混凝土结构设计思考题及习题集1 思考题 1-1结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。 2钢筋混凝土梁板结构有几种基本形式?它们是怎样划分的? 1-3荷载在整体式单向板梁板结构的板、次梁和主梁中是如何传递的,为什么?在按弹 性理论和塑性理论计算时两者的计算简图有何区别? 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,如何确定活荷载的 最不利布置? 1-5何谓结构内力包络图?它与结构内力图有何异同? 1-6何谓结构材料图?纵向钢筋弯起和切断时,结构的材料图有何变化? 1-7何谓塑性铰?塑性铰与理想铰有何异同? 1-8何谓结构的承载力极限状态?试举例说明。 1-9何谓结构塑性内力重分布?试举例说明。塑性铰的部位及塑性矩的值与塑性内力重 分布有何关系?试举例说明。说明按塑性内力重分布方法设计梁、板时为什么能节省钢筋 1-10何谓弯矩调幅?考虑塑性内力重分布的分析方法中,为什么要对塑性铰处弯矩调 整幅度加以限制 l1如何增加塑性铰的转动能力?其中那种措施是最有效的; 1-12在进行双向板的内力计算时其基本假定是什么?计算双向板控制截面的最危险内 力时活荷载如何布置?荷载应如何分解?支承条件怎样确定? 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基 本假定有何区别?如何进行柱帽设计? 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? 1-15斜向结构如楼梯)在竖向均布荷载作用下,其内力如何分析?它与水平向结构相比 有何特点? 1-16整体式雨篷结构中,雨篷板、梁受力有何特点?梁的最大扭矩内力如何确定?结构 整体抗倾覆验算有何特点? 习题 1-1某多层民用建筑,采用砖混结构,楼盖结构平面见习图1.1所示
混凝土结构设计思考题及习题集 1 思考题 1-1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。 1-2 钢筋混凝土梁板结构有几种基本形式?它们是怎样划分的? 1-3 荷载在整体式单向板梁板结构的板、次梁和主梁中是如何传递的，为什么?在按弹 性理论和塑性理论计算时两者的计算简图有何区别? 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，如何确定活荷载的 最不利布置? 1-5 何谓结构内力包络图?它与结构内力图有何异同? 1-6 何谓结构材料图?纵向钢筋弯起和切断时，结构的材料图有何变化? 1-7 何谓塑性铰?塑性铰与理想铰有何异同? 1-8 何谓结构的承载力极限状态?试举例说明。 1-9 何谓结构塑性内力重分布?试举例说明。塑性铰的部位及塑性矩的值与塑性内力重 分布有何关系?试举例说明。说明按塑性内力重分布方法设计梁、板时为什么能节省钢筋。 1-10 何谓弯矩调幅?考虑塑性内力重分布的分析方法中，为什么要对塑性铰处弯矩调 整幅度加以限制? 1-11 如何增加塑性铰的转动能力?其中那种措施是最有效的； 1-12 在进行双向板的内力计算时其基本假定是什么?计算双向板控制截面的最危险内 力时活荷载如何布置?荷载应如何分解?支承条件怎样确定? 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基 本假定有何区别?如何进行柱帽设计？ 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? 1-l5 斜向结构(如楼梯)在竖向均布荷载作用下，其内力如何分析?它与水平向结构相比 有何特点？ 1-16 整体式雨篷结构中，雨篷板、梁受力有何特点?梁的最大扭矩内力如何确定?结构 整体抗倾覆验算有何特点? 习题 1-1 某多层民用建筑，采用砖混结构，楼盖结构平面见习图 1.1 所示
(1)楼面构造层的恒载标准值为1.33KN/m3,楼面活荷载标准为4.0kN/m2 (2)混凝土强度等级为C30 (3)梁中纵向受力钢筋采用HRB400,其余采用HPB235。 对该楼盖进行结构平面布置,分别采用弹性方法和塑性方法计算板和次梁,并用弹性方 法计算主梁,然后进行配筋计算、绘制施工图和主梁的材料图。 RC柱(400×400) 240 6000 习图1.1习题1-1图 思考题 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其设计原则 2-2简述横向平面排架承受的竖向荷载和水平荷载的传力途径以及纵向平面排架承 受的水平荷载的传力途径 2一3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。 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? 2-5确定单层厂房排架结构的计算简图时作了哪些假定?试分析这些假定的合理性及
（1）楼面构造层的恒载标准值为 1.33kN/m2，楼面活荷载标准为 4.0kN/m2 ； （2）混凝土强度等级为 C30； （3）梁中纵向受力钢筋采用 HRB400，其余采用 HPB235。 对该楼盖进行结构平面布置，分别采用弹性方法和塑性方法计算板和次梁，并用弹性方 法计算主梁，然后进行配筋计算、绘制施工图和主梁的材料图。 思考题 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其设计原则。 2—2 简述横向平面排架承受的竖向荷载和水平荷载的传力途径以及纵向平面排架承 受的水平荷载的传力途径。 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。 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? 2—5 确定单层厂房排架结构的计算简图时作了哪些假定?试分析这些假定的合理性及
其适用条件。 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。 2—7作用于排架上的吊车竖向荷载Dn(Dmm)和吊车水平荷载。如何计算? 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 下等高排架内力计算步骤。 2-9什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? 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。 2-11如何从对称配筋柱同一截面的各组内力中选取最不利内力?排架柱的计算长度 如何确定?为什么要对柱进行吊装阶段验算?如何验算? 2-12简述柱牛腿的三种主要破坏形态?牛腿设计有哪些内容?设计中如何考虑? 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 2-14吊车梁的受力特点是什么?简述吊车梁的设计要点。 习题 2-1某单跨厂房排架结构,跨度为24m,柱距为6m。厂房内设有(30/5)t和(15/3)tA4 级吊车各一台,其中(30/5)t吊车的吊车宽度B=6.15m,轮距K=48m,吊车最大轮压 Fomax=2900kN,最小轮压Fpma=700kN,小车自重重力荷载G=1180kN:(153) t吊车的宽度B=5.55m,轮距K=440m,Fn=1850kN,F=50.0kN,G=740kN 求排架柱承受的吊车竖向荷载Dma和Dmm以及 吊车水平荷载下Tma 15E 2-2习图21所示排架结构,各柱均为等截 2E 面,截面弯曲刚度EI如图所示。求该排架在柱 顶水平力作用下各柱所承受的剪力,并绘制弯矩 1"14图 习图2.1习题2-2图
其适用条件。 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。 2—7 作用于排架上的吊车竖向荷载 D ( D ) max min 和吊车水平荷载 l。如何计算? 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 下等高排架内力计算步骤。 2—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? 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。 2—11 如何从对称配筋柱同一截面的各组内力中选取最不利内力?排架柱的计算长度 如何确定?为什么要对柱进行吊装阶段验算?如何验算? 2—12 简述柱牛腿的三种主要破坏形态?牛腿设计有哪些内容?设计中如何考虑? 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。 2—14 吊车梁的受力特点是什么?简述吊车梁的设计要点。 习题 2-1 某单跨厂房排架结构，跨度为 24m，柱距为 6m。厂房内设有（30/5）t 和（15/3）tA4 级吊车各一台，其中（30/5）t 吊车的吊车宽度 B=6.15m，轮距 K=4.8m，吊车最大轮压 Fp max = 29.00kN ，最小轮压 Fp max = 70.0kN ，小车自重重力荷载 G =118.0kN ；（15/3） t 吊车的宽度 B=5.55m，轮距 K=4.40m，Fp max = 185.0kN ，Fp max = 50.0kN ，G = 74.0kN 。 求排架柱承受的吊车竖向荷载 Dmax 和 Dmin 以及 吊车水平荷载下 Tmax 。 2-2 习图 2.1 所示排架结构，各柱均为等截 面，截面弯曲刚度 EI 如图所示。求该排架在柱 顶水平力作用下各柱所承受的剪力，并绘制弯矩 图
23习图22所示单跨排架结构,两柱截面尺寸相同,上柱n=25.0×10°mm,下柱 ,=17.4×10°mm,混凝土强度等级为C25。由吊车竖向荷载在牛腿顶面处产生的力矩分 别为M,=37894kN,M,=63.25kN·讥。求排架柱的剪力并绘制弯矩图 2-4习图23所示两跨架结构,作用吊车水平荷载T=20.69N。已知三根柱的剪力 分配系数分别为n4=7lc=0.328,7B=0.344,空间作用分配系数μ=0.9。求各柱剪力 并与不考虑空间作用(4=1.0)的计算结构进行比较。 2-5某单跨厂房在各种荷载标准值作用下A柱Ⅲ-Ⅲ截面内力如习表21,有两台吊车, 吊车工作级别为A4级,试对该截面进行内力组合 习图2.2习题2-3图 习图2.3习题2-4图 习表21A柱Ⅲ-Ⅲ截面内力标准值 简图正、负号规定 荷载类型 号MNm)NNvN 恒载 6222332854-0.519 屋面活载 0.352 41.0340.301 吊车竖Dm在A柱355630 67.750-14.731 向荷载Dmx在B柱4 11052990.250-12.864 Ⅲ 吊车水平荷载 ±146.484 ±16.345 M 右吹风 5-67 209.071 000 27.872 风荷载 左吹风 194.855 22.922
2-3 习图 2.2 所示单跨排架结构，两柱截面尺寸相同，上柱 8 4 I u = 25.010 mm ，下柱 8 4 It = 17.410 mm ，混凝土强度等级为 C25。由吊车竖向荷载在牛腿顶面处产生的力矩分 别为 M1 = 378.94kN ， M2 = 63.25kNin 。求排架柱的剪力并绘制弯矩图。 2-4 习图 2.3 所示两跨架结构，作用吊车水平荷载 Tmax = 20.69kN 。已知三根柱的剪力 分配系数分别为 A = C = 0.328， B = 0.344 ，空间作用分配系数 = 0.9 。求各柱剪力 并与不考虑空间作用（ = 1.0 ）的计算结构进行比较。 2-5 某单跨厂房在各种荷载标准值作用下 A 柱 III-III 截面内力如习表 2.1，有两台吊车， 吊车工作级别为 A4 级，试对该截面进行内力组合。 习表 2.1 A 柱 III-III 截面内力标准值 简图正、负号规定 荷载类型 序 号 M/（kN·m） N/kN V/kN 恒载 1 -6.222 332.854 -0.519 屋面活载 2 -0.352 41.034 0.301 吊车竖 Dmax 在 A 柱 3 55.630 467.750 -14.731 向荷载 Dmax 在 B 柱 4 -110.529 90.250 -12.864 吊车水平荷载 5 ±146.484 0 ±16.345 风荷载 右吹风 6 209.071 0 27.872 左吹风 7 -194.855 0 -22.922