混凝土结构设计

1、1.1 结构设计的基本内容及步骤有哪些？试举例说明。 根据结构的概念设计，确定结构材料，结构体系，布置和施工方法；结构分析与设计（其中包括计算简图，内力，变形分析及配筋计算等），结构的构造设计;绘制结构的施工图（其中包括结构布置图，构件末班和配筋图等） 1.2 钢筋混凝土梁板结构有几种形式？他们是怎么样划分的？ 由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构，由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。当L2/L1<=2时，按双向板设计，2<L2/L1<3时，宜按双向板设计，若按单向板设计时，沿长边方向应配置不少于短边方向25%的受力

2、钢筋。 1.3荷载在整体式单向板结构的板、次梁和主梁中式如何传递的，为什么？按弹性理论和塑性理论计算式两者的计算简图有何区别？ 单向板以次梁为支座，次梁以主梁为支座，主梁以柱和墙体为支座，作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁，再由次梁传递给主梁，最后由主梁传递给柱和墙体。为了减少整体式单向板梁板结构中的跨度，应设置次梁，为了减少次梁的跨度，应设置主梁，为了减小主梁的跨度，应设置柱或墙体；两者计算简图在结构计算跨度处不同。 按弹性理论计算时，结构计算跨度按下述规定取用：   1.4整体式梁板结构中，欲求结构跨内和支座截面最危险内力时

3、，如何确定活荷载最不利位置? (1)欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时，除恒荷载作用外，应在该跨布置活荷载，然后向两侧隔跨布置活荷载（2）欲求某跨跨内截面最大负弯矩时，除恒荷载作用外，应在该跨不布置活荷载，然后向两侧隔跨布置活荷载（3）欲求结构某支座截面最大负弯矩时，除恒荷载作用外，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后向两侧隔跨布置活荷载（4）欲求结构边支座截面最大剪力，除恒荷载作用外，其活荷载布置与该跨跨内截面最大正弯矩是活荷载布置相同。欲求结构中间跨支座截面最大剪力时，其活荷载布置和求该支座截面最大负弯矩时活荷载布置相同。 1-5 结构各截面的最大内力值的连线或点

4、的轨迹，即为结构内力包络图。 若结构上只有一组荷载，在结构各截面只有一组内力，其内力图即为内力包络图。若结构上有几组不同时作用于结构的荷载，在结构各截面中有几组内力，结构就有几组内力图，如弯矩和剪力图。 1-6 何谓结构材料图？纵向钢筋弯起合切断时，结构的材料图有何变化？ 结构各截面承载力值的连线式点的轨迹，即为结构的抵抗内力图，或称材料图。 1-7 何谓塑性铰，它与理想铰有何区别？ 截面在维持一定数值弯矩的情况下，发生较大幅度的转动，犹如形成一个“铰链”，转动时材料塑性变形记混凝土裂缝开展的表现，故称为塑性铰。 

5、理想铰不能传递弯矩，但可以无限自由转动，而塑性铰能传递一定数值塑性弯矩，并将在塑性弯矩作用下发生有限转动，当塑性铰转动幅度超过塑性极限转动角度时，塑性铰将因塑性能力耗尽而破坏。 1-8 何谓结构的承载力极限状态？是举例说明？置与板的形状，尺寸，边界条件，荷载，形式，配筋数量有关 3.双向板的板状弹性变形小于塑性绞线处的变形，故视为刚形体，整体变型集中于塑性绞线，当板达到承载力极限状态下时，各块均绕塑性绞线转动 4.双向板满足几何条件及平衡条件的塑性铰线位置，有许多组可能性，但其中必定有一组最危险，极限荷载值最小的结构塑性铰线破坏模式 5。双向板

6、载上述塑性绞线处，钢筋达到屈服点，混凝土达到拉压强度，截面具有一定数值的塑性弯矩 欲求某区格板两个方向跨内截面最大弯矩时，除恒荷载外应在该区格布置活荷载，为使A区格板跨内双向变形曲线为最大曲库，故在所有向下挠曲变形区格施加荷载，共活荷载布置，为棋盘式，为了能利用单区格双向板的内力及变形条数，把棋盘式布置的活荷载分解为各区格板满布的对称荷载q/2和区格板状盘式布置的反对称荷载±q/2 在对称荷载ggq2作用下，对于边区格和角区格的外边界支撑条件，按实际情况确定 如角区格板支撑于墙体上时，可简化为铰支座，则角格板视为两临边外两临边位固定支座的双向板，其余区格

7、视为三边固定，一边剪支的双向板 在反对称力荷载g=±q/2作用下，边区格和角区格外边界支承条件按实际情况确定，如板支承于墙体时，视为铰支座，则所有区格板均为简支双向板 1-13整体式无梁楼盖结构按弹性理论的内力分析中，按经验系数法及按等代框架法假定有何区别如何进行栓帽设计？整体式无梁楼盖结构内力分析时，结构无侧移时采用经验系数法，有倒移采用框架法，无梁设置栓帽全提高班的受冲切荷载力，同时减少板的跨度，支座及跨内截面弯矩值 1-14装配式铺板结构中，板与板，板与承重横墙的连接，板与纵墙的连接有何重要性？ 答：预制板间的混凝土灌缝，板与墙体的连接将

8、楼盖连接成一个整体，它将起到传递水平剪力的作用，楼盖与纵向墙体的连接，将支承纵向墙体并传递水平压力和拉力的作用， 并保证纵向墙体的竖向稳定。 2-1单层厂房结构设计包括哪些内容？简述结构方案设计的主要内容及设计原则？ 答：结构设计可分为结构方案设计，结构分析，构件截面配筋计算和构造措施等，结构方案设计包括确定结构类型和结构体系，构件造型和结构布置等，原则为可靠经济技术合理性 2-3装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房中一般应设置哪些支撑？简述这些支撑的作用和设置原则 答单层厂房支撑分屋盖和柱间支撑，其中屋盖支撑包括上下弦横向水平支撑，纵向水平支撑。

9、垂直支撑与纵向水平系杆，天窗梁等。上弦横向水平支撑是保证屋架上弦杆在平面外的 稳定和屋盖纵向水平刚度，同时还作为山墙抗风柱顶端的水平支座，不受山墙传来的风荷载和纵向水平荷载。下弦横向水平支撑作用是将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列， 同时防止屋架下弦的侧向震动。垂直支撑的作用是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力，上弦系杆保证屋架上弦式屋面梁受压翼缘侧向稳定，下弦水平系杆可防止 在吊车式有其他水平震动时屋架下弦发生侧向震动。天窗杆支撑用于保证天窗梁上弦的侧向稳定和将天窗端壁上的风荷载传给屋架。柱间支承的承受由抗风柱和屋盖横向水平支撑传 来

10、的山墙，缝在，由屋盖结构传来的纵向水平地震作用及由吊车梁传来的吊车纵向水平制动力，并将它们传给基础 2-4抗风柱与屋架的连接应满足哪些要求?连系梁，圈梁，基础梁的作用各是什么？它们与柱是如何连接的？ 满足两个要求：一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保证有效传递风荷载，二是在竖直方向应允许二者之间产生一定的相对位移，防止抗风柱与屋架沉降不均匀而产生不利影响 圈梁作用是将墙体与排架柱，抗风柱箍在一起，以增强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载对下层产生不利影响。 连系梁除承受墙体荷载外，还起到连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，传递纵向水平

11、荷载作用，外墙基础梁可随柱一起沉降。 2-5确定单层厂房排架结构的计算见图时做了哪些假定？试分析这些假定的合理性和适用条件。 （1）柱下编嵌固于基础中，固定端位于基础顶面 当厂房地基土质较差，变形较大时或有较重的大面积地面荷载时，则应考虑基础转动和位移时排架内力的影响。 （2）柱顶与屋架式屋面梁为铰接，只能传递竖向轴力和水平剪力，不能传递弯矩 抵抗转动的能力很小，因此柱顶也屋架的连接可按铰接考虑。 （3）横梁为轴向刚度很大的刚性连杆 横梁采用下弦刚度较小的组合式屋架或带拉杆的两铰拱，三铰拱屋架时，由于它们的轴向变形很大，横梁

12、两端柱顶侧移不相等，计算排架内力时不宜将横梁假定为刚性连杆，则应考虑横梁的轴向变形对排架内力的影响。 2-6作用于横向平面排架上的荷载有哪些？这些荷载的作用位置如何确定？试画出各单项荷载作用下排架结构的计算简图。 作用于横向排架结构中荷载有恒荷载，屋面活荷载，雪荷载，积灰荷载，吊车荷载和风荷载 作用没写，图省略 2-7作用于排架上的吊车荷载Dmax（Dmin）和吊车荷载Tmax如何计算 由于吊车荷载是移动荷载，因此需要影响线原理求吊车梁的最大支座反力，即吊车竖向荷载Dmax或Dmin，最大反力为当两台吊车并行其中一台最大轮压Fpi m

13、ax正好运行至计算排架柱轴线外的反力。Dmax=Fpi maxyi 2-8.什么是等高排架？如何用剪力分配法计算等高排架的内力？试述在任意荷载作用下等高排架内力的计算步骤。 答：等高排架是指在荷载作用下各柱柱顶侧移全部相等的排架 剪力分配法：Vi=niF  各柱剪力=剪力F×剪力分配系数   ni2-9.什么是单层厂房的空间作用？影响单层厂房空间作用的因素有哪些？考虑空间作用对柱内力有何影响？ 答：排架与排架，排架与山墙之间的相互作用，称为厂房的整体空间作用 单层厂房空间作用

14、的大小主要取决于屋盖刚度，山墙刚度，山墙间距，荷载类型等因素。 当某榀架的柱顶上作用一水平集中力R时，由于厂房的空间作用，水平集中力R不仅由直接荷载排架承受，而且将通过屋盖等纵向联系构建传络相邻的其他排架，使整个厂房共同承担。 2-10.单阶排架柱应选取哪些控制截面进行内力组合？简述内力组合原则、组合项目及注意事项。 答：在一般单阶柱中，整个上柱截面配筋相同，整个下柱截面配筋也相同，故分别找出上柱和下柱的控制截面，通常取上柱底作为上柱的控制截面，对下柱来说，通常取牛腿面和柱底这两个截面作为控制截面 排架内力分析中，一般是分别算出各种荷载单独作用时柱各截面

15、内力值，为了求出柱控制截面上可能出现最不利内力，还必须考虑这些单项荷载同时出现可能性，即进行荷载效应组合，排架结构受力后，柱内同时产生弯矩M，轴力N，剪力V，因此排架柱为偏心受压构件，其纵向受力钢筋与控制截面弯矩和轴力有关。 在任何情况下，都必须考虑恒荷载产生的内力 吊车竖向荷载中，Dmax和Dmin可能作用在一跨厂房的支柱上，也可能作用在右柱上，只能选择一种组合 电车横向水平荷载Tmax作用在同一跨内，两柱子上，向左式向右，只能选取一种参加组合 同一跨内Dmax和Dmin与Tmax不一定同时发生，故组合Dmax或Dmin产生的内力时，不一定要组合Tma

16、x产生内力。 风荷载有向左、向右吹两种情况，只能选择一种参加组合 由于多台吊车同时满载的可能性较小，所以当多台吊车参加组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数 2-13屋架设计时应考虑哪些荷载效应组合？简述屋架设计要点。 1）全跨恒载+全跨活载 2）全跨恒载+半跨活载 3）屋架自重重力荷载+半跨屋面板重力荷载+半跨屋面安装活载 钢筋混凝土属于超静平面桁架，其内力可按精细方法式简化方法分析，屋架梁除去进行使用阶段的承载力计算及变形和裂缝宽度验算外，尚需进行施工阶段验算 2-14吊车梁的受力特点是什么？简述屋架设计要点。

17、 1）吊车荷载是两组移动的集中荷载 2）吊车荷载只有冲击和振动作用 3）吊车荷载是重复荷载 4）吊车荷载使吊车梁产生扭矩 对吊车梁应进行弯、剪、扭承载力计算外，还需进行疲劳强度和斜截面抗裂验算。 3-1我国高规划分多层建筑与高层建筑的标准是什么？ 10层和10层以上或高度超过28米的钢筋混凝土房屋称之为高层建筑。 高层建筑承受荷载比多层建筑大，刚度比多层建筑小，水平荷载对高层建筑的影响比对多层建筑的影响大 3-2框架结构有什么特点？适合用什么高度和什么用途的房屋中使用？   

18、  框架结构是由横架和立柱组成的杆件体系，具有结构轻巧，便于布置可形成大的使用空间，整体性好，施工较方便和较为经济等特点，适合在70米以下的办公楼，图书馆，商业性建筑等一类房屋中采用 3-3框架结构有哪几种布置方法？每种布置有什么特点？     框架结构有横向承重布置，纵向承重布置和双向布置三种常用的结构布置方法。当将框架结构横向布置时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，而且由于连系梁截面高度一般比主梁小，室内净高较大，而且便于管线的横向穿行。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

19、这种不均匀性。框架双向承重纵横都有框架，因此整体性和受力性能都很好 3-4如何估算框架梁和框架柱的截面尺寸？     框架梁：hb=(1/81/18)l0   bb=(1/21/4)hb     l0梁的计算跨度  hb梁的截面高度   bb梁的截面宽度     净跨与截面高度之比不宜小于4，梁的截面宽度不宜小于200mm   

20、  框架柱: bc=(1/121/18)Hi    hc=(12)bc      Hi第i层层高    bc柱截面宽度     hc柱截面高度  截面边长不宜大于250mm，直径不宜小于350mm，剪跨比宜大于2截面高度比不宜大于3 3-5如何确定框架计算简图？     框架各构件在计算简图中均用单

21、线条代表，因此梁的跨度等于该跨左右两边柱截面，型心轴线之间的距离，在层柱高从基础顶面算至楼面标高处，中间层柱高可以下一层楼面标高算至上一层楼面标高，顶层柱高可以顶层楼面标高算至屋面标高。 3-6框架结构在竖向荷载作用下的内力计算方法有哪些？各有何特点？     1）分层法  2）叠带发  3)系数法 3-7框架结构水平荷载作用下内力计算方法有哪些？    1）反弯点法   2）D值法  3）门架法

22、 3-9为什么进行框架结构侧移验算？如何验算？    框架的侧移是由梁柱杆件弯曲变形和柱轴向变形产生的，在层数多的框架中，柱轴向变形引起侧移很小，可以忽略。 uj=Vpj/Dij 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层层间侧移值与该层层高之比u/h不宜超过1/550的限值一、填空题（共48题） .单向板肋梁楼盖荷载的传递途径为 楼面（屋面）荷载    次梁   主梁   柱  基础&

23、#160; 地基。 2.在钢筋混凝土单向板设计中，板的短跨方向按  计算  配置钢筋，长跨方向按_  构造要求  配置钢筋。 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法_和  塑性计算法_ 两种方法。 4.四边支承板按弹性理论分析，当L2/L1_2_时为_单向板_；当L2/L1<_2 _时为_双向板 。5.常用的现浇楼梯有_板式楼梯_和_梁式楼梯_两种。 6对于跨度相差小于10的现浇钢筋混凝土连续

24、梁、板，可按等跨连续梁进行内力计算。 7、双向板上荷载向两个方向传递，长边支承梁承受的荷载为  梯形  分布；短边支承梁承受的荷载为  三角形  分布。 9、对结构的极限承载力进行分析时，需要满足三个条件，即  极限条件  、  机动条件  和平衡条件  。当三个条件都能够满足时，结构分析得到的解就是结构的真实极限荷载。 10、对结构的极限承载能力进行分析时，满足  

25、机动条件  和  平衡条件  的解称为上限解，上限解求得的荷载值大于真实解；满足  极限条件  和  平衡条件  的解称为下限解，下限解求得的荷载值小于真实解。 11、在计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中次梁在其支座处的配筋时，次梁的控制截面位置应取在支座  边缘  处，这是因为  支座边缘处次梁内力较大而截面高度较小。   12、钢筋混凝土超静定结构内力重分布

26、有两个过程，第一过程是由于  裂缝的形成与开展  引起的，第二过程是由于  塑性铰的形成与转动  引起的。 13、按弹性理论计算连续梁、板的内力时，计算跨度一般取  支座中心线  之间的距离。按塑性理论计算时，计算跨度一般取  净跨  。14、在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，

27、使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）。 16、塑性铰的转动限度，主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率，即相对受压区高度x值较低时，其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ，这时内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即x值较大时，内力重分布取决于 混凝土的压应变 ，其内力重分布是 不充分的 。 17、为使钢

28、筋混凝土板有足够的刚度，连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40   19、整体单向板肋梁楼盖中，连续主、次梁按正截面承载力计算配筋时，跨中按 T形 截面计算，支座按 矩形 截面计算。 20、在主梁与次梁交接处，主梁内应配置 附加箍筋或吊筋 。 21、 雨篷除应对雨篷梁、板的承载力进行计算外，还必须进行 整体抗倾覆 验算。 22、现浇梁式楼梯的斜梁，不论是直线形或折线形，都简化成水平简支梁计算。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时，对于周边与梁整浇

29、的板，其 跨中截面 及 支座截面 的计算弯矩可以乘0.8的折减系数。 25、在单向板肋梁楼盖中，板的跨度一般以  1.72.7   m为宜，次梁的跨度以  46 m为宜，主梁的跨度以  58  m为宜。 26、混凝土梁、板结构按其施工方法可分为 现浇整体式 、 装配式 、和 装配整体式       

30、  三种形式。 27、现浇整体式楼盖结构按楼板受力和支承条件的不同又分为 单向板肋梁楼盖 、 双向板肋梁楼盖 、无梁楼盖和井式楼盖等四种。 28、肋形楼盖一般由 板 、 次梁 、 主梁 组成，每一区格板一般四边均有梁或墙支承，形成四边支承梁。当2/12fll时按 单向板 设计，设计时仅考虑在  短 边方向的受弯，对于长向 的受弯只作局部处理，这种板叫做“单向板”。当2/12£ll按

31、60;双向板 设计，在设计中必须考虑长向和短向两向受弯的板叫做“ 双向板 ”。 29、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于 建筑功能  要求，在结构上应力求简单、整齐、经济、适用。柱网尽量布置成 长方形 或 正方形  。主梁有沿 横向  和 纵向 两种布置方案。 30、按弹性理论的计算是指在进行梁（板）结构的内力分析时，假定梁（板）为  理想的弹性体  ，可按 

32、0;结构力学  的一般方法进行计算。 31、单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在 次梁  、 主梁 、柱或墙上。计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁，将其支座均视为 铰支座 。由此引起的误差，可在计算时所取的 跨度 、 荷载  及 弯矩值 中加以调整。 32、当连续梁、板各跨跨度不等，如相邻计算跨度相差 不超过10 ，可作为等跨计算。这时，当计算各跨跨中截面弯矩时，应按 各自的

33、跨度 计算；当计算支座截面弯矩时，则应按相邻两跨计算跨度的平均值 计算。 33、对于超过五跨的多跨连作用续梁、板，可按 五跨  来计算其内力。当梁板跨度少于五跨时，仍按 实际跨数 计算。 34、作用在楼盖上的荷载有 永久荷载 和 可变荷载 。永久荷载是结构在使用期间内基本不变的荷载；可变荷载是结构在使用或施工期间内时有时无的可变作用的荷载。 35、当楼面梁的负荷面积很大时，活荷载全部满载的概率比较小，适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼面梁时，应按荷载规范对楼面活荷载值 乘以折减系数 后取用。 36、求某跨跨中截面最大正弯矩时，活荷