.11受弯构件有哪两种主要破坏形态?
正截面破坏和斜截面破坏
3.12梁正截面有哪几种破坏形式?有何区别?
少筋破坏 适筋破坏 超筋破坏
少筋破坏和超筋破坏都是脆性破坏 后果严重 破坏前不征兆
材料得不到充分利用
3.13受弯构件斜截面有哪几种主要破坏形态?
斜拉破坏(λ>3);剪压破坏(1<λ≤3);斜压破坏(λ≤1)混凝土结构设计原理P121 3.14板的受力钢筋和分布钢筋应满足哪些构造要求?
混凝土结构设计原理P97 3.15单向板内分布钢筋的作用有哪些?同上 3.16为什么板一般不配箍筋 请分析
板类构件通常承受的荷载不大 剪力较小 因此
一般不必进行斜截面承载力的计算 也不配箍筋和弯起钢筋 混凝土简支板或连续板 由于跨高比较大
即结构设计由弯距控制 应按弯距计算纵向钢筋用量
因此板一般不必进行受剪承载力计算
3.17连续梁、板支座负钢筋截断的根据是什么?如何确定梁、板的负钢筋切断长度?
根据材料抗力包络图
连续梁的切断点见混凝土结构设计原理P134表5-4及混凝土结构设计P31 单向板的负弯距钢筋切断点和次梁边距离为ln/3 和主梁距离为ln/4(ln梁间内边线最短距离);双向板的负弯距钢筋切断点和次梁边距离为lox/4 和主梁边距离为lox/7(lox为板短向计算跨度)3.18连续板边支座看作简支
是否存在弯矩?如何处理?对梁有何影响? 存在
连续板再支座负弯距作用下 截面上部受拉下部受压 形成内拱
板周边的梁能够约束“拱”的支座侧移 即能提供可靠的水平推力
则再板中形成具有一定矢高的内拱
3.19为什么板边支座可作简支边?简支板为什么要设板面构造负钢筋?
整体矢式梁板结构中
当板、次梁、及主梁支承于砖柱或墙体上时 结构之间均可视为铰支座
砖柱、墙对他们的嵌固作用较小 可在构造设计中予以考虑 整体式梁板结构中
板、梁和柱是整体浇筑在一起的 板支承于次梁 次梁支承于主梁 主梁支承于柱 因此次梁对于板 将有一定的约束作用
上述约束作用在结构分析时必须予以考虑 因此要构造配筋、3.20天面板飘板板角为什么要配置放射钢筋?
避免因温度引发的应力集中导致的裂缝 3.21设计屋面天沟板应如何配筋?
双向双层一般
如果可以按悬挑板计算配筋的话 你要考虑天沟自重 包括外侧挡板的集中力
同时要考虑天沟满水或1/2满水的荷载(这看天沟具体使用情况)还要加上施工检修荷载 规范上有相应规定的 《高层建筑框架》P17 3.22如果要求板开孔洞 结构如何处理?
圆孔直径D或方洞b小于300mm时 板受力筋可绕国孔洞边不需切断;
300~1000mm且无集中荷载时
应在孔洞内每侧配置面积不少于孔洞宽度内被切断的受力筋的一半且不少于2根12的附加钢筋;b>300且洞边有集中荷载 或D>1000mm时 应在洞边设边梁
《高层建筑框架》P16 3.23次梁是否需要加密箍?为什么?
不用
因为次梁在支座处只承受了支座负弯距 冲切承载力由主梁承担了
3.24梁内受力钢筋和纵向构造钢筋应满足哪些构造要求?
混凝土结构设计原理P97、98 3.25梁中架立筋有什么作用?为什么要设腰筋?箍筋有何作用?
固定箍筋与钢筋连成骨架也可承受一定压力 腰筋可用于抗扭
加强梁构件混凝土抗收缩及抗温度变形的能力 箍筋可用于固定纵筋 抗剪和抗扭
3.26底筋4φ22放在b=200㎜的梁内 一排放得下吗?
放不下
纵向钢筋最小间距式50 3.27次梁与主梁相交处 应设置什么钢筋?为什么?
吊筋
承受来作用在主梁上的集中荷载 3.28楼梯平台梁如何支承?
一般支承于楼梯间侧承重墙上 没墙加柱子《高层建筑框架》P22 3.29墙下不设次梁如何处理?
如果是首层就作成地鼓 不是首层就不知道拉
板很小的时候就不用的直接传力到两边梁上
3.30试绘出板式楼梯的计算简图?楼梯梯段板有何内力?如何配筋?
混凝土结构设计P83~86 3.31请绘出折板式楼梯的配筋图?为什么?
看楼梯大样图E型《高层建筑框架》P22 不知道为什么
3.32计算楼梯时扶手荷载如何处理?
当集中荷载处理
3.33如何考虑楼梯扶手和阳台栏杆压顶配筋?
房屋建筑学P192 3.34梯间小柱的位置?
平台梁下面
3.35计算楼梯内力时 弯矩有时用(1/8)ql2 而有些用(1/10)ql2 请分析原因?
混凝土结构设计P85、P86 4 结构计算简图及刚度计算参数
4.1 在用近似法计算高层框架-剪力墙时
引入了哪些假定将空间结构简化为平面结构?P27(1)一榀框架或一片墙可以抵抗自身平面内的水平力 而在平面外的刚度很小 可以忽略
(2)各片平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系协同工作
4.2在普通高层建筑中
结构布置的基本原则是什么?P27
均匀、对称、规则
当水平力的合力通过结构抗侧移刚度中心时 可不计扭转影响
即各层楼板只平移不转动
4.3 框架-剪力墙结构在水平荷载作用下 其变形曲线是何种类型?P27
框架以剪切型变形为主 剪力墙以弯曲型变形为主
在水平荷载作用下 框架的侧移曲线为 型
剪力墙结构的侧移曲线为 型;两种结构共同工作时的侧移曲线为 型
4.4 剪力墙每一侧的有效翼缘的宽度如何确定?P27
每一侧有效翼缘的宽度可取翼缘厚度的6倍、墙间距的一半和总高度的1/20中的最小值 且不大于墙至洞口边缘的距离
4.5 框架-剪力墙结构的计算简图可简化为哪两种体系?如何区分这两种体系?P28
框架以剪切型变形为主 剪力墙以弯曲型变形为主
在计算简图中可简化为铰结体系和刚结体系两种 铰结体系中
框架和剪力墙之间通过楼板联系或虽有连梁但刚度很小 对墙的约束很弱
在计算简图中墙与框架的联系可简化为铰结连杆
刚结体系中
连梁对墙柱都产生约束作用
但对柱的约束作用将反映在柱的D值中 因而在计算简图中
连梁与墙相连端处理成刚结 与框架端为铰结
4.6 对有地下室的高层建筑
其主体结构的计算高度如何确定?P29
在计算简图中
选地下室顶板作为主体结构高度的起始点
4.7 剪力墙如何进行分类?根据什么条件来判别其类型?P29
根据洞口大小和截面应力分布特点
剪力墙可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙及壁式框架 用这两个条件来判别 是整体系数
越大剪力墙的整体性越好;是判明各墙肢在层间出现反弯点多少的条件 越大出现反弯点的层数就越多
4.8 壁式框架与普通框架有何不同?总框架抗推刚度Cf是否包含壁式框架的抗推刚度?
用D值法计算水平荷载作用下壁式框架内力时
与一般框架的区别主要有两点:其一是梁柱杆端均有刚域 从而使杆件的刚度增大;其二是梁柱截面高度较大 需考虑杆件剪切变形的影响 包含
4.9 什么是刚度特征值λ?它对内力分配、侧移变形有什么影响?
刚度特征值λ是框架抗推刚度(或广义抗推刚度)与剪力墙抗弯刚度的比值 它集中反映了结构的变形状态及受力状态
刚度特征值λ对框架---剪力墙结构体系的影响:
当λ=0时
即为纯剪力墙结构;当λ值较小时 框架抗推刚度很小;随着λ值的增大 剪力墙抗弯刚度减小;当λ=∞时 即为纯框架结构
λ值对框架-剪力墙结构受力、变形性能影响很大
4.10 框架-剪力墙结构λ值的正常范围是什么?λ值不满足要求时 对结构如何进行调整?
以剪力墙为主
为弯曲型变形;以框架为主
为剪切型变形;1~6之间为弯剪型变形 5.5.1结构计算发现
建筑物存在较大的扭转效应 应如何处理?
加强角柱刚度和边梁刚度 外刚内柔
5.2设计时未布置剪力墙 在施工过程中为了结构安全 自行增加了若干剪力墙 是否妥当?
不妥当
设计时未计算添加说明已经满足安全要求 自行添加若干剪力墙会使结构的刚度过大 加大了地震作用效应 而且也不经济
5.3在水平荷载作用下
框架结构内力分析采用什么方法?P42 在近似法中采用了连续化方法
将各层总连梁离散为沿楼层高度均匀的连续连杆
5.4反弯点法与D值法有什么不同?
反弯点高度不同:
反弯点法:水平荷载作用下 上层柱的反弯点在柱的中心
底层柱反弯点距柱底端为2/3层高处
D值法
计算基本假定: 反弯点法:(1)梁的线刚度与柱线刚度之比大于3时 可认为梁刚度无限大;
(2)梁、柱轴象变形均可忽略不计 D值法:(1)水平荷载作用下 框架结构同层各结点转角相等;
(2)梁、柱轴向变形均忽略不计
反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号
5.5计算连梁时
是否需要考虑翼缘影响?不考虑 5.6水平荷载作用下
框架和剪力墙的变形特点有什么不同?P27 5.7风荷载计算需考虑哪些因素?
高度、体型、地区 5.8框架内力分析中
分层法的前提条件是什么?
(1)梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱产生内力 在其他层梁上及柱上产生的内力可忽略不计;
(2)竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可以忽略不计.5.9重力荷载代表值是如何确定的?P37 5.9规程对高层建筑结构的层间水平位移做出了限值?其目的是什么?如果高层建筑结构的层间水平位移太小 是否合适 为什么?P7 表2-3
1<=/800 防止过大导致建筑物倒塌
太小:说明结构的整体刚度太大 加大了地震作用效应 而且也不经济
5.10风荷载计算中
分整体风荷载计算和局部风荷载计算 其目的是什么?
整体风荷载是指整个建筑所受到的风荷载 由整体承担
而局部风荷载是局部面积建筑所受到的风荷载 由局部承担
它们计算时所用风荷载体型系数不同
5.11抗震设计时
为什么要进行0.2V0的调整?怎样调整?P44
为发挥框架抵抗水平力的作用
总框架承受的最大层剪力宜在0.2~0.4Vo之间
对总框架剪力Vf <0.2 V0的楼层 Vf 取0.2 V0和1.5 Vf max中的较小值
5.12什么是反弯点?弯距为零的点 5.13总体信息中
周期折减系数的意义是什么?
因为不考虑填充墙的刚度 实际刚度会大点 所以要折减
5.14 在高层建筑结构设计中
为什么要限制结构的层间位移和顶点位移?高层建筑P42 6.水平荷载作用下结构的内力分析需要注意的问题
水平荷载作用下结构的内力计算主要包括总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算和各片墙、各榀框架
各根连梁的内力计算
6.1如何计算在各类水平荷载作用下总剪力墙上任意一点发生的水平位移?如何进行水平位移验算
用哪个参数进行验算?P134 6.2如何计算在各类水平荷载作用下总剪力墙任意一点的内力(弯矩、剪力)总框架的内力(弯矩、剪力)?P135 6.3在刚结计算体系中
什么是总框架的广义剪力?如何计算总连梁的分布约束弯矩? 总框架的广义剪力等于总框架的总剪力加上总连梁的分布约束弯距
总连梁的分布约束弯距:
Cb为连梁的平均约束弯距的等效剪切刚度 Cf为总框架抗推刚度
6.4用公式(6-2)-(6-4)算出的剪力在什么体系中是总剪力墙的总剪力?但在什么体系中就不是总剪力墙的总剪力
而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和?这两个体系中总弯矩是否相同?
铰接计算体系
刚度体系中的不是总剪力墙的总剪力
而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和
不同 刚度特征值λ
6.5在刚结体系内力计算中
λ应该用考虑什么折减后的计算值
刚度折减
折减系数不小于0.5
6.6什么时候调整Vf?怎样调整Vf?
对总框架剪力Vf <0.2 V0的楼层 Vf 取0.2 V0和1.5 Vf max中的较小值
6.7如何计算各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩?如何计算连梁第i个刚结端的约束弯矩?
各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩可由总连梁的分布约束弯距按下式求出:式(6-12)
连梁第i个刚结端的约束弯矩
可由连梁杆端分布弯距与层高相乘得到
式(6-13)
6.8在求各根连梁内力时
应注意剪力墙轴线处约束弯矩M12和剪力墙墙边处连梁杆端弯矩Mb12这两个概念的不同 如何计算这两个不同的弯矩?
剪力墙轴线处约束弯矩M12 式(6-13)
剪力墙墙边处连梁杆端弯矩 式(6-14)
6.9在求出总剪力墙在各楼层处的内力(弯矩、剪力)后 如何求各片剪力墙在各楼层处的内力(弯距 剪力)?
不管是铰接体系还是刚接体系
均应按照各片剪力墙的等效抗弯刚度进行再分配
6.10在求出MWij VWij后
对于整截面剪力墙和小开口整体剪力墙 还应怎样考虑连梁?P46 对第i片剪力墙在第j层楼盖上、下方的剪力墙截面弯距分别加上或减去剪力墙墙边处连梁杆端弯矩的一半
6.11对于联肢剪力墙 求出MWij VWij后
还需进一步求出什么?P47 根据墙顶和墙底的弯距和剪力等效的原则 求得其“相当荷载” 据此求出联肢墙的每个墙肢和连梁的内力
6.12 D值法又称改进的反弯点法
主要在什么地方进行改进?如何用D值法计算各榀框架的内力?P47
D值法中:反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号
按照各柱的D值进行分配可以得到各柱在各楼层处剪力(通常是近似该柱上下端两层楼板标高处剪力的平均值作为该柱该层的剪力)然后确定出普通框架柱和壁式框架柱的反弯点高度 便可以计算柱端弯距
再根据结点平衡条件可求出梁端弯距 进而求出框架梁的剪力和柱的轴力
6.13 在D值法中如何确定反弯点位置?y0 y1 y2 y3 分别代表什么意义 如何计算这四个参数?
反弯点高度:
-标准反弯点高度
由《高层建筑结构设计》中表4.2、4.3查取 上下层梁刚度不等时的修正值 由表4.4查取
、上下层层高不等时的修正值 由表4.5查取
反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号
当反弯点高度(时 反弯点在本层;当时 本层无反弯点
反弯点在本楼层之上 当时
反弯点在本层之下
6.14在用Excel表(表13-17至表13-36)计算内力时
须特别注意公式当中每个参数的含义;并且当中许多公式都要根据实际情况进行修改 P42-47 6.15在计算柱轴力和梁端弯矩(表13-37)时须注意正负符号 P42-47 6.16地震荷载是和风荷载分别是按怎样的分布作用在结构上的? 水平地震作用地震荷载:倒三角形分布、顶点集中荷载 风荷载:倒三角形分布、均布荷载、顶点集中荷载 7 竖向荷载作用下结构的内力分析
7.1 高层建筑在竖向荷载作用下一般要不要考虑荷载的最不利布置?为什么?P48 活荷载一般情况都不大(1.5~2.0)仅占全部竖向荷载的10%~15% 计算时可不考虑荷载的最不利布置 也不考虑活荷载的折减
7.2 计算竖向荷载作用下框-剪结构内力时 各荷载是取标准值还是取设计值?为什么?
P48 标准值
以便于各种工况下的荷载效应组合
7.3 计算竖向荷载作用下框架结构的内力有哪些方法?
力距分配法、分层法
7.4 为什么计算竖向荷载作用下框架结构的内力可以采用分层法?
分层法是力矩分配法的进一步简化 其计算过程跟力矩分配一样
7.5 试简述用力矩分配法计算单层框架结构的计算过程 P49
求出结点的固端弯距 计算分配系数
然后力矩分配和传递
7.6 请画出用分层法计算框架结构的计算简图 P49 7.7 请指出分层法计算框架时 为什么除底层柱之外
其他层柱的线刚度乘上0.9 传递系数用1/3
7.8用分层法计算框架结构时
分层计算所得的杆端弯矩就是最后弯矩吗?为什么?
梁端弯距是最终弯距
柱端的最终弯距则需要由上、下两层所得的同一柱端弯距叠加而成
7.9 如何由梁端弯矩计算梁端剪力?
计算各跨梁端剪力时 可将梁看作简支梁
求出梁在梁端弯矩和该跨梁上的恒载作用下的支座反力即为梁端剪力 7.10 如何计算竖向荷载作用下框架柱的轴力?
各柱上端轴力由横向框架梁端剪力、纵向框架梁端支反力(按简支梁计算)与上层柱传来的轴力相加而得;各柱下端轴力为上端轴力加本层柱自重
7.11 如何计算框-剪结构中作用在剪力墙部分的竖向荷载?P50(1)按负荷面积计算各层楼板及墙重垂直的梁传递的荷载(2)剪力墙左右端连梁通过与剪力墙相连端传递的荷载(3)剪力墙的自重(扣除门洞部分重)
7.12 画出框-剪结构在竖向荷载作用下剪力墙的计算简图 P158 7.13 如何计算框-剪结构中剪力墙部分的内力?
恒载作用下剪力墙的轴力有以下几部分:(1)墙肢自重;(2)墙肢两侧由楼板传来的三角形荷载;(3)纵向梁传来的集中荷载
剪力墙所承受的弯矩由两部分组成
一是连梁与剪力墙相连处作用于剪力墙的弯距;另一是各恒载和剪力墙的剪力向剪力墙形心处平移所得弯距
7.14 如何计算连梁在竖向荷载作用下的内力?
跟主梁的计算方法相同
7.15如何计算壁式框架在竖向荷载作用下的内力? 7.16 试画出壁式框架在竖向荷载作用下的计算简图 荷载效应及内力组合
8.1什么是荷载效应?什么是荷载效应组合?
荷载效应是指在某种荷载作用下结构的内力或位移
荷载效应组合是指通常在各种不同荷载作用下 分别进行结构分析 得到内力和位移后
再用分项系数与组合系数加以组合
8.2在结构设计时 为什么要进行荷载效应组合?高层建筑P39
由于各类荷载性质的不同
它们出现的频率以及对结构的作用也不尽相同 需考虑它们的组合作用
组合的依据是根据实际出现的情况 用概率统计的方式进行
8.3非抗震设计与抗震设计相比 荷载效应组合的公式有何不同?P52
有地震作用的效应组合 除了计算重力荷载代表值的效应
还要考虑水平、竖向地震作用下的效用 重力荷载代表值的计算也不同
8.4有地震作用效应组合时 公式中的SGE含义是什么?
重力荷载代表值的效应=恒载+活荷载*(50%+80%)8.5荷载分项系数的取值跟哪些因素有关?P52
恒荷载:当效应对结构不利时 对可变荷载取1.2 永久荷载取1.35;当对结构有利时 应取1.0 活荷载:1.4 8.6进行构件截面设计时
构件的控制截面应如何选取?
通常是内力最大的截面
但不同内力并一定在同一截面达到最大值 一个构件可能同时有几个控制截面 P54表8-2 8.7什么是截面的最不利内力?结构在截面产生的最危险内力 8.8框-剪结构中
梁、柱、剪力墙在考虑地震作用的情况下 内力组合通常有哪几种?P54表8-2 8.10框-剪结构中
梁、柱、剪力墙需要考虑的最不利内力有哪些?P54表8-2 8.11在框架梁的设计中
对于竖向荷载作用下的梁的内力可以进行塑性调幅
什么是塑性调幅?为什么要进行塑性调幅?怎样进行塑性调幅?
塑性调幅是对梁端支座乘以调幅系数
弹性计算时
框架构造梁的端弯距较大 配筋较多
给施工带来困难;另一方面
超静定钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质
所以对竖向荷载作用下带来梁端弯距在与水平荷载作用下的内力组合之前需要进行内力调整 既塑性调幅
为了获得梁(含连梁)、柱杆端截面的弯矩和剪力 需要将计算的节点内力值换算为支座边缘的内力标准值
(q为作用在梁上的均布荷载)
在内力组合前
对竖向荷载作用下梁支座边缘处的弯矩需乘以弯矩调幅系数(本设计取0.8)跨中弯矩乘1.1 截面设计和结构构造
9.1 结构抗震设计的原则是什么?什么是“三个水准”、“二阶段设计”?
结构抗震设计p15
三水准:小震不坏 中震可修 大震不倒
二阶段设计:
第一阶段:针对所有进行抗震设计的高层建筑
应进行小震作用的抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计 以到达三水准要求
第二阶段:针对甲级建筑和特别不规则的结构
用大震作用进行结构易损部位(薄弱层)的塑性变形验算 9.2 如何实现“三个水准”的设防目标?
采用二阶段设计实现;
一、承载力验算(弹性计算)
二、弹塑性变形验算 并采取相应的抗震构造措施 以实现第三水准的抗震设防要求
9.3 本设计如何实现第三水准的设防要求?
加强结构的薄弱部位 采取相应的抗震构造措施
如剪力墙的底部加强(底部加强部位高度取值 构造配筋)
9.4 结构重要性系数和承载力抗震调整系数的意义是什么?
γ0 :(无地震作用组合)对不同安全等级的结构偏安全考虑
γRE(有地震作用组合):地震作用时间很短 且地震的产生具有很大的随机性
材料在快速加载下的性能与静力性能有较大的差别 因而对承载力进行调整 且在不同受力状态下 有不同程度的提高
9.5 框架和剪力墙的抗震等级如何确定?
根据房屋的设防烈度、结构类型、房屋的高度确定
9.6 什么是“强柱弱梁”?为什么要“强柱弱梁”?如何实现“强柱弱梁”?
即节点处柱端实际受弯承载力应大于梁端实际手弯承载力 目的是控制塑性铰出现的位置在梁端 尽可能避免出现在柱中
框架柱设计时弯矩设计值乘上一个柱端弯矩增大系数
9.7 什么是“强剪弱弯”?为什么要“强剪弱弯”?如何实现“强剪弱弯”?
防止梁端部、柱和剪力墙底部在弯曲破坏前出现剪切破坏
目的保证结构发生弯曲延性破坏 不发生剪切脆性破坏
对不同抗震等级采用不同的剪力增大系数
9.8什么是“强节点强锚固”?为什么要“强节点强锚固”?如何实现?
防止杆件破坏之前发生节点的破坏
节点核心区是保证框架承载力和延性的关键部位 它包括节点核心区手剪承载力以及杆件端部钢筋的锚固
进行框架梁柱节点核心区截面验算 采取构造措施 9.9 抗震设计时
如何保证框架梁塑性铰区有足够的延性?
通过配箍来控制
满足抗震设计时配箍构造要求
9.10 为什么要控制梁截面的受压区高度?
防止将构件设置成超筋构件 而产生超筋脆性破坏 9.11 抗震设计时
框架梁剪力设计值如何取值? 为什么?高层p74 保证强剪弱弯
9.12 抗震设计的框架梁对配置贯通钢筋有什么要求?本设计如何满足此要求?
沿梁全长顶面和地面应至少各配置两根纵向钢筋 一二级抗震时钢筋直径不应小于14mm 且分别不小于梁梁端顶面和底面纵向钢筋中较大截面面积的1/4
三四级和非抗震时钢筋直径不应小于12mm 9.13 框架梁纵向钢筋切断点的位置如何确定?锚固长度如何确定?高层p85 在构件受力较小部位断开
9.14 框架梁端为什么要设置箍筋加密区?对箍筋加密区有什么要求?
抗剪要求
防止梁端发生剪切破坏
箍筋间距一级100mm和6d的较小值 二级100和8d的较小值 三级150mm和8d的较小值
9.15 次梁是否也要设置箍筋加密区?为什么?
不用
次梁只是承受本层的竖向荷载 不考虑水平荷在
即不考虑次梁参与抗震
9.16 梁上集中荷载作用处为什么要设置吊筋?吊筋如何计算?
梁在集中荷载作用下 其下部混凝土可能产生斜裂缝而发生冲切破坏 为保证梁有足够的受冲切承载力 计算见混凝土下p31 9.17 梁为什么要设置腰筋?设置腰筋有些什么规定?
为加强梁构件混凝土抗收缩及抗温度变形的能力
当梁高〉550mm要设置腰筋 且腰筋间距不宜〉200mm 连接腰筋的拉筋用6-8直径 间距一般为腰筋间距的两倍
9.18 为什么要控制框架柱的轴压比?为了使得柱的延性
9.19 框架柱柱端弯矩设计值如何取值?为什么?
保证强柱弱梁高层p73 9.20 框架柱剪力设计值如何取值?为什么?
对柱本身保证强剪弱弯 高层p74 9.21 顶层中节点和顶层端节点处柱的纵向钢筋如何锚固?高层p85 9.22 柱的纵向钢筋如何接头?在什么位置接头? 9.23 不同直径钢筋搭接时 搭接长度如何计算?
9.24 柱的箍筋直径有何要求?
二级不宜小于10mm 三级柱截面尺寸不大于400mm时
允许采用6mm四级柱剪跨比不大于2或柱中全部纵筋的配筋率大于3%时 不应小于8mm 9.25 柱箍筋加密区的范围如何确定?高层p80 底层柱上端区取:柱长边、柱净高的1/6和500mm的较大值 底层柱柱根以上1/3柱净高范围 一级和二级框架角柱的全高范围
9.26 柱的剪跨比如何计算?长柱和短柱的破坏形式有什么不同? 9.27 为什么要采用复合箍筋?体积配箍率如何计算?
9.28 加密区的箍筋间距、箍筋直径箍筋肢距有何规定?高层p80 9.29 框架节点核心区的水平箍筋如何配置?是否都需要计算?
指导书p68 三四级不用计算
9.30 剪力墙墙肢应进行哪几方面的承载力计算?
正截面承载力 斜截面承载力
9.31 墙肢正截面承载力如何计算?指导书p68 9.32 剪力墙的水平分布钢筋如何确定? 9.33 剪力墙的截面厚度如何确定?轴压比
9.34 剪力墙的底部加强部位如何确定?底部加强部位与其他部位有何不同?
一二级抗震不小于层高或剪力墙长度的1/16 且不小于200mm
三四级抗震不小于层高或剪力墙长度的1/20 且不小于160mm
一般取墙肢总高度的1/8和底部两层中较大值
9.35 约束边缘构件与构造边缘构件有何不同?本人设计的是哪一种构件?
设置部位不同 起得作用不同
9.36 连梁的弯矩要否调幅?为什么?
要
要实现强墙若梁 使梁首先屈服
9.37 连梁的腰筋和箍筋设置有哪些要求?
连梁截面高度大于700mm时设置腰筋 直径不应小于10mm 间距不应大于200mm 设置拉结筋
箍筋按斜截面计算确定外 抗震设计时
其最小配置量与框架梁两端加密区的要求相同 9.38 框架梁为什么不用弯起钢筋? 9.39 上层柱钢筋比下层多时如何处理? 10 基础设计
10.1高层建筑浅基础有哪些类型?
无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础、壳体基础、岩层锚杆基础、10.2天然地基浅基础设计要考虑哪些问题?
埋置深度的选择、地基承载力、基础底面尺寸的确定、地基变形 10.3高层建筑的基础埋深如何确定?
天然地基或复合地基:不宜小于房屋高度的1/15
桩基:自室外底面至承台的面的距离不宜小于建筑物高度的1/18
非抗震设计或6的度抗震设计时 基础埋深可酌情减小
主楼和群房基础埋深宜有高差 即将主楼基础加深 利用高差形成侧限
当基岩埋藏较钱而不满足埋深要求时 可在基底打地锚增加稳定性
10.4为什么基础要有足够的埋深?实际工程达不到要求怎办? 1 防止风荷载和水平地震作用下建筑物发生滑移和倾斜 提高基础的稳定性 2 提高地基承载力 减小基础沉降量 扩大基础截面
10.5什么是地基承载力特征值?一般如何取值?
是指正常使用极限状态下满足强度和变形要求的地基土单位面积上的承载能力 《高层建筑框架》P75 10.6适合高层建筑的桩有哪些类型?
钢筋混凝土预制桩
预应力混凝土管桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩 10.7广东常用的桩型有哪些?各能进入什么土层?入多深?
《高层建筑框架》P82 10.8钻孔桩有哪三项技术要求?
泥浆护壁 回转钻 清孔
10.9灌注桩的钢筋(纵筋和箍筋)应如何配置?
《高层建筑框架》P83 10.10灌注桩纵筋伸入承台和桩身长度各应如何确定?
深入承台35d伸入桩身长度见《高层建筑框架》P83 10.11预应力管桩的优点和缺点是什么?
《高层建筑框架》P82《土力学》P212 10.12锤击式预应力管桩施工时要控制哪些指标?
能否满足贯入度要求或标高的设计要求
打入后的偏差是否在允许偏差范围之内 10.13最后贯入度是什么意思?是否是一个定值?
指最后一击桩的入土深度
通常取最后一阵的平均贯入度为最后贯入度 一阵为10击 不是定值
但不大于设计规定的数值
10.14静压桩的终压值是什么意思?是否是一个定值?
静压桩终压力Pu是桩尖达到设计持力层终止压桩时出现的最终静压力 其每次出现持续时间通常只有5~10秒
10.15确定单桩承载力特征值要考虑什么因素?
桩身材料、地基土对桩身的承载力
10.16单桩水平承载力如何确定?还有哪些抗水平力的措施?
以水平静载荷实验最能反应真实情况 没有实验资料时
可按《桩基规范》第5.7.2条估算单桩水平承载力设计值
单桩水平承载力与桩身抗弯能力有关
长桩水平承载力主要由桩身材料的抗弯能力控制 而短桩的水平承载力除桩身材料的抗弯强度外 多受桩周土的横向抗力或桩在土中的稳定性控制
10.17基础梁(拉梁)一般受哪些力?
首层墙体重量、传递水平剪力、承受柱脚弯距 10.18基础梁的梁面标高如何定?
进考虑承受首层墙体重量的情况时 一般可设0.2m左右
考虑传递水平剪力、承受柱脚弯距时 应取承台顶面
10.19桩的间距应取多少?
对于大直径钻(冲)挖孔灌注桩 桩中心距S≥2.5d(桩身设计直径)
扩底端中心距S≥1.5D(扩底端设计直径)或D+1(D>2时)挖孔桩桩边净距小于2d切小于2.5时
应要求采用间隔开挖
预应力管桩桩距通常取3d~3.5d 对高层建筑主楼下大面积密集群桩 桩距应加大至4d~4.5d 10.20桩承台平面尺寸如何定?
《高层建筑框架》P86《土力学》P243 10.21承台保护层如何取值?桩入承台的深度取多少?
保护层厚度不应小于70mm 当有砼垫层时 不应小于40mm 垫层厚度宜取100mm
桩入承台深度大直径桩不宜小于100mm 中等直径桩不宜小于50mm 10.22预应力管桩与承台连接处应如何做?为什么?
宜采用机械截桩头后在桩顶插粗钢筋的连接方法《高层建筑框架》P86 10.23剪力墙下的桩应如何布置? 剪力墙下各桩宜沿墙一排布置 10.24承台厚度如何确定?
根据承台所受的冲切承载力计算 以及承台厚不宜小于300mm 10.25单柱单桩要设承台吗?为什么? 要
因为承台要局部抗压
10.26剪力墙下的承台梁受什么力?应如何考虑? 传递水平力
10.27承台配筋如何计算? 见建筑基庄技术规范5.6.2 10.28承台面标高如何定?电梯井处标高又如何? 承台顶面到室内地坪高差
电梯井处要低2~2.5m(这题不确定的)11 结构施工图的绘制 图纸目录:
11.1 图别、图号怎样表示?P87 11.2 图纸应按照什么循序及原则排列?
结构总说明
桩基础统一说明及大样 墙、柱定位图
各标准层柱、剪力墙配筋图 梁配筋图 板配筋图 楼梯配筋图
梁、柱、剪力墙等构件的构造通用图 特殊情况下增加的培面配筋图
结构总说明
11.3 结构总说明中如何表示本工程设计采用的项目 有否漏项?P87-88 11.4 结构类型、等级、基础型式、主体结构用料等级、非承重墙体材料及构造、楼板配筋构造、施工缝或后浇带构造、施工要求等 是否已表示清楚?
11.5 是否清楚结构总说明中各条文的含义?
11.6 结构总说明中选用或填写的内容与其他设计图纸有否存在矛盾的地方? 基础平面及大样图
11.7 轴线和尺寸线有否按照规定标注齐全?
11.8 基础、柱、剪力墙、基础梁等构件是否已标注齐全? 11.9 各构件是否都有编号及定位尺寸?
11.10 首层的间隔墙、首层第一跑的楼梯如何支承?地基梁 11.11 基础的做法和详图是否都已表示清楚? 11.12 是否清楚本工程设计中基础的施工方法? 各层结构平面
11.13 钢筋混凝土结构构件配筋图有哪些表示方法?本图属于哪种表示方法?P87 本图属“平法” 轴线和尺寸线有否按照规定标注齐全?
11.14 梁、板、柱、剪力墙等构件是否已标注齐全?是否与计算书相符? 11.15 各构件是否都有编号及定位尺寸?
11.16 孔洞的尺寸及做法是否已标注清楚?P89 11.17 梁、板编号的原则?柱子编号及归并的原则?P95 11.18 是否已正确表示了楼板的厚度?P89 11.19 建筑制图规范对各构件的表示方法(虚、实 粗、细)有哪些规定?图纸的线型是否符合规定?P89 11.20 结构平面图中如何表示楼梯间、电梯井、凹板等?P89 11.21 如何表示各板的底钢筋、面钢筋、分布钢筋及标注钢筋的长度? 框架、剪力墙配筋图
11.22 柱、剪力墙的纵向钢筋是否已标注齐全?是否与计算书相符?
11.23 柱、剪力墙的纵向钢筋在哪里切断、锚固或搭接?搭接长度是否足够?见柱表 搭接长度35D 11.24 梁、柱箍筋加密区范围以及加密区、非加密区、节点核芯区的箍筋做法?是否采用了复合箍筋?是否有分布钢筋?见结施9和梁平法说明(柱-底层1/3柱净高;以上楼层为柱截面高度、柱净高1/3和500最大值 梁为1.5梁高或500较大值)
11.25 悬臂梁的负钢筋、框架梁的负钢筋、框架梁的贯通筋等如何协调考虑 负钢筋的切断点在哪里1/3或1/4Ln 11.26 框架梁是否设计有架立筋?有否腰筋?框架梁应设两条贯通面筋 梁腹板高度高于450应设腰筋
11.27 剪力墙有否端柱?端柱的钢筋如何配置?为提高抗震性能最好要设置端柱 按偏心受压配筋 梁、柱表
11.28 梁表的梁号、标高、截面尺寸、跨度、钢筋数量、钢筋位置、钢筋长度等是否都已标注正确?是否与计算书相符?
11.29 纵向钢筋分排放置时如何填写?P90 11.30 梁表中悬臂梁的负钢筋、框架梁的支座负钢筋、框架梁的贯通筋等在哪里表示?负钢筋的长度如何计算和表示?P90-91 11.31 梁端箍筋加密区的范围如何表示?腰筋如何表示?P92平法施工图
11.32平法施工图中有否注明各层的结构层楼(地)面标高和层高?如何示意该图表达的柱、剪力墙或要表达的梁?P93 11.33平法施工图中的柱、剪力墙如何标注定位尺寸、截面尺寸和配筋数值? 11.34 柱平法施工图中的某项钢筋是指全部纵向钢筋还是一侧钢筋?一侧
11.35 梁平法施工图中集中标注与原位标注有什么不同?哪些要用集中标注?哪些要用原位标注?相同的要集中标注
不同的连续梁面筋、底筋和截面等可原位标注 11.36 梁平法施工图的某跨
当集中标注和原位标注的数值不同时怎么办?原位优先 11.37 梁平法施工图中
梁钢筋分排放置时如何表示?架立钢筋如何表示?腰筋如何表示?“/”;();G 11.38平法施工图如何与“构造通用图及说明”或“平法标准图图集”配合使用? 11.39 能否用简图解释你所绘制的施工图中 老师随意选中的其中一项标注所要表达的意思? 12 计算机辅助结构设计
12.1 现有结构计算软件采用的力学模型有几种?各是什么?各有什么特点
第一种类型称为空间杆件-薄壁杆件模型 第二种类型称为板-梁墙元或空间膜元 第三种类型称为空间杆件-空间墙元 第四种类型称为墙组元模型
12.2 什么情况下需要采用不同力学模型的结构分析软件的整体计算
1)体型复杂、结构布置复杂的高层建筑
应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算
2)B级高度的高层建筑结构和《高规》第10章规定的复杂高层建筑结构 应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移计算
12.3 什么情况下需要进行时程分析计算?
7~9度抗震设防的高层建筑
下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算:
甲类高层建筑结构;
表1.1所列的乙、丙类高层建筑结构;
表1.1 采用时程分析法的高层建筑结构 设防烈度、场地类别 建筑高度范围
8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度 >100m 8度Ⅲ、Ⅳ类场地 >80m 9度 >60m(1)不满足《高规》第4.4.2~4.4.5条规定(即结构竖向布置不规则)的高层建筑结构;(2)《高规》第10章规定的复杂高层建筑结构(带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等);
(3)质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑结构;(4)结构顶层取消部分墙柱形成空旷房间时 应进行弹性动力时程分析计算并采取有效构造措施
12.4 广厦中结构计算的总层数指的是什么层?
以楼板和其下的柱、墙作为同一层 对有小塔楼的结构 总层数计算到塔楼顶
有地下室时总层数包括地下室 楼层编号顺序由下到上 对多塔结构
每个塔块连续编号 且由底盘开始编号 再编层数少的塔楼 后编层数多的塔楼 对错层结构
每一刚性楼板层可编为一个结构计算层
12.5 地面层对应的结构层号?
地面层是指建筑物在地面上的第一层.在工程计算中 往往将地面以下各层与地面上建筑物一起联合计算 而地面以下各层没有风荷载 当没有地下层参与计算时取0 当基础梁计算时设为1 在这里地下室的水平位移没有设为0 否则上部结构的剪力不能传到地下室
12.6 对于无地下室的工程 基础梁作为一层录入
其层高输多少为宜?是否应把基础梁定义为地下室?
层高宜为一米左右
用SSW计算时可把基础梁定义为地下室 但是
由于层高问题
所以地梁层刚度会较大
SS/SSW计算结果总信息中有关此层的侧向刚度信息可不予考虑
12.7 什么情况下考虑竖向地震?
(1)、8、9度抗震设计时
高层建筑中的大跨度和长悬臂结构(如结构转换层中的转换构件、跨度大于24m的楼盖或屋盖、悬挑大于2m的水平悬臂构件等)应考虑竖向地震作用
(2)、地震烈度在9度以上的建筑
12.8 什么情况下应考虑模拟施工?
一般计算时
竖向荷载是结构整体完成后在整个结构上一次施加的 没有考虑施工过程逐层加载 逐层找平的因素
这样对轴向变形往往偏大
使得结构的上层构件计算结果与实际不符
特别是结构竖向构件刚度分布不均匀或结构层数较多时 其计算结果影响更大 有的梁端弯矩会出现反向 有的柱也会出现拉力现象 模拟施工的计算过程 可以克服上述的问题 在施工过程中 在某一层加载时
该层及其以下各层的变形不受该层以上各层的影响 而且也不影响上面各层
12.9 为什么要进行连梁刚度折减?
连梁是指两端与剪力墙相连的梁 由于连梁跨度小 截面高度大 刚度大
因而计算的弯矩、剪力很大 配筋困难
除采取加宽洞口、减小梁高外可利用连梁刚度折减系数减小连梁内力 为避免连梁开裂过大
连梁刚度折减系数不小于0.55 一般工程取0.7 连梁刚度不折减时取1
12.10 梁刚度增大系数调整的概念
框架梁按矩形部分输入截面尺寸并计算其刚度 考虑楼板整浇时实际刚度大于按矩形部分的刚度
梁刚度增大系数取值不大于2;装配式结构梁按矩形计算取1 该系数对连梁不起作用
12.11 基本风压取的是设计值还是标准值
基本风压由《建筑结构荷载规范》GB50009-2001附录D4中的全国基本风压分布图查得工程所在地的基本风压 输入的是标准值
12.12 风荷载的体型系数如何确定? 1)、房屋与《建筑结构荷载规范》表7.3.1中的体型类同时 可按该表的规定采用; 2)、房屋与《建筑结构荷载规范》表7.3.1中的体型不同时 可参考有关资料采用; 3)、房屋与《建筑结构荷载规范》表7.3.1中的体型不同且无参考资料可借鉴时 宜由风洞试验确定; 4)、对重要且体型复杂的房屋 应由风洞试验确定
12.13 偶然偏心与双向地震扭转是否同时考虑?
双向地震作用计算与偶然偏心不同时考虑 否则扭转计算太过保守 一般取两者计算的小值
但高层结构必须考虑偶然偏心
12.14 周期折减系数的概念?
计算中只考虑了梁、柱、剪力墙的刚度
框架、框--剪结构填充墙的刚度在计算中没有考虑 因此
在计算地震作用前必须考虑填充砖墙刚度对结构周期的影响 对计算周期予以折减 根据填充墙的多少
框架结构周期折减系数取0.6~0.7 框剪结构周期折减系数取0.7~0.8 空旷房屋及剪力墙结构周期不折减 周期折减系数取1.0 周期折减反映在地震作用上 输出的周期值不作折减
12.15 什么情况下考虑扭转耦连作用计算
质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构 应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况应计算单向水平地震作用下的扭转影响;
B级高度的高层建筑结构和《高规》第10章规定的复杂高层建筑在抗震计算时 宜考虑平扭耦连计算结构的扭转效应
12.16 为什么要进行框架剪力调整?
对于框架-剪力墙结构 剪力墙的刚度很大 吸收了大量的地震力 当发生超值地震时 剪力墙开裂退出工作
这时所有的外力由框架承受 变得很不安全
为此人为设置框架部分承担20%的基底剪力 按此方法调整框架内力 对结构上下刚度较均匀时 调整结果比较理想
但对结构上下刚度变化较大的结构 宜采用分段进行调整
其基底剪力即为每一段最下一层的总剪力
12.17 为什么设梁端弯矩调幅系数?
在竖向荷载作用下梁端有较大的负弯矩 按此弯矩配的负筋太多 施工困难
可考虑混凝土的塑性变形内力重分布 适当减少支坐负弯矩 相应增大跨中正弯矩
调幅系数取值范围0.7-1.0 一般不小于0.8 不调幅时取1 采用此项调整时
悬臂梁梁端负弯矩不能折减
12.18 振型数取多少合适?
SSW考虑扭转耦联计算 振型数最好大于等于9 一般按层数少时≤3倍层数;层数多时≥3倍层数(以10层为分界)
振型数的大小与结构层数及结构形式有关 当结构层数较多或结构层刚度突变较大时 振型数也应取得多些
如顶部有小塔楼、转换层等结构形式 对于多塔结构振型数可取大于等于18 对大于双塔的结构则应更多 采用有效质量系数≧90%来判定振型数是否足够
12.19 有梁跨中弯矩增大系数 为什么支座弯矩不增大?
根据“强柱弱梁”原则 支座弯矩不宜增大
12.20 地震作用方向如何确定?
一般取刚度最强和刚度最弱的两个方向是最理想的地震作用方向 规则的异形柱结构至少设置四个地震方向:00 450 900 1350 还应计算斜交抗侧力构件方向的水平地震作用
12.21 短肢剪力墙的抗震等级可不可以按高规要求自动提高抗震等级?
短肢剪力墙的抗震等级设计人员可以用录入系统---墙柱编辑---修改墙柱---抗震等级按扭进行指定
12.22 自振周期太大说明什么?如何调整?
自振周期大小与层高、质量、构件布置都有关 用作定量判断的指标不合适
一个振型的反应能量可以拆分成平动能量和转动能量 当平动成分大于扭转成分 把这个振型叫做侧移振型 反之叫做扭转振型
12.23 对高层建筑:第一扭转周期/第一平动周期值在什么范围适合 不符合时如何调整?
高规4.3.5规定
扭转第一周期与平动第一周期之比 A级高度不应大于0.9 B级、复杂高层不应大于0.85 当扭转周期靠前时说明抗扭刚度相对抗侧刚度不足 结构外弱内强
这与结构的对称性没有关系
对此有两种处理方法:加强两侧刚度;削弱内筒刚度(削弱内筒即削弱侧刚)
12.24 如何进行侧向刚度控制?
侧向刚度小于相邻上一层70% 或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80% 则该结构为竖向不规则类型
该层(薄弱层)的地震剪力应乘以1.15的增大系数 且其抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%
12.25 轴压比是什么内力组合算出的?
对进行地震作用计算的结构
采用最大地震作用组合轴力设计值(6 7度时
1.35恒载+0.98活载通常是最大轴力组合 此组在计算轴压比时被忽略);对不进行地震作用计算的结构 取最大轴力设计值
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用人要看他的忠诚度和可靠程度、归依企业的程度,希望能够跟企业结合一起的意向有多少,如果这三样东西都是对的,我们企业会给他非常大的机会去发展。
第五篇:土木工程专业毕业答辩问题及答案集锦
土木工程专业 毕业答辩
1风荷载计算需考虑哪些因素?
高度、体型、地区 2框架内力分析中
分层法的前提条件是什么?
(1)梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱产生内力 在其他层梁上及柱上产生的内力可忽略不计;
(2)竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可以忽略不计.3规程对高层建筑结构的层间水平位移做出了限值?其目的是什么?如果高层建筑结构的层间水平位移太小 是否合适 为什么?
1<=/800 防止过大导致建筑物倒塌
太小:说明结构的整体刚度太大 加大了地震作用效应 而且也不经济
4风荷载计算中
分整体风荷载计算和局部风荷载计算 其目的是什么?
整体风荷载是指整个建筑所受到的风荷载 由整体承担
而局部风荷载是局部面积建筑所受到的风荷载 由局部承担
它们计算时所用风荷载体型系数不同
5抗震设计时
为什么要进行0.2V0的调整?怎样调整?
为发挥框架抵抗水平力的作用
总框架承受的最大层剪力宜在0.2~0.4Vo之间
对总框架剪力Vf <0.2 V0的楼层 Vf 取0.2 V0和1.5 Vf max中的较小值
6什么是反弯点?
就是弯矩图中负弯矩和正弯矩相交的地方 这个点的弯矩为0 这个点的左右都有弯矩 一边大于0 一边小于0 7总体信息中 周期折减系数的意义是什么?
因为不考虑填充墙的刚度 实际刚度会大点 所以要折减
8在高层建筑结构设计中
为什么要限制结构的层间位移和顶点位移? 控制顶点测移是考虑人体舒适度的要求; 控制层间位移
是考虑建筑结构的抗震规则性的一个重要指标 9水平荷载作用下结构的内力分析需要注意的问题
水平荷载作用下结构的内力计算主要包括总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算和各片墙、各榀框架
各根连梁的内力计算
11在刚结计算体系中
什么是总框架的广义剪力?如何计算总连梁的分布约束弯矩? 总框架的广义剪力等于总框架的总剪力加上总连梁的分布约束弯距
总连梁的分布约束弯距:
Cb为连梁的平均约束弯距的等效剪切刚度 Cf为总框架抗推刚度
12用公式(6-2)-(6-4)算出的剪力在什么体系中是总剪力墙的总剪力?但在什么体系中就不是总剪力墙的总剪力
而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和?这两个体系中总弯矩是否相同?
铰接计算体系
刚度体系中的不是总剪力墙的总剪力
而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和
不同 刚度特征值λ
13在刚结体系内力计算中
λ应该用考虑什么折减后的计算值
刚度折减
折减系数不小于0.5
14什么时候调整Vf?怎样调整Vf?
对总框架剪力Vf <0.2 V0的楼层 Vf 取0.2 V0和1.5 Vf max中的较小值
15如何计算各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩?如何计算连梁第i个刚结端的约束弯矩?
各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩可由总连梁的分布约束弯距按下式求出:式(6-12)
连梁第i个刚结端的约束弯矩
可由连梁杆端分布弯距与层高相乘得到
式(6-13)16不同
如何计算这两个不同的弯矩?
剪力墙轴线处约束弯矩M12 式(6-13)
剪力墙墙边处连梁杆端弯矩 式(6-14)
17在求出总剪力墙在各楼层处的内力(弯矩、剪力)后 如何求各片剪力墙在各楼层处的内力(弯距 剪力)?
不管是铰接体系还是刚接体系
均应按照各片剪力墙的等效抗弯刚度进行再分配
18在求出MWij VWij后
对于整截面剪力墙和小开口整体剪力墙 还应怎样考虑连梁?P46 对第i片剪力墙在第j层楼盖上、下方的剪力墙截面弯距分别加上或减去剪力墙墙边处连梁杆端弯矩的一半
19对于联肢剪力墙 求出MWij VWij后
还需进一步求出什么?P47 根据墙顶和墙底的弯距和剪力等效的原则 求得其“相当荷载” 据此求出联肢墙的每个墙肢和连梁的内力 D值法又称改进的反弯点法
主要在什么地方进行改进?如何用D值法计算各榀框架的内力?P47
D值法中:反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号
按照各柱的D值进行分配可以得到各柱在各楼层处剪力(通常是近似该柱上下端两层楼板标高处剪力的平均值作为该柱该层的剪力)然后确定出普通框架柱和壁式框架柱的反弯点高度 便可以计算柱端弯距
再根据结点平衡条件可求出梁端弯距 进而求出框架梁的剪力和柱的轴力 在D值法中如何确定反弯点位置?y0 y1 y2 y3 分别代表什么意义 如何计算这四个参数?
反弯点高度:
-标准反弯点高度
由《高层建筑结构设计》中表4.2、4.3查取 上下层梁刚度不等时的修正值 由表4.4查取
、上下层层高不等时的修正值 由表4.5查取
反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号
当反弯点高度(时 反弯点在本层;当时 本层无反弯点
反弯点在本楼层之上 当时
反弯点在本层之下
24地震荷载是和风荷载分别是按怎样的分布作用在结构上的? 水平地震作用地震荷载:倒三角形分布、顶点集中荷载 风荷载:倒三角形分布、均布荷载、顶点集中荷载
26高层建筑在竖向荷载作用下一般要不要考虑荷载的最不利布置?为什么?P48 般情况都不大(1.5~2.0)
仅占全部竖向荷载的10%~15% 计算时可不考虑荷载的最不利布置 也不考虑活荷载的折减
27计算竖向荷载作用下框-剪结构内力时 各荷载是取标准值还是取设计值?为什么?
标准值
以便于各种工况下的荷载效应组合
28计算竖向荷载作用下框架结构的内力有哪些方法?
力距分配法、分层法
29为什么计算竖向荷载作用下框架结构的内力可以采用分层法?
分层法是力矩分配法的进一步简化 其计算过程跟力矩分配一样 试简述用力矩分配法计算单层框架结构的计算过程
求出结点的固端弯距 计算分配系数
然后力矩分配和传递
活荷载一 32 请指出分层法计算框架时 为什么除底层柱之外
其他层柱的线刚度乘上0.9 传递系数用1/3
因为计算模型是把节点处考虑为刚性节点 而实际情况是弹性抗转支座
这种近似模型对实际节点的力矩分配和柱弯矩的传递有一定的误差 因此要对柱的线刚度和传递系数进行修正 所以要求除底层柱外
其余各层柱的线刚度乘0.9 传递系数用1/3 数据0.9和1/3是根据大量实验结果选取的较为合适的数值
33用分层法计算框架结构时
分层计算所得的杆端弯矩就是最后弯矩吗?为什么?
梁端弯距是最终弯距
柱端的最终弯距则需要由上、下两层所得的同一柱端弯距叠加而成
如何由梁端弯矩计算梁端剪力?
计算各跨梁端剪力时 可将梁看作简支梁
求出梁在梁端弯矩和该跨梁上的恒载作用下的支座反力即为梁端剪力 35 如何计算竖向荷载作用下框架柱的轴力?
各柱上端轴力由横向框架梁端剪力、纵向框架梁端支反力(按简支梁计算)与上层柱传来的轴力相加而得;各柱下端轴力为上端轴力加本层柱自重
如何计算框-剪结构中作用在剪力墙部分的竖向荷载?(1)按负荷面积计算各层楼板及墙重垂直的梁传递的荷载(2)剪力墙左右端连梁通过与剪力墙相连端传递的荷载(3)剪力墙的自重(扣除门洞部分重)
如何计算框-剪结构中剪力墙部分的内力?
恒载作用下剪力墙的轴力有以下几部分:(1)墙肢自重;(2)墙肢两侧由楼板传来的三角形荷载;(3)纵向梁传来的集中荷载
剪力墙所承受的弯矩由两部分组成
一是连梁与剪力墙相连处作用于剪力墙的弯距;另一是各恒载和剪力墙的剪力向剪力墙形心处平移所得弯距
如何计算连梁在竖向荷载作用下的内力?
跟主梁的计算方法相同
41什么是荷载效应?什么是荷载效应组合?
荷载效应是指在某种荷载作用下结构的内力或位移
荷载效应组合是指通常在各种不同荷载作用下 分别进行结构分析 得到内力和位移后
再用分项系数与组合系数加以组合
42在结构设计时
为什么要进行荷载效应组合?高层建筑P39
由于各类荷载性质的不同
它们出现的频率以及对结构的作用也不尽相同 需考虑它们的组合作用
组合的依据是根据实际出现的情况 用概率统计的方式进行
43非抗震设计与抗震设计相比
荷载效应组合的公式有何不同?P52
有地震作用的效应组合 除了计算重力荷载代表值的效应
还要考虑水平、竖向地震作用下的效用 重力荷载代表值的计算也不同
44有地震作用效应组合时 公式中的SGE含义是什么?
重力荷载代表值的效应=恒载+活荷载*(50%+80%)45荷载分项系数的取值跟哪些因素有关?P52
恒荷载:当效应对结构不利时 对可变荷载取1.2 永久荷载取1.35;当对结构有利时 应取1.0 活荷载:1.4 46进行构件截面设计时
构件的控制截面应如何选取?
通常是内力最大的截面
但不同内力并一定在同一截面达到最大值 一个构件可能同时有几个控制截面 P54表8-2 47什么是截面的最不利内力?结构在截面产生的最危险内力 48框-剪结构中
梁、柱、剪力墙在考虑地震作用的情况下 内力组合通常有哪几种? 竖向荷载组合(恒+活)、竖向+地震(左地震、右地震)49框-剪结构中
梁、柱、剪力墙需要考虑的最不利内力有哪些? 梁端 梁中 梁端最不利内力是负弯矩(就是梁上部受力大)剪力 梁中最不利内力是弯矩(就是梁下部受力大 中和轴下)还有梁柱锚固处 50在框架梁的设计中
对于竖向荷载作用下的梁的内力可以进行塑性调幅
什么是塑性调幅?为什么要进行塑性调幅?怎样进行塑性调幅?
塑性调幅是对梁端支座乘以调幅系数
弹性计算时
框架构造梁的端弯距较大 配筋较多
给施工带来困难;另一方面
超静定钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质
所以对竖向荷载作用下带来梁端弯距在与水平荷载作用下的内力组合之前需要进行内力调整 既塑性调幅
为了获得梁(含连梁)、柱杆端截面的弯矩和剪力 需要将计算的节点内力值换算为支座边缘的内力标准值
(q为作用在梁上的均布荷载)
在内力组合前
对竖向荷载作用下梁支座边缘处的弯矩需乘以弯矩调幅系数(本设计取0.8)跨中弯矩乘1.1
结构抗震设计的原则是什么?什么是“三个水准”、“二阶段设计”?
结构抗震设计p15
三水准:小震不坏 中震可修 大震不倒
二阶段设计:
第一阶段:针对所有进行抗震设计的高层建筑
应进行小震作用的抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计 以到达三水准要求
第二阶段:针对甲级建筑和特别不规则的结构
用大震作用进行结构易损部位(薄弱层)的塑性变形验算 52 如何实现“三个水准”的设防目标?
采用二阶段设计实现;
一、承载力验算(弹性计算)
二、弹塑性变形验算 并采取相应的抗震构造措施 以实现第三水准的抗震设防要求
本设计如何实现第三水准的设防要求?
加强结构的薄弱部位 采取相应的抗震构造措施
如剪力墙的底部加强(底部加强部位高度取值 构造配筋)
结构重要性系数和承载力抗震调整系数的意义是什么?
γ0 :(无地震作用组合)对不同安全等级的结构偏安全考虑
γRE(有地震作用组合):地震作用时间很短 且地震的产生具有很大的随机性 材料在快速加载下的性能与静力性能有较大的差别 因而对承载力进行调整 且在不同受力状态下 有不同程度的提高
框架和剪力墙的抗震等级如何确定?
根据房屋的设防烈度、结构类型、房屋的高度确定
什么是“强柱弱梁”?为什么要“强柱弱梁”?如何实现“强柱弱梁”?
即节点处柱端实际受弯承载力应大于梁端实际手弯承载力 目的是控制塑性铰出现的位置在梁端 尽可能避免出现在柱中
框架柱设计时弯矩设计值乘上一个柱端弯矩增大系数
什么是“强剪弱弯”?为什么要“强剪弱弯”?如何实现“强剪弱弯”?
防止梁端部、柱和剪力墙底部在弯曲破坏前出现剪切破坏
目的保证结构发生弯曲延性破坏 不发生剪切脆性破坏
对不同抗震等级采用不同的剪力增大系数
58什么是“强节点强锚固”?为什么要“强节点强锚固”?如何实现?
防止杆件破坏之前发生节点的破坏
节点核心区是保证框架承载力和延性的关键部位 它包括节点核心区手剪承载力以及杆件端部钢筋的锚固
进行框架梁柱节点核心区截面验算 采取构造措施 59 抗震设计时
如何保证框架梁塑性铰区有足够的延性?
通过配箍来控制
满足抗震设计时配箍构造要求
为什么要控制梁截面的受压区高度?
防止将构件设置成超筋构件 而产生超筋脆性破坏 61 抗震设计时
框架梁剪力设计值如何取值? 为什么?高层p74 保证强剪弱弯
抗震设计的框架梁对配置贯通钢筋有什么要求?本设计如何满足此要求?
沿梁全长顶面和地面应至少各配置两根纵向钢筋 一二级抗震时钢筋直径不应小于14mm 且分别不小于梁梁端顶面和底面纵向钢筋中较大截面面积的1/4
三四级和非抗震时钢筋直径不应小于12mm 63 框架梁纵向钢筋切断点的位置如何确定?锚固长度如何确定?高层p85 在构件受力较小部位断开
框架梁端为什么要设置箍筋加密区?对箍筋加密区有什么要求?
抗剪要求
防止梁端发生剪切破坏
箍筋间距一级100mm和6d的较小值 二级100和8d的较小值 三级150mm和8d的较小值
次梁是否也要设置箍筋加密区?为什么?
不用
次梁只是承受本层的竖向荷载 不考虑水平荷在
即不考虑次梁参与抗震
梁上集中荷载作用处为什么要设置吊筋?吊筋如何计算?
梁在集中荷载作用下
其下部混凝土可能产生斜裂缝而发生冲切破坏 为保证梁有足够的受冲切承载力 计算见混凝土下p31 67 梁为什么要设置腰筋?设置腰筋有些什么规定?
为加强梁构件混凝土抗收缩及抗温度变形的能力
当梁高〉550mm要设置腰筋 且腰筋间距不宜〉200mm 连接腰筋的拉筋用6-8直径 间距一般为腰筋间距的两倍
为什么要控制框架柱的轴压比?为了使得柱的延性
框架柱柱端弯矩设计值如何取值?为什么?
保证强柱弱梁高层p73 70 框架柱剪力设计值如何取值?为什么?
对柱本身保证强剪弱弯 高层p74 74 柱的箍筋直径有何要求?
二级不宜小于10mm 三级柱截面尺寸不大于400mm时
允许采用6mm四级柱剪跨比不大于2或柱中全部纵筋的配筋率大于3%时 不应小于8mm 75 柱箍筋加密区的范围如何确定?高层p80 底层柱上端区取:柱长边、柱净高的1/6和500mm的较大值 底层柱柱根以上1/3柱净高范围 一级和二级框架角柱的全高范围
柱的剪跨比如何计算?长柱和短柱的破坏形式有什么不同? 对于各类结构的框架柱 剪跨比为M/(V*h0)对于框架结构的框架柱 当其反弯点在层高范围内时 剪跨比为Hn/(2h0)
具体详见混凝土结构设计规范GB50010-2002第72页 77 为什么要采用复合箍筋?体积配箍率如何计算? 体积配箍率实际上就是梁柱单位体积内箍筋的体积.箍筋的计算长度Lv=(H-2b)*肢数+(B-2b)*肢数 其中H B为柱梁墙等计算的截面长 宽.b为保护层厚度.核心区面积A==(H-2b)*(B-2b)假设箍筋间距为s 要求的箍筋配箍率为p 则:Asv=p*A*s/Lv Asv为在箍筋间距为s的前提下的单肢箍筋面积 如果是螺旋箍筋
复合箍筋及复合螺旋箍筋计算要烦琐一点.注:复合箍筋的重叠部分不重复计算.有专用小程序可计算.78 加密区的箍筋间距、箍筋直径箍筋肢距有何规定? 箍筋作用是斜截面抗剪
所以箍筋直径和间距通过抗剪计算确定;箍筋加密区按照规范和构造手册确定 主要是加强梁柱核心区抗震能力
框架节点核心区的水平箍筋如何配置?是否都需要计算?
三四级不用计算
剪力墙墙肢应进行哪几方面的承载力计算?
正截面承载力 斜截面承载力
剪力墙的截面厚度如何确定?轴压比
剪力墙的底部加强部位如何确定?底部加强部位与其他部位有何不同?
一二级抗震不小于层高或剪力墙长度的1/16 且不小于200mm
三四级抗震不小于层高或剪力墙长度的1/20 且不小于160mm
一般取墙肢总高度的1/8和底部两层中较大值
约束边缘构件与构造边缘构件有何不同?本人设计的是哪一种构件?
设置部位不同 起得作用不同
连梁的弯矩要否调幅?为什么?
要
要实现强墙若梁 使梁首先屈服
连梁的腰筋和箍筋设置有哪些要求?
连梁截面高度大于700mm时设置腰筋 直径不应小于10mm 间距不应大于200mm 设置拉结筋
箍筋按斜截面计算确定外 抗震设计时
其最小配置量与框架梁两端加密区的要求相同 89 上层柱钢筋比下层多时如何处理? 上层柱纵筋比下层多时
上层多出的纵筋从梁顶下插1.2laE;上层柱纵筋直径大于下层时 上层的纵筋在下层允许的连接区域连接;上层柱纵筋小于下 层时 下层纵筋直接伸入上层与上层纵筋连接
90高层建筑浅基础有哪些类型?
无筋扩展基础、扩展基础、柱下条形基础、筏形基础、壳体基础、岩层锚杆基础、91天然地基浅基础设计要考虑哪些问题?
埋置深度的选择、地基承载力、基础底面尺寸的确定、地基变形 92高层建筑的基础埋深如何确定?
天然地基或复合地基:不宜小于房屋高度的1/15
桩基:自室外底面至承台的面的距离不宜小于建筑物高度的1/18
非抗震设计或6的度抗震设计时 基础埋深可酌情减小
主楼和群房基础埋深宜有高差 即将主楼基础加深 利用高差形成侧限
当基岩埋藏较钱而不满足埋深要求时 可在基底打地锚增加稳定性
93为什么基础要有足够的埋深?实际工程达不到要求怎办? 1 防止风荷载和水平地震作用下建筑物发生滑移和倾斜 提高基础的稳定性 2 提高地基承载力 减小基础沉降量 扩大基础截面
94什么是地基承载力特征值?一般如何取值?
是指正常使用极限状态下满足强度和变形要求的地基土单位面积上的承载能力 95适合高层建筑的桩有哪些类型?
钢筋混凝土预制桩
预应力混凝土管桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩 97钻孔桩有哪三项技术要求?
泥浆护壁 回转钻 清孔
101锤击式预应力管桩施工时要控制哪些指标?
能否满足贯入度要求或标高的设计要求
打入后的偏差是否在允许偏差范围之内 102最后贯入度是什么意思?是否是一个定值?
指最后一击桩的入土深度
通常取最后一阵的平均贯入度为最后贯入度 一阵为10击 不是定值
但不大于设计规定的数值
103静压桩的终压值是什么意思?是否是一个定值?
静压桩终压力Pu是桩尖达到设计持力层终止压桩时出现的最终静压力 其每次出现持续时间通常只有5~10秒
104确定单桩承载力特征值要考虑什么因素?
桩身材料、地基土对桩身的承载力
105单桩水平承载力如何确定?还有哪些抗水平力的措施?
以水平静载荷实验最能反应真实情况 没有实验资料时
可按《桩基规范》第5.7.2条估算单桩水平承载力设计值
单桩水平承载力与桩身抗弯能力有关
长桩水平承载力主要由桩身材料的抗弯能力控制 而短桩的水平承载力除桩身材料的抗弯强度外 多受桩周土的横向抗力或桩在土中的稳定性控制
106基础梁(拉梁)一般受哪些力?
首层墙体重量、传递水平剪力、承受柱脚弯距 107基础梁的梁面标高如何定?
进考虑承受首层墙体重量的情况时 一般可设0.2m左右
考虑传递水平剪力、承受柱脚弯距时 应取承台顶面
108桩的间距应取多少?
对于大直径钻(冲)挖孔灌注桩 桩中心距S≥2.5d(桩身设计直径)
扩底端中心距S≥1.5D(扩底端设计直径)或D+1(D>2时)挖孔桩桩边净距小于2d切小于2.5时
应要求采用间隔开挖
预应力管桩桩距通常取3d~3.5d 对高层建筑主楼下大面积密集群桩 桩距应加大至4d~4.5d 110承台保护层如何取值?桩入承台的深度取多少?
保护层厚度不应小于70mm 当有砼垫层时 不应小于40mm 垫层厚度宜取100mm
桩入承台深度大直径桩不宜小于100mm 中等直径桩不宜小于50mm
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用人要看他的忠诚度和可靠程度、归依企业的程度,希望能够跟企业结合一起的意向有多少,如果这三样东西都是对的,我们企业会给他非常大的机会去发展。