建筑结构与选型习题.doc

习 题第一篇1、为什么板中要设置分布钢筋？板的分布钢筋按构造配置，其作用是将集中荷载更好的分布给受力钢筋，在浇筑混凝土时起固定受力钢筋位置及抵抗收缩和温度变化所产生的拉应力的作用。2、为什么密肋楼盖比无梁楼盖经济？如建筑跨度较大时，采用平板则板厚度增大较多，楼板笨重，混凝土和钢材用量较大，建筑自重较大，不经济。与平板相比，密肋楼板省去了肋薄板和小肋间的混凝土，可节约混凝土30%-50%，楼板自重大为减轻，钢材用量大量降低，技术经济合理。3、混凝土和钢筋结合有哪些基本条件？ 钢筋与水泥共同工作的前提是,(1)水泥要与碎石,河沙及水浇拌成混凝土.它有良好的粘结性能.使两者能可靠地结合在一起，共同受力，共同变形。(2)混凝土和钢筋两种材料的温度线膨胀系数很接近(混凝土为o82X10511X10-5，钢筋为12X10-5)，避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力。(3)混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于腐蚀或高温软化. 或混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。4、混凝土和钢材结合有哪些互补？ 混凝土具有较好的抗压性能，而刚才具有很好的抗拉性能，把两者合理地联结在一起，可以做到充分利用材料的性能，扬长避短，使其各尽所能，协同工作，充分发挥结构的作用。5、为什么说钢筋混凝土是比较理想的建筑材料？ 因为该种材料发挥了混凝土的抗压强度与钢材的抗拉强度，使其使用各种构件和各种荷载。使结构设计更为自由。钢筋像一束具有张力的踺筋，渗透到一大堆水泥，砂子，碎石和水里去，把它们结合起来，待待凝固之后，构建就具有较强的抗拉和抗压能力。6、说明混凝土与钢筋材料的结合有哪些特点。 能在各种不同的内力作用下分别发挥钢筋和混凝土这两种材料的特点，做到物尽其用。例如，在受弯的构件中，可以由钢筋承担弯矩引起的全部拉力，而压力则由受压区的混凝土来承担。这种分工也适用于偏心距较大的偏心受压和偏心受拉构件。在受拉为主的构件中，从经济的角度本可以全部用混凝土来承担压力，但为了减小构件的截面尺寸和改善构件的受力性能，配置一定数量的钢筋来分担构件所受的压力往往也是必要的。同样，通过钢筋和混凝土的相互配合，钢筋混凝土和适合于承担剪力和扭矩作用。7、混凝土强度指标的含义是什么？ 混凝土的强度指标分为抗拉强度，抗压强度和抗剪强度。由于混凝土的抗拉强度和抗剪强度相对于抗压强度来说很小，故工程中一般用来承受压力，混凝土强度指标一般就指抗压强度。不同标号的混凝土强度各不相同，分别用于不同的性质的工程中。8、建筑钢筋为何要进行表面处理？有哪些处理方法？ 工件在加工、运输、存放等过程中，表面往往带有氧化皮、焊渣、尘土以及油和其他污物。表面处理是获得质量优良的防护层，延长产品使用寿命的重要保证和措施。处理方法分为电化学法和化学法。电镀是利用电极反应在钢筋表面形成镀层，已达到保护钢筋的作用；化学方法是利用化学物质相互作用，在钢筋表面形成镀覆层，其中主要方法为化学转化膜处理和化学镀。9、何谓正截面计算的“界限配筋率”？ 由正截面计算的配筋率公式可知，界限破环就是钢筋砼在荷载作用下砼和钢筋同时达到极限状态时的破环。界限配筋就是使钢筋砼达到界限破坏的配筋。界限配筋是梁的最大配筋率是因为达到或者超过界限配筋率时，钢筋和砼都达到界限状态，继续加载，钢筋和砼都已退出受力，不能在承受荷载，而继续加载只能引起梁的脆性破坏。10、截面受压区相对高度 与配筋率有何关系？ 在其他条件不变的情况下，相对高度与配筋率成反比关系。即相对高度越大，配筋率越小，反之，越大。11、规范中是用什么指标控制最大配筋率的？ 假若是抗震框架梁，则混凝土规范GB50010-2002中11.3.1条有规定最大配筋率不应大于2.5%.若不是框架梁，规范7.2.1-3规定受压区高度对一二三级钢应小于0.55h0或者0.614h0，0.648h0。当然是对混凝土强度等级小于c50使的情况。控制受压区高度就是控制最大配筋率。最大配筋率是按照梁允许的最大受压区高度反算梁的配筋率。不同抗震等级的梁对最大受压区高度有不同的要求。这就造成不同抗震等级，不同混凝土强度等级，不同钢筋级别有不同的最大配筋率。12、什么是“剪跨比”？ 简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比。以a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系，是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。更深一层，主应力与切应力之比，延伸至延性与脆性。13、如何设计梁，使其产生“剪压破坏”？ 1）剪跨比不得过小；2）配箍率不得过高。14、为什么斜截面服从“剪压破坏”状态是合理的？ 15、斜截面强度由哪几部分组成？ 由混凝土抗剪强度，箍筋抗剪强度和弯起钢筋抗拉强度三部分组成。16、箍筋满足最小陪箍率的目的是什么？ 17、短柱和长住破坏方式有啥不同？计算方法上是如何考虑的？ 短柱试件的破坏特征：在荷载较小时，材料处于弹性状态。随着荷载逐渐加大，混凝土的塑性变形开始发展，在即将破坏前，柱子出现纵向裂缝，混凝土保护层开始脱落，最后箍筋间的纵向钢筋发生屈曲向外鼓起，混凝土被压碎，整个柱子破坏。长柱试件的破坏特征：对于长柱，初始偏心距不能忽略。随着荷载的增大，侧向挠度也加大，构件在发生压缩变形的同时还发生弯曲变形，最后构件在轴向压力和附加弯矩的共同作用下破坏，破坏时，凹面受压混凝土被压碎，纵向钢筋被压屈向外鼓出，混凝土保护层脱落；凸面受拉，混凝土产生水平裂缝，当柱子特别细长时还会发生失稳破坏。计算上采用一个承载能力降低系数来反映长柱承载能力较短柱降低的程度，称为稳定系数。实验表明，稳定系数与长细比有关，随其增大而减小，通常把长细比小于8的称为短柱，大于8的称为长柱。18、普通柱与螺旋箍筋柱在承载能力上有啥区别？ 螺旋箍筋柱较普通柱的整体性好，有环箍效应，刚度好，承载能力强。这是因为配螺旋箍筋后相当于垂直于受力方向加了压力，也可以这么考虑：混凝土的破坏形式是中间部分剥离，有箍筋正好限制了这种破坏。19、人流量大的情况下设计那种楼梯比较合理？ 剪刀楼梯。20、混凝土保护层有哪些作用？ 1）对构件受力有效高度的影响。2）维持受力钢筋与混凝土之间的粘结力。3）保证钢筋在设计年限内不发生危及结构安全的锈蚀。21、板的负筋通常都可以截断，为啥正筋一般不截断？ 负筋是承受负弯矩的钢筋，就是梁或板顶部或面部的钢筋。故负筋截断与否对梁承载荷载的能力影响不大，而正筋在受弯截面是承担弯矩的主要构件，故正筋一般不能截断。22、板中埋管应该设置在什么位置？并说明理由、 23、为什么梁的高度一般都比宽度大？理由何在？ 因为梁的抗弯能力与其截面的惯性矩有关，在许用应力不变的情况下，惯性矩越大，抗弯能力越强；而截面的惯性矩又与梁的高度的三次方和宽度的乘积成正比，故在截面面积相等的情况下，高宽比在一定程度上越大，惯性矩越大，梁的抗弯能力越大。所以，梁的高度一般都比宽度大。24、梁中钢筋间距不能太小考虑了哪些因素？ 因为箍筋和弯筋都是主要用来抗剪的，如果间距太大，则不能满足抗剪要求，然而间距太小又会造成浪费，并且间距太小会减少混凝土的截面积，使混凝土内部更加容易形成微裂缝造成结构破坏，所以箍筋和弯筋既不能太多也不能太少。25、柱的箍筋与梁的箍筋形状上有何区别？ 26、单向板的受力与双向板有何不同？如何区分？ 所谓单向板。双向板，是以计算方法来区分的。板的长宽比在1：2以内时，可以把弯距分配给两个方向的钢筋，这样两个方向的钢筋都是主筋，节省了副筋。而单向板只是把宽度方向的钢筋作为主筋计算，长度方向的钢筋是不计算其受力的。27、双向板无梁楼盖有哪些优缺点？ 优点：（1）板底平整，可以不吊顶棚直接粉刷做成天花。安装通风管道时可以顺利通过，可以减少吊顶空间。（2）结构高度小，可显著的降低层高，与普通梁式楼盖相比，净高相同的公寓楼，每10层至少可以增加一层而建筑总高不变，经济效益显著。（3）建造方便，模板及配筋简单，可以缩短工期。缺点主要在消耗材料方面：（1）混凝土用量大，6m柱柱距及活荷载为4kN/m2的情况下，单向板梁式楼盖的混凝土折算厚度约为180mm左右。（2）用钢量较大，上述普通梁式楼盖，每平方米的用钢量约为16kg左右，而无梁楼盖的用钢量为每平米20kg左右。28、压型钢板组合楼盖合理性在哪里？ 压型钢板组合楼盖不仅具有现浇钢筋混凝土板楼盖所具有的优点，而且压型钢板在施工阶段可以起模板和施工平台作用，使用阶段又可以像钢筋一样承受拉力作用，因而大大加快了施工进度，表现出很好的结构性能，综合经济效益显著。同时，压型钢板肋间的沟槽有利于管线的敷设和吊轻钢龙骨的连接，是目前在高层钢结构中应用最多的一种楼盖29、砌体墙柱高厚比为啥要进行控制？ （1）保证在正常施工和正常使用的情况下，墙柱具有足够的稳定性，在外部荷载作用下不发生失稳破坏。（2）保证墙柱在使用阶段具有足够的刚度，不致发生过大的挠曲变形。（3）保证墙柱有足够的厚度，使施工难免的相对轴线偏差（如墙面鼓出，墙柱倾斜，柱轴线弯曲等）不致过大。30、圈梁有哪些作用？ （1）圈梁可以承受地基不均匀沉降等因素在墙体中引起的弯曲应力，在一定程度上防止或减轻了墙体的裂缝。（2）圈梁还能加强纵、横墙的联系，增强房屋的空间刚度和整体性，对抵抗振动荷载有良好的作用。（3）圈梁还客气水平箍筋的作用，可减小墙、柱的压屈长度，提高墙柱的稳定性。31、刚性基础的强度是如何保证的？ 设计时必须保证发生在基础内的拉应力和剪应力不超过相应的材料强度设计值，这种保证通常是通过对基础构造的限制来实现的。32、扩展基础的强度是如何保证的？ 33、桩基础在哪些情况下使用？ 若浅层土质不良，无法满足建筑物对地基变形和强度方面要求时，可以利用下部坚实土层或岩层作持力层，这就要采取有效的施工方法建造深基础，桩基最常用。34、浅基础的尺寸是如何确定的？ 设计浅基础时，一般先确定埋深d后，就可按持力层承载力设计值f计算所需的基底尺寸。第二篇1、为什么说“刚节点”是框架结构的特点？（2、“刚节点”在框架结构中有什么好处？ 钢架受荷后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而，刚节点对杆件的转动具有约束作用，从而钢架横梁产生的正弯矩得以减少，对梁的好处是很明显的。 3、框架平面内廊式和等跨式布置从结构上那个更合理？ 相同情况下，等跨式框架梁跨中的最大弯矩及柱端弯矩均比内廊式小，故等跨式布置更合理。4、 为什么说框架结构不适用于太高的楼层建筑？ 因为框架房屋高度增加时，侧向作用力的重要性急剧地增大。建筑到达一定高度时，侧向位移将很大，以致是水平荷载而不是竖向荷载控制设计，是刚度而不是结构材料的强度控制设计。这时，框架的结构效能已不能胜任，故框架结构不适于太高的楼层建筑。5、 说明随着高度增加，则向荷载对框架结构的作用比竖向荷载大。 实验表明，框架层数越多产生的水平位移越大框架的内力也随层数的增加而迅速增长，层数超过一定程度时，水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力，这时，水平荷载对设计起主要作用，而竖向荷载对设计已失去控制作用，框架结构的优越性就不能表现出来，层数越多就越不优越了。对于框架结构的适用层数就是从这意义上提出来的。6、 剪力墙抗侧力刚度刚度大的原因是什么？ 因为用剪力墙代替框架，在水平力作用下的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性矩大，其抗侧力刚度就大大地提高了；同时，从这块大截面樯片受剪效能看，它的抗剪能力比框架强得多。这种墙片为整个房屋提供了很大的抗剪强度和刚度。7、 剪力墙结构有点有哪些？ 现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，抗侧刚度大，承载力大，在水平作用下侧移小，经过合理设计，能设计成抗震性能好的钢筋混凝土延性剪力墙。由于它侧向变形小，承载能力大，且有一定延性。8、 剪力墙为啥要双向布置？ 剪力墙只能抵抗与墙在同一平面内的侧向力（即侧向力不垂直于墙面）。因此，剪力墙结构中，剪力墙宜沿主轴方向或其它方向双向布置。9、 剪力墙分类的依据是什么？ 剪力墙按受力特性的不同可分为整体强，整体小开口墙，联肢墙及壁式框架几种类型。10、如何避免因剪力墙改变引起房屋刚度的突变？ （1）把框架层扩展为23层，随层高逐渐变化使刚度逐渐减弱而避免突变；（2）在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层；（3）尽可能把一部分剪力墙伸到底层以加强整个房屋的刚度。11、短肢剪力墙与联肢剪力墙的区别是什么？理由何在？ 12、框架剪力墙结构有哪些有点？ 框架剪力墙结构兼有框架结构布置灵活、延性好的优点和剪力墙结构刚度大、承载力大的优点。13、框架剪力墙结构中剪力墙的主要作用是什么？ 辅助框架抗侧力的不足。14、为什么布置剪力墙时，剪力墙在平面内的位置要尽量拉开？ 为了保证楼（屋）盖的侧向刚度，避免水平荷载作用下楼盖平面内弯曲变形应控制剪力墙的最大间距。成片的剪力墙最好对称布置，必须遵循“均匀、对称、周边、分散”的原则。因为在地震时全靠它抵抗地震剪力。15、框架核心筒结构中核心筒的主要作用是什么？ 核心筒可以同时承受竖向荷载和侧向力的作用，并将荷载传至基础，核心筒结构中建筑周边的柱仅承受若干层的楼面竖向荷载，其截面尺寸较小，便于开洞采光。核心筒一般都做成支撑结构，将支撑框架围城筒体，使其刚度大于外框架，形成框架与支撑内筒的协同工作。16、框架核心筒结构有哪些优点？ 它的受力变形特点与框架剪力墙结构相同，并与框架-剪力墙结构一样，具有协同工作的许多优点。17、简述伸臂结构的力学原理。 由于伸臂本身刚度较大，在结构侧移时，它使外柱拉伸或压缩，从而使柱承受较大轴力，增大了外柱抵抗的倾覆力矩；伸臂使内筒产生反向的约束弯矩，内筒的弯矩图改变，内筒弯矩减小；内筒反弯也同时减小了侧移。伸臂加强了结构抗弯刚度，故把设置伸臂的楼层称为加强层或刚性层。18、伸臂结构有哪些结构形式？ 主要有如下几种形式：实腹梁、钢筋混凝土桁架、空腹桁架、钢桁架空腹桁架等。19、简述框筒和桁架筒的结构组成。 由密柱深梁框架布置在建筑周围，组成框筒；由梁、柱、斜支撑形成桁架，并由数片带有斜杆的桁架布置在建筑周围，围成筒状，就形成了桁架筒。20、外筒和核心筒有哪些区别？ 21、束筒结构结构的特点是什么？ 束筒是由若干个筒体连接为整体的结构。束筒的腹板框架数量多，使翼缘框架与腹板框架相交的“角柱”增加，这样可以大大减少剪力滞后。22、矩形框架结构与一般的框架结构有哪些不同？ 巨型框架用筒体做成巨型柱，用高度很大的箱型构件或桁架做成巨型梁。巨型梁可以隔若干层设置一根，巨型梁之间的楼层用很小的，只承受竖向荷载的构件，称为次结构，次结构上的竖向荷载直接传到下面的巨型梁上，再传到巨型柱上。水平荷载则由巨型框架承担，其抗侧刚度由巨型梁、巨型柱构件的刚度确定。巨型框架结构可适用于一般高层或超高层建筑。它的主要优点是适合于多功能需要和建筑布置复杂的高层建筑，巨型梁之间的次结构可以变化，或者不设次结构而形成一个大空间，巨型结构本身则保持上下一致的规则布置。23、转换层结构的作用是什么？ 转换层是水平结构，可以用来改变下方楼层柱子的排列，或者过渡上下层剪力墙的不同布置，以此获得特别的楼层柱网创造大空间并将上部荷载传递到下面相对较少而大的几根柱或几片墙上。24、结构平面布置要考虑哪些因素？ 结构平面布置要考虑有利于水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影响。25、结构竖向布置中，地下室有哪些作用？ 地震调查表明，有地下室的高层建筑破坏较轻，而且有地下室对提高地基的承载力有利。一般情况下，高层建筑设置地下室有如下功能：（1）利用土体的侧压力防止水平力作用下结构的滑移、倾覆。（2）减小土的重量，降低地基的附加压力。（3）提高地基土的承载能力。（4）减少地震作用对上部结构的影响。另外要注意，同一结构单元应全部设置地下室，不宜采用部分地下室，且地下室应有相同的埋深。26、房屋的刚度中心与水平力重心尽量接近或重合的意义是什么？ 一般来说，抗侧力结构布置应尽可能使房屋的刚度中心与水平重心尽量接近或重合。若房屋刚度中心与地震力合力作用线相距较远，则在地震力作用下，房屋还要受到一个附加扭矩的作用，是房屋产生变形，并在框架柱中产生由于扭矩而引起的附加内力。在地震烈度较高时，即使通过计算增加柱子配筋，但仍有可能使一些构件破坏。故应使房屋的刚度中心与水平重心尽量接近或重合，才能尽量避免附加扭矩的产生。27、建筑刚度不均匀会产生什么后果？因为在地震力作用下，结构是作为一个整体而工作的，地震力按刚度分配到各个部分，当各部分刚度不均匀时，在刚性部分与柔性部分会产生较大的水平力差异，并在它们之间会出现剪力和弯矩，增加了结构受力的复杂性。第三篇1、 钢架的定义是什么？凡是杆件相接采用钢性结合的结构，通称为钢架。2、 为什么钢架要求节点要刚结？ 排架在竖载下梁受弯很大，但柱受压而无弯矩。如果梁柱合一，改成刚接，连成一体，节点就能传递弯矩，犹如三路连接梁一样，整个结构的刚度大大提高，这样无论在竖载或侧力下，梁柱就能互相帮助，减小弯矩和变形，其截面尺寸也可以适当减小。3、 桁架与钢架的根本区别是什么？ 桁架的上下弦之间距离拉开越远越有利，适用跨度较大。而梁结构的梁高拉大时，自重随之增加很大，但桁架却无此弊端。4、 桁架各杆件与钢架各杆件的内力有何不同？桁架在均布节点竖载下，其上弦受压，下弦受拉，主要抵抗弯矩，而腹杆主要抵抗剪力，可见，桁架的各种荷载由其不同部位分别承载，这是与钢架的内力最大不同之处。5、 拱结构的受力状态与其他结构有何区别？在外荷作用下，主要产生压力，区别于梁结构以受弯为主。且拱脚会产生水平推力。6、 拱脚推力有哪几种处理方法？（一）由拉杆直接承担。（二）由水平结构承担。（1）连续拱的中间支座；（2）边跨拱的边支座；可分为三种方案：1）边圈梁方案；2）挑檐板方案；3）边跨平顶方案。（三）由竖向结构承担。（1）扶壁墙墩；（2）飞券；（3）斜柱墩；（4）边跨结构。（四）落地拱。7、 壳体受力有哪些特点？强度大，刚度大，板架合一。8、 折板与壳体比较有那些优缺点？ 9、 折板与筒壳体中横隔的作用有哪些? （1）持形：保持其初始形状，成为有纵向刚度的筒形壳板，发挥其强度作用。（2）边框：壳板到了端头，应有个横向边框。（3）支座：横隔