建筑結(jié)構(gòu)重點思考題

1/11第一章重點思考題結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)等等。優(yōu)點：耐久性好，基本上不需要保養(yǎng)維修；耐火性好；可模性好；抗震性好；骨料可就地取材，另外也可以利用工業(yè)廢料，有利于環(huán)境保護(hù)。結(jié)構(gòu)優(yōu)點：自重輕而承載力高——輕質(zhì)高強，強度和比強度高；材質(zhì)均勻，性能好，結(jié)構(gòu)可砌體結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點：耐久性好；耐火性好；材料來源方便；施工工藝簡便，造價低廉；隔熱保溫?zé)峁ば阅茌^好。環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計與多層結(jié)構(gòu)有顯著區(qū)別：一是風(fēng)荷載和地震作用等水平方向作用引起的內(nèi)力和位移是結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。二是結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵因素。第二章重點思考題荷載標(biāo)準(zhǔn)值是指在結(jié)構(gòu)使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載值，包括永久荷載標(biāo)準(zhǔn)B規(guī)定的荷載基本代表值。當(dāng)結(jié)構(gòu)上有兩種或兩種以上的可變荷載需要同時考慮時，所有可變荷載同時達(dá)到其單獨出現(xiàn)時可能達(dá)到的最大值的概率極小，因此，除了主導(dǎo)荷載(第一種可變荷載，即產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載)仍可以采用其標(biāo)準(zhǔn)值作為代表值之外，其他伴隨荷載均應(yīng)采用相應(yīng)時段的最大2/11總時間的不同分為組合值、頻遇值、準(zhǔn)永久值。使組合后的組合效應(yīng)在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)的超越概率能與該荷載單獨出現(xiàn)時的相應(yīng)概率趨于一致的荷載值，稱為組合值(ψcQk)。7、建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件有哪些？結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力狀態(tài)有幾種？試舉例說明?；緲?gòu)件，分為板、梁、墻、柱、桁架、基礎(chǔ)等類型。受壓第三章重點思考題2、材料最基本的強度指標(biāo)有什么？材料的變化性能包括哪些？他們的意義是什么？材料的基本力學(xué)性能包括強度和變形性能兩方面?？估瓘姸群涂箟簭姸仁墙ㄖ牧系幕緩姸?，變形性能主要是彈性模量和剪切彈性模量(切變模量)，還包括橫向變形系數(shù)(泊沖擊韌性以及熱影響區(qū)域的塑性性能和強度都不應(yīng)低于鋼材。沖擊韌性是判斷鋼材在承受動力荷載作用時是否出現(xiàn)脆性破壞的主要指標(biāo)。3、在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為什么通常把屈服強度作為確定鋼材設(shè)計強度的依據(jù)?無明顯流幅鋼材的依據(jù):若應(yīng)力超過屈服強度，鋼材進(jìn)入屈服階段，應(yīng)變發(fā)展較快，將使構(gòu)件伴隨產(chǎn)生很大的變形而不能滿足正常的使用要求。高碳鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線中沒有明顯的屈服臺階，稱度)作為條件屈服強度。第四章重點思考題在使用中，整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計的某一功能要極限狀態(tài)是區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的可靠和失效的標(biāo)志。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。3/11界面、尺寸改變處的截面以及材料用量改變處的截面。加強有利組合。三階段設(shè)計：初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工圖設(shè)計。二階段設(shè)計；擴大初步設(shè)計、施工圖設(shè)計。結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、確定材料和構(gòu)件尺寸、荷載計算、內(nèi)力分析及組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計、第五章重點思考題1、熱軋鋼筋的級別是根據(jù)什么劃分的？用什么符號表示？哪些是光園鋼筋？哪些是帶肋鋼熱軋鋼筋的級別是根據(jù)鋼材的屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的。？等級按立方抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值確定。度混凝土的變形性能較差，顯示出顯著的脆性。在不變荷載的長期作用下材料應(yīng)變隨時間而增長的現(xiàn)象稱為徐變。混凝土的徐變將增大構(gòu)件的裂縫寬度和變形，例如受彎構(gòu)件的撓度因此而增大2~3倍甚至更多。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中由徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，是預(yù)應(yīng)力損失中的主要部分。混凝土在空氣中結(jié)硬時體積減小的現(xiàn)象稱為收縮。收縮與荷載無關(guān)，當(dāng)混凝土的這種變形受到外部(支座)或內(nèi)部(鋼筋)的約束時，混凝土中將產(chǎn)生拉應(yīng)力，甚至開裂。另外，混凝土的收縮會引起預(yù)應(yīng)力混凝土中鋼筋預(yù)應(yīng)力的損失。4/11數(shù)大致相等。其中鋼筋與混凝土粘結(jié)作用是兩種材料共同工作的基本前提。強度(大體上成正比)；3)鋼筋周圍混凝土的密實性；4)鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層厚度；5)橫向箍筋能夠約束混凝。、鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用由那些部分組成？光面鋼筋及帶肋鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用原理有何不同？為了保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，在工程實踐中常常采取哪些措施？鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用由三部分組成：一是混凝土中水泥膠體與鋼筋表面的化學(xué)膠著力，二是鋼筋與混凝土接觸面上的摩擦力，三是由于鋼筋表面粗糙不平與混凝土的機械咬合作用。于鋼筋的表面狀況，所以比較低。帶肋鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用主要依靠鋼筋肋紋與混凝土的機械咬合作用，粘結(jié)作用顯著改善。為了保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，在工程實踐中常常采取以下措施：1)確保鋼筋在支座內(nèi)是有足夠的錨固長度；2)采取端部彎鉤和其他機械錨固措施；3)確保鋼筋凈距和保護(hù)層厚度滿足要求等。強度時，鋼筋的錨固長度不應(yīng)小于0.7la。分散板內(nèi)荷載、承受溫度變化、混凝土收縮等原因引起的應(yīng)力。受彎構(gòu)件設(shè)計應(yīng)包括三方面內(nèi)容：(1)正截面受彎承載力設(shè)計：按控制截面的彎矩確定截面尺寸和縱向受力鋼筋的數(shù)量。和支座截面。(2)斜截面受剪承載力設(shè)計：按構(gòu)件的最大剪力復(fù)核截面尺寸，確定抗剪所需要的箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。5/11(3)斜截面抗彎承載力設(shè)計：按構(gòu)件的彎矩圖、剪力圖以及保證鋼筋的粘結(jié)錨固作用造。的破壞形態(tài)有哪幾類？它們的破壞特點和破壞性質(zhì)怎樣？2)超筋梁：配筋率過高。破壞特點：受拉區(qū)鋼筋截面積過大，拉應(yīng)力較小，直至受壓區(qū)砼壓應(yīng)力達(dá)到極限強度而首先壓碎，鋼筋應(yīng)力仍未達(dá)到屈服極限。破壞前無明顯裂縫開即達(dá)到鋼筋的屈服極限，裂縫在很短時間內(nèi)突然增大至使梁不能繼續(xù)使用，甚至是梁突然隨截面上的彎矩的增加，適筋梁的正截面受力過程經(jīng)歷了三個階段：第I階段——裂縫出現(xiàn)前階段：彎矩很小。梁的變形(撓度)很小。受拉鋼筋應(yīng)變與應(yīng)I性)第II階段——帶裂縫工作階段：彎矩逐漸增大。梁的變形(撓度)增大，受拉區(qū)砼開正比，但與受拉區(qū)混凝土應(yīng)變已無關(guān)系，至第II階段末，鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強度(fy)。在第III階段——破壞階段：彎矩繼續(xù)增大。梁的變形(撓度)加速增大，受拉區(qū)砼裂縫繼續(xù)開展。受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力維持屈服應(yīng)力，但伸長量和應(yīng)變加大(裂縫開展)。直至第III階段末受壓區(qū)砼應(yīng)力達(dá)到砼抗壓極限強度，梁破壞。在第III階段，中和軸位置隨裂縫發(fā)展不斷向混凝土受壓區(qū)方向偏移。第III階段末的應(yīng)力狀態(tài)是受彎構(gòu)件正截面強度計算的依據(jù)?！彪A段，在“屈服截面”附近形成一個集中轉(zhuǎn)動區(qū)域。在此階段截面所承受的彎矩增加不大，而截面的曲率卻有較大的增加?？梢哉J(rèn)為，從鋼筋屈服到混凝土被壓碎為止，截面不斷繞中和軸轉(zhuǎn)動，類似于一個鉸。此鉸是在截面發(fā)生明顯塑性變形后形成的，在承受一定彎矩的條件下只能作一定范圍的單向轉(zhuǎn)動，稱為“塑性鉸”。6/11而理想鉸不能承受彎矩；塑性鉸只能沿彎矩方向繞中和軸單向轉(zhuǎn)動，而理想鉸可沿任意方向轉(zhuǎn)動；塑性鉸只能在受拉鋼筋開始屈服到受壓混凝土被壓碎的有限受力范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，而理想鉸的轉(zhuǎn)動是無限制的。按計算配置縱向受拉鋼筋、按構(gòu)造要求配置受壓區(qū)架立鋼筋的截面稱單筋截面梁；同時按計算配置縱向受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面稱為雙筋截面梁。19、畫出單筋矩形截面受彎承載力計算的截面應(yīng)力圖形，寫出基本計算公式?！紖⒖即鸢浮?參閱P92-93)圖5.2.9及公式(5.2.4)、(5.2.5a)和(5.2.5b)。h0ssξb——相對界限受壓區(qū)高度，是適筋梁和超筋梁的界限值；αsb——抵抗矩系數(shù)界限值，是同一混凝土截面的抵抗矩系數(shù)的最大值。23、掌握單筋矩形截面正截面設(shè)計和復(fù)核的步驟。(1)截面設(shè)計：已知M，根據(jù)構(gòu)造要求和經(jīng)驗選定b、h(h0)和材料強度fc、fy，根據(jù)承載力計算核定所選截面及材料、確定縱向鋼筋配筋面積As，并進(jìn)一步選定鋼筋規(guī)格數(shù)x2)若x≤ξbh0，則代入公式(5.2.4)或公式(5.2.5b)即可算出縱向鋼筋所需面積As；若不滿足，應(yīng)加大鋼筋面積使其滿足要求。(2)截面復(fù)核：已知As、b、h(h0)和材料強度fc、fy確定截面的承載力設(shè)計值(極限承載力)，或者進(jìn)一步檢驗截面是否安全。小配筋率2)求受壓區(qū)高度x且驗算是否超筋afbb0afbb01c7/113)代入公式(5.2.5a)或(5.2.5b)即可求出承載力設(shè)計值；30、梁的斜截面破壞形態(tài)有哪幾類？它們的破壞特點如何？進(jìn)行斜截面受剪承載力計算的目(1)斜截面破壞形態(tài)有以下三種：破壞時特征：腹筋應(yīng)力還沒有達(dá)到屈服強度時，砼因斜向受壓達(dá)到極限應(yīng)力而破壞，2)、剪壓破壞。破壞時特征：腹筋應(yīng)力首先達(dá)到屈服強度，斜裂縫的明顯發(fā)展病形成臨界斜裂縫，斜裂縫上端的砼剪壓區(qū)減小，最后剪壓區(qū)砼在壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的共同作用下達(dá)到極限應(yīng)力而破3)、斜拉破壞。破壞時特征：一旦斜裂縫出現(xiàn)，箍筋應(yīng)力立即達(dá)到屈服強度，斜裂縫迅速延伸到梁的(2)進(jìn)行斜截面受剪承載力計算的目的是為了防止剪壓破壞。(3)滿足截面限制條件，以防止配箍率過高而發(fā)生的斜壓破壞：c0c0按直線內(nèi)插法取用。滿足最小配箍率，以防止斜拉破壞：p=svp=svp=0.24tsvbssv,minfyv32、如何計算梁的配箍率？Asv、n、Asv1的意義是什么？最小配箍率與哪些因素有關(guān)？除了最小配箍率以外，配置箍筋的最低要求還有哪些？〖參考答案〗Asv——配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的截面面積總和；N——在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)；Asv1——單肢箍筋的截面面積；配箍率與箍筋抗拉強度設(shè)計值fyv成反比；除了最小配箍率以外，配置箍筋的最低要求還有箍筋的最大間距和最小值經(jīng)。8/11為了保證每一條斜裂縫能夠穿過必要數(shù)量的箍筋《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了箍筋？的。當(dāng)長邊與短邊長度之比大于2.0、但小于3.0時，宜按雙向板計算，若按沿短邊方向的單向板計算時，應(yīng)在長度方向，布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；當(dāng)長邊與短邊長度之比大于或矩值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于長跨方向的彎矩值，長跨方向的彎矩值可以忽略，認(rèn)為板只在長邊受到肋梁的支承作用，荷載僅僅通過短跨方向傳遞給長計算簡圖及踏步板中的配筋有什么不同？梯斜板縱向受力鋼筋在外側(cè)，分布鋼筋在內(nèi)側(cè)；梁式樓梯沿踏步板方向受力鋼筋在外側(cè)，沿斜梁方向分布鋼筋在內(nèi)測)。(1)縱向受力鋼筋。作用：與混凝土共同承擔(dān)軸向壓力及彎矩；(2)箍筋。作用：防止縱筋壓屈、與縱筋一起組成鋼筋骨架、承受剪力。對核心區(qū)混凝土(3)縱向構(gòu)造鋼筋。對于偏心受壓柱，若彎矩作用平面平行于截面長邊，為使縱筋中距不大于300mm，或許需要沿長邊設(shè)置的一部分縱向鋼筋。作用：防止因混凝土收縮而引起的48、軸心受壓短柱與長柱的破壞特點有什么不同？如何考慮長細(xì)比的影響？失去混凝土的支撐作用后鋼筋屈曲，構(gòu)件破壞。屬于材料破壞。長柱：在荷載小于短柱承載能力時出現(xiàn)失穩(wěn)破壞。鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件一般均需要考慮受壓桿件的穩(wěn)定性。其承載能力的極限狀態(tài)為：混凝土達(dá)到軸心抗壓強度設(shè)計值fc，鋼筋達(dá)到抗壓強度的設(shè)計值fy’，同時根據(jù)柱的長細(xì)比考慮鋼筋混凝土受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)p?！紖⒖即鸢浮戒摻罨炷疗氖軌簶?gòu)件的破壞可分為大偏心受壓破壞(受拉破壞)和小偏心受壓破壞(受壓破壞)兩種。大小偏心受壓破壞的界限為：9/11〖參考答案〗附加偏心距ea是考慮荷載作用位置的不定性、混凝土質(zhì)量的不均勻性、計算誤差和施51、設(shè)偏心受壓柱截面尺寸和配筋已經(jīng)確定，若承受的彎矩M值不變而改變軸向力N，或〖參考答案〗若承受的彎矩M值不變而改變軸向力N，在大偏心范圍內(nèi)，增大軸力片與安全、減小軸力偏于不安全；在小偏心受壓范圍內(nèi)，增大軸力偏于不安全、減小軸力偏于安全?！紖⒖即鸢浮?1)預(yù)應(yīng)力混凝土的特點：(P4P、191)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制性能好，剛度高，同時能夠充分發(fā)揮高強度鋼筋和高強度混凝土的材料性能，減小構(gòu)件截面尺寸，減輕自重，加大跨度，提高適用能力。預(yù)應(yīng)力技術(shù)，擴大了混凝土構(gòu)件的適用范圍。(2)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對材料的要求(P195)構(gòu)件采用強度等級較高的鋼材和混凝土。好的加工性能、與混凝土之間具有較好的粘結(jié)性能。我國目前用于混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼材主要由鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋等?？煊?、早強。第六章重點思考題〖參考答案〗磚砌體存在縫隙孔洞，整體性降低，磚的密實性優(yōu)于磚砌體。？11〖參考答案〗規(guī)定：各類砌體，當(dāng)采用水泥砂漿砌筑時，砌體的各種強度設(shè)計值均應(yīng)乘以小于1.0的調(diào)整系當(dāng)有山墻時，由于山墻剛度大、變形Δw很小，而屋蓋有一定抗彎剛度，可視為支承于山墻墻間距小、屋蓋剛度大則Δ小。Δ介于剛性與彈性方案之間，稱為剛彈性方案。平荷載作用下屋面水平位移Δs=0，因而可認(rèn)為排架的上節(jié)點存在一個水平的鏈桿約束，稱Δs=Δp，即當(dāng)無山墻時，在水平荷載作用下各個開間的屋面水平位移Δp相等，因而各開間均可看成是獨立承受水平荷載的排架，獨立產(chǎn)生水平的彈性位移，受力簡圖如左圖，稱之為彈性方案?！镀鲶w結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003--2001)規(guī)定，以驗算墻體高厚比的方法來保證墻體的穩(wěn)1)防止墻柱在施工中出現(xiàn)過大的偏差，以保證施工安全；高厚比要求是混合結(jié)構(gòu)墻體的一項十分重要的構(gòu)造要求。設(shè)計時必須予以滿足。砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體沿水平方向設(shè)置的封閉現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁稱為圈梁。圈梁的作用是增強房屋的整體性和整體剛度，有效改善由于地基不均勻沉降或較大震動荷載對砌體的不利影響。14