电大建筑结构形成性考核册作业答案
【建筑结构】形成性考核作业答案
作业1
一、填空题：
1.屈服强度
2.混凝土 N/mm2
3.承载能力正常使用
4.除以
5.纵向受力钢筋混凝土
6.带裂缝破坏
7.适筋延性 8.剪跨比配箍率 9.剪压
10.翼缘内梁肋内
二、选择题：
1-5：DABAC 6-10：CDBAA
三、简答题:
1．答：（1）较高的强度和适宜的屈强比；（2）较好的塑性;（3)可焊性；（4）低温性能；（5）与混凝土要有良好的粘结力。
2．答：对于永久荷载，规定以其标准值作为代表值；对于可变荷载，则以其标准值、组合值、准永久值及频遇值作为代表值。
3．答：（1）适筋梁：先是受拉钢筋屈服后产生很大塑性变形，使裂缝急剧开展和挠度急剧增大，给人明显的破坏预兆。然后是受压区混凝土压碎。属于延性破坏。（2）超筋梁：破坏时钢筋的应力还未达到屈服强度，因而裂缝宽度均较小，且形成一根开展宽度较大的主裂缝，梁的挠度也较小。这种单纯由混凝土被压碎而引起的破坏，没有明显的预兆，属于脆性破坏。（3）少筋梁：梁破坏时，裂缝往往集中出现一条，不但开展宽度大，而且沿梁高延伸较高，一旦出现裂缝则迅速开展构件严重向下挠曲，最后因裂缝过宽，变形过大而丧失承载力，甚至被折断，没有明显预兆，属于脆性破坏。
四、计算题:
22
122
001min min 1.11.9/, 1.27/360/,0.518,942(1)3550035465942360(2)142.50.518465240.911.9200
0.45/0.45 1.27/3600.16%0.2%,0.2%
0.c t y b s s y
b c t y s f N mm f N mm f N mm A mm h h mm mm
A f x mm h mm f b f f A αξξαρ======-=-=?===<=?=?=?=<==解：取22
062%20050002009423(/2)360942(465142.5/2)
133.5310133.53120,s u y s mm A mm M f A h x N mm kN m kN m ??=<==-=??-=??=?>?满足要求。
（）该梁安全。
022,max 1060
,max 6050060440(10.5)11.92004400.518(10.50.518)
176.910176.9260,u c b b s b u s y h h mm mm
M f bh N mm kN m M kN m
A x h M M A f αξξξ=-=-==-=????-?=??=?<=?'=-'='2.解：(1)验算是否需要采用双筋截面
计算此梁若设计成单筋截面所能承受的最大弯矩：
故应设计成双筋截面
(2)求受压钢筋令6
2
0102(260176.9)10570.9()360(44035)
(3)11.92000.518440360570.02076.8360
s s
c b y s s y mm h a A f b h f A A mm f αξ-?=='-?-''
+???+?===求受拉钢筋
000113.(1)406012022
465(2)465,
2.32542000.250.25 1.011.9200465276675276.67512030.70.7 1.272004658267782.677120(4)w w c c t sv V ql kN h h h mm b f bh N kN V kN f bh N kN V kN
nA β==??=====<=????==>==???==<=解：截面尺寸满足要求
（）需要按计算配置腹筋只配箍筋
33
10021max ,min 0.71201082.677100.30581.25 1.25210465
101,330,2001010.25%0.24/0.145%,200200
t yv sv sv sv sv t yv V f bh s f h nA mm s mm s s mm A f f bs φρρ-?-?≥==??=≤=====≥==?选8双肢箍，得
取满足
作业2
一、填空题：
1.长柱的破坏荷载 短柱的破坏荷载
2.fy 400N/mm 2
3.受拉 受压区混凝土被压碎
4. b ξξ≤
5.先张法构件 后张法构件
6.第一批 第二批
7.强度高 收缩、徐变小
8.柱和基础 排架结构和刚架结构
9. 无檩体系 有檩体系 10.屋盖 柱间
二、选择题：
1-5：DCBDC 6-10：CBDAA
三、简答题:
1．答：（1）大偏心受压破坏：受压钢筋首先达到屈服，随着裂缝的开展，受压区高度减小，最后受压钢筋屈服，压区混凝土压碎，具有塑性破坏的性质。
（2）小偏心受压破坏：在构件破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，离轴力较远一侧的钢筋不论是受拉还是受压其应力一般都达不到屈服强度，属于脆性破坏。（3）判别：b ξξ≤，为大偏心受压破坏，b ξξ>，小偏心受压破坏。
2．答：（1）先张法：即先张拉钢筋后浇注混凝土.其主要张拉程序为:在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋。（2）后张法：浇注混凝土构件，预留孔洞→养护混凝土到规定强度→在孔道中穿筋，并在构件上用张拉机具张拉预应力钢筋到控制应力→张拉端用锚具锚住预应力钢筋，并在孔洞内压力灌浆。
3．答：（1）先张法：通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力，适用于中小型构件。（2）后张法： 依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力，适用于大型构件。
4.答：支撑的主要作用：（1）在施工和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性；
（2）保证厂房结构的纵向和横向水平刚度，以及空间整体性；（3）将水平荷载传给主要承重结构和基础。
屋盖支撑包括：（1）横向水平支撑;(2)纵向水平支撑；（3）垂直支撑和水平系杆；（4）天窗架间的支撑。
5.答：（1）抗风柱：将山墙风荷载传递至基础。（2）圈梁：将墙体、柱箍在一起，加强厂房的整体刚度，防止由于地基德不均匀沉降或较大荷载引起对厂房的不利影响。(3)连系梁：连系纵向柱列，以增加厂房的纵向刚度，并传递风荷载至纵向柱列。(4)过梁：承受门窗洞口上部的荷载，并把它传到门窗两侧的墙上，以免门窗框被压坏或变形。(5)基础梁：承担围护墙体的重量。
6.答：(1)恒载包括：屋盖自重，上柱自重，下柱自重，吊车梁和轨道等零件自重以及有时支承在柱牛腿上的围护结构自重。（2）活载包括：屋面荷载，吊车荷载，均布风载以及作用在屋盖支承处的集中风荷载等。
四、计算题:
002
231. 4.5,/4500/40011.25,0.961
240050020000012561256,0.6%3%2000000.9()0.90.961(14.32000003001256)
2799.5102799.32000s s u c y s l m l b A mm A A mm A N f A f A N kN N k ?
?ρ?=====?='''====<''=+=???+?=?=>=解：(1)确定稳定系数查得（）确定柱截面承载力
,N 故此柱截面安全。
03
01603012.400403604001093.240.518360196.48,14.3300
280,22010550,max ,202040010305700.50.514.3300400b c s a i a c h mm
N x mm h mm f b x mm M h e mm e mm mm N e e e mm
f A N ξααξ=-=?===<=?=?'>=???=====?????
=+=???==解：假设为大偏压构件
且为大偏心受压构件。则13022201203100 2.1451,140010
48001215,1400
111()11211 1.0655701400/1400360
4001.06557040767.122()40010767.1 1.014.330093.2()i i s c s s y s l h l e h h h e e mm x Ne f bx h A A f h ξξηξξηααα=>=?==<==+=+???=?'=+
-=?+-=--??-???'===''-取取2
24(36093.24/2)360(36040)
1575.4mm ?-?-=
作业3
一、填空题：
1.10层及10层以上 28m
2.抗侧移刚度小 15
3.横向 纵向
4. 计算高度 相应的边长
5. β 砂浆强度
6.块材的强度等级及厚度 砌筑质量
7.整片墙 壁柱间
8.抗拉强度 伸长率
9. 提高 下降
10.结构的重要性 应力状态
二、选择题：
1-5：CACAD 6-10：CACCC
三、简答题:
1．答：（1）全现浇式框架：梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土。(2)半现浇式框架：梁、柱为现浇，楼板为预制，或柱为现浇，梁板为预制的结构。（3）装配式框架：梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构.(4) 装配整体式框架：将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在梁的上部及梁、柱节点处再后浇混凝土使之形成整体。
2．答：（1）将多层框架分层，以每层梁与上下柱组成的单层框架为计算单元，柱远端假定为固定；（2）用力矩分配法分别计算各单元的内力，传递系数对底层柱为1/2，其余层柱为1/3；（3）分层计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩。
3．答：有三种方案：（1）横墙承重体系；（2）纵墙承重体系；（3）纵、横墙承重体系。
纵、横墙承重体系的特点：（1）横墙的间距可以加大，房间的使用空间较横墙承重体系增加。（2）纵、横墙承受的荷载比较均匀，常常可以简化基础的类型，便于施工。（3）纵、横两个方向的空间刚度均比较好。
4.答：（1）横墙中开洞口时，洞口的水平截面积不应超过横墙截面积的50%；
（2）横墙的厚度不宜小于180mm ；（3）单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于横墙总高度的一半。当横墙不能同时满足上述要求时，应对横墙的刚度进行验算，如其最大水平位移值max 4000
H u ≤
时，仍可视作刚性或者刚弹性方案横墙。
5.答：（1）砂浆强度等级：砂浆强度高，允许高厚比大些；砂浆强度低，允许高厚比小些。（2）砌体类型：毛石墙砌体较实心墙刚度差，允许高厚比应降低；
组合砖砌体刚度好，允许高厚比应相应提高。（3）横墙间距：横墙间距小，墙体的稳定性和刚度好；反之，横墙间距大则稳定性和刚度差。（4）支承条件：刚性方案房屋墙、柱的允许高厚比可提高；而弹性和刚弹性方案，允许高厚比应减小。
（5）砌体的截面形式：变截面墙的允许高厚比应乘以修正系数予以折减。（6）构件的重要性及房屋的使用情况：非承重墙，允许高厚比可提高；使用有振动的房屋，允许高厚比应降低。
6.答：(1)塑性破坏：由于构件的应力达到材料的极限强度而产生的，破坏断口呈纤维状，色泽发暗，破坏前有较大的塑性变形和明显的颈缩现象，且变形持续时间长，容易及时发现并采取有效措施，通常不会引起严重后果。（2）脆性破坏：在塑性变形很小或基本没有塑性变形的情况下突然发生的，破坏时构件的计算应力可能小于钢材的屈服点，断裂从应力集中处开始，破坏的断口平齐并呈有光泽的晶粒状。由于没有明显的预兆，不能及时察觉和补救，破坏后果严重。
7.答：钢结构设计规范（GB50017-2003）对承重结构的钢材宜采用Q235钢（3号钢）、Q345钢(16Mn 钢)、Q390钢（15MnV 钢）和新品种Q420钢（15MnVN ）四种。
四、计算题:
1.解：轴向力设计值N 为：N ＝200kN
截面面积为：
223.01813.0490.0370.0m m h b A <=?=?=
8813.01813.07.07.0=+=+=A a γ
35.1137042000.10=?==h H βγβ
a －与砂浆强度有关的系数；当砂浆强度等级大于等于M5时，a =0．0015； 83.035.110015.01111
220=?+=
+==αβ?? 由MU10砖、M5砂浆查得
2/5.1mm N f =
则此柱的承载力为 kN
N kN fA a 2009.198101813.05.183.08813.06=<=????=?γ
不满足要求
0120124.60
2.710.4
10.40.764.5
5460012.4310.762418.24370
s H m
b b M H h μμββμμβ===-=-?===<=??=2.解：横墙间距s=20m,为刚性方案
刚性方案，外墙承重，故由查得[]=24
=[]满足要求
作业4
一、填空题：
1.焊接，铆接，螺栓连接焊接和螺栓
2.装卸便利，不需特殊设备连接
板间的强大摩阻力 3.平接，搭接，T形对接焊缝和角焊缝
4. 柱头，柱身，柱脚实腹式，缀板式，缀条式
5.刚度局部稳定
6.下弦横向水平支撑屋架垂直支撑
7.杆件的计算长度与截面的回转半径
8.震级地震烈度 9. 圈梁构造柱 10.剪切压溃锚固粘结
二、选择题：
1-5：ABBDD 6-10：BCDAA
三、简答题:
1．答：普通螺栓在下列情况下可用于受剪连接：承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接；承受静力荷载的可拆卸结构的连接；临时固定构件用的安装连接。对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用双螺帽或其他能防止螺帽松动的有效措施。
2．答：高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。
摩擦型连接：外力仅依靠部件接触面间的摩擦力来传递。其特点是连接紧密，变形小，传力可靠，疲劳性能好，主要用于直接承受动力荷载的结构、构件的连接。
承压型连接：起初由摩擦传力，后期同普通螺栓连接一样，依靠杆和螺孔之间的抗剪和承压来传力。其连接承载力一般比摩擦型连接高，可节约钢材。但在摩擦力被克服后变形较大，故仅适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构、构件的连接。
3．答：对于一般有翼板的组合工字形钢梁应进行梁的强度、刚度、整体稳定和局部稳定计算。
4.答：屋架杆件的受力特点：上弦杆一般为受压杆件，当有节间荷载时为压弯构件。下弦杆为受拉杆件，当有节间载荷时为拉弯构件。腹杆为轴心受拉杆件或轴心受压杆件。
5.答：抗震结构各构件之间的连接应符合：构件节点的破坏，不应先于其连接的构件；预埋件的锚固破坏，不应先于连接的构件；装配式结构构件的连接，
应能保证结构的整体性。
6.答：框架梁的构造措施应考虑：梁截面尺寸、梁的配筋率、梁的箍筋、梁内纵筋锚固。框架柱的构造措施应考虑：柱截面尺寸、轴压比限值、柱纵向钢筋的配置、柱的箍筋要求。
四、计算题
:
2
3323
333
01.240162320101088010320/12224016/12240161682
244,066,000216240/1232010/1236864,000149.7758.21080014x y x y x x x A mm I mm I mm i mm i mm l i λ=??+?==?+??+???==??+?==
=======解：03
22
72.19.77
360061.858.2
0.744,0.801
150010173.4/215/0.80110800
y
y y x y l i N mm f N mm λ??======?=<=?查表得
此柱的整体稳定性满足要求。
2.解
500142151505,0001505l t f N kN ??=??==185500141295,00012951505w u t w N f l t N kN
kN
==??==<
故此对接焊缝所能承受的轴力为1295kN 。