某标准设防类大跨建筑,如题3~9图所示,采用框架—支撑抗侧力体系,屋面为普通的上人屋面(不兼作其他用途),采用现浇钢筋混凝土梁板结构,结构找坡。假定,WL1(1)为钢筋混凝土简支梁,其支座截面350mm×1200mm,跨中截面350mm×1500mm,结构设计使用年限50年,构件安全等级为二级,环境类别为一类,所在地年平均相对湿度为40%,混凝土强度等级为C30,梁纵向钢筋为HRB500,梁箍筋和板钢筋为HRB400。
关于该结构设计的下列论述何项错误?
BC两项,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)表3.4.5及注1,年平均相对湿度为40%<60%,一类环境,普通钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度限值为0.40mm,预应力混凝土结构的最大裂缝宽度限值为0.20mm,故B项错误,C项正确。
A项,根据第3.3.2条规定,对地震设计工况下,结构重要系数应取1.0。
D项,根据第8.4.1条规定,钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接,在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头。根据第8.4.2条规定,轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm。因此对于梁构件受拉钢筋直径不大于25mm时,可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。梁端箍筋加密区为关键部位,不宜设置接头。
【考点分析】
本题主要考查结构设计时的一些重要概念。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①认真审题,找出选项中关键字;
②根据《混规》表3.4.5注1、第3.3.2条、第3.4.5条表3.4.5及第8.4.2条规定,对选项逐一判断。
假定,屋面永久荷载标准值(含结构梁板、抹灰、防水层和保温层等的自重)为8.3kN/m2,永久荷载分项系数取1.3,可变荷载分项系数取1.5,可变荷载组合值系数取1.0。试问,按荷载从属面积估算,作用于⑤轴交轴处柱顶的重力荷载设计值(kN),与下列何项数值最为接近?
提示:(1)活荷载的折减系数为1.0;(2)屋面活荷载不考虑积灰、积水和机电设备等荷载。
由题,所求柱的荷载从属面积为5.4×9=48.6m2。
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)表5.3.1,上人屋面,屋面活荷载标准值为2.0kN/m2。
故所求柱顶的重力荷载设计值为:G=(1.3×8.3+1.5×2.0)×48.6=670.19kN。
选项中与670.19最接近的是680,因此选C项。
【考点分析】
本题主要考查以下内容:
①边柱从属面积的计算;
②荷载组合值的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据题意,计算边柱的从属面积值;
②根据《荷规》表5.3.1,查得上人屋面的活荷载标准值;
③进行内力组合计算。
假定,WL1(1)的计算跨度l0=18m,梁跨中截面有效高度h0=1400mm,屋面板厚180mm。试问,梁跨中受压区的有效翼缘计算宽度bf′(mm),与下列何项数值最为接近?
提示:按肋形梁计算。
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)第5.2.4条表5.2.4,bf′取以下三者最小者:①10/3=18/3=6m;②5400mm;③由于hf′/h0=180/1400=0.129>0.1,bf′无限制。
故应取为5400mm,选择B。
【考点分析】
本题主要考查简支梁,受压区有效翼缘的计算宽度。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
根据《荷规》第5.2.4条表5.2.4,取三种情况的最小值。
假定,WL1(1)跨中为翼缘受压的T形截面,h0=1400mm,在竖向荷载作用下的跨中截面弯矩设计值为3200kN·m,截面受压区高度为30mm。试问,WL1(1)跨中的纵向受拉钢筋面积(mm2),下列何项数值最为接近?
提示:(1)不考虑纵向受压钢筋作用;(2)受压翼缘宽度未知。
根据上题可知,梁跨中受压区的有效翼缘计算宽度bf′=5400mm。
由于x=30mm<ξbh0=0.482×1400=675mm,且x<hf′,为第一类T形截面。
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)式(6.2.11-1),可得As=α1fcbf′x/fy=1.0×14.3×5400×30/435=5325.52mm。
选项中与5325.52最接近的是5400,因此选A项。
注:受压区高度题目中已经给出。若需计算,可按照下面公式求得:
【考点分析】
本题主要考查T形梁的受拉钢筋面积的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据混凝土受压区高度x,判断T形截面类型;
②根据《混规》式(6.2.11-1),计算受拉钢筋面积。
假定,WL1(1)的支座截面及配筋如题7图所示,有效高度h0=1150mm。试问,不考虑地震设计状况时,梁支座截面的抗剪承载力设计值(kN),下列何项数值最为接近?
提示:不需要验算截面的限制条件。
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)第6.3.4条式(6.3.4-2),梁支座截面的抗剪承载力设计值Vu=0.7ftbh0+fyv(Asv/s)h0=0.7×1.43×350×1150+360×(4×50.3/100)×1150=1235.87kN。
选项中与1235.87最接近的是1200,因此选D项。
【考点分析】
本题主要考查梁斜截面抗剪承载力的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
根据《混规》第6.3.4条式(6.3.4-2),计算梁支座处的抗剪承载力设计值。
假定,不考虑地震设计状况,WL1(1)支座处截面及配筋与题7图相同,支座截面的剪力设计值为950kN。试问,在不采取加锚固措施的情况下,梁下部纵向受力钢筋从支座边缘算起伸入支座内的最小锚固长度(mm),与下列何项数值最为接近?
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)(2015年版)第9.2.2条第1款规定,当V=950kN>0.7ftbh0=0.7×1.43×350×1150=402.9kN时,带肋钢筋伸入支座内的锚固长度不少于12d=12×28=336mm。
选项中与336最接近的是340,因此选A项。
【考点分析】
本题主要考查受力筋伸入支座最下锚固长度的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
根据《混规》第9.2.2条第1款规定,先判断剪力设计值与0.7ftbh0的关系,然后计算对应的锚固长度。
假定,考虑弯矩调幅前,轴线④处屋面板支座的弯矩系数α=-0.08,屋面板的均布荷载设计值为13.0kN/m2,板支座截面有效高度为155mm,不考虑受压钢筋的作用。试问,当轴线④处屋面板支座负弯矩的调幅幅度为20%,该支座截面负弯矩纵向受拉钢筋的配筋面积(mm2),与下列何项数值最为接近?
提示:(1)屋面板计算跨度取5.4m;(2)M=αql02。
支座处负弯矩为(取 1m 板宽计算) : M = αql 0 2 =(- 0.08 ) ×13.0×1.0×5.4 2 =- 30.33kN·m 。
调幅后, 弯矩的大小为: M =( 1 - 20% ) ×30.33 = 24.26kN·m 。
根据《混凝土结构设计规范》 ( GB 50010—2010 ) ( 2015 年版) 式( 6.2.10-1 ) , 混凝土受压区高度为:
根据式( 6.2.10-2 ) , 纵向受拉钢筋的配筋面积为: As = α1fcbx/fy = 1.0×14.3×1000×11.36/360 = 451.24mm2 。
选项中与 451.24 最接近的是 460 , 因此选 C 项。
【考点分析】
本题主要考查以下内容:
①受弯构件的混凝土受压区高度 x 的计算;
②纵向受拉钢筋的配筋面积的计算。
【解题思路】
本题解题分析步骤如下:
①根据《混规》 式( 6.2.10-1 ) , 可求得混凝土受压区高度 x ;
②根据式( 6.2.10-2 ) , 计算纵向受拉钢筋的配筋面积。