西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》（精选6篇）

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》 第1篇

一、简答题

论述题 题目说明:

（10.0 分）1.1、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条? 答：①为了给檩条提供侧向支承，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转。②当檩条的跨度 4~6 m 时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为 6m 以上时，应布置两道拉条。屋架两坡面的脊檩须在拉条连接处相互联系，或设斜拉条和撑杆。Z 形薄壁型钢檩条还须在檐口处设斜拉条 和撑杆。当檐口处有圈梁或承重天沟时，可只设直拉条并与其连接。当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置斜拉条和直撑杆。

2、压型钢板根据波高的不同，有哪些型式，分别可应用于哪些方面？

答：高波板：波高>75mm，适用于作屋面板 中波板：波高 50~75mm，适用于作楼面板及中小跨度的屋面板 低波板：波高<50mm，适用于作墙面板。

3、屋架中，汇交于节点的拉杆数越多，拉杆的线刚度和所受的拉力越大时，则产生的约束作用越大，压杆在节点处的嵌固程度越大，压杆的计算长度越小，根据这个原则桁架杆件计算长度如何确定? 答：

⑴桁架平面内：弦杆、支座斜杆、支座竖杆---杆端所连拉杆少，本身刚度大，则 lox =l；其他中间腹杆：上弦节点所连拉杆少，近似铰接或者下弦节点处、下弦受拉且刚度大，则lox =0.8l ；

⑵桁架平面外：对于腹杆发生屋架外的变形，节点板抗弯刚度很小，相当于板铰，取loy=l1；l1范围内，杆件内力改变时，则 loy=l1(0.75+0.25N2/N)

⑶斜平面：腹杆计算长度 loy=0.9l

4、由双角钢组成T形或十字形截面的的杆件，为保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离加设填板以使两个角钢有足够的连系，填板间距有何要求?

答：填板间距：对压杆ld≤4i，对拉杆ld≤80i；在T形截面中，i为一个角钢对平行于填板的自身形心轴的回旋半径；在十字形截面中i为一个角钢的最小回旋半径。

5、屋架节点板厚度如何确定？中间节点板厚度与支座节点板厚度有何关系？中间节点板厚度与填板厚度有何关系？

答：节点板的厚度对于梯形普通钢桁架等可按受力最大的腹杆内力确定，对于三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定；在同一榀桁架中，所有中间节点板均采用同一种厚度，支座节点板由于受力大且很重要，厚度比中间的增大2mm；中间节点板厚度与填板厚度相等。

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（10.0 分）2.16、三角形、梯形、平行弦横加各适用于哪些屋盖体系？

答：三角形屋架主要用于屋面坡度较大的有檩条屋盖结构中或中、小跨度的轻型屋面结构中。梯形屋架一般用于屋面坡度较小的屋盖结构中，现已成为工业厂房屋盖结构的基本形式。平行弦屋架一般用于单坡屋面的屋架及托架或支撑体系中。

17、试述吊车梁的类型及其应用范围？

答：吊车梁按结构体系可分为实腹式、下撑式和桁架式。按支承情况分为简支和连续。实腹简支吊车梁应用最广，当跨度及荷载较小时，可采用型钢梁，否则采用焊接梁，连续梁比简支梁用料经济，但由于它受柱的不均匀沉降影响较明显，一般很少应用；下撑式吊车梁和桁架式吊车梁用钢量较少，但制造费工、高度较大，桁架式吊车梁可用于跨度大但起重量较小的吊车梁中。

18、布置柱网时应考虑哪些因素？

答：柱网布置主要是根据工艺、结构与经济的要求确定。此外，还要考虑建筑内其他部分与柱网的协调，如基础、地下管道、烟道等。

19、为什么要设置温度缝？

答：当厂房平面尺寸很大时，由于温度影响会使构件内产生很大的温度应力，并导致墙和屋面的破坏，因此要设置温度缝。

20、厂房柱有哪些类型？它们的应用范围如何？

答：厂房横向框架柱按其形式可分为等截面柱、均匀变截面柱、台阶式柱和分离式柱。等截面柱适用于吊车起重量小于200kN的车间；均匀变截面柱适用于轻钢结构厂房；台阶式柱适用于传统厂房；分离式柱一般较台阶式柱费钢材，上部刚度较小，但在吊车起重量较大而厂房高度小于18m时采用分离式柱，还可用在有扩建的厂房中，吊车荷载比较大而厂房用压型钢板做屋面的厂房中。

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（10.0 分）3.11、简述在什么情况下，宜设置屋架下弦横向水平支撑？ 答：①下承式屋架跨度≥24m时，或厂房内有振动设备，(A6级以上)重级工作制桥式吊车或起重量在30t以上中级工作制(A4级以上)桥式吊车时。②山墙抗风柱支承于屋架下弦时。

③屋架下弦设有悬挂吊车(或悬挂运输设备)时。④在屋架下弦平面设置纵向支撑时。⑤采用弯折下弦屋架时。

12、试述屋面支撑的种类及作用。

答：种类：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖向支撑、系杆。作用：

1、保证屋盖结构的几何稳定性；

2、保证屋盖结构的空间刚度和整体性；

3、为受压弦杆提供侧向支撑点；

4、承受和传递纵向水平力；

5、保证结构在安装和架设过程中的稳定性。

13、如何确定桁架节点板厚度？一个桁架的所有节点板厚度是否相同？

答：节点板上应力分布比较复杂，一般不作计算，通常节点板厚度可根据腹杆（梯形屋架）或弦杆（三角形屋架）的最大内力选用。一个桁架的所有节点板厚度不相同。

14、檩条分实腹式和格构式，这两种结构形式各适用于哪种情况？

答：实腹式檩条构造简单，制造几安装方便，常用于跨度为3-6m的情况；当檩条跨度大于6m时，采用格构式檩条。

15、为什么檩条要布置拉条？是不是凡是檩条均配置拉条？

答：为了给檩条提供侧向支承，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，减小檩条在施工和使用阶段的侧向变形和扭转，需要设置檩条。不是所有檩条均配置拉条，如空间桁架式檩条和T形桁架檩条都不需要设置。

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（10.0 分）4.6、屋架上弦杆有非节点荷载作用应如何设计？杆件局部弯矩如何确定？

答：⑴把节间荷载化为节点荷载，计算屋架在节点荷载作用下轴力 ⑵计算节间荷载产生的局部弯矩 ⑶按压弯构件进行计算

7、钢结构节点设计时应遵循的基本原则是什么？

答：⑴连接节点应有明确的传力路线和可靠的构造保证。传力应均匀和分散，尽可能减少应力集中现象。在节点设计过程中，一方面要根据节点构造的实际受力状况，选择合理的结构计算简图；另一方面节点构造要与结构的计算简图相一致。避免因节点构造不恰当而改变结构或构件的受力状态，并尽可能地使节点计算简图接近于节点实际工作情况。

⑵便于制作、运输和安装。节点构造设计是否恰当，对制作和安装影响很大。节点设计便于施工，则施工效率高，成本降低；反之，则成本高，且工程质量不易保证。所以应尽量简化节点构造。

⑶经济合理。要对设计、制作和施工安装等方面综合考虑后，确定最合适的方案。在省工时与省材料之间选择最佳平衡。尽可能减少节点类型，连接节点做到定型化、标准化。

总体来说，首先节点能够保证具有良好的承载能力，使结构或构件可以安全可靠地工作；其次则是施工方便和经济合理。

8、简述柱间支撑布置的原则。

答：1.承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等。2.减少柱在平面外的计算长度。3.保证厂房的纵向则度。

9、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：1.面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和刚度；2.使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；3.便于与其他构件连接；4.尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

10、试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。

答：上弦横向水平支撑的作用：为屋架上弦提供侧身支撑，承受山墙传来的风荷载等。上弦横向水平支撑的布置要求：上弦横向水平支撑最好设置在屋盖两端或温度区段的第一柱间。但当两端第一柱间比中部缩进0.5m时，也常设在端部第二柱间。上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m。当房屋纵向长度较大时，应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑。

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（10.0 分）5.26、设计实腹式檩条时应进行哪些验算？

答：实腹式檩条设计时可不考虑扭矩，按双向受弯构件计算，需验算强度、整体稳定和刚度。

27、简述拉条的布置原则。

答：1）跨度小于4m可不设拉条，4-6m在跨中设一道拉条，大于6m在1/3跨度处设二道拉条.2）当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置斜拉条和直撑杆。

28、钢结构的承载能力极限状态包括以下哪几个方面？

答：1）整个结构或其一部分作为刚体失去平衡（如倾覆）2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏；3）结构转变为机动体系（倒塌）； 4）结构或构件丧失稳定（屈曲等）； 5）结构出现过度的塑性变形，而不适于继续承载； 6）在重复荷载作用下构件疲劳断裂

29、简述单层钢结构厂房的结构布置。

答：单层厂房钢结构的组成单层厂房结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，以抵抗来自屋面、墙面、吊车设备等各种竖向及水平荷载的作用。单层厂房钢结构一般是由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁(或衍架)、各种支撑以及墙架等构件组成的空间骨架横向平面框架，是厂房的基本承重结构，由框架柱和横梁(或屋架)构成。承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。纵向平面框架，由柱、托架、吊车梁及柱间文撑等构成。其作用是保证厂房骨架的纵向不可变性和刚度，承受纵向水平荷载(吊车的纵向制动力、纵向风力等并传递到基础。屋盖结构，由天窗架、屋架、托架、屋盖支撑及棱条构成。

30、简述厂房高度的定义，结合下图写出有吊车厂房高度的表达式，并说明该表达式中各符号的含义？

厂房高度是指室内地面至柱顶(或屋盖斜梁最低点、或屋架下弦底面)的距离。厂房高度的确定必须满足生产工艺要求，并应综合考虑空间的合理利用。

对于有吊车的厂房，不同的吊车对厂房高度的影响各不相同。对采用支撑式梁式吊车和桥式吊车厂房来说,厂房高度按式)确定： H=H1+H2 H1=h1+h2+h3+h4+h5 H2=h6+h 7

根据《厂房建筑模数协调标准》的规定，柱顶标高H应为300mm的倍数。式中 H1— 轨顶标高。

H2— 轨顶至柱顶高度。

h1— 需跨越的最大设备高度。

h2— 起吊物与跨越物间的安全距离，一般为400mm～500mm。h3— 起吊的最大物件高度。

h4— 吊索最小高度，根据起吊物件的大小和起吊方式决定，一般大于1m。h5— 吊钩至轨顶面的距离，由吊车规格表中查得。h6— 轨顶至小车顶面的距离，由吊车规格表中查得。

h 7— 小车顶面至屋盖斜梁最低点或屋架下弦底面之间的安全距离，应考虑屋盖结构的挠度、厂房可能不均匀沉陷等因素，最小尺寸为220mm，湿陷性黄土地区一般不小于300mm。如果屋架下弦悬挂有管线等其它设施时，还需另加必要的尺寸。

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（10.0 分）6.21、结合下图写出有吊车厂房横向柱距的表达式，并说明该表达式中各符号的含义？

答：对于有吊车的厂房，跨度一般取上部柱中心线间的横向距离，可按式 L0=LK+2S 式中LK — 支撑式梁式吊车或桥式吊车的跨度；

S— 由吊车大轮中心线至上柱轴线的距离，应满足下式要求：

S=B+C+D/2 B— 吊车梁或吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；

C— 吊车外缘和柱内缘之间的必要空隙：当吊车其重量不大于500KN时，不宜小于80mm；当吊车起重量大于或等于750KN时，不宜小于100mm；当吊车和柱之间需设走道时，则不得小于400mm。D— 上段柱宽度。

22、为什么梯形屋架除按全跨荷载计算外，还要按半跨荷载进行计算？

答：因为对梯形屋架、人字形屋架、平行弦屋架等的少数斜腹杆（一般为跨中每侧各两根斜腹杆）可能在半跨荷载作用下产生最大内力或引起内力变号，所以对这些屋架还应根据使用和施工过程的荷载分布情况考虑半跨荷载的作用。

23、试述上弦横向水平支撑的作用及布置要求。

答：上弦横向水平支撑的作用：为屋架上弦提供侧身支撑，承受山墙传来的风荷载等。上弦横向水平支撑的布置要求：上弦横向水平支撑最好设置在屋盖两端或温度区段的第一柱间。但当两端第一柱间比中部缩进0.5m时，也常设在端部第二柱间。上弦横向水平支撑的间距不宜超过60m。当房屋纵向长度较大时，应在房屋长度中间再加设置横向水平支撑。

24、选择轴心受压实腹柱的截面时应考虑哪些原则？

答：1.面积的分布应尽量开展，以增加截面的惯性矩和回转半径，提高柱的整体稳定性和刚度；2.使两个主轴方向等稳定性，以达到经济效果；3.便于与其他构件连接；4.尽可能构造简单，制造省工，取材方便。

25、简述柱间支撑的作用？

答：1.承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等。2.减少柱在平面外的计算长度。3.保证厂房的纵向则度。

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二、计算题

论述题 题目说明:

（10.0 分）1.计算题1-7题1422868706733.doc

1、某机械厂单跨厂房，内有2台Q=20/5t软钩吊车，工作级别A6（重级工作制），每台吊车有4轮，横行小车重7.2t。求：作用在一边吊车梁上所有的横向水平荷载标准值。

1.按两台吊车，每台轿车吊车有两轮，共有四轮，吊车横向水平荷载取横行小车重量与额定起重量的10%，在乘以重力加速度，每台吊车按四轮分配。∑TTK=2*2*0.1*(7.2+20)/4*9.8=26.66(KN)

2、一钢桁架的受压腹杆，采用填板连接而成的双角钢T形截面构件，角钢用2L50×5.腹杆的两端分别焊于上、下弦杆的节点板上，节点中心距为1.2m，角钢截面特性如图所示。确定在节点板间连接两角钢的填板数。

.解：用填板连接而成的双角钢 T 形截面受压构件，若按实腹式受压构件进行计算，则填板间距 S≤40i，对于双角钢 T 形截面时，i 取一个角钢与填板平行的形心轴的回转半径。同时规定受压构件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于 2 个。由于 S≤40i=40ix=40× 1.53=61.2cm，只需设置 1 块，而受压构件设置的最小数是 2 块，故该受压 腹杆应设置 2 块。

3、如图所示上弦杆与腹杆之间的节点板，上弦杆为2L100×10，节点板厚t=12mm。承受集中力P=37.44kN，弦杆内力差△N=421200N，为了便于在上弦搁置大型屋面板，节点板的上边缘可缩进肢背8mm，用塞缝连接。求：上弦杆角钢趾部角焊缝的焊脚尺寸。

3.如图所示上弦杆与腹杆之间的节点板，上弦杆为2L100×10，节点板厚t=12mm。承受集中力P=37.44kN，弦杆内力差△N=421200N，为了便于在上弦搁置大型屋面板，节点板的上边缘可缩进肢背8mm，用塞缝连接。求：上弦杆角钢趾部角焊缝的焊脚尺寸。

解：肢背：hf=t/2=6mm，lw=360-12=348mm。承受集中力P=37.44kN，则：

τf=P/2×0.7hf×lw=37440/(2×0.7×6×348)=13 N/mm2

肢尖：肢尖焊缝承担弦杆内力差421200N，偏心距e=10-2.5=7.5cm，偏心弯矩： M=△N e=421200×75=31590000N·mm，hf =8mm，则

τ△N =△N/(2×0.7 hf lw)=421200/(2×0.7×8×348)=108 N/mm2 σM=M/WW=6×31590000/(2×0.7×8×3482)=140 N/mm2

[τ2△N+(σM/1.22)2]1/2=[1072+(138/1.22)2]1/2=158 N/mm2

4、次梁与主梁连接采用10.9级M16的高强度螺栓摩擦型连接，连接处钢材接触表面的处理方法为喷砂后涂无机富锌漆，其连接方式如图所示，考虑了连接偏心的不利影响后，取次梁端部剪力设计值V=110.2kN,连接所需的高强度螺栓数量（个）？

4.解：根据《钢规》第7.2.2条第1款，式（7.2.2-1）及表7.2.2-

1、表7.2.2-2，一个10.9级M16高强度螺栓的抗剪承载力设计值为： Nbv=0.9nfμP=0.9×1×0.35×100=31.5kN

高强度螺栓数量计算：n=V/ Nbv =110.2/31.5=3.29，取4个。

5、某受压构件采用热轧H型钢HN700×300×13×24，其腹板与翼缘相接处两侧圆弧半径γ=28mm。试问，进行局部稳定验算时，腹板计算高度h0与其厚度tw之比值？

5.解： 根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）第4.1.3条注： h0=700-2×(24+28)=596mm，h0/tw=596/13=45.8

6、写出下图人字形支撑内力N1和N2的公式。

6、写出下图人字形支撑内力N1和N2的公式。H+W1=(N1-N2)cosθ

则：N1= N2=（H+W1）/2cosθ 式中：N1—斜拉杆承载力设计值； N2—斜压杆承载力设计值；N2=-N1

7、如图所示吊车梁跨度10m，作用有两台吊车，求该吊车梁的绝对最大弯矩。

7、解：如图所示，绝对最大弯矩将发生在荷载F2或F3下面的截面。1)梁上荷载的合力：FR=82×4=328KN 2)确定FR和Fk的间距a 由于F1=F2=F3=F4，故其合力FR和F3的间距应相等，可求得a=1.5/2=0.75m。3)确定Fk作用点位置

由Fk与FR合力应位于梁中点两侧的对称位置上，因而Fk=F2距跨中为a/2=0.375m。

三、综合分析题 论述题 题目说明:

综合分析题

1、设计资料：

屋面材料为石棉水泥波形瓦，干铺油毡一层，20厚木望板，屋面坡度1/2.5，檩条跨度6m，于跨中设一道拉条，水平檩距0.75m，沿坡向斜距0.808m。钢材Q235。永久荷载标准值：石棉瓦（含防水及木基层）0.37kN/m2，檩条（包括拉条、支撑）自重设为0.1kN/m。可变荷载：屋面雪荷载为0.4 kN/m2，均布荷载为0.5 kN/m2，风荷载较小不考虑，由于检修集中荷载1.0 kN的等效均布荷载为2×1/（0.75×6）=0.444 kN/m2，小于屋面均布活荷载，故可变荷载采用0.5 kN/m2。要求：根据以上条件进行檩条设计。

1.解：

（1）内力计算： 檩条线荷载：pk=0.37×0.808+0.1+0.50×0.75=0.774 kN/m P=1.2 ×(0.37+0.808+0.1)+1.4 ×0.50 ×0.75=1.004 kN/m Px=psin21.800=0.373 kN/m Py=pcos21.800=0.932 kN/m 弯矩设计值：Mx=pyl2/8=0.932×62/8=4.19kN.m My=pxl2/32=0.373×62/32=0.42kN.m(2)截面选择及强度验算

选择轻型槽钢[10，如图所示。Wx=34.8cm3，Wymax=14.2cm3,Wymin=6.5cm3,Ix=173.9cm4，ix=3.99cm，iy=1.37cm。计算截面有孔洞削弱，考虑0.9的折减系数，则净截面模量为：Wnx=0.9×34.8=31.30 cm3，Wnymax=0.9×14.2=12.78 cm3，Wnymin=0.9×6.5=5.85 cm3。屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面的塑性发展系数γx=1.05，γ=1.20，计算截面a、b点的强度为： σa=Mx/γxWnx+ My/γyWnymin=4.19×106/(1.05×31.32×103)+0.42×106/(1.2×5.85×103)=187.2N/mm2<215 N/mm2 σb=Mx/γxWnx+ My/γyWnymax=4.19×106/(1.05×31.32×103)+0.42×106/(1.05×12.78×103)=158.7N/mm2<215 N/mm2(3)挠度计算

υy=5/384·(0.774×cos21.80×60004）/（206×103×173.9×104=33.85mm

λx=600/3.99=150.4<200，λy=300/1.37=219.0>200 故此檩条不可兼作屋面平面内的支撑竖杆或刚性系杆，只可兼作柔性系杆。

2、条件：下图所示超静定桁架、两斜杆截面相同，承受竖向荷载P，因竖杆压缩而在两斜杆中产生压力250kN。桁架的水平荷载则使两斜杆分别产生拉力和压力150kN。

1）两斜杆在交叉点均不中断。当仅承受竖向荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）? 2）两斜杆在交叉点均不中断。当仅承受水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）? 3）两斜杆在交叉点均不中断。同时作用有竖向荷载和水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?

2、解：

1）解：μ=[0.5(1+N0/N)]1/2=[0.5(1+250/250)]1/2=1.0 l=2.828，则平面外：l0=μl=2.828m

2）解：μ=[0.5(1-3N0/4N)]1/2=[0.5(1-3×150/4×150)]1/2=0.35＜0.5 取μ=0.5，l0=μl=0.5×2.828=1.414m

3）解：斜杆BC：承受250-150=100 kN 压力 斜杆AD：承受250+150=400 kN 压力

μ=[0.5(1+N0/N)]1/2=[0.5(1+100/400）]1/2=0.791 l0=μl=0.791×2.828=2.236m3、设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m，两端铰接，设计轴心压力为1500kN，钢材为Q235-B，截面无削弱。

3、解：

（1）肢件的选择

设λy=60 查表φy=0.807 则A≥N/φf=1500000/0.807×215=8645mm2 选2[36a查表得A=47.8cm2 i1=2.73cm iy=13.96cm I1=455cm4 验算：刚度λy=l0y/iy=7500/139.6=53.7<[λ]=150φy=0.839, N/φA=1500000/0.839×47.8×2×100=187N/mm2

令λox=λy，λ1=0.5λy=26.85 则λx=(λ2y-λ2x)0.5=(λ2y-λ2x)0.5= 46.5 ix=l0x/λx=7500/46.5=161.3则a=2(i2x-i21)0.5=2(161.32-27.32)0.5=318mm 取a=320mm 验算对虚轴的刚度级稳定性: Ix=2[I1+A(a/2)2]=2×[455+47.8×(32/2)2]=25383.6cm4 ix=(Ix/A)0.5=[25383.6/(2×47.8)]0.5=16.3cm λx=l0x/ix=75000/163=46 λ0x=[λ2x+λ21]0.5=[462+26.852]0.5=53.3 查表φx=0.841

N/φx A=1500000/(0.841×47.8×2×100)=186.6N/mm2 6I1/l1=6×455×104/953=28620mm3 缀板与肢件的连接焊缝设计： 取hf=8mm lw=200mm 综上缀板式格构截面肢件为2[36a，缀板为-320×220×10。

4、如图所示两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m，两端铰接，设计轴心压力为1500kN，钢材为Q235-B，截面无削弱。设计该缀板柱柱脚。

4.设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长 7.5m，两端铰接，设计轴心压力为 1500KN，钢材为 Q235B，截面无削弱。

解：⑴选择截面尺寸

（1）初选截面：设 λ = 70 ⇒ ϕ y = 0.751（b 类）

1500 × 103 则A= = = 9289mm 2 = 92.89cm 2，ϕ y f 0.751× 215 N 选 2［32a，其面积 A = 48.50 × 2 = 97cm，i y = 12.44cm（2）验算实轴的整体稳定

λy =l0 y iy=7500 = 60 ≤ [ λ ] = 150，b 类截面，查表得 ϕ y = 0.807 124.4 N 1500 ×103 = = 191.6 Mpa ≤ f = 215Mpa，绕实轴的整体稳定满足。σ= ϕ y A 0.807 × 97 × 102

（3）确定柱宽 设 λ1 = 30 ⇒

λx = λy2 − λ12 = 602 − 302 = 52 ⇒ ix = l0 xλx=7500 = 144.2mm，52b=ix 144.2 = = 327.7 mm ⇒ 取 b=330mm，（4）验算虚轴的整体稳定

15z0 = 2.24cm，I1 = 304.7cm 4，i1 = 2.51cm 截面对虚轴的参数：

I x = 2 × [304.7 + 48.50 ×(ix =255.2 2)] = 16402cm4 = 1.64 × 107 mm 4 2 Ix l 1.64 × 107 7500 = = 130mm，λx = 0 x = = 58，A 4850 × 2 133 ix 130 λox = λx2 + λ12 = 582 + 302 = 65 ≤ [λ ] = 150 ⇒ ϕ x = 0.780 σ=N 1500 × 103 = = 198.3Mpa ≤ f = 215Mpa，绕虚轴的整体稳定满足。ϕ x A 0.780 × 97 × 102（5）缀板的设计

l01 = λ1i1 = 30 × 2.51 = 75.3cm = 753mm

选用缀板尺寸为-260 ×180 × 8，则 l1 = l01 + 180 = 753 + 180 = 933mm，取 l1 = 930mm，分支线刚度 k1 = 缀板线刚度 kb = I1 304.7 × 10 4 = = 3276mm3 l1 930 Ib 1 1 = ×(× 8 × 1803 × 2)= 30470mm3 a 255.2 12 则

kb 30470 = = 9.3 ≥ 6 k1 3267 Af 85 fy 235 = 97 × 102 × 215 = 24535 N 85 横向剪力 V = Vl T = 11 = a 24535 × 930 2 = 44705 N 255.2 24535 × 930 a V1l1 2 M =T ⋅ = = = 5.704 × 106 N ⋅ mm 2 2 2 取焊脚尺寸 h f = 8mm，采用绕角焊，则焊缝计算长度为 lw = 180mm 验算焊缝： τ f = 44705 6 × 5.704 × 106 = 44.4 Mpa，σ f = = 188.6 Mpa 0.7 × 8 × 180 0.7 × 8 × 1802

σf 2 2 188.6 2()+τ f =()+ 44.42 = 160 Mpa = f fw = 160 Mpa 1.22 1.2216

5、某焊接字形截面简支梁楼盖主梁，跨中截面尺寸如图(b)所示，梁端尺寸如图（c），截面无孔眼削弱。梁整体稳定有保证。承受均布永久荷载标准值gk=40kN/m（包括梁自重）和可变荷载设计值qk=45 kN/m。两种荷载作用在梁的上翼缘板上。钢材为Q235B、F。

①试求梁变截面的理论位置，并画出实际变截面位置。

②若梁的翼缘与腹板采用角焊缝连接，手工焊、E43型焊条，试设计焊缝。

5.解：①

（一）截面几何特征：

1、改变前截面几何特征：

2、改变后截面几何特征：

（二）确定截面理论断点位置

在离支座z处（图a）截面的弯矩设计值

为：

按抗弯强度条件，截面改变后所能抵抗的弯矩设计值

为：

由

取或；为了避免因翼圆截面的突然改变而引起该处较大的应力集中，应分别在宽度方向两侧做成坡度不大于1：2.5的斜面（图c），因而时间边截面拼接的对接焊缝位置到梁端的距离

为：

梁截面理论变截面和实际变截面位置及形状如图（c）。

（三）在1、在在在处改变梁翼缘截面后的补充验算： 处腹板计算高度边缘处折算应力验算： 处截面的弯矩设计值处截面的剪力设计值

为：

腹板计算高度边缘处的弯曲正应力

为：

腹板计算高度边缘处的剪应力为：

梁的翼缘改变后

折算应力为：

2、翼缘截面改变后梁的整体稳定性验算

由于在本题中，梁整体稳定性有保证，所以不需要计算截面改变后梁的整体稳定性。

3、翼缘截面改变后梁的刚度验算

对于改变翼缘截面的简支梁，在均布荷载或多个集中荷载作用下，其挠度可采用如下近似计算公式：

综上：梁在②解：

（一）焊缝的构造要求：

所以取 处改变翼缘是满足要求的。

（二）梁端至翼缘截面改变处焊缝强度计算： 最大剪力发生在梁端，剪力设计值

为：

由剪力产生的焊缝中水平力为：

由均布荷载产生的焊缝中竖向力为：

焊缝强度验算为：

（三）翼缘截面改变处至另一支座端焊缝强度计算： 最大剪力发生在梁端，剪力设计值

为：

由剪力产生的焊缝中水平力为：

焊缝强度验算为：

故焊缝强度能满足要求。

6、某单层工业厂房为钢结构，厂房柱距21m，设置有两台重级工作制的软钩桥式起重机，起重机每侧有四个车轮，最大轮压标准值Pkmax=355kN,起重机轨道高度hR=150mm。每台起重机的轮压分布如图a所示。起重机梁为焊接工字形截面如图b所示，采用Q345C钢制作，焊条采用E50型。图中长度单位为mm。

(1)在竖向平面内，起重机梁的最大弯矩设计值Mmax=14442.5kN.m。试问，强度计算中，仅考虑Mmax作用时起重机梁下翼缘的最大拉应力设计值。

(2)在计算起重机梁的强度、稳定性及连接强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平力。试问，作用在每个起重机轮处由起重机摆动引起的横向水平力标准值Hk(kN)。

(3)在起重机最大轮压作用下，试问，起重机梁在腹板计算高度上边缘的局部压应力设计值。

(4)假定起重机梁采用突缘支座，支座端板与起重机梁腹板采用双面角焊缝连接，焊缝高度hf=10mm。支座剪力设计值V=3141.7kN。试问，该角焊缝的剪应力设计值为多少？

(5)起重机梁由一台起重机荷载引起的最大竖向弯矩标准值Mkmax=5583.5kN.m试问，考虑欠载效应，起重机梁下翼缘与腹板连接处腹板的疲劳应力幅为多少？

6、解：(1)在竖向平面内，起重机梁的最大弯矩设计值Mmax=14442.5kN.m。试问，强度计算中，仅考虑Mmax作用时起重机梁下翼缘的最大拉应力设计值。解：梁需考虑疲劳，γx取1.0。

Mx/γxWnx=14442.5×106/(1.0×5858×104)=246.5N/mm2

(2)在计算起重机梁的强度、稳定性及连接强度时，应考虑由起重机摆动引起的横向水平力。试问，作用在每个起重机轮处由起重机摆动引起的横向水平力标准值Hk(kN)。

解：Hk=αPkmax=0.1×355=35.5kN

(3)在起重机最大轮压作用下，试问，起重机梁在腹板计算高度上边缘的局部压应力设计值。

解：动力系数取1.1，分项系数为1.4.F=1.1×1.4×355×10N=546.7×10N 33 lz=a+5hy+2hR=50+5×45+2×150=575mm σc=ψF/twlz=1.35×546.7×103/(18×575)=71.3 N/mm2(4)假定起重机梁采用突缘支座，支座端板与起重机梁腹板采用双面角焊缝连接，焊缝高度hf=10mm。支座剪力设计值V=3141.7kN。试问，该角焊缝的剪应力设计值为多少？

解：lw=2425-2×10=2405mm τf=V/(2hf×0.7lw)=3041.7×103/(2×10×0.7×2405)=90.3 N/mm2

(5)起重机梁由一台起重机荷载引起的最大竖向弯矩标准值Mkmax=5583.5kN.m试问，考虑欠载效应，起重机梁下翼缘与腹板连接处腹板的疲劳应力幅为多少？

解：αf=0.8.W腹=Ix/(1444-30)=(8504×107)/(1444-30)=6014×104mm3 αf·Δσ=αf·Mkmax/ W腹=0.8×5583.5×106/(6014×104)=74.3 N/mm2

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》 第2篇

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

３３．厂房的整体空间作用：排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用。其作用程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距等吊车荷载作用下厂房的内力分析，需考虑其整体空间作用。１．塑性铰：适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于

铰一样的效果。称作塑性铰。

２．塑性铰的特点：1）塑性铰实际上不是集中于一个截面，而是具有一定长度的塑性变形区域，为了简化分析，可认为塑性铰是一个截面。2）塑性铰能承受弯矩，等于截面屈服弯矩，作为理想弹塑性考虑，3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴单向转动，相反方向则不能转动4）塑性铰的转动能力受到配筋率等的限制，与理想铰相比，可

转动的转角值较小。

３．弯矩调幅法进行结构承载能力极限状态计算时,须遵循的规定：1)受力钢筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400级热轧钢筋；混凝土强度等级宜在C20—C40范围内使用。2）截面的弯矩调幅系数一般不宜超过0.25。3）弯矩调整后的梁端截面受压区高度不应超过0.25，也不宜小于0.10。4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件。5）为了防止内力重分布前发生剪切破坏，在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。6)按弯矩调幅法设计的结构，必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰。４．厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度，荷载类型，山墙刚度和间距。５．什么情况下设缝，方式有哪些？

变形缝定义

沉降缝、伸缩缝和防震缝统称为变形缝。通常沉降缝、伸缩缝和防震缝被用作将房屋分成若干个独立部分，从而消除沉降差、温度和收缩应力以及体型复杂对结构带来的危害。

沉降缝

沉降缝是将该不同部分的结构从顶到基础整个断开，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加应力对结构的危害。在下列情况下，宜考虑设置沉降缝：

⑴ 建筑主体结构高度悬殊，重量差别过大；⑵ 地基不均匀；⑶ 同一建筑结构不同的单元采用不同基础形式；⑷ 上部结构采用不同的结构形式或结构体系的交接处。

.伸缩缝 伸缩缝即温度缝，是在建筑物的平面尺寸较大时，为释放结构中由于温度变化和混凝土干缩而产生的内力而设置的。设置伸缩缝的方法，应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留有一定的宽度，使上部结构在温度变化时，水平方向可以自由的发生变形！

防震缝 为了避免震害，可采用设置防震缝的办法，将平面和体型复杂的高层建筑，分成若干个比较规则、整齐和均匀的独立结构单元。在下列情况下，宜设防震缝：⑴ 当建筑平面突出部分较长，而又未采取有效措施时； ⑵ 房屋有较大错层时；⑶ 房屋各部分结构刚度或荷载相关悬殊时；⑷ 地基不均匀，各部分沉降相差过大时.６．影响墙柱高厚比的因素？

1.）砂浆强度等级2）砌体截面刚度3）砌体类型4）构件重要性和房屋使用情况5）构造柱间距及截面6）横墙间距7）支撑条件 ７．水泥砂浆与混合砂浆的区别？

1)混合砂浆的可塑性要比水泥砂浆的可塑性好

2)水泥砂浆的流动性较差所以同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度要比想要纯水泥的砌体高

８． 雨蓬的作用和破坏类型

1）作用：支撑雨蓬板和兼作过梁2)破坏类型：雨篷板在支撑处截面的受弯破坏 雨篷梁受弯剪扭作用发生破坏整体倾覆破坏

９．牛腿柱的破坏形态：弯压破坏斜压破坏 剪切破坏１０．为了避免发生冲切破坏基础应该具有足够的高度，使角椎体冲切面以外由地面土净反力所产生的冲切力不应大于冲切面上混凝土所能够承受的冲切力

１１．砂浆的三性：耐久性可塑性保水性 １２．结构的可靠度： 安全性 适用性 和耐久性

１３．砌体局部受压分几种破坏形态1）因纵裂缝发展而引起的破坏2）劈裂破坏3）与垫板直接接触砌体局部破坏

１４．当主梁的负钢筋为单排时h0=h-(50---60)当为双排时取h0=h-(70----80)１５．为了防止局部应力产生的主拉应力在梁部产生斜裂缝，应设置附加吊筋和箍筋

１６．屋盖结构分为有檩体系和无檩体系１７． 活荷载不利的布置情况？

1》求某跨中最大正弯矩时、除必须在该跨布置活荷载外、每个一跨也应布置活荷载、2》求某跨中最小弯矩时（或负弯矩）、该跨不布置活荷载、而在左右跨布置活荷载、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大负弯矩时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力时、应在该支座左右两跨布置活荷载、然后隔跨布置、１８．砌体所用砂浆的基本要求

1》砂浆应符合砌体强度及耐久性要求。

2》砂浆的可塑性应保证在砌筑的时候很容易而且较均匀的铺开、提高砌体的砌体的强度及施工效率、3》砂浆具有足够的保水性、１９． 砌体的受压应力状态？或者 为什么砌体抗压强度低于砌块？

1》由于砖本身的形状不完全规则、平整，灰缝的厚度和密实性不均匀、使得单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于受弯和受剪状态、2》砌体横向变形时、砖与砂浆存在交互作用、3》弹性地基梁的作用、4》竖向灰缝的应力集中、２０． 影响砌体结构抗压强度的因素

1》砌块和砂浆的强度等级2》砌块的尺寸和形状3》砂浆的流动性、保水性、及弹性模量的影响4》砌筑质量和灰缝的厚度

２１．内力组合注意事项：

１每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。

２每次内力组合时，只能以一种内力（如M

可变荷载的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得与其相应的其余两种内min）为目标老决定力。

３在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有Dmax或D

min作用，两者只能选择一种参加组合。４吊车横向水平荷载T

内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取max同时作用在同一跨

其中一个方向。５在同一跨内D

max和D与TD

max不一定同

时发生，故组合时，不一定要组合T

max或Dmin产生的内力

Nmax产生的内力。

６当以为在风荷载及吊车荷载作用下，轴力Ｎ为零，虽max

或Ｎ为目标进行内力组合时，因

然将其组合并不改变组合目标，但可使弯矩Ｍ值增大或减小，故要取相应可能产生的最大正弯矩或最大负弯矩的内力项。

７风荷载有向左，向右吹两种情况，只能选择一种风向参加组合。

８由于多台吊车同事满载的可能性很小，所以那个多台吊车参与组合时，吊车竖向荷载和水平荷载作用下的内力应乘以表３－１１规定的荷载折减系数。

２２．现浇楼盖形式：单向板肋梁楼盖。双向板肋梁楼盖，无梁楼盖，密肋楼盖，井式楼盖。２３．单向板肋梁楼盖平面布置方案：（１）主梁沿横向２）主梁沿纵向３）只布置次梁

２４．单向板计算跨度：１）弹性：支座间距离２）塑性：净跨

２５．采用折算荷载以考虑。支座的转动约束作用

２６．影响塑性铰转动能力的因素：主要为钢筋种类，受拉纵筋配筋率以及混凝土的极限压缩变形

２７．楼梯类型：梁式楼梯，板式楼梯，折板悬挑式和螺旋式楼梯

２８．整体式楼梯：为了防止板面出现裂缝，应在斜板上部布置适量的附加钢筋伸出支座长度为Ｌ/４２９．单厂的支撑作用n

：１）保证厂房结构构件的稳定和日常工作２）增强厂房的整体稳定和空间刚度３）传递水平荷载给主要承重构件。３０．柱间支撑包括：上柱柱间支撑一般设在伸缩区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或邻近中央的柱间。下柱柱间支撑设在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

３１．屋面板采用三点焊接，形成水平刚度较大的屋盖结构

３２．等高排架：是指各柱的柱顶标高相等，或虽柱顶标高不等，但柱顶由倾斜的横梁相连的排架。

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》 第3篇

关键词：机理,规律,裂缝,钢筋混凝土构件,砌体结构

砌体结构中的钢筋混凝土 (RC) 构件的分类:民用砌体结构建筑中, RC构件大体上可分成三大部分:一是基础部分:采用混凝土条形基础、筏板基础等;二是构造与抗震设施的圈梁, 构造柱, 梁垫等;三是直接接触荷载的水平梁板构件。

1 三类混凝土构件出现开裂与质量的问题的分析

1.1 梁板水平构件的特点与开裂的规律

钢筋混凝土梁板是砌体结构中的水平构件, 重要的特点是构件的比表面积大, 构件表面暴露在大气环境中多, 受外界主要是气象因素影响大。梁板混凝土构件的裂缝分为受力裂缝与非受力裂缝两类。

梁板的受力裂缝常出现有:早期持荷、构件超载、负筋变位、梁的剪切与斜拉开裂等。

(1) 构件早期持荷。过早拆除板底模板支柱堆积拆下来的模板或材料等。这种情况下由于混凝土的早期强度尚低, 与钢筋的握固从而传导使钢筋混凝土结构构件共同工作的力不足, 钢筋像渔网一样的受力, 混凝土的变形与微裂缝开展的大, 会使楼板底面出现对角线走向的或类两个横写对着的Y字式裂缝。

(2) 构件超载。如设计配筋不足, 钢筋配错强度等级或直径, 随意变更或代用设计材料的施工超载等。这样楼板会出现在垂直于主受力筋方向构件跨中的正截面裂缝。

(3) 负弯矩筋或阳台挑筋变位。如负弯矩筋配置不足或施工时被踩倒。这样会在板的支座边缘出现平行板边的裂缝, 室内墙角出现八字形斜裂缝, 严重时楼板会出现凹陷。

(4) 梁的剪切斜裂缝。如:除去明显的在梁上随意加载或无法及时卸除顶层雨雪荷载而出现的超载外, 常因为上层梁下砌筑间壁墙, 导致下层的大梁出现斜拉裂缝, 是梁的刚度不足造成。

梁板的非受力裂缝主要有:塑性裂缝、干缩裂缝、温度裂缝。

(1) 塑性裂缝。塑性裂缝发生在混凝土硬化初期, 几个小时之内, 混凝土的初始抵抗收缩开裂的强度不足时。主要是在构件施工期间, 振捣操做不实, 气象条件不利等因素造成。裂缝呈无规则地图状, 短则几百毫米, 长则几米, 中间宽, 两端闭合, 一般情况下沿板厚裂透, 较厚的构件裂到主筋深度。当混凝土的水灰比较大时, 虽然已经振捣“出浆”但混凝土并未密实。需要将水分游离到构件表面, 往返碾压, 使骨料查实, 用木抹子煞面, 开通毛细通道, 使多余的水分蒸发掉。有资料指出当W/C=0.52时, 最易发生塑性开裂。当施工环境温度较高, 风速大, 空气干燥, 环境相对湿度很小时, 混凝土的水分蒸发非常快, 必须注意。混凝土体内水分的泌水均衡速度低于外界蒸发速度时, 表面随即开裂。这种情况下养护时, 仅铺一层塑料布是绝对不行的, 当塑料布下出现水珠时, 构件已经开裂了。必须加铺隔热草袋子或棉毡毯, 降低混凝土表面温差减缓水分蒸发速率。

(2) 干缩裂缝。现浇混凝土从流动的拌和物硬化成坚挺的构件, 要经过长期的复杂的物理与化学的变化过程, 影响这种变化的因素有设计参数的、施工工艺的、材料选用的、天气环境的、构件的形状、处境与龄期等。

混凝土因为便于施工的需要, 其拌和成型的用水, 即使用了高性能的减水剂, 也是其硬化用水的几倍之多。需要注意的是混凝土干燥收缩是发生在构件成型养护停止以后的一段时间甚至几个月之后。混凝土水平构件收缩裂缝主要发生在结构约束集中处。

(3) 温度裂缝。混凝土构件出现温度裂缝, 是由于构件受到外界热源的作用出现热胀冷缩的物理现象。

1.2 构造与抗震设防构件的特点与开裂规律

对建筑物起保证整体构造与抗震设防功能的混凝土构件有构造柱、圈梁、梁垫、平衡连接的构件等。对于构造柱常常出现的缺陷是:离析、空肩、断条之类的施工浇注竖向构件性的质量缺陷。

圈梁是水平构件浅显易观查, 施工缺陷很少。圈梁的裂缝主要是“圈过梁”段侧模拆除后, 养护不利出现的浅层早期失水干燥裂缝。当建筑物受到热温度应力作用时, 顶层圈梁会出现较多裂缝。

1.3 混凝土基础构件的特点与开裂规律

对于砌体结构混凝土的基础一般采用条形基础与筏板基础。条形基础可分成无肋式与有肋式或方格肋式。式样的选择取决于地基土的压缩模量与上部荷载的大小的相对变化关系。它们都是刚性基础。刚性基础的受力仅是剪力与抗冲切, 因此在整体基础上, 当可能出现力的量值突变的地方, 外形应做成加腋断面, 内部应调整配置暗筋, 均匀应力避免集中出现破坏。刚性基础除上面斜坡式, 不能放开振捣外也较少出现施工方面的质量问题。刚性基础在非受力情况下出现裂缝主要是地基的不均匀变形。如果地基土的压缩性大时, 常将条基做成满堂基础即筏板基础。筏板基础也可分为平板式与肋梁式, 或者做成倒置无梁楼盖式。根据上部荷载, 在不同的受力段配置小而密的钢筋。一般情况下均不会出现问题。但在平面设计上, 有时采取单元前后错位式布置, 此时应考虑单元连接处设沉降缝将基础断开。否则基础连接处有裂缝, 并导致首层窗户出现对角线式的墙体斜裂缝。

对应措施:对于结构受力后出现的裂缝, 要对应原因的在设计与施工上避免, 采取有效措施, 如合理增加上层钢筋的马凳支撑铁, 保证钢筋位置等;严格执行混凝土配比, 保证W/C准确, 精确材料称量, 加强后期养护, 提高责任心与素养。

对于非受力因素造成的各类裂缝, 要针对成因性质, 采取防范。

混凝土塑性裂缝发生主要是由于混凝土的配比与施工工艺。降低拌合物的用水量与砂率可以避免, 但不利于输送;采取二次振捣有效, 会增加了成本;使用铁管碾压, 总还可以做得到, 经过赶压过的比表面积大的板类构件, 效果明显;更重要的是施工期间防止干热风的作用, 及时浇水苫盖保湿防晒材料。

非受力因素造成的其他裂缝, 要整体的给予关注, 如设计计算出的楼板厚度, 在不埋装强、弱电, 智能线路的线管时不会开裂, 埋装线管时, 楼板的厚度应予照顾, 适当加厚。且在整体平面内楼板的刚度应予协调, 避免出现断面宽度与刚度同时突变, 造成应力集中的开裂薄弱断面。不可避免时可增加板块的伸缩缝, 设在横墙下。尽可能的采取增大混凝土的密实度, 减少用水量的措施以减少后期的体积收缩量。

温度裂缝的防范当然是要做到不让外界温度对结构产生影响。比如:保证屋盖的保温隔热层作用的材质与厚度, 接层建筑也需要采取临时措施。夏季施工时, 禁止出现中间停工的现象。外墙的构造柱尺寸、做法要避免混凝土构件表面直接受到阳光直射暴晒, 避免全楼通阳台板的设计, 阳台构件改变使用功能时要在建筑设计上予以使用环境变更的考虑。

2 结束语

混凝土规范上给定的技术控制参数, 是需要认真的对待, 没有建立在实验基础上的把握不可随意漠视。已有工程的各类事故, 前车之鉴, 凡此等等均是沉痛的教训。

参考文献

[1]《建筑施工规范大全》中国建筑工业出版社, 2002.

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》 第4篇

的核心课程，教师应以学校的办学特色、本专业人才培养方案、学生自身基本素质及行业需要为导向，在教学理念、教学内容和教学方式等方面进行改革，从而更好地提高教学效果、加强学生的专业素质培养，使《混凝土结构与砌体结构设计》教学质量进一步提高。

关键词：混凝土结构与砌体结构设计教学改革专业素质应用型

0 引言

榆林学院的前身是创建于1958年的绥德师范学院，在2003年经教育部批准升格为本科院校。为了适应社会的发展，当前榆林学院正在处于由传统师范院校全面转型为一所具有地方特色的高水平应用型大学的重要时期。但类似于榆林学院等的新建地方院校土建类专业受师资、实验、学术水平的影响，定位于培养生产一线的高级应用型人才，这就要求在教学过程中，必须转变传统教育观念[1]，注重基础教育的同时加强实践教学，构建重基础、强应用的实践教学体系。

《混凝土结构与砌体结构设计》是高等院校土木工程专业学生必修的一门专业课，该课程按结构材料和类型分为“钢筋混凝土结构”和“砌体结构”二部分，课程内容由混凝土结构设计的一般原则和方法、楼盖、单层厂房、多层框架结构和砌体结构等五个部分组成[2]。主要讲授混凝土结构的设计原则，混凝土梁板结构、单层工业厂房、钢筋混凝土多层框架结构的结构形式、组成和布置，计算模型、简化假定、内力计算、内力组合及截面配筋，构造要求等；砌体结构构件计算的基础理论和砌体结构的有关知识等。主要目的是使学生经过本课程的学习之后拥有从事建筑工程中多层框架结构和砌体结构的设计、施工等相关工作的基本素质和能力。

1 教学改革

为适应培养土木工程专业高素质应用型本科人才的要求，文章在《混凝土结构与砌体结构设计》原教学基础上，结合课程目前面临的现状和存在的问题，从教学理念、教学内容和教学方式等方面进行教学改革，突出以学生为本，就业为导向的重基础、强应用的实践教学改革思路：

1.1 通过提升自身实践能力、改变学生认识革新教学理念

目前该课程授课教师基本上是高校毕业后又直接进入另一所高校里从教，期间没有工程实践机会，不能把教材里所学的理论知识运用到实践中，造成教师所具备的教学理念基本上偏重于教材中理论知识的阐述，与实践脱产。再加上近几年，土建类专业的人才市场逐渐趋于饱和，设计单位的招聘要求较高，一般院校土木工程专业毕业的学生受聘于建筑施工一线企业的较多，市场需求会使学生们产生错觉，认为只要把《建筑施工技术与管理》这类有关工程施工和组织管理的课程掌握到位就可以了，对《混凝土结构与砌体结构设计》注重于结构设计类的课程的重要性认识不足。基于以上因素等，导致学生对老师所讲授的内容提不起兴趣，而老师对学生所讲授的内容又比较空洞，缺乏实践没有说服力，得不到学生的关注。

实际上，框架结构梁、板、柱的布置和设计是一般民用建筑中上部结构最基础、最重要、最核心的部分。土建类专业毕业生工作在建筑施工一线时，作为高素质应用型人才，不但要看得懂图纸、放了线，还要有扎实的设计理论基础，知其然知其所以然。例如，钢筋混凝土雨棚属于悬壁板结构，在板面荷载作用下，雨棚板根部受到最大负弯矩，所以在雨棚板的配筋图中，受力钢筋布置在板面而不是板底。据调查历年来大型建筑工程施工事故大都是由于施工现场技术负责人缺乏宏观结构设计理念，乱堆载、乱开挖，擅自改变施工顺序造成的，授课教师通过相关工程案例的讲解，使学生对《混凝土结构与砌体结构设计》课程的重要性有深刻的认识，激发学生的学习兴趣。

《混凝土结构与砌体结构设计》课程实践性强的特点，授课教师应抓住一切机会，利用课余时间和寒暑假在设计单位和施工现场积极实习，努力提高自身实践能力的同时加强理论知识和实践应用相结合，提升授课质量，改变重理论、轻实践的教学理念。

1.2 结合学生自身特点革新教学内容

根据近几届学生在课堂中的表现、考试成绩、课程设计和毕业设计中遇到的问题等，综合反映出新建地方院校土建类专业学生整体底子较薄，尤其高数、力学等基础理论知识不扎实，在该课程讲授过程中涉及到相关计算原理时，学生理解起来较吃力，因此在教学中应和本专业其他基础课程老师及公共课老师加强沟通和交流，从各个方面加强学生基础知识的讲授，使学生学习知识系统化，增强综合运用能力。

另外在授课过程中，要突破教材的束缚，一方面根据学生特点及时补充高数、结构力学、材料力学里等基础知识，例如在讲授框架结构在竖向荷载作用下的内力计算的分层法时，引入结构力学中的弯矩分配法，使学生对教材内容能较好的吸收同时巩固前期基础知识；另一方面，注重学生对学习专业基础知识的宏观把握，适当减少理论公式推导的讲授，例如在讲授“改进后柱的侧向刚度”时，重点介绍柱子侧向刚度的影响因素及侧向刚度降低系数的实际应用，关于改进后柱的侧向刚度其复杂计算过程属于课下内容，这样既保证了课堂教学效果又激发了学生课下思考兴趣。

1.3 通过多方面途径革新教学方式

①在课堂教学过程中，采用多媒体和板书相结合的教学方法。例如讲解结构和结构构件形式、组成与布置时，通过多媒体课件为学生提供大量的实际工程图片，同时通过板书提问与学生共同探讨图片中的柱网布置，梁、板、柱截面尺寸的选取是否合理，其优缺点及是否有更好的改进措施，既活跃课堂气氛又启发学生的思考能力。

②学术交流。与一些兄弟院校、设计院和施工单位等的工作人员进行交流，探讨混凝土结构与砌体结构设计和施工过程中遇到的实际问题、注意事项，增强课堂内容的实践性。

③课程设计。钢筋混凝土肋梁楼盖课程设计、单层工业厂房课程设计是《混凝土结构与砌体结构设计》课程实践教学的一个重要环节，它能使学生通过混凝土结构设计过程中诸如确定结构方案、建立结构计算简图、结构受力分析、结构配筋计算、结构施工图绘制等各个环节的训练，使学生全面消化、吸收和运用在课堂教学中已学到的理论知识，培养学生综合分析和处理实际工程问题的能力，培养学生查找和使用设计规范、设计手册等专业资料的能力，这对综合提高学生的专业素质很有帮助[3]。

④强化学生的规范意识。建筑结构设计规范是保证结构安全性、适用性以及耐久性的重要依据和保障。作为一门实践性强的课程，教学内容涉及到多部规范，如GB500010-2010《混凝土结构设计规范》、GB5003-2011《砌体结构设计规范》等。上课过程中，要把规范的相关条文融入到教学内容之中，让学生理解和掌握强制性条文和技术术语、技术符号等，加强和引导学生树立技术规范意识，养成使用规范、遵守规范的良好习惯。

2 结论

教学改革过程是不断探索、不断完善的过程，今后，对《混凝土结构与砌体结构设计》课程坚持以学生为本，就业为导向的重基础、强应用的实践教学改革思路进行不断地探索和实践，提升课堂教学质量，实现高素质应用型人才培养目标。

参考文献：

[1]袁飞云，彭军，张新库.新建地方院校土建类专业工程实践能力培养的探索[J].价值工程，2012(05):270-272.

[2]程文瀼，王铁成.混凝土结构与砌体结构设计（第五版）[M]. 北京:中国建筑工业出版社，2012.

[3]李佰寿，金松浩，刘相秋.《混凝土结构设计》课程教学改革探讨[J].延边大学学报（自然科学版），2004，30(3):227-230.

西南大学钢筋混凝土结构与砌体结构》 第5篇

一、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？（25分）

二、在外荷载作用下，受弯构件任一截面上存在哪些内力？受弯构件有哪两种可能的破坏?破坏时主裂缝的方向如何？（25分）

三、在斜截面受剪承载力计算时，梁上哪些位置应分别进行计算?（25分）

混凝土与砌体结构实习报告 第6篇

2.了解理论与现场实际的差距以及实际操作过程中的灵活对

待，使书本知识更加深化。3.通过接触和参加实际工作，充实和扩大自己的知识面，培养综合应用的能力，为以后课程以及日后走上工作岗位打下基础。

实习地点：安康院新校区逸夫科技楼、宝业集团御公馆。实习时间：2011-5-14—2011-5-18 实习人员：刘康（09级建筑经济管理01班）实习岗位介绍：安康学院经济与管理系。实习内容：1.了解梁、柱、板的基本结构。

2.了解钢筋的基本配置情况，以及如何正确合理的去搭配钢筋。

3.学会计算梁、柱、板的大致配筋情况。

4.了解实践和理论之间的差距。

5.了解混凝土结构和砌体结构的基本构造，以及如何

配置合适的混凝土.6.了解混凝土的配置工序，以及浇筑混凝土的基本过

程。

实习单位工程概况： 1.安康学院新校区逸夫科技楼：（1）建筑面积：20478.7m2.(2)建筑面积层数：A楼地上9层，B楼地上5层（局部带负一层）。（3）建筑高度:37.950m.(4)抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.10g，抗震设防列别为丙类。（5）结构类型：框架结构。（6）基本风压：0.45kN/m2.（7）地面粗糙度类别：B类。（8）幕墙设计使用年限：25年（9）施工进度：正在进行主体工程施工。

2.宝业集团御公馆：（1）总体概况：总体工程有两期，一期工程有4栋楼，二期工程有1东楼。（2）设计层数：每栋楼有十九层。（3）结构类型：1号楼最下面7层采用框架结构，用于公共建筑—陕西信合，后几层采用框架剪力墙结构，用于住宅楼;其他各楼采用框架剪力墙结构。（4）工程用途;2号楼底为整个小区的车库，4号楼底为整个小区的消防积水和生活给水;内部设计合理,下面设计为一梯两户，每户面积约为120平米（2厅4室1橱3卫），17、18、19层为一户，设计合理.实习的具体过程：

（1）结构形式: 当今的建筑主要采用的是框架结构或者是框架剪力墙结构，砖混结构业采用但用的比较少。我们所参观的两个施工工地都采用的是框架---剪力结构。它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。这种结构是在框架结构中布 置墙，构成灵活自由不同建筑功能的要的剪力墙，有相当

一定数量的剪力的使用空间，满足求，同样又有足够大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和剪力墙结 构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。（2）构造柱: 砖混结构设计中,为了加强建筑物的空间刚度和整体性,使建筑物在地震中避免或减轻破坏,根据抗震规范,我们设置一定数量的圈梁和构造柱,来增强和提高建筑物的抗拉、抗裂性能构造柱的设置位置的规定：规范规定无论房屋的层数和地震烈度是多少，均应在外墙四角、错层部位横墙与纵墙交界处、较 大洞口两侧、大房交接处。.楼梯间四屋面的女儿墙也应度比较大的梁，如

间外墙和内横墙角最好设置。上人设置构造柱。.跨果不设置墙垛或垫块，也应有构造柱。而在框架剪力墙结构中，为了加强砌块隔墙的整体性，应在砌块隔墙的适当位置设置构造柱或圈梁，具体设置位置和砖混结构的一样。(3)施工缝、变形缝和后浇带: A)施工缝：受到施工工艺的限制，按计划中断施工而形成的接缝，被称为施工缝。混凝土结构由于分层浇筑，在本层混凝土与上一层混凝土之间形成的缝 隙，就是最常见的施工缝。所以并不是真正意义上的缝，而应该是一个面。因混凝土先后浇注形成的结合面容易出现各种隐患及质量问题，因此，不同的结构工程对 施工缝的处理都需要慎之又慎。

B)变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝:他们的作用是保证房屋在正常温度变化、基础不均匀沉降或地震时有一些自由伸缩，以防止墙体开裂，结构带是在高层建筑中来做法。其做法是每30道缝宽为800毫米到

破坏。而后浇代替变形缝的米到40米留一1000毫米的缝隙暂时不浇注混凝土。缝中钢筋可采用搭接 接头，等荷载差不多稳定时，一般是结构封顶两个月后再浇注混凝土。后浇带都是用于建筑长度大于50米的建筑。而当建筑长度小于50米时并且是框架结构，这 时为了保证建筑物的整体性和一定的刚度，就的设置单元墙来增加建筑物的整体性和刚度 C)沉降缝：为克服结构不均匀沉降而设置的缝。如上部结构各部分之间，因层数差异较大，或使用荷重相差较大；或因地基压缩性差异较大，等可能使地基 发生不均匀沉降时，都需要设缝将结构分为几部分，使其每一部分的沉降比较均匀，避免在结构中产生额外的应力，该缝就是“沉降缝”。须从基础到上部结构完全 分开.D)伸缩缝：若建筑物平面尺寸过长，因热胀冷缩的缘故，可能导致在结构中产生过大在结构一定长度位置成几部分，该缝即为 的结构体系，伸缩缝的温度应力，需设缝将建筑分温度缝。对不同间的距离不同，我国现行规范《混凝土结构设计规范》gb50010-2002对此有专门规定。伸缩缝在基础可不断开； E)抗震缝：为使建筑物较规则，以期有利于结构抗震而设置的缝，基础可不断开。现在多用3缝合一只有沉降缝能满足这个要求，所以多用沉降缝来代替其他缝来使用。(4)梁：按梁的常见支承方式可分为：简支梁、悬臂梁、一端简支另一端固定梁、两端固定梁、连续梁。梁按其在结构中的位置可分为主梁、次梁、连梁、圈梁、过梁等A)门窗过梁:门窗洞口上的横梁,支撑洞口上部砌体传来的荷载;传递荷载的窗间.常用形式:砖砌过梁,钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁.B)圈梁:砌体结构房屋中,在砌体内沿水平方向设置封闭的钢筋砼梁.在砌体结构房屋中设置圈梁可以增强房屋的整体和空间刚度,防止由于地基示均匀沉降或较大振动荷载.为了保证砌体的稳定而在砌体顶部或底凝土浇灌的构造封闭梁梁）。它采用钢筋混凝般同墙厚，在寒冷地区

部用钢筋混（非承重土其厚度一可略小于墙厚，但不宜小于墙后2/3，高度不小于120mm，常见的有180mm和240mm.在非抗震设防区，圈梁的主要作用是加强砌体结构房屋的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋的不得影响。在地震区，圈梁的主要作用有：增强纵、横墙的连结，提高房屋整体性；作为楼盖的边缘构件，提高楼盖的水平刚度；减小墙的自由长度，提高墙体的稳定性；限制墙体斜裂缝的开展和延伸，提高墙体的抗剪强度；减轻地震时地基不均匀沉降对房屋的影响。

实习的收获和体验：通过这一次认识实习，我对相关的专业知识有更进一步的了解，也学到了很多之前未曾接触的东西，受益颇丰。深地一线的参观，使够将所学理 论的与实践相结合，系巩固所学的理论知识，深化了对