一、二級注冊結(jié)構(gòu)工程師考試?yán)斫?同濟(jì)內(nèi)部資料)_第1頁
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文檔簡介

1、一、二級注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試要點(diǎn)理解 (僅限內(nèi)部交流,不得外傳)同濟(jì)大學(xué)內(nèi)部資料目錄一、砌體規(guī)范處理意見.2二、混凝土規(guī)范編寫人解讀理解規(guī)范.7三、高層規(guī)范條文索引.26四、歷年常見考點(diǎn)分析. .58五、規(guī)范快速查找(考場適用).62六、各部分(荷、抗、鋼、砌、橋)注意問題及總結(jié).66七、靜力計(jì)算部分.75一、關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003頒行后反饋意見及相關(guān)問題的處理意見砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)管理組,在中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會砌體結(jié)構(gòu)委員會2004年11月?lián)Q屆大會和2005年12月全國砌體結(jié)構(gòu)基本理論與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會議期間組織砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003主要編制組成員及砌體結(jié)構(gòu)委員會

2、有關(guān)專家先后兩次就砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003-2001頒行以來的反饋意見進(jìn)行了充分地討論。這些反饋意見包括因“強(qiáng)制性條文”要求在規(guī)范用語等引起的相應(yīng)條文的局部變動,某些條文界定不夠明確,某些條文內(nèi)容尚待完善,以及條文中用語和文字表述錯漏等。同時(shí)就砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003中理論體系建設(shè)和進(jìn)一步完善,未來規(guī)范修訂的內(nèi)容和原則,特別是針對近年來新型墻材結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行了討論和布署。下面僅就反饋意見中涉及到條文界定不夠明確或不夠準(zhǔn)確、或不夠全面及錯漏等給出討論的一致意見。并作為統(tǒng)一處理意見公布。一、對反饋意見相關(guān)問題的意見(一)砌體強(qiáng)度調(diào)整的說明1、3.2.1條4款 灌孔砌塊砌體強(qiáng)度fg1)僅

3、對其中的f調(diào)整。2)對表3.2.1-3注2和3當(dāng)滿足第6.2.10條的規(guī)定時(shí)可不予折減。3)對采用Mbxx型的水泥砂漿,取a=1.0。2、5.2.1條中的f砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,可不考慮3.2.3條第2款的規(guī)定。3、5.5.1條中對fv和f均取調(diào)整后的值。4、8.2.1條網(wǎng)狀配筋砌體,僅對其中的f調(diào)整。(二)關(guān)于自承重砌塊的最低強(qiáng)度等級砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50003 3.1.1、6.2.1和6.2.2條規(guī)定的砼砌塊塊材的最低強(qiáng)度等級主要根據(jù)承重砌塊砌體結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性及正常使用極限狀態(tài)的要求規(guī)定的。對自承重構(gòu)件中采用的砌塊的最低強(qiáng)度等級,應(yīng)根據(jù)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、砌塊材料類別、砌體所處的環(huán)境條件

4、(地上或地下、室內(nèi)或室外)、建筑墻體構(gòu)造(保溫、裝飾、連接等)、墻體外加荷載或吊掛重物、門窗反復(fù)開啟引起的沖擊或振動,以及在正常使用狀態(tài)(墻體裂縫)要求等因素確定。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),過低的塊體強(qiáng)度等級,很難滿足上述要求,尤其是墻體裂縫控制的要求。(三)關(guān)于在4.1.6、7.4.1條要否增加永久荷載效應(yīng)組合表達(dá)式的說明4.1.6、7.4.1條 均延用了原規(guī)范荷載效應(yīng)組合的模式。即只考慮了由可變荷載效應(yīng)控制的組合,而未考慮由永久荷載效應(yīng)控制的組合。這一問題有待研究確定。(四)關(guān)于4.2.5條、4.2.8條及5.1.3條1、認(rèn)為4.2.5條4款的表述不夠明確。本款包括兩項(xiàng)內(nèi)容,一是按梁端鉸支計(jì)算簡圖計(jì)算

5、墻體的承載力,二是再根據(jù)梁端上部條件,考慮一定的約束彎矩計(jì)算該墻體的承載力,最終按二者中的最不利控制之。2、4.2.8條1款,每側(cè)翼墻寬度可取壁柱高度的1/3(壁柱高度是指一層的高度),但不應(yīng)大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間的距離。3、5.1.3條1款中“當(dāng)埋置較深且有剛性地坪時(shí),可”,如何理解“埋置較深且有剛性地坪”的內(nèi)涵,設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)不易操作。 “埋置較深且有剛性地坪”用語表達(dá)了埋置較深和同時(shí)設(shè)有剛性地坪,而后者是必要條件。其中的剛性地坪,按相關(guān)規(guī)范規(guī)定:基礎(chǔ)以上墻體兩側(cè)的回填土應(yīng)分層回填壓實(shí)(回填土和壓實(shí)密度應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)范的規(guī)定),在壓實(shí)土層上鋪設(shè)的砼面層厚度不小于150mm。這樣在基礎(chǔ)埋深

6、較深的情況下,設(shè)置該剛性地坪能對埋入地下的墻體,在一定程度上起到側(cè)向嵌固或約束作用。其中“可取室外地坪以下500mm處”就考慮了這種“剛性地坪”的非剛性約束的影響。(五)關(guān)于高厚比驗(yàn)算1、6.1.4條中s的定義不夠準(zhǔn)確。準(zhǔn)確的表述為:s相鄰橫墻(原為窗間墻)或。2、6.1.1條未包括配筋砌塊砌體構(gòu)件,是否意味對這類構(gòu)件可不作高厚比驗(yàn)算,其允許高厚比如何取值。國際標(biāo)準(zhǔn)配筋砌體設(shè)計(jì)規(guī)范ISO9652-3未規(guī)定該內(nèi)容,僅在8.2.3條中規(guī)定了軸向受壓構(gòu)件的高厚比不應(yīng)大于30。砌體規(guī)范經(jīng)分析并參照有關(guān)規(guī)范分別給出了相應(yīng)控制內(nèi)容:1)在9.2.2條注2規(guī)定了這種構(gòu)件的計(jì)算高度H0取值。2)在9.4.14

7、條規(guī)定了配筋砌塊柱的高厚比限值。3)在10.4.10條規(guī)定了配筋砌塊砌體剪力墻在不同抗震等級下的高度或高厚比,而抗震等級四級時(shí)的高厚比適用于非抗震設(shè)防。配筋砌塊砌體構(gòu)件的整體工作性能比無筋砌體好得多,而根據(jù)試驗(yàn)和國外相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,將其劃分為類同鋼筋砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,故只按上述控制高厚比即可。對本規(guī)范中關(guān)于高厚比的驗(yàn)算和控制(指允許高厚比),曾有不少讀者提出意見或建議,認(rèn)為這些大多基于低強(qiáng)砌體材料的規(guī)定,在隨著墻體材料強(qiáng)度的提高(砂漿等級)應(yīng)適當(dāng)放寬和簡化該項(xiàng)內(nèi)容,而屬施工階段砌體構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)通過相應(yīng)的措施加以保證,這有待以后修訂時(shí)考慮。(六)其它(以下基本按章節(jié)順序標(biāo)示)1、P35表6.2.2

8、除蒸壓灰砂磚外尚應(yīng)包括蒸壓粉煤灰磚。表中蒸壓粉煤灰磚的最低強(qiáng)度等級系按粉煤灰磚JC239-2001以前的版本確定的,而按JC239-2001新版本,其最低強(qiáng)度等級應(yīng)由MU10改為MU15,相應(yīng)在本規(guī)范3.1節(jié)條文說明中作如下補(bǔ)充:MU15和MU15以上的蒸壓粉煤灰磚可用于基礎(chǔ)及其他建筑部位。2、關(guān)于6.2.15-16條的夾心墻1)本條文僅給出了砌塊夾心墻的構(gòu)造,是否也適用于磚砌體?我國磚砌體夾心墻的試驗(yàn)和應(yīng)用比砼砌塊要早。試驗(yàn)表明兩種塊體材料夾心墻在規(guī)定的空腔和拉接件布置條件下的工作性能,包括抗震性能很接近,因此本條的原則同樣適用于磚砌體。2)夾心墻外葉墻的厚度有否限制?本條文夾心墻的構(gòu)造要求

9、未對外葉墻的厚度作出規(guī)定,主要源于最普遍使用的兩種塊材:厚度為115mm的磚(含多孔磚)和90mm厚砼空心砌塊。作為夾心墻組成部分的外葉墻,主要對內(nèi)葉墻起裝飾和保護(hù)作用,并承受自重、傳遞水平荷載或作用,以及自身的穩(wěn)定性,但均取決于與內(nèi)葉墻的連接件或網(wǎng)片。外葉墻的厚度首先要保證連接件或網(wǎng)片在灰縫砂漿中有一定的埋長,其次要滿足在設(shè)置連接件或網(wǎng)片間距范圍內(nèi)的高厚比要求。按本條文規(guī)定的連接件或網(wǎng)片設(shè)置要求,如以90mm厚空心砌塊外葉墻為例,當(dāng)連接件、連接網(wǎng)片的間距為600mm和400mm,其高厚比分別為6.67和4.44;當(dāng)采用厚度為60mm的實(shí)心裝飾砌塊外葉墻,連接件或網(wǎng)片間距取400mm,其高厚比

10、為6.67。比較90mm厚空心砌塊和60mm厚實(shí)心砌塊外葉墻,二者除在高厚比稍有所差異(在允許范圍)外,連接件或網(wǎng)片在灰縫砂漿中的有效埋長(扣除空心砌塊孔洞的凈尺寸)、折算墻面荷載均幾乎相同。說明二者是等價(jià)或等效的。故夾心墻的外葉墻厚可取60mm厚實(shí)心砌塊(規(guī)范6.2.16條4款規(guī)定的拉結(jié)件在葉墻上的擱制長度60mm為帶孔洞的毛長,扣除孔洞后約為4045)。但不宜小于60mm,否則需要增加連接件或網(wǎng)片的數(shù)量,這將對夾心墻的熱性能、施工效率和用材指標(biāo)等產(chǎn)生不利影響。3、按砌體規(guī)范進(jìn)行局壓計(jì)算時(shí),過梁、墻梁的梁端有效支承長度a0如何取值?過梁和墻梁一般情況下屬深受彎構(gòu)件或深梁,其與普通淺梁不同在于

11、,在設(shè)計(jì)荷載下的撓度很小,在支座產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動極小,因此過梁、墻梁與其下支座不會脫開,局部壓力分布為均布或基本均布。即類似于砌體規(guī)范中的均勻局壓的情況。因此凡符合深梁條件的過梁和墻梁的支座壓應(yīng)力分布可按均布考慮,即可取=1.0或a0=a。4、關(guān)于8.1.2、8.1.3和表8.2.3配筋率的表述。1)這是原規(guī)范GBJ3-73和GBJ3-88就存在或沿用了的表述方式,細(xì)糾確實(shí)存在不一致之處。如8.1.2條中的和表8.2.3中的的體積配筋率,應(yīng)定義為體積配筋百分率,而8.1.3條1款則為體積配筋率(0.1%1%)。這種表示是按照規(guī)范的本意,而不是刻意的。手冊中的例題也是這樣表達(dá)的。2)在砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范G

12、B50010中也一直采用了配筋百分率和配筋率兩個表述。如受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的最小配筋百分率為0.6(見表9.5.1),是指最小配筋率為0.6%,決非指最小配筋率為0.6。3)網(wǎng)狀配筋磚砌體抗壓強(qiáng)度fn及影響系數(shù)n一直沿用原蘇聯(lián)規(guī)范的模式,是基于采用配筋百分率統(tǒng)計(jì)而得。就是否去掉100的問題,以往也有人提出,但均考慮此原因未作改動。4)如果要取=vs/v,勢必影響到要修改fn和n,改動太大,因此這有待以后修訂時(shí)考慮。5、關(guān)于9.4節(jié)配筋砌塊砌體灰縫鋼筋的說明1)9.4.19.4.6條中關(guān)于灰縫鋼筋的規(guī)定,主要根據(jù)我國試驗(yàn)(見9.4.19.4.6的條文說明)并參照國際標(biāo)準(zhǔn)配筋砌體設(shè)計(jì)規(guī)范ISO9

13、652-3制訂的。試驗(yàn)表明在上述條文規(guī)定的條件下,灰縫鋼筋能與砌塊砌體共同工作,灰縫鋼筋在砌體灰縫砂漿和灌孔砼中的錨固、搭接條件下完全能達(dá)到流限而不會被拔出,滿足結(jié)構(gòu)承受水平力和變形的要求。2)本規(guī)范中的配筋砌塊砌體房屋介于中高層或以下,而且在某一配筋砌塊結(jié)構(gòu)中,各墻片的受力也不相同,如較短的墻片,包括外墻開洞的墻片,其所受剪力較小,此時(shí)配筋鋼筋網(wǎng)片更合適。另外對多層砌塊砌體房屋,配鋼筋網(wǎng)片不僅能提高其抗剪能力,也能顯著提高結(jié)構(gòu)的整體性和抗裂能力。3)為指導(dǎo)配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)中的配筋方式及選擇,已在配筋砼砌塊砌體建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造03SG615第3648頁作了詳細(xì)的規(guī)定和圖示。因此在配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)配

14、筋方式中不能去掉這種配筋方式。4)本條規(guī)定的灰縫配筋適用于式(9.3.1-2)6、關(guān)于9.1.1條在本條中提到的偏心受拉正截面承載力計(jì)算,但在9.2節(jié)的正截面承載力計(jì)算表達(dá)式中卻未給出相應(yīng)的計(jì)算方法。1)在本規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi),配筋砌塊剪力墻結(jié)構(gòu),墻片出現(xiàn)偏心受拉的機(jī)率很小。但從體系的完整或嚴(yán)密性考慮應(yīng)對此有所說明。2)根據(jù)配筋砌體與鋼筋砼結(jié)構(gòu)在受力性能的相似性原則,對配筋砌塊砌體偏心受拉正截面承載力,可按砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010第7.4.27.4.3條的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。7、關(guān)于多層砌塊房屋局部尺寸的加強(qiáng)措施在多層砌體房屋抗震設(shè)計(jì)中,砌體墻段的局部尺寸,特別是承重外墻盡端至門窗洞邊的距離往往不

15、能滿足建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011的要求。按抗震規(guī)范第7.1.6條的規(guī)定,當(dāng)房屋的局部尺寸不能滿足時(shí)應(yīng)采用加強(qiáng)措施彌補(bǔ),對多層砌塊房屋可采用配筋砌塊砌體剪力墻邊緣構(gòu)件的設(shè)計(jì)概念或原則進(jìn)行加強(qiáng),并應(yīng)符合下列要求:1)應(yīng)以抗震規(guī)范第7.4.1、7.4.2條規(guī)定的芯柱設(shè)置部位及配筋要求作為根據(jù)砌體規(guī)范GB50003第9.4.11條和第10.4.12條設(shè)置邊緣構(gòu)件的條件。2)按該處正應(yīng)力的大小,確定約束區(qū)的配筋:當(dāng)軸壓比或正應(yīng)力<0.5fg時(shí)約束區(qū)的尺寸限值按砌體規(guī)范第9.4.11條的規(guī)定確定,豎向芯柱鋼筋應(yīng)按抗震規(guī)范第7.4.1及7.4.2條的規(guī)定設(shè)置,約束筋按構(gòu)造設(shè)置4200拉結(jié)網(wǎng)片。當(dāng)軸

16、壓比或正應(yīng)力0.5fg時(shí),該約束區(qū)應(yīng)按砌體規(guī)范第10.4.12條的規(guī)定設(shè)計(jì)縱向鋼筋和約束鋼筋(箍筋)??v向芯柱鋼筋的直徑按抗震規(guī)范和砌體規(guī)范中的大者采用。3)多層砌塊結(jié)構(gòu)(非框支)應(yīng)按抗震等級四級設(shè)計(jì)。8、關(guān)于10.2.1和10.2.3條在10.2.1條中包括蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體,但在表10.2.3中卻未包括這兩種塊材,如何計(jì)算N?1)蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚屬新型墻材,我國早在90年代初期就在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上編制了這類砌體的設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。如括蒸壓灰砂磚砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程CECS20:90。為填補(bǔ)這種砌體材料在GB50003中的空白,在GBJ3-88修編時(shí)將其納入到GB50003第

17、10.1.8、10.2.1中,而未在10.2.3中反映屬于遺漏。2)在蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),仍可按CECS20:90執(zhí)行。其中的N取值列在該標(biāo)準(zhǔn)的表4.2.8中。二、因強(qiáng)制性條文的需要引起規(guī)范有關(guān)條文的變動1、根據(jù)“工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文”的要求,將“砌體規(guī)范”GB50003原定的強(qiáng)制性條文作了調(diào)整,條文數(shù)量由原29條壓縮到18條,同時(shí)按強(qiáng)制性條文用語統(tǒng)一規(guī)定,對其中用語不符者作了改動,以及因此引起的相關(guān)條文表述上的局部變動。但該條文的實(shí)質(zhì)內(nèi)容未變。2、強(qiáng)制性條文見工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(房建部分)實(shí)施導(dǎo)則建工出版社,2004第384401頁及485頁,也可在砌體網(wǎng)站()

18、中找到。三、勘誤表按本規(guī)范第一次印刷版本。凡因按強(qiáng)制性條文要求對相應(yīng)條文作出的改動,應(yīng)以強(qiáng)制性條文為準(zhǔn)。P2 2.1.2條第3行第4個字后加“墻和”,即“配筋砌體墻和柱”P5第2行hight應(yīng)為heightP6倒數(shù)第2行中的李岡,改為李崗P17表3.2.5-2砌體類別第一欄中的燒結(jié)粘土磚砌體,應(yīng)為燒結(jié)磚砌體P19倒數(shù)第5行第3個字后加“質(zhì)量”二字,即為施工質(zhì)量控制等級P20第1行“當(dāng)樓面活”應(yīng)改為“當(dāng)工業(yè)建筑樓面活”P24倒數(shù)第7行 不同砌體材料后加“構(gòu)件”二字P25 5.1.2注中砌塊后加"砌體",即對灌孔混凝土砌塊砌體P25 s相鄰橫墻P27 5.2.3-3中的hl應(yīng)為

19、h1P29式(5.2.5-4)中的h應(yīng)為hcP32第8行中fVG應(yīng)為fvg(g為小寫)P40刪除圖6.3.2中“梁下一皮磚灰縫”P41第13行對或其他非燒結(jié)磚墻體P46表7.3.2中洞寬中hh應(yīng)為bhP47圖7.3.3中頂梁h1應(yīng)為htP49式(7.3.6-6)為P50倒數(shù)7行v考慮墻梁組合作用P58圖8.1.2 c)左圖中補(bǔ)網(wǎng)距SnP62對HRB335級鋼筋b=0.437P68、P69圖9.2.4、9.2.5矩形截面偏心受壓構(gòu)件T形截面偏心受壓構(gòu)件(加了構(gòu)件二字)P71式(9.3.2-1)中h應(yīng)為h0P82式(10.3.1)有誤,應(yīng)以抗震規(guī)范式(7.2.9)為正。P83表10.3.1中s為s

20、。P83式(10.3.2)最外邊的小括號應(yīng)為中括號。P83第10.3.4.2款第2行中應(yīng)為:水平鋼筋的豎向間距不應(yīng)大于400P84式10.4.3-12中的h應(yīng)為h0P87表10.4.11-12最小配筋率加強(qiáng)部位對應(yīng)的三級均改為0.11P88表10.4.12最后邊欄倒數(shù)第2格的8200改為6200P95表B.1.2中蒸壓灰砂磚P98圖C(b)中右側(cè)鉸支桿應(yīng)取消P109第8行中的建材指標(biāo),應(yīng)為建材標(biāo)準(zhǔn)P131第17行可能稍先剪壞P140 9.4.9第1行倒數(shù)第3個字"它"改為"他"砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)管理組苑振芳、劉斌二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500

21、10-2002)編寫人白紹良教授對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的解讀 1.從技術(shù)術(shù)語的角度分清什么是“框架”什么是“框架結(jié)構(gòu)”。 答:框架:框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)中的框架部分。 框架結(jié)構(gòu):僅僅由框架組成的結(jié)構(gòu)。(推薦答案) 框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)(高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)P44) 框架結(jié)構(gòu)由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)(規(guī)范第3頁) 2高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程為什么要對框架結(jié)構(gòu)的最大高度做出限制? 答:框架結(jié)構(gòu)在25層以下是經(jīng)濟(jì)的,超過25層的框架其側(cè)向相對較柔,需要根據(jù)水平位移的控制而不經(jīng)濟(jì)的加大構(gòu)件尺寸。(高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)

22、P44) 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件接截面尺寸較小,結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小,水平位移大,在地震作用下容易由于大變形而引起非結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的破壞。因此其建造高度受到限制。(混凝土結(jié)構(gòu)下冊P175)。 從整截面墻整體小開口墻壁式框架普通框架,水平抗側(cè)剛度會削弱到只有原來的整截面墻的百分之幾。因此剪力墻結(jié)構(gòu)的位移限制條件較容易滿足,而框架結(jié)構(gòu)往往是位移限制條件起控制作用。(筆記) 3高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程為什么對多高層建筑結(jié)構(gòu)的相對層間位移(層間水平位移與層高之比)做出限制?如果某個框架結(jié)構(gòu)不滿足這一控制條件,請說出在不加剪力墻的情況下哪些措施可以提高框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向力剛度。 答:任何構(gòu)件或結(jié)構(gòu)為保證其正常工作,都必須

23、滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定的要求。隨著簡直物高度的增加,對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的要求也隨之提高。因?yàn)閭?cè)向位移過大,會引起主體結(jié)構(gòu)的開裂甚至破壞,導(dǎo)致簡直裝修與隔墻的損壞,造成電梯運(yùn)行困難,還會使居住者感覺不良。另一方面,水平位移過大,豎向荷載將產(chǎn)生顯著的附加彎矩(即P-效應(yīng)),使結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大。(混凝土結(jié)構(gòu)下冊P172) 增加柱子截面積,設(shè)支撐,合理的布置結(jié)構(gòu)體系,增加水平構(gòu)件剛度 4請說明框架-剪力墻,框架-核心筒,剪力墻結(jié)構(gòu),筒中筒結(jié)構(gòu)的含義。 答:框架-剪力墻結(jié)構(gòu):由框架和剪力墻共同作為承重結(jié)構(gòu)。 框架-核心筒結(jié)構(gòu):由中央薄壁筒與外圍的一般框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。 剪力墻結(jié)構(gòu):利用建筑物的外墻和永久性隔

24、墻承重的結(jié)構(gòu)。 筒中筒結(jié)構(gòu):由中央薄壁筒與外圍框筒組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。(混凝土結(jié)構(gòu)下冊P177) 5請說出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。你認(rèn)為采用剪力墻結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)每戶居室自由設(shè)計(jì)的要求嗎? 答:因?yàn)榧袅Φ目箓?cè)剛度較大,剪力墻結(jié)構(gòu)體系在水平力作用下的側(cè)移量很小,結(jié)構(gòu)的整體性好,抗震能力強(qiáng),可以建造較高的建筑物。但剪力墻的布置受到建筑開間和樓板跨度的限制。墻與墻之間的間距較小,難于滿足布置大空間等使用要求。(混凝土結(jié)構(gòu)下冊P177) 我認(rèn)為可以通過加大墻與墻之間的距離的辦法來實(shí)現(xiàn)自由戶型設(shè)計(jì)。 我認(rèn)為采用剪力墻結(jié)構(gòu)不易實(shí)現(xiàn)每戶居室自由設(shè)計(jì)的要求。 6框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻必須在兩端與框架柱整體澆在一起

25、嗎?如果澆在一起,請畫出兩根框架柱和他們之間的剪力墻的水平剖面及柱和剪力墻的配筋構(gòu)造示意圖。 答:抗震墻的周邊應(yīng)設(shè)置梁(或暗梁)和端柱組成的邊框;端柱截面宜與同層框架柱相同。(抗震規(guī)范P61 6.5.1,<混凝土規(guī)范>P195,11.7.17)試驗(yàn)表明,剪力墻在周期反復(fù)荷載作用下的塑性變形能力,與截面縱向鋼筋的配筋、端部邊緣構(gòu)件范圍、端部邊緣構(gòu)件內(nèi)縱向鋼筋及箍筋的配置,以及截面形狀、截面軸壓比大小等因素有關(guān),而墻肢的軸壓比則是更重要的影響因素。當(dāng)軸壓比較小時(shí),即使在墻端部不設(shè)約束邊緣構(gòu)件,剪力墻也具有較好的延性和耗能能力;而當(dāng)軸壓比超過一定值時(shí),不設(shè)約束邊緣構(gòu)件的剪力墻,其延性和耗

26、能能力降低。為了保證剪力墻地步塑性鉸區(qū)的嚴(yán)刑性能以及耗能能力,規(guī)定了一、二級抗震等級下,當(dāng)剪力墻底部可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域內(nèi)軸壓比較大時(shí),應(yīng)通過約束邊緣構(gòu)件為墻肢兩端混凝土提供適度約束。(混凝土規(guī)范P336) 圖見抗震規(guī)范P58 7筒中筒結(jié)構(gòu)中的“外框筒”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),受力特點(diǎn)是什么? 答:外框筒由柱距為2.03.0m的密排柱和寬梁組成。筒中筒結(jié)構(gòu)中,剪力墻內(nèi)筒截面面積較大,它承受大部分的水平剪力,外框筒柱承受的剪力很??;而水平力產(chǎn)生的傾覆力矩,則絕大部分由框筒柱的軸向力所形成的總彎矩來平衡,剪力墻和外框筒柱承受的剪力很小。另外,外框筒在水平力作用下,不僅平行于水平力作用方向上的框架(稱為腹板框架

27、)起作用,而且垂直于水平力作用方向上的框架(稱為翼緣框架)也共同受力。薄壁筒在水平力作用下接近于薄壁桿件,產(chǎn)生整體彎曲和扭轉(zhuǎn)。但是,外框筒雖然整體受力但與理想筒體的受力有明顯的差別。理想筒體在水平力作用下,截面保持平面腹板應(yīng)力直線分布,翼緣應(yīng)力相等,而外框筒則不再保持平截面變形,腹板框架柱的軸力是曲線分布的,翼緣框架柱的軸力也不是均勻分布的:靠近角柱的柱子軸力大,遠(yuǎn)離角柱的柱子軸力小。這種應(yīng)力不再保持直線規(guī)律的現(xiàn)象即剪力滯后。由于存在這種剪力滯后現(xiàn)象,所以外框筒不能簡單地按平截面假定進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。(多層與高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第489頁) 8什么是“轉(zhuǎn)換層”。請用簡單傳力模型說明轉(zhuǎn)換層改變豎向

28、力的傳遞途徑和水平力的傳遞途徑是什么含義?在發(fā)揮這類作用時(shí),轉(zhuǎn)換層本身有什么受力特點(diǎn)? 答:為了實(shí)現(xiàn)上部布置小空間,下部布置大空間,上部布置剛度大的剪力墻,下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。(高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)方法P375) 將豎向荷載向下傳遞;傳遞水平荷載,當(dāng)上下部承受水平力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不一致時(shí),中間的轉(zhuǎn)換層可以解決復(fù)雜的受力情況??梢韵胂蟪伤椒胖玫募袅蛏盍骸?轉(zhuǎn)換層樓板要完成上下層剪力的重分配,自身在平面內(nèi)受力很大,樓板有顯著變形。樓板變形的結(jié)果是,下部框支柱的位移增大,從而框支柱的剪力增大。而不能直接使用按樓板剛度無限大的假定的計(jì)算結(jié)果

29、。 9請說明轉(zhuǎn)換層常用結(jié)構(gòu)形式。請說出轉(zhuǎn)換層平面尺度與結(jié)構(gòu)高度的大致比例。 答:內(nèi)部要形成大空間,包括結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變和軸線轉(zhuǎn)變,可以采用梁式、桁架式、箱形和板式轉(zhuǎn)換層。框筒要在底層形成大入口,可以有多種轉(zhuǎn)換層形式:轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架、轉(zhuǎn)換墻、間接轉(zhuǎn)換拱、臺柱轉(zhuǎn)換拱。(高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)方法P378) 10請說明框架-核心筒的優(yōu)點(diǎn)。請參照工程實(shí)例給出一個框架-核心筒結(jié)構(gòu)的大致平面布置,并說明核心筒的平面與整個框架-核心筒結(jié)構(gòu)的平面尺度大致是什么關(guān)系。這類結(jié)構(gòu)核心筒外圍框架柱的平面布置應(yīng)考慮什么問題。為什么工程界也將這類核心筒外圍的框架稱為“稀柱框架”。 答:框筒結(jié)構(gòu)適用于鋼或鋼筋混凝土建造,高度曾

30、達(dá)40100層。這種框架的重復(fù)模式引出裝配式鋼結(jié)構(gòu)以及在混凝土結(jié)構(gòu)中可以應(yīng)用快速移動式成套模板,形成快速施工??蛲步Y(jié)構(gòu)是現(xiàn)代高層結(jié)構(gòu)體現(xiàn)最重大的發(fā)展之一,它具有一個有效的、易于施工的結(jié)構(gòu),可建造出最高的建筑。從建筑風(fēng)格來講,框筒結(jié)構(gòu)的外形清晰明快。(高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)P52) 45%50% 由于框架-核心筒結(jié)構(gòu)只保留了剪力墻內(nèi)筒,外筒作為一般框架,不要求起空間筒體作用,因此其平面形狀較為自由,靈活多樣。(多層與高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第504頁) 宜采用簡單平面形狀,首先考慮有雙對稱軸向的圓形、正方形、矩形和正多邊形,其次為正三角形平面等。內(nèi)筒宜局中,矩形平面長寬比不宜大于2。 11近來在高

31、層建筑框架中常采用“寬扁梁”方案,請問這主要出于什么樣的考慮?這種做法不會影響結(jié)構(gòu)的抗水平力剛度嗎?如果影響,那又應(yīng)在設(shè)計(jì)中如何考慮和處理? 答:為了降低樓層高度,或便于通風(fēng)管道的通過,必要時(shí)可以設(shè)計(jì)成寬度比較大的扁梁,此時(shí)應(yīng)根據(jù)荷載及跨度情況,滿足梁的撓度限值,扁梁高度可?。ǘ鄬优c高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)p263)另外在延性框架要求強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎的情況下,不宜采用加大梁高度的做法,常常采用截面高度比較小的扁梁。(你們自己看用不用這條)為了增加樓層的凈高,常將柱間大梁作成扁梁,以減小梁的高度。扁梁是寬度大于或等于梁高的梁。扁梁的高跨比也不宜小于1/20。高層建筑的轉(zhuǎn)換層梁的荷重比很大,又要爭

32、取轉(zhuǎn)換層相鄰下層的層高,故常作成扁梁。(高層建筑概念設(shè)計(jì)p89) 有影響。因?yàn)榭蚣茉谒胶奢d作用下的水平位移是由構(gòu)件變形的三種模式引起的,包括梁的彎曲變形、柱的彎曲變形以及柱的軸向變形。層間水平位移也是由這三種變形引起的位移分量組成,高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件典型尺寸一般具有這樣的比例關(guān)系,既梁的彎曲變形是引起位移的主要因素,而柱的彎曲變形次之,(高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)P186196) 扁梁設(shè)計(jì)時(shí)你不僅需考慮縱向,你還需考慮橫向,當(dāng)然這要根據(jù)你的支撐情況而定。另據(jù)參加寬扁梁實(shí)驗(yàn)的朋友敘述,寬扁梁縱筋還是盡量穿過柱子,手冊規(guī)定必須不少于75%縱筋穿柱,其實(shí)另外25%不穿柱的鋼筋起到的作用很小。(本答案9

33、0%是錯的) 12什么是帶“加強(qiáng)層的高層建筑結(jié)構(gòu)”?“加強(qiáng)層”常采用什么結(jié)構(gòu)方案?為什么“加強(qiáng)層”能提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度?在鋼筋混凝土高層建筑中設(shè)置加強(qiáng)層要特別注意什么問題? 答:帶剛臂超高層核心筒框架結(jié)構(gòu)體系。 加強(qiáng)層宜布置有外伸剛性梁,桁架或空腹桁架,有時(shí)還在樓層布置環(huán)梁或桁架。 層數(shù)很多,高度很大的建筑結(jié)構(gòu)中,不可避免要遇到兩個問題:結(jié)構(gòu)在水平作用下水平位移過大,作為主要受力構(gòu)件的中心剪力墻或筒體承受的彎矩過大,一般高層結(jié)構(gòu)體系,其位移類似懸臂梁,隨高度增大,外荷載產(chǎn)生的傾覆力矩大部分由中央核心剪力墻或筒體承受,設(shè)計(jì)遇到很大困難。在頂部布置水平伸臂后,由于剛性伸臂使外伸產(chǎn)生軸向拉力和壓力。

34、它們組成一個力偶平衡了一部分外荷載所產(chǎn)生的傾覆力矩,從而減少了核心內(nèi)墻承受的力矩,也大大減少了側(cè)移。 由于剛臂的作用加大了部分框架柱的軸壓比,對抗震不利 13用下面的一個框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的平面示意圖說明該結(jié)構(gòu)的每一層樓層為什么都要起“膈板作用”(既水平方向的傳力作用)。如果要對樓板在其平面內(nèi)的受力狀況進(jìn)行驗(yàn)算,應(yīng)采用什么計(jì)算簡圖? 答: 在側(cè)向力的作用下,框架和剪力墻協(xié)同工作,共同抵抗側(cè)向力。剪力墻的側(cè)向位移曲線為彎曲型,框架的側(cè)向位移曲線為剪切型。而由于各層樓板或連梁的作用框架和剪力墻在各樓層處必須有共同的側(cè)向位移。在底部,框架的變形受到剪力墻的制約,在頂部,剪力墻受到框架的扶持。因此每一層

35、樓層都起水平方向的傳力作用。我認(rèn)為應(yīng)該使用模型來分析。 14.什么是”部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)”的框支層”??蛑优c上部樓層之間的一層樓蓋在傳遞水平力方面具有什么特殊作用?在設(shè)計(jì)中應(yīng)如何考慮?為什么要求框支層和上部樓層層間相對位移(層剛度)要有一個合適的比例,為什么要求落地的剪力墻要在全局同方向剪力墻中占有足夠的比例? 答:見有關(guān)資料16.請說明什么是“型鋼混凝土”(勁性鋼筋混凝土或型鋼鋼筋混凝土),什么是“鋼管混凝土”?以型鋼混凝土柱為例,說明它的受力為什么比普通鋼筋混凝土好.請畫出一個典型的型鋼混凝土柱剖面.說明鋼管混凝土柱中鋼管和混凝土柱的受力特點(diǎn).如果是大偏心受壓柱,鋼管混凝土還有沒有優(yōu)點(diǎn)?

36、請叢刊物種找出一種你認(rèn)為可能比較合理的鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土柱的節(jié)點(diǎn)的做法. 答:型鋼混凝土構(gòu)件是在混凝土中主要配置型鋼,也配有少量構(gòu)造鋼筋及少量受力鋼筋. 在鋼管中充填混凝土的結(jié)構(gòu)稱為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。 型鋼混凝土: 一方面混凝土包裹型鋼,在構(gòu)件達(dá)到承載力前型鋼很少發(fā)生局部屈曲。另一方面型鋼對核心混凝土起約束作用。同時(shí)因?yàn)檎w型鋼比鋼筋混凝土中分散的鋼筋剛度大得多,所以型鋼混凝土構(gòu)件比鋼筋混凝土構(gòu)件的剛度明顯提高。型鋼混凝土有很好的延性及很大的耗能能力。 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在合理地利用鋼管對混凝土的的緊箍力。這種緊箍力改變了混凝土柱的受力狀態(tài),將單向受壓改變?yōu)槿蚴軌海?/p>

37、混凝土抗壓強(qiáng)度大大提高。 在低應(yīng)力階段,基本上與普通鋼筋混凝土受壓構(gòu)件類似,即鋼管與混凝土共同分擔(dān)縱向壓力。隨著縱向壓力的增加,混凝土橫向變形大于鋼管橫向變形(都自由的情況下),而這是不可能的。因此混凝土對鋼管產(chǎn)生徑向壓力。鋼管在徑向壓力的作用下,產(chǎn)生了環(huán)向壓力。 對于單根鋼管混凝土,較為適用于軸心受壓或以軸向壓力為主的構(gòu)件與桿件,這樣能較為充分發(fā)揮混凝土三向受壓下強(qiáng)度大大提高的優(yōu)越性。對于彎矩較大的構(gòu)件,一方面混凝土受壓面積又較小,所以優(yōu)點(diǎn)不是很突出。另外一方面,由于截面中受拉區(qū)的存在。金箍力作用將大為削弱。而且緊箍力的計(jì)算也變得十分復(fù)雜。此外,截面相等的情況下,圓形截面慣性矩小,從力學(xué)特征

38、上來說,不適合承彎。 幾種梁柱節(jié)點(diǎn)形式 17.試以剪力墻結(jié)構(gòu)中的一片橫墻剪力墻為例,說明在水平荷載作用下,剪力墻每一層的層間位移中哪一部分稱為”有害位移”,那一部分稱為”無害位移”. 答:本層的彎曲變形和剪切變形所產(chǎn)生的位移為有害位移,下層的位移對上層產(chǎn)生的附加位移是無害位移。 彎曲型的剪力墻結(jié)構(gòu),對于剪力墻的整體變形采用普通梁的平截面假定。由此可知,第I層剪力墻的層間委蛇角包含自身變形角和下層的位移角兩部分。后者和本層受力無關(guān),稱為無害位移角,前者和本層受力有關(guān),稱為有害位移角。 18.試以下圖所示的框架核心筒墻簡化受力模型為例,說明在水平作用下剪力墻、框架和剪力墻連梁變形的相互關(guān)系。如果要

39、控制框架梁、柱、剪力墻連梁和剪力墻本身的損傷,請相應(yīng)分別按什么思路設(shè)定對它們的層間變形的控制條件。 答: 19請說明單層廠房鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土屋架的比較合理的結(jié)構(gòu)形式。這種屋架能按簡單的鉸接桁架進(jìn)行內(nèi)力分析嗎?如果不完全行,又要補(bǔ)充什么驗(yàn)算內(nèi)容? 答:可以按照鉸接桁架來計(jì)算軸力(即進(jìn)行內(nèi)力分析),但是上弦要按照連續(xù)梁在支座不均勻沉降情況下計(jì)算彎矩。(筆記) 20為什么說支撐系統(tǒng)是保證單層廠房結(jié)構(gòu)整體剛度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵措施。你知道可能需要哪些部位設(shè)置沿哪個方向的平面支撐。支撐本身一般采用什么樣的結(jié)構(gòu)形式? 答:(1)在裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)中,支撐雖然不是主要的承重構(gòu)件,但卻是聯(lián)系各

40、種主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件并把它們構(gòu)成整體的重要的組成部分??梢园延行┧胶奢d傳遞到主要承重構(gòu)件。屋架的橫向剛度很小,容易連續(xù)倒塌,故設(shè)置支撐。 (2)屋蓋的上下弦水平支撐,應(yīng)布置在屋架(屋面梁)上下弦平面內(nèi)以及天窗架上弦平面內(nèi)。 屋蓋的垂直支撐應(yīng)布置在屋架(屋面梁)間和天窗架(包括擋風(fēng)板立柱)之間。 系桿設(shè)置在屋架上下弦及天窗上弦平面內(nèi)。 屋架上弦水平支撐布置在每個伸縮縫區(qū)段端部。對于采用鋼筋混凝土屋面梁的屋蓋系統(tǒng),當(dāng)采用檁條時(shí),應(yīng)在梁的上翼緣平面內(nèi)設(shè)置橫向水平支撐。支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段兩端的第一個或第二個柱距內(nèi)。當(dāng)屋蓋上的天窗通過伸縮縫時(shí),則應(yīng)在伸縮縫的兩側(cè)天窗下面的柱距內(nèi)設(shè)置上弦橫向水平支撐。 對

41、于采用鋼筋混凝土拱形及梯形屋架的屋蓋系統(tǒng),應(yīng)在每一個伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二個柱距內(nèi)設(shè)置上弦橫向水平支撐。當(dāng)廠房設(shè)置天窗時(shí),可根據(jù)屋架上弦桿件的穩(wěn)定條件,在天窗范圍內(nèi)沿廠房縱向設(shè)置連系桿。 21請從材料的加、卸載應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系說明什么是非彈性,什么是“彈性”?什么是“非線性”,什么是“線性”?就這個意義來說,混凝土受壓時(shí)具有什么特性?為什么? 答:(非)彈性是指在應(yīng)力作用下產(chǎn)生的某一應(yīng)變,在應(yīng)力撤除后(不)能夠完全恢復(fù)的性能。 (非)線性是指在應(yīng)力作用下的曲線按比例呈線性增加稱為線性。 就這個意義上說,混凝土受壓時(shí)具有非線性和非彈性的特征。 22請從材料受力角度理解什么是“彈性模量”?;炷恋?/p>

42、設(shè)計(jì)彈性模量是如何測定的?規(guī)范給出的彈性模量公式包沒包含可靠性因素。不同強(qiáng)度等級混凝土Ec有無差別,差別大嗎? 答:混凝土的彈性模量是指根據(jù)混凝土棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法所得到的規(guī)定壓應(yīng)力值與其對應(yīng)的壓應(yīng)變值的比較。即單位壓應(yīng)變所對應(yīng)的應(yīng)力值。(建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語和符號標(biāo)準(zhǔn)30頁3.4.5條) 采用柱體試件,取應(yīng)力上限為0.5fc重復(fù)加載10次時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線接近直線,該直線的斜率取為混凝土的彈性模量 根據(jù)規(guī)范P240(4.1.5)上的公式,由于是混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值相對應(yīng)的,而標(biāo)準(zhǔn)值已考慮了可靠度,故彈性模量也考慮了可靠度。(個人總結(jié)) 不同強(qiáng)度等級混凝土的EC彈性模量有差別。從C1

43、5-C80從2.2-3.8×104N/mm2。變化較大。 23說明從較低強(qiáng)度混凝土(例如C20)到高強(qiáng)混凝土(例如C100)的應(yīng)力應(yīng)變特征及其區(qū)別。 答:強(qiáng)度越高其應(yīng)力的峰值點(diǎn)越高,但對應(yīng)的應(yīng)變差距不大。強(qiáng)度越高越接近彈性材料。強(qiáng)度由低到高:EC由小到大,非線性由重到輕,下降段由平緩到陡,上升段由陡到平緩,破壞應(yīng)變減小。C90以上,原則上沒有下降段。(筆記) 24以硅酸鹽水泥做成的混凝土為例,說明水泥水化后的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征。這種特征對混凝土的受力性能有什么影響。 答:水泥水化后,在水泥顆粒表面形成水化物膜。內(nèi)部水泥顆粒繼續(xù)水化,然后向外噴出管狀觸須。觸須相互交錯。致使顆粒間的空隙減小,

44、包有凝膠體的水泥顆粒相互接觸,結(jié)晶體和凝膠體互相貫穿形成結(jié)晶網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。固相顆粒之間的空隙減小,結(jié)構(gòu)逐漸緊密。使水泥漿體完全失去可塑性,達(dá)到能夠擔(dān)負(fù)一定荷載的強(qiáng)度。進(jìn)入硬化期后,水化速度減慢,水化物隨時(shí)間的增長而逐漸增加,擴(kuò)散到毛細(xì)孔中,使使結(jié)構(gòu)更趨致密,強(qiáng)度相應(yīng)提高。(我感覺后部分和講課內(nèi)容不合拍) 因此混凝土抗壓能力強(qiáng)而抗拉能力弱。 25試說明在混凝土單軸受壓時(shí),其中微裂縫的發(fā)展趨勢。到應(yīng)力應(yīng)變曲線的哪個部位時(shí)(中低強(qiáng)度混凝土),裂縫才在軸壓試塊表面成為可見的。 答:混凝土在承受荷載或外應(yīng)力以前,內(nèi)部就已經(jīng)存在少量分散的微裂縫。當(dāng)混凝土內(nèi)微觀拉應(yīng)力較大時(shí),首先在粗骨料的界面出現(xiàn)微裂縫,稱界面

45、粘結(jié)裂縫。開始受力后知道極限荷載(max),混凝土的微裂縫逐漸增多和擴(kuò)展可以分作3個階段: (1)微裂縫相對穩(wěn)定期(/max<0.30.5) 這時(shí)混凝土的壓應(yīng)力較小,雖然有些微裂縫的尖端因應(yīng)力集中而沿界面略有發(fā)展,也有些微裂縫和間隙因受壓而有些閉和,對混凝土的宏觀變形性能無明顯變化。 (2)穩(wěn)定裂縫發(fā)展期(/max<0.750.9) 混凝土的應(yīng)力增大后,原有的粗骨料界面裂縫逐漸延伸和增寬,其它骨料界面又出現(xiàn)新的粘接裂縫。一些界面裂縫的伸展,逐漸地進(jìn)入水泥砂漿,或者水泥砂漿中原有縫隙處的應(yīng)力集力將砂漿拉斷,產(chǎn)生少量微裂縫。這一階段,混凝土內(nèi)微裂縫發(fā)展較多,變形增長較大。但是,當(dāng)荷載不

46、再增大,微裂縫的發(fā)展亦將停滯,裂縫形態(tài)保持基本穩(wěn)定。 (3)不穩(wěn)定裂縫發(fā)展期(/max>0.750.9) 混凝土在更高的應(yīng)力作用下,粗骨料的界面裂縫突然加寬和延伸,大量的進(jìn)入水泥砂漿:水泥沙漿中的已有裂縫也加快發(fā)展,并和相鄰的粗骨料界面裂縫相連。這些裂縫逐個連通,構(gòu)成大致平行于應(yīng)力方向的連續(xù)裂縫,或稱縱向劈裂裂縫。若混凝土中部分粗骨料的強(qiáng)度較低,或有節(jié)理和缺陷,也可能在高應(yīng)力下發(fā)生骨料劈裂。這一階段的應(yīng)力增量不大,而裂縫發(fā)展迅速,變形增長大。即使應(yīng)力維持常值,裂縫仍將繼續(xù)發(fā)展,不能再保持穩(wěn)定狀態(tài)??v向的通縫將試件分隔成數(shù)個小柱體,承載力下降而導(dǎo)致混凝土的最終破壞。 其破壞機(jī)理可以概括為:

47、首先是水泥沙漿沿粗骨料的界面和砂漿內(nèi)部形成微裂縫;應(yīng)力增大后這些微裂縫逐漸地延伸和擴(kuò)展,并連通成為宏觀裂縫;砂漿的損傷不斷積累,切斷了和骨料的聯(lián)系,混凝土的整體性遭受破壞而逐漸喪失承載力。 (軸壓) 試件剛開始加載時(shí)應(yīng)力較?。?lt;0.4fc)。繼續(xù)加大應(yīng)力,混凝土的塑性變形和微裂縫稍有發(fā)展。 當(dāng)試件應(yīng)力達(dá)=(0.80.9)fc時(shí),應(yīng)變?yōu)椋?.650.86)p,混凝土內(nèi)部微裂縫有較大開展,但試件表面尚無肉眼可見裂縫。此后,混凝土內(nèi)出現(xiàn)非穩(wěn)定裂縫。 應(yīng)力應(yīng)變曲線進(jìn)入下降段不久,當(dāng)應(yīng)變=(1-1.35)p和應(yīng)力=(10.9)fc時(shí),試件中部的表面出現(xiàn)第一條可見裂縫。此裂縫細(xì)而短,平行與于受力方向

48、。 繼續(xù)增大應(yīng)變,試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向短裂縫,混凝土的承載力迅速下降?;炷羶?nèi)骨料和砂漿的界面粘結(jié)裂縫以及砂漿內(nèi)的裂縫不斷地延伸擴(kuò)展和相連。沿最薄弱的面形成宏觀斜裂縫,并逐漸地貫通全截面。此時(shí),試件的應(yīng)變約為=(23)p,混凝土的殘余強(qiáng)度為(0.40.6)fc。 再增大試件應(yīng)變,此斜裂縫在正應(yīng)力和剪應(yīng)力的擠壓和搓碾下不斷發(fā)展加寬,成為一破損帶,而試件其它部位上的裂縫一般不再發(fā)展。(過鎮(zhèn)海) 26請?jiān)購幕炷恋募?xì)觀結(jié)構(gòu)微裂縫發(fā)育應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系歸納一下混凝土非線性、非彈性特征的來源及表現(xiàn)特征。 解:主要來源于內(nèi)部裂縫的發(fā)展的凝膠體的流動 細(xì)觀結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)混凝土在承受荷載前,內(nèi)部就已經(jīng)存在少量

49、的微裂縫,主要位于粗骨料和砂漿的接觸面上,并且硬結(jié)的水泥還有一定的流動性。 微裂縫的發(fā)育:在混凝土壓應(yīng)力較小時(shí)粗骨料表面的微裂縫尖端因應(yīng)力集中而沿周界略有發(fā)展,同時(shí),有些裂縫因受壓而閉合,卸載后大部分變形能恢復(fù),故混凝土宏觀變形性能無明顯變化,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似線彈性;繼續(xù)加大荷載,粗骨料表面裂縫逐漸延伸和增寬,并產(chǎn)生新的粘結(jié)裂縫,一些裂縫向砂漿深入,若停止加載裂縫不會繼續(xù)延伸,此時(shí)混凝土由于裂縫的發(fā)展抗壓剛度降低,同時(shí)由于裂縫不可恢復(fù),故表現(xiàn)出非線性非彈性性質(zhì);再加大荷載,裂縫繼續(xù)向砂漿里面深入以至形成沿荷載方向的貫穿裂縫將混凝土分成一些小柱而破壞,此時(shí)的裂縫使混凝土試塊剛度急劇下降,并且裂縫

50、是不可恢復(fù)和不穩(wěn)定的,故混凝土非線性非彈性表現(xiàn)的更明顯。(過鎮(zhèn)海P912) 27請說明混凝土受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線的特征,受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線有下降段嗎?為什么? 解:試件開始加載后,當(dāng)應(yīng)力(A點(diǎn))時(shí),混凝土的變形約按比例增大。此后混凝土出少量塑性變形稍快,曲線微凸。當(dāng)平均應(yīng)變時(shí),曲線的切線水平,得抗拉強(qiáng)度。隨后,試件的承載力很快下降,形成一陡峭的尖峰(C點(diǎn))。肉眼觀察到試件表面的裂縫時(shí),曲線以進(jìn)入下降段(E點(diǎn)),平均應(yīng)變約。裂縫為橫向,細(xì)而短,縫寬約為0.040.08mm。此時(shí)的試件殘余應(yīng)力約為(0.20.3)。此后,裂縫迅速延伸和發(fā)展,荷載慢慢下降,曲線漸趨平緩。 受拉應(yīng)力應(yīng)變曲線有下降段。試件破壞

51、時(shí)是砂漿逐步退出工作,剩余部分的應(yīng)力增大,但名義應(yīng)力減小,故有下降段;下降段的測出要求實(shí)驗(yàn)裝置有足夠大的剛度。 28請說明HRB235級、HRB335級、HRB400級、消除應(yīng)力鋼絲和熱處理鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變特征有什么差別? 解: 前三種鋼筋有明顯的線彈性段和屈服平臺,三種鋼筋屈服點(diǎn)依次增大,屈服段依次減短,極限延伸率較大; 后兩種沒有明顯屈服平臺,達(dá)到極限強(qiáng)度后曲線稍有下降,極限延伸率較小。 29請一定弄清楚在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中為什么不能直接用強(qiáng)度過高的鋼筋(例如標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度超過550MPa的鋼筋)作為普通鋼筋。 解: 因?yàn)榛炷吝_(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)的延伸率為0.002,當(dāng)鋼筋強(qiáng)度超過400MPa后,混

52、凝土強(qiáng)度達(dá)到極限強(qiáng)度時(shí)鋼筋沒有屈服,不能充分利用鋼筋的強(qiáng)度;否則混凝土強(qiáng)度下降,構(gòu)件承載力下降。 30熱軋鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和消除應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度值分別按哪個強(qiáng)度指標(biāo)確定的,為什么? 解: 熱扎鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)屈服強(qiáng)度確定,用fyk表示。預(yù)應(yīng)力鋼鉸絲、鋼絲、和熱處理鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是根據(jù)極限抗拉強(qiáng)度確定的,用fptk表示(規(guī)范p19) 31什么是鋼筋的極限延伸率,什么是鋼筋的均勻延伸率,為什么鋼筋(鋼絲)的材性控制指標(biāo)要從原來使用前者改為現(xiàn)在使用后者 。 解: 極限延伸率是指鋼筋試件拉伸實(shí)驗(yàn)破壞時(shí)伸長量與原試件長度的比值;鋼筋的均勻延伸率是指混凝土構(gòu)件兩裂縫間的鋼筋的平均伸長量與原長的比值;

53、 32.什么冷軋帶肋鋼筋?它的性能有什么優(yōu)點(diǎn)?有什么缺點(diǎn)? 解: 冷軋帶肋鋼筋是將熱軋鋼筋在常溫下通過軋制機(jī)軋制而成.優(yōu)點(diǎn):冷軋帶肋鋼筋比原鋼筋強(qiáng)度增大,節(jié)省鋼材.缺點(diǎn):塑性性能降低. 33.為什么此次修訂規(guī)范優(yōu)先推薦采用HRB400級(新三級)鋼筋?它的最大優(yōu)勢是什么?與使用HRB335級鋼筋相比,在使用HRRB400級鋼筋時(shí)應(yīng)注意是什么問題? 解: 優(yōu)先采用是為了節(jié)省鋼材.其最大優(yōu)勢是省鋼材,方便施工;與HRB335相比要注意驗(yàn)算裂縫寬度,規(guī)范規(guī)定最小配筋率減少0.1%.34.規(guī)范對預(yù)應(yīng)力鋼筋(鋼絲)推薦的主導(dǎo)品種是什么?為什么在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中取用強(qiáng)度高的預(yù)應(yīng)力筋更有利?解:主導(dǎo)鋼筋是高強(qiáng)的

54、預(yù)應(yīng)力鋼絞線,鋼絲.預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度越高預(yù)應(yīng)力相對損失越少,另外強(qiáng)度越高配筋相對減少,預(yù)應(yīng)力損失減少,同時(shí)預(yù)加應(yīng)力越大,抗裂度加大.36.混凝土和鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)含義是什么?解: 混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度: 以邊長為150 MM立方體在20 C的溫度和相對濕度在90%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28天,依照標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度鋼筋標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度: 混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中采用國標(biāo)規(guī)定的廢品率限制作為鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,為97.73%。37. 你認(rèn)為影響鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素有那些?解: 保護(hù)層厚度,裂縫,材料性能有關(guān)(筆記)內(nèi)部因素:混凝土強(qiáng)度,密實(shí)性,水泥用量,水灰比,氯離子及堿含量,外

55、加劑用量,保護(hù)層厚度。外部因素:溫度,濕度,CO2含量,侵蝕性介質(zhì),空氣流動性。38.什么是混凝土的碳化?為什么碳化深度與鋼筋全面銹蝕有直接關(guān)系?解: 大氣中的CO2或其它酸性氣體,將使混凝土中性化而降低其堿度,這就是混凝土的碳化; 因?yàn)榛炷恋母邏A性環(huán)境使得鋼筋免于被酸性物質(zhì)腐蝕, 當(dāng)混凝土碳化前鋒達(dá)到鋼筋表面后,鋼筋開始銹蝕,此后鋼筋銹蝕不斷加劇,直到全面銹蝕。39混凝土構(gòu)件的保護(hù)層厚度是按什么原則確定的?為什么板、墻、殼類構(gòu)件的保護(hù)層厚度可以比梁柱類構(gòu)件取得小?解:保證混凝土與鋼筋的共同工作和耐久性的要求來確定的。處于一般室內(nèi)環(huán)境中的構(gòu)件,受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度主要按結(jié)構(gòu)構(gòu)造或耐

56、火性的要求確定。處于露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境中的構(gòu)件,結(jié)構(gòu)的使用壽命基本上取決于保護(hù)層完全碳化所需的時(shí)間??傊芰︿摻畹幕炷帘Wo(hù)層的最小厚度應(yīng)根據(jù)不同等級混凝土在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)碳化深度來確定。對于梁柱等構(gòu)件,因棱角部分的混凝土雙向碳化,且易產(chǎn)生沿鋼筋的縱向裂縫,而板、殼是單向碳化,故保護(hù)層厚度要比梁柱的小。40請說明鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級。這些等級與耐久性有什么關(guān)系?解:環(huán)境類別 鋼筋混泥土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混泥土結(jié)構(gòu)裂縫控制等級 () 裂縫控制等級 ()一 三 .(.) 三 .二 三 . 二 三 三 . 一 (混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)41請說明當(dāng)裂縫面與鋼筋垂直相交時(shí),與裂縫相交處鋼筋的銹蝕是如何發(fā)展的?裂縫寬度與這一銹蝕過程有什么關(guān)系?解:鋼筋首先在裂縫寬度較大處發(fā)生個別點(diǎn)的“坑蝕”,繼而漸漸形成“環(huán)蝕”,同時(shí)向裂縫兩邊擴(kuò)展形成銹蝕面,使鋼筋截面削弱。鋼筋銹蝕嚴(yán)重時(shí),體積膨脹,導(dǎo)致沿鋼筋長度出現(xiàn)縱向裂縫,并使保護(hù)層剝落,習(xí)稱“暴筋”,從而截面承載力降低,最終將使結(jié)構(gòu)破壞或失效。裂縫寬度越大,水和酸性氣體更

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