混凝土结构设计简答题.doc

_单层厂房的特点：结构特点：跨度大，高度大，荷载大 ：构件内力和截面尺寸大； 常承受吊车、机械设备动力等荷载： 结构设计时应考虑动力荷载的影响； 结构空旷：几乎无内隔墙，仅在四周设墙和柱； 基础受力大： 对地质有较高要求。结构的组成：1基础 2基础梁3排架柱4抗风拄5联系梁6吊车梁7屋架8屋面板9天沟10屋架上弦支撑11屋架下弦横向水平支撑；12屋架下弦纵向水平支撑，13屋架竖向支撑14柱间支撑15围护墙 屋盖结构：有檩体系：1小型屋面板2檩条3屋架4屋盖支撑无檩体系：1大型屋面板2屋面梁/屋架3屋盖支撑横向排架：是单层工业厂房的基本承重结构。横向排架组成：1屋架/屋面梁2横向柱列3基础作用：1主要承受包括2屋盖荷载3吊车荷载4纵墙风荷载5纵墙自重纵向排架组成：屋面板 吊车梁 纵向柱列 柱间支撑作用； 保证厂房结构的纵向稳定性和刚度； 承受纵向水平吊车荷载、地震作用及风荷载等.受力特点及设计：荷载较小，内力较小；构件数量多，刚度大支撑的作用：施工阶段和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性 保证厂房结构的纵横向水平刚度及空间整体性； 提供侧向支撑，改善结构的侧向稳定性； 传递水平荷载至主要承重构件或基础。屋架及屋面梁的选用:拱式(三铰拱/两铰拱)：适用于15m以下的厂房。 桁架式(三角形/梯形/折线形/拱形)：适用于1836m的厂房。 抗震要求：优先采用低重心或重量轻的PC屋架/ 钢屋架/轻钢屋架。基础形状及截面尺寸构造： 1轴心受压基础底面一般采用正方形； 2偏心受压基础应采用矩形，长边与弯矩方向平行； 3长、短边之比在1.52.0之间，不应超过3.0； 4基础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。 5锥形基础的边缘高度不宜小于300mm； 6阶形基础的每阶高度宜为300500mm。内力组合的注意事项：恒载必须参与每一种组合。组合的单一内力目标应明确：如以+Mmax为组合目标来分析荷载组合，并计算出相应荷载组合下的Mmax及N、V。当以Nmax或Nmin为组合目标时，应使相应的M尽可能大；当以Mmax为组合目标时，应使相应的N尽可能小。组合时“有Tmax必有Dmax或Dmin”；“有Dmax或Dmin也必有Tmax”。风荷载及吊车横向水平荷载均有向左及向右两种情况，只能选择一种参与组合。有多台吊车时，吊车荷载的计算时应按规范规定进行折减。混凝土强度及配筋构造：1混凝土强度等级不宜低于C20，基础下50-100mm厚的低强度混凝土垫层（C10）。 2底板钢筋采用HPB235/HRB335，受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，不宜小于100mm。 3当基础底面边长大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交错布置。4当有垫层时，受力钢筋的保护层厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm。 5对于现浇柱下基础，如与柱不同浇注时，其插筋根数应与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固及与柱纵筋的搭接长度，应符合规范规定。柱下单独基础的设计步骤： 按地基承载力确定基础底面尺寸； 按抗冲切承载力验算确定基础的高度； 按基础受弯承载力计算基础底板钢筋。 注意事项 地基承载力计算时采用地基反力Pmax/Pmin 抗冲切承载力及基础底板配筋计算中则采用净反力Pn,max/Pn,min排架柱的设计： 使用阶段排架平面内按偏心受压柱计算配筋； 平面外按轴心受压柱计算各控制截面的配筋； 应进行施工阶段的吊装验算。 牛腿的设计： 依据斜截面抗裂条件确定牛腿高度； 采用三角形桁架模型计算纵筋； 依据构造要求确定弯筋、插筋。 柱下单独基础的设计 按地基承载力确定基础底面尺寸； 按抗冲切承载力验算确定基础的高度； 按基础受弯承载力计算基础底板钢筋。 影响整体空间作用程度的因素屋盖刚度 屋盖刚度越大，传递的Rk越大，相应的k越小，空间作用越大。 承重排架刚度 承重排架刚度越大，分担的荷载越大，k越大，空间作用越小。 厂房两端有无山墙 有山墙比无山墙的空间作用大，有山墙k比无山墙k小。 厂房山墙的间距 山墙间距越小，屋盖平面刚度越大，空间作用越大，k越小。1钢筋混凝土框架结构，是指由钢筋混凝土横梁、纵梁和柱等构件所组成的结构。墙体不承重，内、外墙只起分隔和围护作用。 2按施工方法的不同，框架可分为整体式、装配式和装配整体式三种。l 装配式框架的构件全部为预制，在施工现场进行吊装和连接。其优点是节约模板，缩短工期，有利于施工机械化。l 整体式框架也称全现浇框架，其优点是整体性好，建筑布置灵活，有利于抗震，但工程量大，模板耗费多，工期长。l 装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后，在构件连接处浇捣混凝土，使之形成整体。其优点是，省去了预件，减少了用钢量，整体性比装配式提高，但节点施工复杂。 3结构布置的一般原则l （1） 结构平面布置宜简单、规则和对称，传力明确。 l （2） 建筑平面长宽比不宜过大，L/B宜小于6。 l （3） 结构的竖向布置要做到刚度均匀而连续，避免刚度突变。 l （4） 建筑物的高宽比不宜过大，H/B不宜大于5。l （5） 房屋的总长度宜控制在最大伸缩缝间距以内，否则需设伸缩缝或采取其它措施，以防止温度应力对结构造成的危害。l （6） 在地基可能产生不均匀沉降的部位及有抗震设防要求的房屋，应合理设置沉降缝和防震缝。l （7） 构件类型、尺寸的规格尽量减少，以利生产的工业化。 4 按照承重方案的不同划分为三种: 横向承重、纵向承重和纵横向双向承重。 5楼面荷载分配原则 当采用装配式或装配整体式楼盖时，板上荷载通过预制板的两端传递给它的支承结构； 当采用现浇楼盖时，楼面上的恒载和活载根据每个区格板两个方向的边长比，沿单向或双向传递，区格板长边/短边3时沿单向传递，长边/短边3时沿双向传递。 迭代法是把线性代数的高斯赛德尔迭代法应用于框架计算的一种方法。 迭代法原理：首先计算各杆端的固端弯矩、各节点的不平衡力矩及各杆端的转角弯矩分配系数，然后用近端转角弯矩迭代公式在各节点反复进行迭代计算，直到各杆端的转角弯矩趋于稳定为止。最后各杆端弯矩为最后一轮远端转角弯矩及固端弯矩之和系数法是统一建筑规范中介绍的方法。当框架结构满足下列条件时可按系数法计算框架结构的内力： 两个相邻跨的跨长相差不超过短跨跨长的20%； 活载与恒载之比不大于3； 荷载均匀布置； 框架梁截面为矩形。 6柱端弯矩：已知反弯点处的剪力值便可以求出每一根柱各截面的弯矩。 7反弯点法的问题 柱的抗侧刚度只考虑了柱的线刚度和柱高，未考虑节点梁柱线刚度比的影响； 认为反弯点的位置是固定不变的，实际上它与梁柱线刚度之比、柱的位置、上下层梁的线刚度大小、上下层层高、框架的总层数等因素有关。在配筋计算的过程中，有以下问题需注意： 当楼板与框架整体浇灌时，梁的跨中应按T形截面计算，支座处按矩形截面计算。 梁端破坏时，破坏截面位于柱的边缘处，梁端的控制截面在柱边，应以柱边的弯矩和剪力值作为配筋计算的内力值： 有次梁时注意配附加钢箍或设吊筋； 柱上端控制截面在梁底，柱下