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混凝土结构设计复习题
1、某单层工业厂房，柱距9m，已知吊车轮压，轮距K=4100mm，桥架宽B=5000mm，按考虑2台中级工作制吊车计算，取。试计算吊车最大、最小竖向荷载。
解: 1）画出吊车作用位置与反力影响线示意图。
2）
3）
2．两层三跨框架的计算简图如图所示。各柱抗侧刚度均为D=5.0×103kN／m。试计算该框架由梁柱弯曲引起的顶点侧移值，并说明该框架的层间侧移是否有超过侧移限值。 （6分）
解：1.求解各层总剪力

；
2.求解层间侧移
（ m） （ m）
3.求解顶点侧移 （ m）
4.验算
。
该框架的层间侧移满足要求。

1. 请完成牛腿的纵向受拉钢筋构造图

答：1）水平段≥0.4la；2）垂直段为15d；3）水平+垂直≥la；4）末端为15d；5）要求：➊宜用变形钢筋（HRB335或HRB400、RRB400）；➋钢筋直径大于等于12毫米；❸配筋率为0.2%至0.6%；❹根数大于等于4根；❺承受水平拉力的锚筋应焊在预埋件上，大于等于2根。

2. 请完成牛腿的纵向弯起钢筋构造图
答：

钢筋混凝土单层工业厂房结构设计
一、填空题：
1、厂房屋盖结构有 、 两种类型。
2、厂房横向排架是由 、 、 组成。
3、厂房纵向排架是由 、 、 、 、 组成。
4、屋架之间的支撑包括 、 、 、 。
5、钢筋混凝土排架结构单层厂房当室内最大间距为 ，室外露天最大间距为 时，需设伸缩缝。
6、柱间支撑按其位置可分为 和 。
7、单厂排架内力组合的目的是 。
8、钢筋混凝土单层厂房排架的类型有 、 两种。
9、等高排架在任意荷载作用下的内力计算方法是 。
10、厂房柱牛腿的类型有 、 两种。
二、判断题：
1、单层厂房有檩体系屋盖整体性和刚度好。（ ）
2、单层厂房无檩体系屋盖整体性和刚度好。（ ）
3、钢筋混凝土排架结构单层厂房，除基础之外，所有构件都是预制的。（ ）
4、单层工业厂房结构计算时，横向排架和纵向排架都必须计算。（ ）
5、单层工业厂房的牛腿柱的牛腿主要发生斜压破坏。（ ）
6、等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（ ）
7、不等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（ ）
8、排架结构内力组合时，恒载在任何情况下都参与组合。（ ）
9、风荷载分左来风和右来风，二者同时参与组合。（ ）
10、单层单跨的厂房参与组合的吊车台数最多考虑两台。（ ）
三、选择题：
1、有吊车厂房结构温度区段的纵向排架柱间支撑布置原则以下列（ ）项为正确
做法。
A下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在中部及两端 B下柱支撑布置在两端，上柱支撑布置在中部 C下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在两端 D下柱支撑布置在中部及两端，上柱支撑布置在中部
2、单层厂房排架柱内力组合中可变荷载的下列特点，（ ）有误。
A吊车竖向荷载，每跨都有在左、在右及在左、 在右两种情况；每次只选一种 B吊车横向水平荷载同时作用在该跨左、右两柱，且有正、反两个方向 C或必有，但有不一定有或 D风荷载有左来风和右来风
每次选一种
3、当单层工业厂房纵向排架柱列数（ ）时，纵向排架也需计算。
A B C D
4、排架计算时，对一单层单跨厂房一个排架，应考虑（ ）台吊车。
A4台 B2台 C3台 D按实际使用时的吊车台数计
5、排架计算时，对一单层多跨厂房的一个排架，应考虑（ ）台吊车。
A4台 B2台 C3台 D按实际使用时的吊车台数计
6、大部分短牛腿的破坏形式属于（ ）。
A剪切破坏 B斜压破坏 C弯压破坏 D斜拉破坏
7、排架结构内力组合时，任何情况下都参与组合的荷载是（ ）。
A活荷载 B风荷载 C吊车竖向和水平荷载 D恒荷载
答案：
一、填空题：
1、有檩体系 无檩体系
2、屋架（横梁） 横向柱列 基础
3、纵向柱列 基础 连系梁 吊车梁 柱间支撑
4、屋架上弦横向水平支撑 屋架下弦横向水平支撑 屋架纵向水平支撑 屋架垂直支撑与水平系杆：
5、100m 70m。6、上柱柱间支撑 下柱柱间支撑
7、寻找计算截面的最不利的内力8、等高排架 不等高排架
9、剪力分配法10、长牛腿 短牛腿
二、判断题：
1、× 2、√ 3、√ 4、× 5、√ 6、√ 7、× 8、√ 9、× 10、√
三、选择题：
1、A 2、C 3、D 4、B 5、A 6、B 7、D、
8、单厂排架内力组合中通常选择哪几种组合？
一般应进行下列四种内力组合：
（1）与相应的N、V；（2）与相应的N、V；
（3）与相应的（取绝对值较大者）、V；
（4）与相应的（取绝对值较大者）、V。
9 牛腿的破坏形式 ，控制界面及其影响因素？
破坏形式：弯压破坏；（b）斜压破坏；（c）剪切破坏
控制截面：上柱截面 Ⅰ-Ⅰ，下柱截面Ⅱ-Ⅱ，柱底截面Ⅲ-Ⅲ
影响因素：剪跨比、混凝土强度和箍筋用量对牛腿正、斜截面开裂荷载以及受剪极限承载力的影响
7单厂排架内力组合的目的是什么？
进行内力分析和组合的目的就是要找出在哪些荷载共同作用下，对排架柱的某一特定截面产生最不利内力。为此，可先对各项荷载作用分别进行内力计算，然后用内力组合的方法求出
控制截面的最不利内力
5、柱间支撑分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。
（1）柱间支撑的作用：
①柱间支撑把沿厂房纵向相邻的两根柱连接在一起，以承受由山墙传来的风力和由吊
车梁传来的纵向水平制动力以及纵向水平地震力；
1、 ②提高厂房纵向刚度和稳定性，它相当于在纵向柱列中设置的不动点。纵向排架一般不需计算，但若遇到（1）厂房纵向柱少于七根；（2）或需考虑地震力时。仍应对纵向排架进行计算。
2、 常用单厂排架柱的形式主要有（1）矩形截面柱；（2）工形截面柱；（3）双肢形截面柱等。
3、 吊车横向水平荷载是指小车制动或启动时产生的惯性力；吊车纵向水平荷载是指大车制动或启动时产生的惯性力。
4、 吊车竖向荷载中是指吊车的最大轮压；是指吊车的最小轮压。
5、 排架柱产生的是指最大竖向吊车荷载；是指最小竖向吊车荷载。
6、 《建筑结构荷载规范•GB50009— 2001》（2006年版）5.2.1规定：“计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对一层吊车单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于2 台；对一层吊车的多跨厂房的每个排架，不宜多于4 台。”
7、 《建筑结构荷载规范•GB50009— 2001》（2006年版）5.2.1规定：“考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于2 台。”
8、 牛腿的宽度与柱宽相同，牛腿的高度按抗裂要求确定。
9、 我们把 a ≤ h0 的牛腿称为短牛腿 ，其实质是一变截面的深梁。
10、 我们把 a ＞ h0 的牛腿称为长牛腿 ，其实质是悬臂梁。
11、 排架柱的四种最不利内力组合为（1）最大正弯矩+Mmax及相应的N，V；(2)最大负弯矩-Mmax及相应的N，V；(3) 最大轴向力Nmax及相应的M，V；(4) 最小轴向力Nmin及相应的M，V。
12、 牛腿发生剪切破坏的条件是＜或虽较大而较小时。
13、 当牛腿的＜或虽较大而较小时发生剪切破坏。
14、 牛腿发生斜压破坏的条件是时。
15、 当牛腿的时发生斜压破坏。
16、 牛腿发生弯曲破坏的条件是＞0.75或纵筋配筋率较低时。
17、 当牛腿的＞0.75或纵筋配筋率较低时发生弯曲破坏。
18、 框架底层层高（柱高）=二层梁顶标高-柱基顶面标高；楼层及顶层层高（柱高）=上层梁顶标高-本层梁顶标高。
19、 框架柱的四种最不利内力组合为（1）最大正弯矩+Mmax及相应的N，V；(2)最大负弯矩-Mmax及相应的N，V；(3) 最大轴向力Nmax及相应的M，V；(4) 最小轴向力Nmin及相应的M，V。
20、 框架在竖向荷载作用下的近似内力计算法有（1）弯矩二次分配法；（2）分层法。
21、 框架在竖向荷载作用下，其内力近似算法有弯矩二次分配法和分层法，当层数较多时以采用分层法为宜；在水平荷载作用下，其内力近似算法有反弯点法和“D”值法，作施工图时常采用“D”值法。
12什么叫反弯点法,反弯点法和D值法的的区别？
在计算平面框架时，在水平力作用下，柱子有一零弯矩点，称为反弯点。该点有剪力，利用剪力和反弯点高度就可以算出弯矩的方法叫反弯点法。
反弯点法适合于梁柱的线刚度不小于3，适合初步估算梁柱水平力作用下的弯矩。而D值法为反弯点法的改进，对抗侧刚度和柱的反弯点位置修正。
11框架结构的优点及缺点？
优点：1结构轻，便于布置；2整体比砖混结构及内框架结构承重好；3有较大利用空间；4施工简便；5较经济。
缺点：因构件截面尺寸不可能太大故承载力和刚度受到一定限制，因此房屋的高度受到限制。

预应力
（一）填空题
1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ，后强法构件的预应力总损失至少应取 。
2.预应力混凝土中，混凝土的强度等级一般不宜低于 ，当采用高强钢丝、钢绞线
时，强度等级一般不宜低于 。
3.已知各项预应力损失：锚固损失；管道摩擦损失；温差损失；钢筋松驰损失；混凝土收缩和徐变损失；螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失。先张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）损失为 ；预应力总损失为 。后张法混凝土预压前（第一批）损失为 ；混凝土预压后（第二批）
损失为 ；预应力总损失为 。
4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定，但不低于设计强度的 。
5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ； ； 。
6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件，当加荷至混凝土即将出现裂缝时，预应力钢筋的应力
是 。
7.预应力混凝土轴心受拉构件（对一般要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载效应的超标准组合下应符合 ，在荷载效应的准永久组合下，宜符合 。
8.预应力混凝土轴心受拉构件（对于严格要求不出现裂缝的构件）进行抗裂验算时，对荷载
效应的标准组合下应符合 。
9.为了保证在张拉（或放松）预应力钢筋时，混凝土不被压碎，混凝土的预压应力应符
合 。其中先张法的应为 ，后张法的应为 。
10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。
11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时，对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。
12.施加预应力的方法有 、 。
13.全预应力是指 。部分预应力是指 。
14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。
15.张拉控制应力是指 。
16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损
失时，混凝土的预压应力为 。
17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时，混凝土的预压应力为 ，完成第二批损
失时，混凝土的预压应力为 。
18.先张法轴心受拉构件在使用阶段，当加荷到预压应力被抵消时，构件承担外荷载产生的轴向拉力为 ；继续加荷至混凝土即将开裂，相应的轴向拉力为 ；当加荷
至构件破坏时，相应的轴向拉力为 。
19.后张法轴心受拉构件在使用阶段，当加荷到预压应力被抵消时，构件承担外荷载产生的轴向拉力为 ；继续加荷至混凝土即将开裂，相应的轴向拉力为 ；当加荷
至构件破坏时，相应的轴向拉力为 。
20.预应力混凝土轴心受拉构件使用阶段正载面承载能力的计算公式为 ；其荷载效
应及材料强度均采用 。
21.预应力混凝土轴心受拉构件，对严格要求不出现裂缝的构件，应满足 ；对一般要求不出现裂缝的构件，应满足 和 ；对允许出现裂缝的构件，应满
足 。
22.先张法预应力混凝土受弯构件，第一批损失完成后，受拉区预应力的钢筋应力为 ；第二批损失完成后，当分别加荷至受拉区和受压区预应力钢筋各自合力点处混凝土法向应力等于零时，受拉区预应力钢筋的应力为 ，受压区预应力钢筋的应力为 。
23.后张法预应力混凝土受弯构件，第一批损失完成后，受拉区预应力的钢筋应力为 ；第二批损失完成后，当分别加荷至受拉区和受压区预应力钢筋各自合力点处混凝土法向应力等于零时，受拉区预应力钢筋的应力为 ，受压区预应力钢筋的应力为 。
24.预应力混凝土受弯构件由预加力产生的混凝土法向应力，先张法构件为 ；
后张法构件为 。
25.先张法构件是依靠 传应力的，后张法构件是依靠 传递预应力的。
答案：
1、100N/mm2；80 N/mm2
2、C30；C40
3、；；；
4、75%
5混凝土强度等级；局压面积A1；局部受压的计算底面积A0
6、
7、；
8、
9、；；
10、张拉（或放松）预应力钢筋时，构件承载能力验算；构件病部锚固区局部受压承
载能力的验算
11、
12、先张法；后张法
13、在使用荷载作用下，构件截面混凝土不出现拉应力，即为全截面受压。在使用荷载作用下，构件截面混凝土允许两面拉应力或开裂，即为截面只有部分受压。
14、预应力筋全长其周围均与混凝土粘结，即为截面只有部分受压。
15、张位预应力钢筋时，张拉设备上测力仪表所示的必须达到的总张拉力除以预应力钢筋混凝土截面面积得出的拉应力值，用表示。
16、；
17、；
18、；；
19、；；
20、
21、；；；
22、；；
23、；；
24、；
25、预应力钢筋与混凝土之间的粘结力；其两端锚具锚住预应力钢筋
一、填空题
1.予加应力的方法主要有两种： 先张法 和 后张法 。两法均利用张拉钢筋的回缩、
施压于砼，其预应力的传递前者靠 粘结力 ，后者靠 锚具 来实现。
2.目前国内常用的锚具有下几种 螺丝端杆锚具 、 JM-12锚具 、 锥形锚具 、 镦头锚
具 、 后张自锚锚具 、 QM型锚具 等。
3.预应力钢筋性能需满足下列要求 高强度 、 具有一定的塑性 、 良好的加工性能 、 与
砼有较好的粘结强度 。
4.预应力钢筋可分为 钢筋 、 钢丝 、 钢绞线 三大类。
5.预应力砼构件对砼的性能要求是 强度高 、 收缩徐变小 、 快硬早强 。
6.预应力损失有以下几种：
（1） 锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 （2） 预应力钢筋与孔道之间摩擦引起的损失 （3） 温差损失 （4） 钢筋应力松驰引起的损失 （5） 砼收
缩、徐变引起的损失
7.预应力砼构件的裂缝控制等级分为 三 级
22、 框架结构在水平荷载作用下，其侧移由总体剪切变形和总体弯曲变形两部分变形组成。
1、 塑性铰与普通铰的区别是什么？
答：要点：1）塑性铰能承受一定的弯矩，而普通铰则不行；2）塑性铰是单向铰，而普通铰则是双向铰；3）塑性铰只能转动一定的角度，且数量一定；4）塑性铰是一个区域，而普通铰则是一个点。
2、 请画出（或写出）单厂铰接排架山墙以及四周墙体处风载的传力路径。
答：要点：

3、 支撑的作用是什么？柱间支撑的作用又是什么？
答：要点：1）支撑是联系各主要承重构件，以构成整体厂房空间结构的重要组成部分，对厂房的刚度和构件的稳定起很重要的作用。2）柱间支撑是以承受山墙的风荷；承受上部支撑传来的力和吊车梁传来的纵向制动力，并把它们传至基础；柱间支撑还起到增强厂房纵向
刚度和稳定的作用。
4、 排架按结构形式可分哪几种？分别采用何种计算方法进行内力分析？
答：排架按结构形式可分为2种，即1）等高铰接排架；2）不等高铰接排架。
等高铰接排架当排架柱顶作用有水平集中力P时，采用剪力分配法进行内力分析；在任
意荷载作用下，采用剪力分配法和位移法联合求解。不等高铰接排架则采用力法进行内力分析。
5、 排架计算单元选取的基本假定有哪些？
答：1、作用于厂房排架上的荷载（除吊车荷载外），沿厂房纵向均匀分布；
2、横向排架间距相等；
3、不考虑排架间的空间作用；
4、柱下端嵌固于基础顶面，排架横梁铰接于柱上；
5、排架横梁为刚性连杆。
6、 何谓“D”值法？
答：要点：柱的侧移刚度不但与柱本身的线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关；柱的反弯点高度不应是个定值，而应是个变数。它随该柱与梁间的线刚度比，该柱所在楼层位置，上下层梁间的线刚度比以及上下层层高的不同而不同，甚至与房屋的总层数等因素有关。
7、 请简述“分层法”的基本假定是什么？
答：1）在竖向荷载作用下，节点的侧移可以忽略；2）每层横梁上的荷载对其它层横梁的内
力影响很小，也可以忽略。
8、 请简述框架结构布置的原则。
答：1）首先应根据生产工艺及使用要求确定柱网尺寸;2）在此基础上,力求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,并使之有利于建筑构件的统一化和定型化,使构件类型和尺寸的规格减少;3）柱网应规则,整齐,间距合理,传力体系明确;4）竖向承重单体要尽量布置匀称,整个房屋的抗侧刚度中心要尽量靠近水平荷载合力的作用线,以免房屋发生扭转;5）非承重隔墙宜用轻质材料,以减轻房屋自重;6）应合理设置三缝; 7）提
高结构总体刚度，减小位移。控制房屋高宽比，一般不宜超过5。
9、 框架结构布置的方案有哪些？工程中常用的是哪种方案？为什么？
答：方案主要有三种，即1）横向框架承重方案；2）纵向框架承重方案；3）纵，横向框架
混合承重方案。
工程中常用的是横向框架承重方案，这是因为：横向承重框架有较高截面的梁，柱和刚性节点，故虽其跨数较少，但仍有较大的横向刚度，有利于在房屋平面尺寸较短的横向增加
房屋的刚度，故在框架结构房屋中常被采用。
10、 影响框架柱两端转角的主要因素有哪些？
答：1）梁柱线刚度比；2）该柱所在楼层位置；3）上下梁相对线刚度比；4）上下层层高的变化。
11、 “D”值法对于框架柱反弯点高度的计算公式是，试问式中y0、y1、y2、y3的含义？
答：y0——标准反弯点高度比；y1——上下梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值；y2、y3——上下层层高度变化时反弯点高度比的修正值。
12、 试分别写出反弯点法和“D”值法的柱侧移刚度计算公式，并进行讨论。
答：反弯点法的柱侧移刚度计算公式：D=12ic/h2；
“D”值法的柱侧移刚度计算公式：D=α12ic/h2。
式中ic——框架柱的线刚度；h——框架柱的计算高度；α——考虑梁柱线刚度比对柱
侧移刚度的修正系数。
当梁柱线刚度比趋向于无穷时，α趋向于1，此时“D”值法的柱侧移刚度计算公式与
反弯点法的柱侧移刚度计算公式统一。