单选题
某无梁楼盖结构,柱网尺寸为5.4m×5.4m,板厚160mm,h0=130mm,中柱截面尺寸为400mm×400mm,混凝土强度等级C30。
单选题
试问板能承受的受冲切承载力,下列哪一个数值最为接近?
- A.265kN
- B.287.9kN
- C.275.9kN
- D.291kN
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《混凝土规范》第6.5.1条,板能承受的受冲切承载力应按下式计算:
Fl=0.7βhftηumh0 (6-9-1)
式中βh为截面高度影响系数,因板厚为160mm<800mm,取βh=1.0;
柱宽及柱高a=400mm;
临界截面(距柱截面周边h0/2处)的周长
um=4(a+h0)-4×(400+130)=2120mm
η应按公式(6-9-2)及(6-9-3)计算,并取其较小值:
[*]
因[*],取βs=2.0。
对于中柱,αs取40。
将以上数值代入式(6-9-2)及式(6-9-3)
[*]
取η=1.0。
根据式(6-9-1),Fl=0.7×1.0×1.43×1.0×2120×130=275900N=275.9kN。
所以选项C是正确的。
单选题
若距柱边400mm处开有一个700mm×700mm的孔洞(图6-10-1),则板能承受的受冲切承载力与下列哪一个数值最为接近?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 因6h0=6×130=780mm>400mm。根据《混凝土规范》第6.5.2条,可按图6-10-1进行受冲切承受力计算,确定临界周长Um时应扣除长度AB:
[*]
[*]
Um=4×(400+130)-309=2120-309=1811mm
F1=0.7×1.0×1.43×1.0×1811×130=235665N≈235.7kN
因此,B是正确答案。
[点评] (1)关于集中反力作用面积影响系数η1的取值问题,表示当柱截面的高宽比越大,冲切力越往截面二侧集中的不利影响。欧洲规范(Eurocode2)亦有类似的考虑(图6-10-2)。但其临界截面的周长取圆弧状。
[*]
[*]
d即是我国规范中的0。
(2)《混凝土规范》第6.5.2条规时的冲切破坏临界截面周长定,当邻近孔洞时,临界截面周长要减小,欧洲规范亦有相同的规定。
单选题
某承受集中荷载的独立混凝土箱形截面梁,其支座截面由集中荷载产生的剪力值占总剪力值的75%以上,该截面的剪力计算值V=400kN,剪跨比λ=3.5,梁的截面尺寸如图6-11-1所示,混凝土强度等级为C30,试问按计算支座截面腹板内所需箍筋直径(包括钢材级别)及间距与下列何项最接近?
提示a
s=

=35mm,f
c=14.3N/mm
2,f
1=14.3N/mm
2。

A.2

10 @100 B.2

10 @150
C.2

10@200 D.2
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 箱形截面构件由于截面形状的特殊性,不同于一般的矩形、T形、I形截面构件,其抗剪计算应按《混凝土规范》第6.4.10条及6.4.1条计算。
首先应检查其截面尺寸是否符合6.4.1条的要求,由于hw/tw=600/100=6,应采用式(6.4.1-2)的条件:[*]=2.61N/mm2<0.2βcfc=0.2×1×14.3=2.86N/mm2符合要求。
其次,计算所需沿梁单位长度同一截面内箍筋各肢的全部截面面积Asr(假定采用HRB335级钢),按规范式(6.4.10-3),其中βt按规范式(6.4.8-5)计算,但由于T=0,因此取βt=0.5。
[*]
而A项Asv/s=2×78.5/100=1.564mm>1.01mm(不正确)
B项Asv/s=2×78.5/150=1.047mm与1.01mm(最接近)
C项Asv/s=2×78.5/200=0.785mm<1.01mm(不正确)
D项Asv/s=2×113/250=0.904mm<1.01mm(不正确)
[点评] (1)《混凝土规范》第6.4.10条的条文说明指出公式(6.4.10-1)~公式(6.4.10-3)经与箱形截面试件的试验结果比较,证明所提供的方法相当稳妥。该方法的特点是,在受剪承载力计算时,对混凝土贡献的承载力按全截面计算,不按空心截面计算。因此公式(6.4.10-1)及公式(6.4.10-3)中的截面宽度取6而不取2tw,此特点必须引起注意,否则将引起计算错误。此外还应注意公式(6.4.1-1)或公式(6.4.1-2)中的b应取2tw,与公式(6.4.10-1)及公式(6.4.10-3)不相同。
(2)箱形截面独立梁承受集中荷载产生的剪力,其受剪承载力计算时,并不区分集中荷载产生的剪力值占总剪力值的比重,均按公式(6.4.10-3)计算,这也是与矩形、I形、T形截面的独立梁承受集中荷载的受剪承载力不相同处,也必须引起注意。
单选题
某承受剪力和扭矩的独立箱形截面混 箍j凝土梁,其截面尺寸如图6-11-1所示,混凝土强度等级为C30,箍筋采用双肢HRB335级钢筋。支座截面由集中荷载和其他荷载产生的剪力设计值V=300kN(λ=1.5),扭矩设计值T=10kN·m,试问由受剪扭承载力计算所需的箍筋直径及间距与下列何值最接近?
提示:

A.2

10@100 B.2

10@150 C.2

10@200 D.2
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)箱形截面受剪扭构件的截面尺寸应符合《混凝土规范》公式(6.4.1-2)的要求。因hw/tw=6,则[*]
今V=300kN,T=10kN.m,b=2tw=2×100=200mm,h0=800-35=765mm,Wt=[*]×(3×800-500)-[*]×(3×600 -300)=56.6×106mm3代入上式:[*]符合要求。
(2)检查是否符合简化计算条件,按《混凝土规范》第6.4.11条第1款规定V≤0.35ftbh0或V≤0.875ftbh0/(λ+1)时方可按纯扭构件的受扭承载力计算忽略剪力的影响。
今V=300×103N>0.875×1.43×500×765/(1.5+1)=191×103N(不符合简化计算条件)。
《混凝凝土规范》第6.4.11条第2款规定T≤0.175αhftWt时可仅按斜截面受剪承载力计算忽略扭矩的影响。
今T=10×106N·mm>0.175×0.5×1.43×56.6×106=7.08×106N·mm(不符合简化计算条件)。(注:αh=2.5tw/bh=2.5×100/500=0.5。)
(3)求按受剪所需的箍筋Asv/s:
按《混凝土规范》公式(6.4.10-3)计算:
[*]
代入得Asv/s=[300×103-(1.5-0.711)×[*]×1.43×500×765]/(300×765)=负值,则按构造配筋。
(4)求按受扭所需的单肢箍筋Ast1/s:
按《混凝土规范》公式(6.4.10-2)计算:
[*]
今Acor=(500-50)×2+(800-50)×2=900+1500=2400mm,[*]代入得Ast1/s=[10×106-0.35×0.5×0.711×1.43×56.6×106]/([*]×300×2400)=负值,则按构造配筋。
(5)由以上计算可知按受剪或受扭承载力计算所需箍筋均为构造配筋,《混凝土规范》第9.2.10规定弯剪扭构件中箍筋的配筋率ρsv-Asv/(bs)不应小于0.28ft/fyv,今0.28ft/fyv=0.28×1.43/300=1.335×10-3,Asv/s=1.335×10-3×500=0.675mm,而A项2[*]10@100,Asv/s=1.57mm>0.675mm(不接近);B项2[*]10@150,Asv/s=1.04mm(不接近);而C项2[*]10@200,Asv/s=0.785mm(最接近0.675mm);D项2[*]12@250,Asv/s=0.904mm>0.675mm(不接近)。
[点评] 箱形截面弯剪扭构件的箍筋计算一般应遵循以下步骤:(1)按《混凝土规范》公式(6.4.1-1)或公式(6.4.1-2)验算截面尺寸;(2)按《混凝土规范》第6.4.11条验算是否符合简化计算条件;(3)按《混凝土规范》第6.4.10条计算所需的箍筋。
单选题
某承受弯矩、剪力、扭矩的箱形截面混凝土结构独立固支梁,梁的截面尺寸如图6-11-1所示,混凝土强度等级为C30,纵向钢筋及箍筋均为HRB400级,支座截面的弯矩设计值M=300kN·m,剪力设计值V=420kN(λ=2,集中荷载产生的剪力占总剪力值的75%以上),扭矩设计值T=5.8kN·m,混凝土强度等级C35,箍筋及纵筋采用HRB400级,试问所需箍筋直径及间距与下列何组数值最接近?
提示

A.2

10@250 B.2

10@200 C.2

10@150 D.2
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)验算截面限制条件
按《混凝土规范》公式(6.4.1-2),由于[*]
今V=420kN,T=5.8kN·m,b=2tw=2×100=200mm,h0=765mm。
[*]
代入得:
[*]
(2)确定计算方法。
根据《混凝土规范》第6.4.12条第2款
T=5.8kN·m<0.175αhftWt=0.175×2.5×100×1.57×56.6×106/500=7.78kN·m
因此可仅按受弯构件的受剪承载力进行受剪箍筋计算。
(3)按受弯构件的受剪承载力确定受剪所需单位长度(沿跨度方向)箍筋数量。
由于集中荷载在支座截面产生的剪力占总剪力值的75%以上,当采用《混凝土规范》公式(6.3.4-2)计算时。其中αsv≈1.75/(λ+1)。
今λ=2,fc=1.57N/mm2,b=500mm,h0=765mm,fyv=360N/mm2,V=420kN,代入式(6.3.4-2)得:
[*]
(4)所需箍筋应按弯剪扭构件的构造配筋率ρsv=Asv/(bs)≥0.28ft/fyv配置,即Asv/s≥0.28×1.57×500/360=0.610mm,此值与A项最接近,其余B、C、D各项均不正确。
A项:2[*]10@250,Asv/s=0.628mm(与0.610mm最接近)
B项:2[*]10@200,Asv/s=0.785mm(与0.610mm相差较大)
C项:2[*]10@150,Asv/s=1.05mm(与0.610mm相差较大)
D项:2[*]10 @100,Asv/s=1.57mm(与0.610mm相差较大)
[点评] (1)当弯、剪、扭箱形截面混凝土构件的扭矩T≤0.175αhftWt时按《混凝土规范》第6.4.11条第2款规定:可仅按受弯构件的正截面受弯承载力和斜截面承载力分别进行计算。当构件承受集中荷载时对斜截面承载力计算应注意①采用受弯构件的受剪承载力公式(6.4.10-3),但其中βt取等于1;②上述公式不考虑集中荷载产生的剪力是否与总剪力的75%以上。
(2)当弯剪扭构件的箍筋经计算,若受剪、受扭均为按构造配箍时,应按弯剪扭构件的箍筋构造配筋率ρsv≥0.28ft/fyv(ρsv=Asv/(bs))配置。
(3)当弯剪扭构件的箍筋若按受剪承载力计算,其数量不属于构造配箍(即按计算当间距为s时,需要配置的箍筋[*]大于0.24ftbs/fyv),而按受扭承载力计算其数量属于构造配箍,此时应配置的箍筋当间距为s时,数量[*]
单选题
某考虑地震作用组合的受拉预埋件,拉力设计值N
E=400kN,采用HRB400级钢筋为直锚钢筋,该预埋件位于混凝土构件的地震作用下不可能出现塑性铰区域,试问所需实配的锚筋截面面积(mm
2)及锚板最小构造所需厚度(mm)与下列何项数值最接近?
提示:直锚筋为8根、每排2根α
b取0.7。
- A.3041mm2,14mm
- B.4000mm2,10mm
- C.2400mm2,9mm
- D.5000mm2,12mm
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《混凝土规范》第11.1.9条,考虑地震作用组合预埋件直锚钢筋截面面积按第9.7节的规定计算。对受拉预埋件所需直锚筋截面面积计算值按下式计算:
[*] (6-14-1)
今NE=400000N,fy=300N/mm2(注意fy大于300N/mm2取300N/mm2),αb=0.7(四排锚筋),代入上式得:
As=400000/(0.8×0.7×300)=2380mm2
按第11.1.9条实配直锚筋面积应比计算所需增大25%,[*]=1.25As=1.25×2380=2976mm2与8[*]22[*]=3041mm2最接近。
相应锚板最小构造所需厚度t=(αb-0.6)d/0.25=(0.7-0.6)22/0.25=8.8mm但不符合锚板宜大于锚筋直径0.6倍的构造要求,所以tmin=22×0.6=13.2mm与14mm最接近。因此A项正确。其余各项均不正确。
[点评] (1)《混凝土规范》第11.1.9条关于考虑地震作用组合的直锚筋预埋件的有关规定,包括以下重要内容:
①设计方法与考虑非地震作用组合的预埋件相同,即取γRE=1;
②实配直锚筋截面面积应比计算值增大25%,以体现抗震设计的要求;
③相应调整锚板厚度使其符合受力计算和构造要求;
④锚筋的锚固长度按非抗震设计的规定并增加10%采用。但规范此项要求似不够合理,似应采用laE。
(2)在实际工程中有时由于使用要求需在结构塑性铰区设置预埋件,此时设计人员应了解按不考虑地震作用组合预埋件的设计方法来设计考虑地震作用组合预埋件不够恰当,会存在安全隐患(因为塑性铰区内的锚筋的锚固力在地震作用下会显著降低甚至丧失,改变了锚板及锚筋的受力性能)。因此对处于塑性铰区域内的预埋件在设计时必须采取专门保证安全的措施。
单选题
某无梁楼盖的中间层板柱节点,由柱传递至节点的单向不平衡弯矩设计值M
unb,c=7.5kN·m相应的传至节点的集中反力设计值F
l=400kN,板柱节点的尺寸如图6-15-1所示,试问考虑不平衡弯矩影响作用在板柱节点处的等效集中反力值F
l,eq与下列何项数值最接近?
提示:不平衡弯矩作用平面与柱截面轴线z重合,楼板h
0=175mm。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 板柱节点计算用等效集中反力设计值应按《混凝土规范》附录F确定。对中柱节点本题不平衡弯矩情况应按公式(6-15-1)计算:
[*] (6-15-1)
其中: [*] (6-15-2)
今hc=500mm,b0=400mm,h0=175mm,则
um=[(500+175)+(400+175)]×2=2500mm
以上代入公式(6-15-2)得:
[*]
Munb=Fleg+Munb,c (6-15-3)
今Munb,c=7.5×106N·mm,Fl=400000N,eg=0,代入公式(6-15-3)得Munh=7.5×106N·mm。
[*] (6-15-4)
今at=675mm,am=575mm,代入公式(6-15-4)得:
[*]
将α0、Munb、Ic、um、h0及acD=400mm代入公式(6-15-1)得:
Fl,eq=400000+0.4226×7.5×106×400×2500×175/(3.189×1010)=400000+17393=417393N≈417.4kN
与A项最接近。其余B、C、D三项均与计算所得Fl,eq不接近。
[点评] 板柱节点是板柱结构中最重要的部位,当其遭受破坏时将可能导致结构整体坍塌,因此节点的抗冲切承载力计算十分重要。特别是节点传递柱的不平衡弯矩时的计算方法对结构工程师来说应认真学习和掌握。
单选题
现行国家标准《起重机设计规范》GB/T
3811(以下简称为《起重机规范》)将吊车工作级别划分为A1~A8级。在一般情况下,吊车的工作级别与《钢结构规范》中的吊车工作制等级有对应关系,下列哪一组对应关系是正确的?
- A.《钢结构规范》中的轻级工作制相当于《起重机规范》中的A1、A2级
- B.《钢结构规范》中的中级工作制相当于《起重机规范》中的A3、A4级
- C.《钢结构规范》中的重级工作制相当于《起重机规范》中的A5、A7级
- D.《钢结构规范》中的特重级工作制相当于《起重机规范》中的A8级
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 《钢结构规范》的吊车工作制等级与《荷载规范》的吊车工作级别的对应关系如表6-16-1所示。
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系 表6-16-1 |
工作制等级 |
轻级 |
中级 |
中级 |
特重级 |
工作级别 |
A1~A3 |
A4,A5 |
A6,A7 |
A8 | |
由此可见,本题中除D组的对应关系完全正确,是本题的正确答案外,A、B、C各组的对应关系不完全正确,不是本题的正确答案。
[点评] 现行国家标准《起重机规范》参照国际标准《起重机设备分级》(IS0 4301-1980)的原则,重新划分了我国起重机的工作级别。在划分吊车的工作级别时,《起重机规范》不仅考虑吊车工作的繁重程度,同时还区分吊车的利用等级(设计寿命期内的工作循环次数)和载荷谱系数(荷载大小)两种因素。《起重机规范》按照吊车在使用期内要求的总工作循环次数分成10个利用等级,又按照吊车荷载达到其额定值的频繁程度分成4个荷载状态(轻、中、重、特重)。根据要求的利用等级和载荷状态,确定吊车的工作级别,共分为8个工作级别(A1~A8级)作为吊车设计的依据。
为便于计算,《钢结构规范》所指的工作制等级与现行国家标准《荷载规范》中的载荷状态相同,即轻级工作制(轻级载荷状态)吊车相当于A1~A3级,中级工作制相当于A4、A5级,重级工作制相当于A6~A8级,其中的A8级为特重级。这样区分在一般情况下是可以的,但并没有全面反映工作制的含义,因为吊车工作制与其利用等级的关系很大。因此,在按工艺专业提供的吊车工作级别来确定吊车工作制时,尚应根据吊车的具体操作情况及实践经验来考虑,必要时可作适当调整。例如,轧钢车间主电室的吊车是检修吊车,过去一直按轻级工作制设计,按载荷状态很可能用A4级吊车,便属于中级工作制。若按中级工作制来设计吊车梁和厂房结构,显然不够合理,此时仍宜将其定义为轻级工作制吊车,同时对吊车荷载的有关计算系数亦应按A1~A3级吊车来考虑。
单选题
钢框架结构梁与柱刚性连接节点处,在梁上下翼缘对应位置,柱腹板应设置横向加劲肋;柱腹板横向加劲肋的设置要求中,下列哪一条是不正确的?
- A.横向加劲肋应能传递梁翼缘传来的集中力,其厚度应为梁翼缘厚度的0.5~0.8倍
- B.横向加劲肋的宽度应符合传力、构造和板件宽厚比限值的要求
- C.横向加劲肋的中心线应与梁翼缘中心线对准,并用焊透的T形对接焊缝与柱翼缘连接
- D.当梁与H形或工字形截面柱的腹板垂直相连形成刚接时,横向加劲肋与柱腹板的连接也宜采用焊透对接焊缝
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《钢结构规范》第7.4.3条第1款和第2款的规定,选项B、C、D符合规范的要求,故不是本题要求的正确答案。选项A中横向加劲肋的厚度为梁翼缘厚度的0.5~0.8倍,不符合规范的横向加劲肋的厚度“应为梁翼缘厚度的0.5~1.0倍”的要求,所以选项A是本题的正确答案。
[点评] 《抗震规范》第8.3.4条规定,抗震设计的房屋钢结构,梁与柱刚性连接时,柱腹板在梁翼缘对应位置处应设置横向加劲肋,且加劲肋的厚度不应小于梁翼缘厚度。
地震震害表明,梁翼缘对应位置设置的腹板横向加劲肋,《抗震规范》规定其厚度与梁翼缘等厚是十分必要的,有助于地震作用的传递,并保证节点处柱具有必要的整体性和刚度。6度抗震设计时,加劲肋的厚度可适当减小,但应通过计算确定,且不得小于梁翼缘厚度的一半。
单选题
为了保证两个槽钢组成的工字形截面压杆共同工作,应在槽钢腹板间设置填板,下列哪一种设置方法是正确的?
- A.填板间距不应超过40i,i为一个槽钢对与填板平行的形心轴1-1的回转半径,且两个侧向支承点间填板数不得少于2个
- B.填板间距不应超过80i,i为一个槽钢对与填板平行的形心轴1-1的回转半径,且两个侧向支承点间填板数不得少于2个
- C.填板间距不应超过40i,i为两个槽钢对y轴的回转半径,且两个侧向支承点间填板数不得少于2个
- D.填板间距不应超过80i,i为两个槽钢对x轴的回转半径,且两个侧向支承点间填板数不得少于2个
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《钢结构规范》第5.1.5条的规定,正确的答案是A,B、C、D均不是正确的答案。
[点评] 用填板连接的双槽钢或双角钢构件,实际上是缀板式组合构件的一种极端情况。填板间距的规定,对受拉构件是为了保证两个槽钢或两个角钢共同工作、均匀受力;对受压构件则是为了保证一个槽钢或一个角钢的稳定性。由于此种构件两分肢的距离很小,填板的刚度很大,根据我国多年的使用经验,当满足《钢结构规范》第5.1.5条要求时,此种构件可按实腹构件进行计算,不必对虚轴采用换算长细比。
当然,在采用此种构件时,应采用焊缝将填板与肢件相连,填板不应用普通螺栓与肢件相连。
[*]
还应当注意的是:
(1)当用填板连接双角钢组成T字形截面构件时(图6-18-1a),i为一个角钢对与填板平行的形心轴1-1的回转半径。
(2)当用填板连接双角钢组成十字形截面构件时(图6-18-1c),i为一个角钢的最小回转半径。
(3)用填板连接的双角钢或双槽钢受拉构件,两个侧向支承点间的填板数不必遵守不得少于2个的规定。
单选题
直角焊缝的强度计算,下列哪一条规定是正确的?
A.在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下,正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向)应按下式计算:

(6-19-1)
B.在通过焊缝形心的拉力,压力或剪力作用下,侧面角焊缝(作用力平行于焊缝长度方向)应按下式计算:

(6-19-2)
C.在各种综合力作用下,σ
f和τ
f共同作用处的焊缝,应按下式计算:

(6-19-3)
D.在各种综合力作用下,σ
f和τ
f共同作用处的焊缝,应按下式计算:
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 选项A是正面角焊缝,根据试验,其强度高,所以公式(6-19-1)右侧的角焊缝强度设计值[*]应乘以正面角焊缝的强度设计值增大系数βf,但公式(6-19-1)未乘βf,故选项A不是本题的正确答案;选项B是侧面角焊缝,根据试验,其强度低,公式(6-19-2)右侧的.[*]不应乘βf,但公式(6-19-2)乘了βf,故选项B也不是本题的正确答案。选项C和D中,σf为按焊缝有效截面(helw)计算的垂直于焊缝长度方向的应力,即正面角焊缝应力,所以,在各种力综合作用下,σf和τf共同作用处的强度计算公式中,应将σf除以βf,故公式(6-19-4)是正确的强度计算公式,因而选项C不正确,选项D正确。故本题的正确答案是D。
[点评] 角焊缝两焊脚边夹角为直角的称为直角角焊缝(图6-19-1),两焊脚边夹角为锐角或钝角的称为斜角角焊缝,角焊缝按照它与外力方向的不同可分为侧面焊缝,正面焊缝、斜焊缝以及由它们组合而成的围焊缝。
[*]
由于角焊缝的应力状态极为复杂,因而建立角焊缝的计算公式时要靠试验分析。国内外大量的试验结果证明,角焊缝的强度和外力的方向有直接关系,其中侧面焊缝的塑性较好,但强度最低,正面角焊缝的强度最高,斜焊缝的强度介于二者之间。国内对直角角焊缝的大批试验结果表明:正面角焊缝的破坏强度是侧面角焊缝的1.35~1.55倍。
根据试验结果,通过加权回归分析和偏于安全方面的修正和简化,得到现行国家标准《钢结构规范》第7.1.3条所规定的直角角焊缝的强度计算公式。
单选题
在普通螺栓连接计算中,下列哪一条规定是正确的?
A.在普通螺栓受剪连接中,每个普通螺栓的承载力设计值应取其受剪和承压承载力设计值的较小者
B.普通螺栓受剪承载力设计值应按下式计算:

C.普通螺栓承压承载力设计值应按下式计算:

D.在普通螺栓杆轴方向受拉的连接中,每个普通螺栓的承载力设计值应按下式计算:
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 普通螺栓的受剪连接中,一个螺栓的承载力设计值应取螺栓抗剪和承压(挤压)承载力设计值的较小者,故答案A是正确答案。
答案B和C的计算公式中,每个螺栓的受剪承载力和承压承载力设计值,根据《钢结构规范》第7.2.1条的规定,应按螺栓杆直径d计算,不应按螺栓在螺纹处的有效直径de来计算,故答案B和C是不正确的答案。
答案D的计算公式中,每个螺栓的抗拉承载力设计值应按螺栓螺纹处的有效直径de来计算,不应按螺栓杆直径d计算,故答案D也是不正确的答案。
[点评] 根据普通螺栓的传力方式,普通螺栓连接可分为三种类型,即靠螺栓杆受剪和孔壁承压传力的受剪螺栓连接、靠沿螺栓杆轴方向受拉传力的受拉螺栓连接和同时兼有上述两种传力方式的拉剪螺栓连接。
普通C级螺栓连接受剪性能较差,只能用于剪力较小的承受静荷载或间接承受动荷载结构中的次要连接(如次梁与主梁的铰接连接,屋面支撑的连接,檩条与屋架的连接等)及临时固定构件的安装连接等。
[*]
受剪连接是普通螺栓最常见的连接,达到极限荷载时,可能有四种破坏形式:
(1)螺栓轴被剪断(图6-20-1a);
(2)孔壁被挤压破坏(图6-20-1b);
(3)板件端部冲剪破坏(图6-20-1c);
(4)板在净截面处拉断(图6-20-1d)。
第(3)种破坏形式通常由螺栓端距l1来保证(《钢结构规范》规定l1≥2d0,d0为螺栓孔直径),第(4)种破坏形式属于构件的强度计算,不属于连接计算。因此,普通螺栓的受剪连接计算时只考虑第(1)种和第(2)种破坏形式。
单选题
抗震设计的钢结构房屋,在地震作用下的阻尼比,下列哪一项规定是正确的?
- A.高度不大于50m的多层和高层钢结构房屋,在多遇地震作用下的阻尼比可采用0.035
- B.高度大于50m的多层和高层钢结构房屋,在多遇地震作用下的阻尼比可采用0.02
- C.单层钢结构厂房在多遇地震作用下的阻尼比可采用0.035
- D.在罕遇地震作用下进行弹塑性分析时,多层和高层钢结构房屋的阻尼比可采用0.05
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《抗震规范》第8.2.2条的规定,多层和高层钢框架结构在多遇地震作用下的阻尼比,对高度不大于50m的钢结构可采用0.04,对高度大于50m且小于200m的钢结构可采用0.03;在罕遇地震作用下进行弹塑性分析时,阻尼比可采用0.05。因此,选项D是正确的答案,选项A、B均不是正确的答案。
根据《抗震规范》第9.2.5条的条文说明,单层钢结构厂房的阻尼比可采用0.045~0.05,因此,选项C也不是本题的正确答案。
[点评] 不同的结构或不同的结构类型,其阻尼比ξ不同。根据理论分析和实际地震记录计算地震影响系数的统计结果表明,不同阻尼比的地震影响系数是有差别的,随着阻尼比减小,地震影响系数增大,而其增大的幅度则随周期的增大而减小。《抗震规范》第5.1.5条规定,当建筑结构的阻尼比不等于0.05时,其水平地震作用系数曲线仍按图6-21-1确定,但地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定:
(1)曲线下降段的衰减指数应按下式确定:
[*]
(2)直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定:
[*]
(3)阻尼调整系数应按下式确定:
[*]
当计算得的η
1小于0时取0,η
2小于0.55时应取0.55。
不同阻尼比的γ、η
1和η
2如表6-21-1所示。
[*]
{{B}}不同阻尼比的阻尼调整系数和形状参数{{/B}} 表6-21-1
|
ξ |
η2 |
γ |
η1 |
0.01 0.02 0.03 0.035 0.04 0.05 0.10 0.20 0.30 |
1.417 1.268 1.156 1.110 1.069 1.00 0.792 0.625 0.554 |
1.011 0.971 0.941 0.929 0.919 0.90 0.844 0.80 0.781 |
0.0293 0.0265 0.0240 0.0219 0.0229 0.020 0.0131 0.0056 0.0016 |
|
单选题
钢框架一偏心支撑结构的抗震构造措施,下列哪一条是不正确的?
A.偏心支撑框架支撑杆件的长细比不应大于
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 为了充分发挥支撑杆件的承载力,保证支撑杆件在失去强度前不致发生局部失稳和整体失稳,应控制支撑杆件的长细比。根据《抗震规范》第8.5.2条的规定,偏心支撑框架的支撑杆件的长细比不应大于[*],故选项A不是本题的正确答案。
偏心支撑框架的消能梁段应具有良好的延性和消能能力,所以《抗震规范》第8.5.1条规定,消能梁段的钢材应采用Q23s级或Q345级钢材,即要求钢材的屈服强度不应大于345MPa,故选项C不是本题的正确答案。
为了保证消能梁段和支撑的稳定性,也为了承受平面外扭矩,根据《抗震规范》第8.5.5条的规定,消能梁段两端上下翼缘应设置侧向支撑,故选项D也不是本题的正确答案。
消能梁段及与消能梁段同一跨内的非消能梁段,其翼缘的外伸部分的宽厚比不应大于[*],而不是8,选项B不符合《抗震规范》第8.5.1条表8.5.1的规定,故选项B是本题的正确答案。
[点评] 消能梁段侧向支撑连接构造做法,可参见国家标准图集01 (04)SG 519第45页。
单选题
单跨厂房内设有1台电动桥式吊车,起重量为Q=10t,工作级别A
5,吊车在轨道一侧有2个轮子均为刹车轮,最大轮压标准值P
k,max=120kN,问沿一侧轨道方向的吊车纵向水平荷载标准值与下列何项最接近?
- A.12kN
- B.24kN
- C.14kN
- D.15kN
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 根据《荷载规范》第5.1.2条第1款的规定,作用在一边轨道上的吊车纵向水平荷载标准值[*]可计算如下:
[*]
[点评] 根据《荷载规范》第5.1.2条第1款的规定,吊车纵向水平荷载标准值,应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%采用;该项荷载的作用点位于车轮与轨道的接触点,其方向与轨道方向一致。因该吊车每侧有两个刹车轮,且其最大轮压标准值为Pk,max=120kN,由此可算得本台吊车作用在一边轨道上的吊车纵向荷载标准值为24kN,故选项B为正确答案。
单选题
吊车梁跨度6m,无制动结构,支承于钢柱牛腿上,采用平板支座,设有两台起重量Q=16t/3.2t中级工作制(A5)软钩吊车。吊车规格如下:吊车跨度l
k=31.5m,吊车宽度B=6390mm,轮距BQ=5000m,小车重g=6.326t,吊车总重G=41.0t,最大轮压标准值P
max=22.3t,吊车轮距及宽度见图6-24-1。按吊车梁挠度计算近似公式
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据《钢结构规范》附录A表A.1.1受弯构件挠度容许值中的规定,吊车梁和吊车桁架应按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度。因一台吊车的轮距为5m,所以,一台吊车产生的吊车梁最大弯矩只能由一个吊车最大轮压作用于跨中时求得:
[*]
然后,可按吊车梁的挠度计算近似公式计算挠度如下:
[*]
由此,可求得[*],因其小于表A.1.1项次1(3)中级工作制桥式吊车的吊车梁挠度容许值[VT]=l/1000,故该吊车梁的挠度计算值满足要求。
[点评] 根据《钢结构规范》附录A表A.1.1中受弯构件挠度容许值项次1的规定.吊车梁和吊车桁架(按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度),对于项次1 (3)中级工作制(A5),其吊车梁的挠度容许值为[VT]=l/1000。
按一台吊车计算吊车梁的最大弯矩Mmax,是把一个吊车最大轮压(标准值)放在吊车梁的跨中,并考虑吊车梁自重等(标准值)影响而求得的,计算式中的风即为考虑吊车梁自重等影响的系数1.03,此值取自中国建筑工业出版社出版的《钢结构设计手册》(上册)(第三版)第316页的表8-2。
单选题
某冶炼车间转炉检修工作平台,由检修材料产生的活荷载标准值为20kN/m
2,平台自重标准值为4kN/m
2,问计算平台柱时,以上均布荷载设计值(kN/m
2)为与下列何项最接近?
- A.24.3
- B.25.8
- C.30.7
- D.32.5
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 按《荷载规范》第3.2.5条,由可变荷载效应控制的组合.其自重分项系数取1.2,活载分项系数取1.3。根据《钢结构规范》第3.2.4条,计算平台柱时应将荷载乘以折减系数0.75。由此,平台柱的均布荷载设计值可计算如下:
q=1.2×4+0.75×1.3×20=24.3kN/m2
[点评] 由于平台活载20kN/m2远大于自重4kN/m2,故可判定其为由可变荷载效应控制的组合,从而根据《荷载规范》第3.2.5条可选定自重分项系数1.2和活荷载分项系数1.3。
根据《钢结构规范》第3.2.4条规定,计算冶炼车间或其他类似车间的工作平台结构的柱时,其荷载应乘以折减系数0.75。
单选题
托架下弦杆轴心拉力设计值N=616.SkN,托架用Q235-B钢,手工焊接用E4303焊条,下弦杆由两等边角钢∟110×7组成。下弦杆端部与节点板采用双面侧焊连接,焊脚尺寸h
f=8mm。试确定角钢肢背处角焊缝的实际长度与下列何项接近?
- A.260mm
- B.185mm
- C.360mm
- D.401mm
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 等边角钢与节点板连接采用双面侧焊缝,杆件的轴心拉力作用在杆件截面的重心线上,等边角钢背处的焊缝承担轴心拉力的70%。由《钢结构规范》表3.4.1-3查得角焊缝抗剪强度设计值[*],角钢肢背处角焊缝计算长度计算如下:
[*]
由此,可得角焊缝实际长度为:
[*]
[点评] 角钢肢背处角焊缝计算长度计算式中,分子中的0.7是表示角钢肢背焊缝承担70%的轴心拉力,分母中的2是表示由两条肢背焊缝共同承受70%的轴心拉力。
单选题
某车间操作平台,梁跨9m,柱距5m,柱高6m,柱顶与横梁铰接,柱底与基础刚接,如图6-27-1所示。沿各列柱间有纵向十字形交叉支撑,在框架平面外柱顶及柱底均视为铰接,平台面密布铺板与梁牢固相连,能阻止梁受压翼缘的侧向位移。平台结构采用Q235-B钢材,焊接用E4303焊条,柱为工字形焊接组合截面,钢板为焰切边,其尺寸及截面特性如表6-27-1所示。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 按压弯构件强度计算:
按《钢结构规范》式(5.2.1)
[*]
由规范表5.2.1查得γx=1.05,由表3.4.1-1查得f=205N/mm2,将有关数据代入规范式(5.2.1)中,可得:
[*]
弯矩作用平面内稳定性计算:
按规范表D-2,K1=0,K2=10,查得μ=2.03
[*],截面分类属b类
由规范表C-2查得φx=0.745,由规范第5.2.2条1.2)因分析内力来考虑二阶效应的无支撑纯框架柱βmx=1.0。
[*]
按规范式(5.2.2-1):
[*]
弯矩作用平面外稳定性计算:
[*],b类截面,由规范表C-2查得φy=0.576。
按规范式(5.2.2-3):
[*]
由规范第5.2.2条第2款,η=1.0,βtx=0.65+[*]=0.65,φb按规范附录B的B.5节确定:
因[*],双轴对称工字形截面的[*]1=0.857,将上述数据代入规范式(5.2.2-3)可得:
[*]
[点评] 该框架为无支撑纯框架,故应采用规范表D-2有侧移框架柱的计算长度系数μ,其中K1按规范表D-2注2:当横梁与柱铰接时,取横梁线刚度为零,故取K1=0;由规范表D2注3知:当柱与基础刚接时,取K2=10,由此根据K1、K2值由规范表D-2查得μ=2.03;平面内稳定性计算式(5.2.2-1)中的βmx,根据规范第5.2.2条1.2)确定,因分析内力来考虑二阶效应的无支撑框架,故取βmx=1.0。
计算弯矩作用平面外的稳定性公式(5.2.2-3)中,7为截面影响系数,由规范第5.2.2条2知,对闭口截面外的其他截面取η=1.0;βtx为等效弯矩系数,βtx=0.65+0.35[*],因柱顶铰接M2=0,故取βtx=0.65。
单选题
框架柱顶梁柱节点采用托板支座与柱连接(托板刨平顶紧),梁的支座端板用C级普通螺栓(4.6级)与局部加厚的柱翼缘板相连形成梁柱刚性节点。其螺栓布置如图6-28-1所示。
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 根据力学平衡原理可知,连接顶部最外排的螺栓所承受的拉力最大,可按下式计算(参见《钢结构设计手册》表4-14式(4-47)):
[*]
由《钢结构规范》表3.4.1-4查得4.6级的C级普通螺栓的[*]=170N/mm2,可计算出所需螺栓有效面积Ae=N/[*]=72170/170=424.5mm2,由《钢结构设计手册》表4-9中查得M27的Ae=459mm2>424.5mm2。故应选用M27螺栓。
[点评] 根据提示,假定螺栓连接的中和轴位于底排螺栓中心线上,即可由各螺栓的轴拉力对中和轴产生的抵抗力矩与节点弯矩的平衡而求得最外排螺栓受最大拉力N的计算式;再根据算得的螺栓最大拉力N和由规范表3.4.1-4查得的[*],可算得单个螺栓所需的有效截面积Ae;最后可由《钢结构设计手册》的表4-9选定螺栓M27,使其有效截面积Ae大于计算所需的Ae即可。
注:普通螺栓的有效直径de可由《钢结构设计手册》表4-9中查得。
单选题
某直接承受动力荷载重复作用的受拉钢构件及其连接,采用Q235-C钢材,在其设计使用年限50年内,其应变化的循环次数n=5×10
4,当进行疲劳计算时,若构件及其连接类别为1类,则其容许应力幅(△σ(N/mm
2)与下列何项最接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 按《钢结构规范》式(6.2.1-2)计算,先按表6.2.1查出参数C、β:
当构件和连接为1类时,查得C=1940×1012,β=4代入式(6.2.1-2)算得:
[*]
[点评] 计算所得常幅疲劳的容许应力幅[△σ]=444N/mm2,其远高于钢材强度设计值,这就表明,当应力循环次数为5×104次时,虽要求进行疲劳计算,但计算结果实际不起控制作用。
单选题
下列关于与木结构屋盖有关的说法中,何项不正确?
A.对于采用方木下弦木桁架,其跨度不应超过12m
B.为减少屋架的可见挠度,木桁架应有约
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)根据《木结构设计规范》第7.3.3条规定:桁架制作应按其跨度的1/200起拱,故选项B的叙述有误。
(2)《木结构设计规范》第7.1.1条第1款规定,当采用木下弦,对于方木,跨度不应大于12m,且应采取有效防止裂缝危害的措施。选项A正确。
(3)第7.2.4条第3款规定,抗震烈度为8、9度的地区,支撑在山墙上的檩条,其搁置长度不应小于120mm,节点处檩条应与山墙卧梁用螺栓锚固。选项C正确。
(4)第7.3.8条第2款规定,抗震烈度为8、9度的地区,屋架端部必须用不小于Φ20的锚栓与墙、柱锚固。选项D正确。
[点评] 结构工程师应熟悉木结构构件有关抗震构造措施的规定。