砌体、混凝土复习题2012

1 砌体 混凝土复习题 一 一 预应力混凝土构件设计 预应力混凝土构件设计 1 预应力混凝土与普通混凝土相比 正截面承载力 斜截面承载力 抗裂 刚性 延性 有什么变化 不变 不变 提高 提高 降低 2 预应力构件的主要优点有哪些 提高构件的抗裂性 省材料 减轻自重 提高构件刚度 充分利用高强度材料 扩大构件应用范围 提高结构或是构件的耐久性 耐疲劳性和抗震能力 3 施加预应力的方法有哪几种 各种方法的应用场合及传递预应力的方式是怎么样的 先张法 通过预应力钢筋和混凝土之间的粘结力传递应力 适用于在与预制厂大批制 作中 小型构件 如预应力混凝土楼板 屋面板 梁 后张法 依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力 适用于在施工现场制作大 型构件 如预应力屋架 吊车梁 大跨桥梁 4 张拉控制应力如何确定 为什么先张法的控制应力略高于后张法 张拉压应力钢筋时 张拉设备的测力仪所指示的张拉力除以预应力钢筋截面面积得出 的拉应力值 张拉方法钢筋种类 先张法后张法 清除应力钢丝 钢绞线0 75 fptk0 75 fptk 热处理钢筋0 70 fptk0 65fptk 由于先张法中钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应 力损失 使张拉应力控制限值提高 5 在条件相同的情况下后张法和先张法那个建立的有效预应力大 后张法大 6 预应力损失有哪些 减少各项损失的措施是什么 不同张拉方式损失是如何组合的 先张法和后张法的第一批 第二批预应力损失分别为哪些 具体公式 P264 270 预应力损失种类减少措施 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损 失 l1 aE l 减少垫片 采用变形小的锚具 先张拉法增 加台座长度 后张拉采用两端张拉 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦力引起的预 应力损失 l2 con 1 1 e 超张拉 两端张拉 混凝土加热养护时 受张拉的钢筋与承受拉 力的设备之间的温差引起的预应力损失 采用二次升温养护方法 采用整体式钢模 2 l3 Es 2 t l l t 预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 l4 0 4 con fptk 0 5 con 超张拉 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 l5 采用高标号水泥 减少水泥用量 采用级配 好的骨料 加强振捣 提高混凝土的密实性 加强养护 减少混凝土收缩 采用高效减水 剂减少水灰比 控制混凝土应力 防止发生 非线性徐变 用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件 由 于混凝土的局部挤压引起的预应力损失 l6 直径 d 越大损失越小 d 较大是 l6 忽 略不计 预应力损失组合先张法构件后张法构件 混凝土预压前 第一批 的损失 l1 l2 l3 l4 l1 l2 混凝土预压后 第二批 的损失 l5 l3 l4 l5 7 总损失过小时 规范 是如何规定取值的 预应力轴心手拉构件各阶段应力是如何变 化的 具体公式见 P274 280 1 当计算求得预应力的总损失值小于下列数值时 应按下列数值取用 先张法构件 100 牛 平方毫米 后张法构件 80 牛 平方毫米 2 A 先张法轴心手拉构件 施工阶段 a 放松预应力钢筋 压缩混凝土 完成第一批预应力损失 b 完成第二批预应力损失 使用阶段 a 加荷至混凝土预压应力被抵消时 b 继续加荷至混凝土即将开裂 c 加荷直至构件破坏 完全由钢筋受力 B 后张法轴心手拉构件 施工阶段 a 在构件上张拉预应力钢筋至 con 同时压缩混凝土 b 完成第一批预应力损失 锚固钢筋后 c 完成第二批预应力损失 使用阶段 a 加荷至混凝土预压应力被抵消时 b 继续加荷至混凝土即将开裂 c 加荷直至构件破坏 8 预应力混凝土分为哪几类 他们是如何定义的 分类定义 全预应力在使用荷载作用下 构件截面混凝土不出现拉应力 即为全截面受压 部分预应力在使用荷载作用下 构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂 即部分截面受压 有粘结预应力是指沿预应力筋全长其周围均与混凝土粘结 握裹在一起的预应力混凝土结构 3 无粘结预应力指预应力筋伸缩 滑动自由 不与周围混凝土粘结的预应力混凝土结构 9 先张拉法构件中 钢筋和混凝土协调变形的起点为预压前 此时 预应力钢筋 非预 应力钢筋 混凝土的应力为多少 con 0 0 10 后张拉法构件中 钢筋和混凝土协调变形的起点为完成第二批预应力损失时刻开 始 此时 预应力钢筋的应力为多少 con l 11 张拉控制应力为什么不能过大也不能过小 太小就起不了提高有效应力的作用 2 con 过大 个别钢筋可能被拉断 施工阶段可能会引起构件某些部位受拉甚至 开裂 还能是后张拉法端部混凝土产生局部受压破坏 使开裂荷载和破坏荷载相近 一 旦出现裂缝 将很快破坏 即产生无预兆性的脆性破坏 增大预应力钢筋的松弛损失 12 对构件施加预应力的主要目的是什么 提高抗裂性能 部分或是全部抵消外荷载产生的拉应力 推迟或是避免裂缝的出现 13 预应力传递长度和锚固长度概念相同吗 预应力传递长度 指从预应力钢筋应力为零的端部到应力为 pe 的这一段长度ltr 锚固长度当构件在外荷载作用下达到荷载能力极限状态时 预应力钢筋的应力达 到抗拉强度设计值fpy 为了使预应力钢筋不至于被拔出 预应力钢筋 从端部的 0 到fpy的这一段长度la 二 单层厂房二 单层厂房 1 单层厂房结构是哪些构件组成的 屋盖结构 排架柱顶以上部分构件 包括屋面板 天窗架 屋架 托架等 纵 横向平面 排架 围护结构 纵墙 横墙 山墙 抗风柱 连系梁 基础梁等 2 单层厂房结构作用的荷载有哪些 各种荷载传递路径是怎样的 永久荷载 恒载 各种构件 围护结构及固定设备的自重 可变荷载 屋面活载 雪荷载 积灰荷载 风荷载 吊车荷载等 吊车荷载是单层厂房的 主要荷载 竖 横向荷载主要通过横向平面排架传至地基 纵向荷载通过纵向平面排架传至地基 作用路径见课本 P99 3 单层厂房的支撑分为几类 支撑的作用 如何布置各种支撑 柱间支撑一般设在什么 位置 分为屋盖支撑和柱间支撑 作用是为保证厂房在施工和使用过程中的可靠性 承受和传递 4 水平荷载到主要承重结构构件上 保证结构再施工和使用阶段的稳定和安全 见课本 P101 至 P104 柱间支撑分为上柱柱间支撑 下柱柱间支撑 上柱位置在吊车梁上部 设置在伸缩缝区段 两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间及伸缩缝区段中央或临近中央的柱间 下柱柱间位 于吊车梁下部 设置在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置 4 在确定计算简图时作了哪些假设 如何提取排架的计算简图 假设 1 柱下端嵌固于基础中 固定端位于基础顶面 2 柱顶与屋架或屋面梁为铰接 只能传递竖向轴力和水平剪力 水平传递弯矩 3 横梁 即屋架或屋面梁 为轴向刚度很 大的刚性连杆 根据上述假定 得到横向排架的计算模型 在改计算模型上加以荷载就成 为排架结构的结算简图 计算简图见课本 P118 5 吊车的水平荷载和竖向荷载作用在什么位置 吊车竖向荷载 Dmax 和 Dmin 分别作用在同一跨两侧排架柱的牛腿顶面 作用点位置与吊 车梁和轨道自重相同 横向水平荷载作用位置在吊车梁顶标高处 纵向水平荷载 当有柱间支撑是 由柱间支撑承受 无柱间支撑时 由同一伸缩区段内的 全部柱承受 6 掌握单跨和双跨排架在各种荷载作用下柱顶剪力的计算方法 抗侧刚度的含义 剪力分配法见课本 127 至 129 含义是指在单位力作用下 结构顶部的侧移 7 牛腿的破坏形态有哪些 如何进行牛腿设计 弯压破坏 斜压破坏 剪切破坏 局部压碎破坏等 确定截面尺寸 牛腿的配筋计算 构 造要求 8 柱下独立基础的设计内容有哪些 这些设计内容满足后能防止哪些破坏 基础高度应满 足哪两个要求 内容 确定基础底面尺寸和基础高度 计算基础底板配筋并采用必要的构造措施等 受压 破坏 冲切破坏等 基础高度应满足柱与基础交接处以及基础变阶处的混凝土受冲切承载 力要求 9 单层厂房在柱内力组合中 在保证 Nmax 的前提下 应尽量使什么力最大 弯矩 此时钢筋所需的面积就越大 10 荷载规范 规定 计算排架考虑多台吊车竖向 横向荷载时 对单跨或双跨的单层 厂房的每个排架 参与组合的吊车台数不宜多于几台 竖向荷载时 对单跨的 不多于 2 台 对双跨的 不宜多于 4 台 横向荷载时 无论单跨 还是双跨 都不宜多于 2 台 11 设置伸缩缝和沉降缝的目的是什么 这两种缝有什么不同 目的是为了消除结构不规则收缩和温度应力 不均匀沉降对结构的变形破坏 区别是伸缩 缝只设在墙 楼地面 屋顶上 基础不设 沉降缝则从屋顶到基础 全部构件部位均需设 缝分开 5 12 排架柱是控制截面在哪里 对上柱来说 一般取上柱底作为控制截面 对下柱来说 通常去牛腿面和柱底作为控制截 面 当住上作用较大的集中荷载时 课根据其内力大小加选集中荷载作用出截面作为控制 截面 13 掌握风荷载计算方法 掌握风荷载计算方法 见课本见课本 120 至至 121 重点 重点 14 什么是刚性基础 什么是柔性基础 刚性基础是指指用砖 石 灰土 混凝土等抗压强度大而抗弯 抗剪强度小的材料做 的基础 受刚性角的限制 柔性基础是指 指用抗拉 抗压 抗弯 抗剪均较好的钢 筋混凝土材料做 的基础 不受刚性角的限制 三三 多多层层框框架架 1 框架结构布置有哪几种 各种不同的布置方案有哪些优缺点 框架结构有横向承重布置 优点 可以在一定程度上改善房屋横向与纵向刚度相差较大的 缺点 其连系梁的截面高度一般比主梁小 窗户尺寸可以设计得大些 室内采光好 通风 好 纵向承重布置 优点 便于管线沿纵向穿行 当地基沿房屋纵向不够均匀时 纵向框 架可在一定程度上调整这种不均匀性 缺点 房屋的横向抗侧移刚度小 双向承重布置 整体性 受力性能好 特别适合对房屋结构的整体性要求较高和楼面荷载较大的情况下 采用 2 如何选择承重框梁的计算单元 计算简图 跨度 跨左右两边柱截面形心轴之间距离 层高 底层柱高从基础顶面算至柱顶标高处 中间标高 从下一层楼面标高算至上一层楼面标高 顶层标高 从顶层楼面标高算至层面标高 3 如何确定框架的计算简图 如何确定框架的计算简图 P187 跨度 该跨左右两边柱截面形心轴之间的距离 层高 底层柱高可从基础顶面跨度 该跨左右两边柱截面形心轴之间的距离 层高 底层柱高可从基础顶面 算至楼面标高处 中间柱高 从下一层楼面标高算至上一层楼面标高 顶层楼算至楼面标高处 中间柱高 从下一层楼面标高算至上一层楼面标高 顶层楼 高 从顶层楼面标高算至屋面标高 荷载见课本高 从顶层楼面标高算至屋面标高 荷载见课本 187 4 框架在竖向荷载作用下内力近似求解有哪些方法 该方法的假定条件是什么 1 分层法 基本假定 1 在竖向荷载作用下 框架侧移小 因而忽略不计 2 每层梁上的荷载对 其他各层梁的影响很小 可以忽略不计 因此每层梁上的荷载只在该层梁及与该层相连的 柱上分配和传递 2 叠代法 基本假定 1 不考虑框架侧移 2 考虑框架侧移时 3 系数法 6 基本假定 1 两个相邻跨的跨长相差不超过短跨跨长的 20 2 活载与恒载之比不大 于 3 3 荷载的均匀布置 4 框架梁截面为矩形时 5 框架在水平荷载作用下内力近似求解有哪些方法 1 反弯点法 2 D 值法 3 门架法 6 反弯点法中 柱的反弯点位置在哪里 反弯点的使用范围是什么 反弯点位置 底层为距基底层高 2 3 处 其余各层为层高中点 反弯点法适用于梁的线刚度与柱的线刚度之比不小于 3 常用于在初步设计中估算梁和 柱在水平荷载作用下的弯矩值 7 掌握 掌握 D 值法 反弯点法求解框架内力的设计方法 值法 反弯点法求解框架内力的设计方法 8 框架结构设计下 梁 柱的控制截面在哪 梁 柱按什么构件进行计算 梁 左端支座截面 跨中截面 右端支座截面 柱 柱顶截面 柱底截面 都按受弯 偏 压构件进行计算 9 框架设计当采用弯矩调幅时 规范规定只对什么荷载的内力进行调幅 只对竖向荷载作用下的内力进行 10 荷载组合时 屋面荷载 雪荷载是否同时考虑 否 取最大 11 D 值法相对于反弯点法作了哪些修正 对柱的抗侧刚度和柱的反弯点位置进行修正 四 砌体结构四 砌体结构 1 挑梁 过梁应进行哪几方面计算 挑梁 1 抗颠覆计算 2 极限承载力计算 3 构造要求 过梁 1 极限承载力计算 2 构造要求 2 什么是刚性基础 由砖 毛石 混凝土或混凝土等材料制成的 且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立 基础 称为无筋扩展基础 习惯上也称为刚性基础 3 砌体局部破坏有哪些破坏特征 1 因竖向裂缝的发展而破坏 2 劈裂破坏 3 局部受压面积附近的砌体压坏 4 预制板在墙 梁上的支撑长度为多少 预制板直接搁置在砖墙或梁上时 其搁置长度一般为 120 不少于 100mm 5 刚性垫块有什么要求 Tb 大于 180mm 计算时考虑 r1 0 8r r1 为垫块外砌体面积的有利影响系数 r 为砌体的 7 局部抗压强度的提高系数 6 计算过梁时 是如何考虑墙体荷载和梁板传来的荷载的 1 墙体荷载 对砖砌体 当过梁上的墙体高度 hw 小于 ln 3 时 墙体荷载应按墙体的均 布自重采用 当墙体高度 hw 大于或等于 ln 3 时 应按高度 ln 3 墙体均布自重采用 对砼 砌块砌体 当过梁上的墙体高度 hw 小于 ln 2 时 墙体荷载应按墙体的均布自重采用 当 墙体高度 hw 大于或等于 ln 2 时 应按高度 ln 2 墙体均布自重采用 2 梁 板荷载对砖和砼小型砌块砌体 当梁板下的墙体高度 hw 小于 ln 时 应考虑梁板 传来的荷载 当梁板下的墙体高度 hw 大于 ln 时 可不考虑梁 板传来的荷载 7 墙 柱的构造要求有哪几方面 1 墙 柱高厚比要求 2 墙 柱的一般构造要求 3 防止或减轻墙体开裂的主要措 施 8 块体和砂浆刚度等级是如何划分的 根据其抗压强度等级而划分的 9 影响砌体抗体强度的主要应素有哪些 一 砌体材料的物理 力学性能 1 块体和砂浆的强度 2 块体规整程度和尺寸 3 砂 浆的变形与和易性 二 砌体工程施工质量 1 灰缝砂浆饱满度 2 块体砌筑时的含水率 3 灰缝厚度 4 砌体组砌方法 三 砌体强度试验方法及其他因素 10 砌体受弯破坏形态及特征是怎样的 分为三种破坏形态 1 当截面内的拉应力使砌体沿齿缝截面破坏 称为砌体沿齿缝截面弯曲受拉 2 砌体沿块体缝面破坏 称为砌体沿块体截面弯曲受拉 3 砌体沿通缝截面破坏 称为砌体沿通缝截面弯曲受拉 主要取决于砂浆与砌体之间的 粘结强度 第 2 3 点的抗拉强度应该考虑砌体内块体搭接长度和块体高度比值的影响 11 在哪些情况下需要考虑砌体抗压强度设计值的调整系数 1 有吊车房屋砌体 跨度不小于 9m 的梁下烧结普通砖砌体 跨度不小于 7 2m 的梁下烧 结多孔砖 蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖 混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体 a 为 0 9 2 对于无筋砌体构件 其截面面积小于 0 3m2 时 a 为其截面面积加 0 7 对于配筋砌 体构件 当其截面面积小于 0 2m2 时 a 为其截面面积加 0 8 3 当砌体用水泥砂浆砌筑时 对表 2 4 表 2 9 的数值 a 为 0 9 对表 2 10 的数值 a 为 0 8 对于配筋砌体构件 当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时 仅对砌体的强度设计 值乘以调整系数 a 4 当施工质量控制等级为 C 级时 a 为 0 89 5 当验算施工中房屋的构件时 a 为 1 1 12 12 掌握砌体受压构件承载力计算方法 掌握砌体受压构件承载力计算方法 8 13 13 掌握梁端下砌体局部受压承载力验算方法 掌握梁端下砌体局部受压承载力验算方法 14 为什么局压验算时 砌体的抗压强度要乘一个提高系数 r 在局部压力作用下 局部受压区的砌体在产生竖向压缩变形的同时还产生横向受拉变形 而周围未直接承受压力的砌体像套箍一样阻止该横向变形 且与垫板接触砌体处于双向受 压或三向受压的状态 使得局部受压区砌体的抗压 局部抗压强度 能力较一般情况下的 砌体抗压强度有较大的提高 这是 套箍强化 的结果 故抗压强度乘以一个提高系数 15 墙体布置方案有哪些 各自优缺点及应用情况 横墙承重 优点 横墙间距小且数量较多 横向刚度较大 整体性好 抵抗风荷载 地 震作用以及调整地基不均匀沉降的能力较强 结构简单以及施工方便 因纵墙不承重致建 筑立面易处理以及门窗的布置和大小较灵活 缺点 因纵墙较密 建筑平面布置不灵活 应用 房间大小固定 横墙间距较密的住宅 宿舍 旅馆以及办公楼等 纵墙承重 优点 建筑平面灵活 与横墙承重结构相比 墙体材料用量较少 屋楼盖构 件用料较多 缺点 横向刚度较差 纵墙上门窗洞口的布置大小受到一定的限制 应用 用于开间较大的教学楼 医院 食堂 仓库 纵横墙承重 优点 房屋沿纵 横向刚度均较大且砌体应力较均匀 具有较强的抗风能 力 占地面积相同的条件下 外墙面积较少 应用 多层塔式住宅等 及内框架承重 优 点 内部形成大空间 平面布置灵活 易满足使用要求 与全框架结构相比 可节约钢材 水泥 降低房屋造价 缺点 因横墙较少 房屋的空间刚度较差 抵抗