单选题
一单层钢筋混凝土柱无吊车厂房，纵向加设柱间支撑抗震(图4-1-1)；支撑斜杆均采用2L
100×80×6(A=2127mm2)钢材用Q235-B，杆件长细比λ=150，φ=0.339。
单选题
当水平地震剪力设计值Vb=220kN时，杆件1-4及2-3所承受的力最接近于下列哪一组数值(以拉力为正，压力为负)?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)附录第K.2.2条，长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的卸载影响。其拉力按照公式(K.2.2)计算，由于，λ=150，公式中压杆卸载系数ψc=0.55，因此支撑斜杆2-3拉力：
[*]
所以选项C是正确的。选项A为拉压两杆各承受一半水平地震作用；选项B为仅考虑拉杆的作用，不考虑压杆的卸载影响；选项D为拉杆承受2/3水平地震作用，压杆承受1/3水平地震作用。选项A、B、D均不正确。
[点评] (1)我国在唐山地震以后曾对单层厂房交叉钢支撑的抗震性能进行过系统的试验研究；1980年冶金建筑研究总院所提供的科学技术成果报告《交叉钢支撑拉压杆共同工作抗震设计法》为柱间支撑的抗震设计提供了重要的依据，并反映在抗震设计规范中。主要有两点：
①即使在弹性工作阶段，相同截面的拉杆和压杆的轴向刚度也不一致，拉杆大而压杆小，这已反映在《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)附录第K.2.1条式(K.2.1)中。
[*]
式中 u--单位侧力作用点的位移；
φi--i节间斜杆轴心受压稳定系数；
uti--单位侧力作用下i节间仅考虑拉杆受力的相对位移。
因此，认为拉杆和压杆各承受一半的水平地震作用是不正确的。
②在低周反复荷载下，支撑进入大变形弹塑性工作阶段，拉杆屈服，压杆失稳压曲，但此时压杆仍然起着相当大的作用，能承受一定的水平地震作用；不能认为压杆必定由于失稳而退出工作。这就是对长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的卸载影响，即：
[*]
式中 ψc--压杆卸载系数；
Nt--斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值。
(2)应当指出，在确定柱间支撑长细比时，不宜太刚也不宜太弱。柱间支撑太刚则厂房纵向水平地震作用很大，不仅连接柱间支撑的柱上预埋件很难设计，而且在地震作用的传递过程中，非常容易造成薄弱环节的破坏，从而加重震害；如柱间支撑太弱，则厂房纵向抗震能力差，亦易破坏。所以柱间支撑长细比的选择以刚度适中为宜。
[*]
所以选项C是正确的。选项A为拉压两杆各承受一半水平地震作用；选项B为仅考虑拉杆的作用，不考虑压杆的卸载影响；选项D为拉杆承受2/3水平地震作用，压杆承受1/3水平地震作用。选项A、B、D均不正确。
[点评] (1)我国在唐山地震以后曾对单层厂房交叉钢支撑的抗震性能进行过系统的试验研究；1980年冶金建筑研究总院所提供的科学技术成果报告《交叉钢支撑拉压杆共同工作抗震设计法》为柱间支撑的抗震设计提供了重要的依据，并反映在抗震设计规范中。主要有两点：
①即使在弹性工作阶段，相同截面的拉杆和压杆的轴向刚度也不一致，拉杆大而压杆小，这已反映在《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)附录第K.2.1条式(K.2.1)中。
[*]
式中 u--单位侧力作用点的位移；
φi--i节间斜杆轴心受压稳定系数；
uti--单位侧力作用下i节间仅考虑拉杆受力的相对位移。
因此，认为拉杆和压杆各承受一半的水平地震作用是不正确的。
②在低周反复荷载下，支撑进入大变形弹塑性工作阶段，拉杆屈服，压杆失稳压曲，但此时压杆仍然起着相当大的作用，能承受一定的水平地震作用；不能认为压杆必定由于失稳而退出工作。这就是对长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的卸载影响，即：
[*]
式中 ψc--压杆卸载系数；
Nt--斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值。
(2)应当指出，在确定柱间支撑长细比时，不宜太刚也不宜太弱。柱间支撑太刚则厂房纵向水平地震作用很大，不仅连接柱间支撑的柱上预埋件很难设计，而且在地震作用的传递过程中，非常容易造成薄弱环节的破坏，从而加重震害；如柱间支撑太弱，则厂房纵向抗震能力差，亦易破坏。所以柱间支撑长细比的选择以刚度适中为宜。
单选题
当水平地震剪力设计值Vb=220kN，设计柱间支撑与柱连接节点预埋件的焊缝与预埋件的锚件时，所采用的支撑斜向拉力最接近于下列何值?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)附录第K.3.1条及第K.3.2条，设计预埋件的锚件所采用的斜向拉力，可采用全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向力的1.05倍，即
[*]
此即选项D的数值。选项A是上题选项A乘以1.05；选项B是上题选项B乘以1.2；选项C是上题选项C乘以1.05，都是错误的。
[点评] Vb=220kN，是由结构分析得到，对应于重现期为50年的多遇地震的地震作用，但在强烈地震作用下，结构是要进入弹塑性阶段工作的，此时柱间支撑完全可能进入屈服阶段。为保证做到在抗震设防烈度下结构可修，在预估的罕遇地震作用下结构不倒，柱间支撑的作用至关重要；这是因为柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件，一般来说，钢筋混凝土柱的纵向抗侧刚度的总和仅占厂房结构纵向抗侧力刚度的一小部分。为保证柱间支撑不失效，根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第3.5.5条，必须保证柱间支撑预埋件的锚固破坏不应先于连接件，以便柱间支撑能在抗震中起主要作用，所以设计柱间支撑与柱连接节点预埋件焊缝和预埋件的锚件时，斜向拉力应至少采用按全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向拉力的1.05倍，以保证做到强节点弱构件。
[*]
此即选项D的数值。选项A是上题选项A乘以1.05；选项B是上题选项B乘以1.2；选项C是上题选项C乘以1.05，都是错误的。
[点评] Vb=220kN，是由结构分析得到，对应于重现期为50年的多遇地震的地震作用，但在强烈地震作用下，结构是要进入弹塑性阶段工作的，此时柱间支撑完全可能进入屈服阶段。为保证做到在抗震设防烈度下结构可修，在预估的罕遇地震作用下结构不倒，柱间支撑的作用至关重要；这是因为柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件，一般来说，钢筋混凝土柱的纵向抗侧刚度的总和仅占厂房结构纵向抗侧力刚度的一小部分。为保证柱间支撑不失效，根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第3.5.5条，必须保证柱间支撑预埋件的锚固破坏不应先于连接件，以便柱间支撑能在抗震中起主要作用，所以设计柱间支撑与柱连接节点预埋件焊缝和预埋件的锚件时，斜向拉力应至少采用按全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向拉力的1.05倍，以保证做到强节点弱构件。
单选题
关于钢筋混凝土结构的抗高温性能，下列特点中的哪一项是不正确的?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)由于混凝土材料的热惰性(导热系数很小)，火灾时钢筋混凝土结构内部升温慢，延迟了钢筋的升温，故承载能力下降缓慢，这也是其抗火性能远优于钢、木结构的原因，所以选项B是错误的。
(2)普通热轧钢筋只是温度在400～800℃之间时，强度方急剧下降，因此选项A是正确的。
(3)选项C是正确的，并且把结构构件和建筑部件，从开始受火后，达到三个极限状态之一所经受的时间称为耐火极限(单位为h)。
(4)当温度超过400℃以后，混凝土的强度才急剧下降；当温度在200～300℃之间时，其强度比t=100℃时有所提高，甚至可能超过常温强度，故选项D也是正确的。
[点评] (1)了解结构的防火性能是对每一位结构工程师的基本要求。
(2)普通的混凝土结构设计规范，例如我国的《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)只适用于温度不高于100℃的工作环境(见规范条文说明1.0.2)。
(3)各种材料的结构工程中，木结构本身可燃，不防火；钢结构虽不可燃，但钢材导热快，且构件都是由壁厚不大的钢板组成，遭受火灾后很快升温而丧失承载力，发生局部失稳，甚至整体倒塌；钢筋混凝土结构的抗火性能远优于钢、木结构。而钢管混凝土柱由于内部填充混凝土，其抗火性能亦优于钢柱。
(4)建筑物遭受火灾时，其结构体系应该维持足够的承载力和耐火时间，以使受灾人员安全撤离，消防人员进行灭火、救护和抢救重要器物等活动。因此，当结构达到下述极限状态之一时，即认为结构抗火失效：①承载力极限--结构升温后承载力下降，在使用荷载下发生破坏、失稳，或者大的挠度(如大于净跨度的1/30)；②阻火极限一结构的整体性损坏，产生裂缝或孔洞，不再能阻止火焰的蔓延和高温烟气的穿透；③隔热极限一结构背火面的温度平均升高140℃，或最高处升高达180℃。上述三点即选项C的含义。
单选题
已知某非抗震设计的钢筋混凝土简支梁，b×h=200mm×500mm，h0=465mm，计算跨度l0=5000mm，混凝土强度等级为C20，采用双肢箍筋，承受均布线荷载设计值q=25N/mm。下列何项箍筋数量为符合《混凝土结构设计规范》(GB
50010-2010)规定的正确值?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)求梁支座截面的剪力V。
V=ql0/2=25×5000/2=62500N
(2)验算是否需要按计算配置箍筋。
0.7ftbh0=0.7×1.1×200×465=71610N＞V
可按构造条件配筋。
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条规定，对h＞300mm的梁应沿梁全长设置箍筋。
(4)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.10条规定，对h=500mm的梁，按构造条件配置箍筋的梁，箍筋的最大间距为300mm。
因此选项B、C、D均不符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条或第9.2.10条的规定，仅选项A符合规范的有关规定。
[点评] (1)按计算不需要箍筋的梁，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条规定，当截面高度h=150～300mm时，可仅在构件端部各1/4跨度范围内设置箍筋；但当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋；当截面高度h＞300mm时，应沿梁全长设置箍筋；当截面高度h＜150mm时可不设箍筋。
(2)对梁中箍筋的最大间距，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.10条有明确规定：
①应符合表4-4-1要求：
注：表中Np0为混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力。
②当按计算需要配置箍筋时，为了防止斜拉破坏，除满足表4-4-1第二列的最大间距要求外，箍筋的配筋率ρsv(ρsv=Asv/(bs))尚不应小于0.24ft/fyv，此规定常被结构工程师遗忘或重视不够，因而值得提醒。
V=ql0/2=25×5000/2=62500N
(2)验算是否需要按计算配置箍筋。
0.7ftbh0=0.7×1.1×200×465=71610N＞V
可按构造条件配筋。
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条规定，对h＞300mm的梁应沿梁全长设置箍筋。
(4)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.10条规定，对h=500mm的梁，按构造条件配置箍筋的梁，箍筋的最大间距为300mm。
因此选项B、C、D均不符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条或第9.2.10条的规定，仅选项A符合规范的有关规定。
[点评] (1)按计算不需要箍筋的梁，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.9条规定，当截面高度h=150～300mm时，可仅在构件端部各1/4跨度范围内设置箍筋；但当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，则应沿梁全长设置箍筋；当截面高度h＞300mm时，应沿梁全长设置箍筋；当截面高度h＜150mm时可不设箍筋。
(2)对梁中箍筋的最大间距，《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.2.10条有明确规定：
①应符合表4-4-1要求：
| 梁中箍筋的最大间距(mm) 表4-4-1 | ||
| 梁高h | V＞0.7ftbh0+0.05Np0 | V＜0.7ftbh0+0.05Np0 |
| 150＜h＜300 300＜h＜500 500＜h≤800 L＞800 |
150 200 250 300 |
200 300 350 400 |
②当按计算需要配置箍筋时，为了防止斜拉破坏，除满足表4-4-1第二列的最大间距要求外，箍筋的配筋率ρsv(ρsv=Asv/(bs))尚不应小于0.24ft/fyv，此规定常被结构工程师遗忘或重视不够，因而值得提醒。
单选题
一钢筋混凝土偏心受拉构件，两端简支。计算跨度3m；截面尺寸b×h=240mm×250mm，h0=215mm，构件上作用有轴心拉力设计值N=100kN，跨中作用有一个集中力，其设计值P=120kN，混凝土强度等级为C30，箍筋采用HPB300，下列何项箍筋数量为符合《混凝土结构设计规范》(GB
50010-2010)规定的正确值?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)作用在偏心受拉杆件上的斜截面受剪计算内力设计值
剪力设计值V=60×103N，轴心拉力设计值N=100×103N。
(2)求剪跨比
a=l/2=3000/2=1500mm
λ=a/h0=1500/215=6.98＞3.0，取λ=3.0
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.3.14)验算[*]值是否大于零
[*]
(4)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.3.14)求箍筋数量
[*]
而选项A：2Φ8@150，Asv/s=50.2×2/150=0.67mm＜0.844mm(不可以)
选项B：2Φ10@200，Asv/s=78.5×2/200=0.785mm＜0.844mm(不可以)
选项C：2Φ12@250，Asv/s=113.1×2/250=0.905mm＞0.844mm(很接近)
选项D：2Φ10@150，Asv/s=78.5×2/150=1.05mm，超过0.844mm太多
可见选项C符合计算要求。
[点评] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)对矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件规定，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：
[*]
式中N--与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值，
λ--计算截面的剪跨比，当承受集中横向荷载时，取λ=a/h0；若λ＜1.5，取
λ=1.5；若λ＞3时取λ=3；此处a为横向集中荷载至支座的距离。
当式(4-5-1)右边的计算值小于[*]时，应取等于[*]，且[*]值不得小于0.6ftbh0。此规定意味着[*]为负值或零时应配置构造箍筋，且其配筋率ρsv(ρsv=Assvv/(bs))不得小于0.36ft/fyv。此值比一般梁的按计算需要配置箍筋时的最小箍筋配筋率(0.24ft/fyv)大50%。此外在应用式(4-5-1)确定偏心受拉构件的计算所需的箍筋时，首先应计算[*]值，然后才能求解所需的[*]值，值得引起注意。
剪力设计值V=60×103N，轴心拉力设计值N=100×103N。
(2)求剪跨比
a=l/2=3000/2=1500mm
λ=a/h0=1500/215=6.98＞3.0，取λ=3.0
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.3.14)验算[*]值是否大于零
[*]
(4)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.3.14)求箍筋数量
[*]
而选项A：2Φ8@150，Asv/s=50.2×2/150=0.67mm＜0.844mm(不可以)
选项B：2Φ10@200，Asv/s=78.5×2/200=0.785mm＜0.844mm(不可以)
选项C：2Φ12@250，Asv/s=113.1×2/250=0.905mm＞0.844mm(很接近)
选项D：2Φ10@150，Asv/s=78.5×2/150=1.05mm，超过0.844mm太多
可见选项C符合计算要求。
[点评] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)对矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件规定，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：
[*]
式中N--与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值，
λ--计算截面的剪跨比，当承受集中横向荷载时，取λ=a/h0；若λ＜1.5，取
λ=1.5；若λ＞3时取λ=3；此处a为横向集中荷载至支座的距离。
当式(4-5-1)右边的计算值小于[*]时，应取等于[*]，且[*]值不得小于0.6ftbh0。此规定意味着[*]为负值或零时应配置构造箍筋，且其配筋率ρsv(ρsv=Assvv/(bs))不得小于0.36ft/fyv。此值比一般梁的按计算需要配置箍筋时的最小箍筋配筋率(0.24ft/fyv)大50%。此外在应用式(4-5-1)确定偏心受拉构件的计算所需的箍筋时，首先应计算[*]值，然后才能求解所需的[*]值，值得引起注意。
单选题
某钢筋混凝土圆形截面轴心受压柱，直径d=350mm，构件核心截面直径dcor=290mm，计算长度l0=3.64m，混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB400，实配6
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)确定是否考虑间接钢筋对轴心受压承载力的贡献。
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.16条规定，当l0/d＞12时不应计入间接钢筋的影响，今l0/d=3640/350=10.4＜12，因而可考虑间接钢筋的影响。
(2)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.16-2)计算间接钢筋的换算截面面积Ass0
[*]
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)式(6.2.16-1)计算轴心受压承载力N1
[*]
(4)验算纵向受力钢筋面积[*]是否大于0.03A：今0.03A-0.03×[*]=2886mm2＞[*]=1885mm2
故在按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)计算时，在A中不必扣除[*]。
(5)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)计算不考虑间接钢筋作用的轴心受压承载力
[*]
1.5N2=1550×1.5=2325kN＞N1(符合规范要求)
故知此构件的轴心受压承载力应取1664kN与选项A最接近。
[点评] 配置螺旋式或焊接环式间接钢筋的钢筋混凝土圆形轴心受压构件，在确定其正截面受压承载力时，需要考虑的问题较多：
(1)l0/d值：当此值大于12时，不应计入间接钢筋对承载力的影响。
(2)间接钢筋的换算截面面积Ass0 当其值小于纵向钢筋的全部截面面积的25%时，不应计入间接钢筋对承载力的影响。
(3)计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力：不应小于不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力；也不应大于不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力的1.5倍。
(4)在计算不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力时应考虑钢筋混凝土构件的稳定系数φ及纵向钢筋配筋率是否大于3%，当大于3%时，应在《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)的截面面积A中扣除纵向钢筋截面面积。
以上应考虑的问题必须引起注意。
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.16条规定，当l0/d＞12时不应计入间接钢筋的影响，今l0/d=3640/350=10.4＜12，因而可考虑间接钢筋的影响。
(2)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.16-2)计算间接钢筋的换算截面面积Ass0
[*]
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)式(6.2.16-1)计算轴心受压承载力N1
[*]
(4)验算纵向受力钢筋面积[*]是否大于0.03A：今0.03A-0.03×[*]=2886mm2＞[*]=1885mm2
故在按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)计算时，在A中不必扣除[*]。
(5)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)计算不考虑间接钢筋作用的轴心受压承载力
[*]
1.5N2=1550×1.5=2325kN＞N1(符合规范要求)
故知此构件的轴心受压承载力应取1664kN与选项A最接近。
[点评] 配置螺旋式或焊接环式间接钢筋的钢筋混凝土圆形轴心受压构件，在确定其正截面受压承载力时，需要考虑的问题较多：
(1)l0/d值：当此值大于12时，不应计入间接钢筋对承载力的影响。
(2)间接钢筋的换算截面面积Ass0 当其值小于纵向钢筋的全部截面面积的25%时，不应计入间接钢筋对承载力的影响。
(3)计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力：不应小于不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力；也不应大于不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力的1.5倍。
(4)在计算不计入间接钢筋影响的正截面轴心受压承载力时应考虑钢筋混凝土构件的稳定系数φ及纵向钢筋配筋率是否大于3%，当大于3%时，应在《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.15)的截面面积A中扣除纵向钢筋截面面积。
以上应考虑的问题必须引起注意。
单选题
已知一矩形截面钢筋混凝土受弯构件，b=200mm，h=500mm，配置12根HRB400级直径12mm钢筋，钢筋布置情况如图4-7-1所示，h0=35mm，h02=180mm，h03=325mm，h04=465mm，As1=As4=452mm2，As2=As3=226mm2，混凝土强度等级为C30，试问该构件正截面最大受弯承载力与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.8条进行各排钢筋应力计算：
设x=60mm代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.8-3)，今ξb=0.518，β1=0.8，fy=360N/mm2，则
[*]
(2)求受压区高度x
将各σsi值代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.10-2)x=[452×(-360)+226×360+226×360+452×380]/(200×14.3)=57mmx＜2a'=70mm，取x=70mm
以此x再代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.8-3)求得
σs1=-360N/mm2，σs2=σs3=σs4=360N/mm2
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)，取各层钢筋至受压区合力点的力矩计算正截面最大受弯承载力M：
M=∑σsiAsi(h0-a')
=360×452×(465-35)+360×226×(325-35)+360×226×(180-35)
=105.4kN·m
与选项A最接近。选项B、C、D均不正确。
[点评] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.6条规定：正截面承载力应按平截面假定方法计算，计算时先假定受压区高度为某一值，算得沿截面高度不同位置处普通纵向钢筋的应力σsi(可按近似公式(6.2.8-3)计算)。但必须注意第6.2.8条规定；按公式(6.2.8-3)计算所得的普通纵向钢筋的应力σsi应符合下列条件：
-fy≤σsi≤fy (6.2.1-6)
即当计算的σsi为拉应力且其值大于fy值时，取σsi=fy；当σsi为压应力且其绝对值大于厂[*]时，取σsi=-[*]，并按式(6.2.10-2)再次计算混凝土受压区高度x及σs；若x＞2a'，则正截面受弯承载力应按下式计算
[*]
若x≤2a'，则M=∑σsi(hi-a')。
设x=60mm代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.8-3)，今ξb=0.518，β1=0.8，fy=360N/mm2，则
[*]
(2)求受压区高度x
将各σsi值代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.10-2)x=[452×(-360)+226×360+226×360+452×380]/(200×14.3)=57mmx＜2a'=70mm，取x=70mm
以此x再代入《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)式(6.2.8-3)求得
σs1=-360N/mm2，σs2=σs3=σs4=360N/mm2
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)，取各层钢筋至受压区合力点的力矩计算正截面最大受弯承载力M：
M=∑σsiAsi(h0-a')
=360×452×(465-35)+360×226×(325-35)+360×226×(180-35)
=105.4kN·m
与选项A最接近。选项B、C、D均不正确。
[点评] 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.2.6条规定：正截面承载力应按平截面假定方法计算，计算时先假定受压区高度为某一值，算得沿截面高度不同位置处普通纵向钢筋的应力σsi(可按近似公式(6.2.8-3)计算)。但必须注意第6.2.8条规定；按公式(6.2.8-3)计算所得的普通纵向钢筋的应力σsi应符合下列条件：
-fy≤σsi≤fy (6.2.1-6)
即当计算的σsi为拉应力且其值大于fy值时，取σsi=fy；当σsi为压应力且其绝对值大于厂[*]时，取σsi=-[*]，并按式(6.2.10-2)再次计算混凝土受压区高度x及σs；若x＞2a'，则正截面受弯承载力应按下式计算
[*]
若x≤2a'，则M=∑σsi(hi-a')。
单选题
某钢筋混凝土单向现浇简支楼板，计算跨度l0=3m，其上置放设备，位置如图4-8-1所示。设备重8kN，按永久荷载考虑，设备平面尺寸为0.5m×1.0m，搬运设备时的动力系数为1.1，设备15cm/在楼板顶面10cm总厚度为15cm，其中结构层厚10cm，面层建筑做法5cm，其荷载标准值为3.5kN/m2。无设备区域的活荷载标准值为2kN/m2，问此楼板设计时应采用的单位宽度(每米)最大弯矩设计值(kN·m/m)与下列何项数值最接近?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)附录B的方法进行计算。
设备荷载作用面平行于板跨的计算宽度
bcx=btx+2s+h=1+2×0.05+0.1=1.2m
设备荷载作用面垂直于板跨的计算宽度
bcy=bty+2s+h=0.5+2×0.05+0.1=0.7m
符合bcx＞bcy，且bcy＜0.6l0=0.6×3=1.8m及bcx＜l0=3m条件。
故设备荷载在板上的有效分布宽度
b=bcy+0.7l0=0.7+0.7×3=2.8m
可取板的计算简图如图4-8-2所示。
[*]
作用在板有效分布宽度范围内的荷载标准值：
(1)无设设备区域的操作荷载：
q1=2×2.8=5.6kN/m
(2)设备荷载乘以动力系数并扣除设备在板跨内所占面积上的操作荷载后产生的沿板跨均布线荷载：
q2=(8×1.1-2×0.5×1.0/1.2=6.5kN/m
(3)板自重(包括面层建筑做法)：
q3=3.5×2.8=9.8kN/m
因而在板有效分布宽度范围内的最大弯矩设计值：
①由可变荷载效应控制的组合：
[*]
②由永久荷载效应控制的组合
[*]
应取Mmax=27.7kN·m
(4)楼板设计时应采用的单位宽度(每米)最大弯矩设计值=27.7/2.8=9.89kN·m/m，与选项B最接近。选项A、C、D均为错误计算结果。
[点评] 作用有局部荷载的现浇钢筋混凝土单向简支板，根据局部荷载作用面积长边或短边平行于板跨度方向两种不同情况，可确定出局部荷载不同的有效分布宽度。在计算板正截面受弯承载力需要的配筋时，对有效分布宽度范围内的最大弯矩可采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)附录B确定楼面等效均布荷载计算方法进行计算。结构设计人员应熟练地掌握该方法以便解决实际工程中的类似问题。
设备荷载作用面平行于板跨的计算宽度
bcx=btx+2s+h=1+2×0.05+0.1=1.2m
设备荷载作用面垂直于板跨的计算宽度
bcy=bty+2s+h=0.5+2×0.05+0.1=0.7m
符合bcx＞bcy，且bcy＜0.6l0=0.6×3=1.8m及bcx＜l0=3m条件。
故设备荷载在板上的有效分布宽度
b=bcy+0.7l0=0.7+0.7×3=2.8m
可取板的计算简图如图4-8-2所示。
[*]
作用在板有效分布宽度范围内的荷载标准值：
(1)无设设备区域的操作荷载：
q1=2×2.8=5.6kN/m
(2)设备荷载乘以动力系数并扣除设备在板跨内所占面积上的操作荷载后产生的沿板跨均布线荷载：
q2=(8×1.1-2×0.5×1.0/1.2=6.5kN/m
(3)板自重(包括面层建筑做法)：
q3=3.5×2.8=9.8kN/m
因而在板有效分布宽度范围内的最大弯矩设计值：
①由可变荷载效应控制的组合：
[*]
②由永久荷载效应控制的组合
[*]
应取Mmax=27.7kN·m
(4)楼板设计时应采用的单位宽度(每米)最大弯矩设计值=27.7/2.8=9.89kN·m/m，与选项B最接近。选项A、C、D均为错误计算结果。
[点评] 作用有局部荷载的现浇钢筋混凝土单向简支板，根据局部荷载作用面积长边或短边平行于板跨度方向两种不同情况，可确定出局部荷载不同的有效分布宽度。在计算板正截面受弯承载力需要的配筋时，对有效分布宽度范围内的最大弯矩可采用《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)附录B确定楼面等效均布荷载计算方法进行计算。结构设计人员应熟练地掌握该方法以便解决实际工程中的类似问题。
单选题
《混凝土结构设计规范》(GB
50010-2010)规定排架结构柱考虑二阶效应的弯矩设计值可将一阶弹性分析柱端弯矩设计值乘以增大系数η，试问下列何项说法不正确?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)选项A符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的有关规定，是正确说法；
(2)选项B不符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的规定，是不正确说法；
(3)选项C符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的有关规定，是正确说法；
(4)选项D符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的有关规定，是正确说法。
[点评] (1)关于构件长细比小于何值时可取η=1.0，在《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条并无规定。与在计算轴心受压构件正截面受压承载力时取稳定系数ρ值等于1.0时，相应的l0/h≤8的规定有所不同，两者不能混淆。
(2)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条规定，偏心距增大系数η可按下式计算
[*]
从上述公式可知，选项A、C、D均属正确。
(2)选项B不符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的规定，是不正确说法；
(3)选项C符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的有关规定，是正确说法；
(4)选项D符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条的有关规定，是正确说法。
[点评] (1)关于构件长细比小于何值时可取η=1.0，在《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条并无规定。与在计算轴心受压构件正截面受压承载力时取稳定系数ρ值等于1.0时，相应的l0/h≤8的规定有所不同，两者不能混淆。
(2)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第B.0.4条规定，偏心距增大系数η可按下式计算
[*]
从上述公式可知，选项A、C、D均属正确。
单选题
某简支预应力混凝土吊车梁计算跨度为5.8m，承受工作级别为A5，吊车跨度22.5m的台车两台，吊车起重量一台为16/3.2t，另一台为10t，其技术资料见表4-10-1，吊车竖向荷载的动力系数为1.05，试问在计算吊车梁正截面受弯承载力时，由吊车最大轮压产生的跨中最大弯矩设计值(kN·m)与下列何项最为接近?
| 吊车主要技术数据 表4-10-1 | |||
| 吊车起重量(t) | 最大轮压(kN) | 吊车最大宽度(m) | 大车轮距(m) |
| 16/3.2 | 183.0(P1) | 6.32(B1) | 4.40(W1) |
| 10 | 127.0(P2) | 5.92(B2) | 4.10(W2) |
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 由于吊车最大轮压在吊车梁上的位置有以下几种不利情况可能产生正截面最大弯矩设计值，应通过试算方可确定其中的最大值。
(1)吊车最大轮压作用在跨中心(图4-10-1)，由于起重量为16/3.2t的吊车轮压P1较大，因此
[*]
[*]
(2)一台起重量为16/3.2t吊车与一台起重量为10t的吊车同时作用于梁上。
根据结构力学原理，吊车梁的由最大轮压产生的正截面最大弯矩位于当最大轮压的合力R与相邻轮压间的距离x的一半和梁跨中(即1/2l0)相重合时，则此相邻轮压所在位置处即正截面最大弯矩处。但仍有以下两种可能情况：
情况一 吊车最大轮压位置见图4-10-2(a)。
[*]
两吊车最大轮压合力R作用点距跨中x/2、距P2的距离也为x/2时：
[*]
情况二 吊车最大轮压位置见图4-10-2(6)。
两台吊车最大轮压合力作用点距跨中x/2，距P1的距离为1.87-x/2：
RA=(P2×1.415+P1×3.285)×1.05×1.4/5.8
=(127×1.415+183×3.285)×1.05×1.4/5.8
=198.0kN
Mmax=RA×2.515=198.0×2.515=498.0kN·m可见应取498.0kN·m作为正截面的最大弯矩标准值。此值与选项D最接近。
[点评] 对承受不同最大轮压的吊车梁，在确定设计中采用的正截面最大弯矩值时，必须经过试算比较几种可能产生最不利正截面弯矩情况的轮压位置后，才能获得最终结果。此外当简支梁上作用有多个移动集中荷载时，在跨中产生的最大弯矩位置，结构工程师应熟练地掌握其确定方法。
(1)吊车最大轮压作用在跨中心(图4-10-1)，由于起重量为16/3.2t的吊车轮压P1较大，因此
[*]
[*]
(2)一台起重量为16/3.2t吊车与一台起重量为10t的吊车同时作用于梁上。
根据结构力学原理，吊车梁的由最大轮压产生的正截面最大弯矩位于当最大轮压的合力R与相邻轮压间的距离x的一半和梁跨中(即1/2l0)相重合时，则此相邻轮压所在位置处即正截面最大弯矩处。但仍有以下两种可能情况：
情况一 吊车最大轮压位置见图4-10-2(a)。
[*]
两吊车最大轮压合力R作用点距跨中x/2、距P2的距离也为x/2时：
[*]
情况二 吊车最大轮压位置见图4-10-2(6)。
两台吊车最大轮压合力作用点距跨中x/2，距P1的距离为1.87-x/2：
RA=(P2×1.415+P1×3.285)×1.05×1.4/5.8
=(127×1.415+183×3.285)×1.05×1.4/5.8
=198.0kN
Mmax=RA×2.515=198.0×2.515=498.0kN·m可见应取498.0kN·m作为正截面的最大弯矩标准值。此值与选项D最接近。
[点评] 对承受不同最大轮压的吊车梁，在确定设计中采用的正截面最大弯矩值时，必须经过试算比较几种可能产生最不利正截面弯矩情况的轮压位置后，才能获得最终结果。此外当简支梁上作用有多个移动集中荷载时，在跨中产生的最大弯矩位置，结构工程师应熟练地掌握其确定方法。
单选题
情况同题10，该吊车梁自重及轨道、连接件重的均布荷载标准值qk=5.8kN/m，试问按《混凝土结构设计规范》(GB
50010-2010)验算吊车梁挠度时，所需要的荷载效应准永久组合最大弯矩值与下列何项数值(kN．m)最接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)由题10已计算出考虑动力系数1.05及荷载分项系数1.4的由吊车最大轮压产生的梁跨中距支座2.515m处正截面最大弯矩设计值Mmax=498.0kN·m，但在验算吊车梁挠度时可不乘动力系数及荷载分项系数。
(2)验算吊车梁挠度时，其荷载效应准永久组合最大弯矩值Mq可近似取吊车最大轮压产生的梁跨中距支座2.515m处最大弯矩标准值乘以准永久值系数0.6加吊车梁自重及轮道、连接件在梁跨中截面处产生的最大弯矩标准值，因此
[*]
即与选项A最接近，其余选项B、C、D均不正确。
[点评] (1)由于多个大小不同的移动荷载作用下的简支梁最大弯矩值通常不位于跨度中央，且很难用一个统一、简单和精确的公式表达此弯矩值，因而梁最大的挠度值也很难简单、精确确定，在一般情况下采用以下近似公式计算：
[*](4-11-1)
式中f--梁的最大挠度；
Mq--梁的最大弯矩准永久组合设计值。可取吊车最大轮压产生的最大弯矩标准值乘以准永久值系数与简支梁跨中截面处由梁自重、轨道及连接件等均布荷载产生的最大弯矩标准值之和；
B--混凝土梁的刚度。
(2)钢筋混凝土梁的刚度应考虑荷载长期作用的影响，可按下式计算：
B=Bs/θ (4-11-2)式中 Bs--荷载效应准永久组合作用下受弯构件的短期刚度；
θ--考虑长期作用对挠度增大的影响系数；对钢筋混凝土吊车梁应按《混凝土结构设计规范》7.2.5条计算。
以上关于钢筋混凝土吊车梁挠度的方法结构工程师应该掌握。
(2)验算吊车梁挠度时，其荷载效应准永久组合最大弯矩值Mq可近似取吊车最大轮压产生的梁跨中距支座2.515m处最大弯矩标准值乘以准永久值系数0.6加吊车梁自重及轮道、连接件在梁跨中截面处产生的最大弯矩标准值，因此
[*]
即与选项A最接近，其余选项B、C、D均不正确。
[点评] (1)由于多个大小不同的移动荷载作用下的简支梁最大弯矩值通常不位于跨度中央，且很难用一个统一、简单和精确的公式表达此弯矩值，因而梁最大的挠度值也很难简单、精确确定，在一般情况下采用以下近似公式计算：
[*](4-11-1)
式中f--梁的最大挠度；
Mq--梁的最大弯矩准永久组合设计值。可取吊车最大轮压产生的最大弯矩标准值乘以准永久值系数与简支梁跨中截面处由梁自重、轨道及连接件等均布荷载产生的最大弯矩标准值之和；
B--混凝土梁的刚度。
(2)钢筋混凝土梁的刚度应考虑荷载长期作用的影响，可按下式计算：
B=Bs/θ (4-11-2)式中 Bs--荷载效应准永久组合作用下受弯构件的短期刚度；
θ--考虑长期作用对挠度增大的影响系数；对钢筋混凝土吊车梁应按《混凝土结构设计规范》7.2.5条计算。
以上关于钢筋混凝土吊车梁挠度的方法结构工程师应该掌握。
单选题
以下关于钢筋连接的说法，何项说法不正确：
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)选项A不符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第8.4.4条的规定，为不正确说法。
(2)选项B符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第8.4.2条的规定，为正确说法。
(3)选项C符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第8.4.3条的规定，为正确说法。
(4)选项D符合《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第8.4.3条条文说明的要求，为正确说法。
[点评] (1)关于纵向钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度，除按搭接钢筋直径计算确定外，尚有对搭接长度值的最小构造要求：对纵向受拉钢筋搭接，其搭接长度在任何情况下不应小于300mm；对纵向受压钢筋搭接，其搭接长度在任何情况下不应小于200mm。因此不区分受力情况，均取任何情况下的搭接长度不应小于300mm的说法不正确。
(2)关于粗、细钢筋绑扎搭接接头如何计算搭接接头的搭接长度，以及如何计算纵向受力钢筋搭接接头的面积，D是正确选项。此说法对解决实际工程中搭接接头问题很有指导意义，结构工程师应该熟练掌握。
单选题
已知某非抗震设计直锚筋预埋件，承V=335kN设计值N=410kN和剪力设计值V=335kN的共同作用，γ0=1，锚筋分布情况见图4-13-1。锚筋之间的距离b1=120mm，b=100mm，边层锚筋中心线到锚板边缘的距离a=35mm，锚板厚度t=12mm，混凝土强度等级为C25，锚筋为HRB335钢筋，锚板钢材为Q235B，问预埋件锚筋的总截面面积及锚筋直径与下列何项最接近?
提示：锚板厚度已根据受力情况计算确定。
A．1806mm2，
16 B．2512mm2，20
C．1231mm2，14 D．905mm2，
提示：锚板厚度已根据受力情况计算确定。
A．1806mm2，
16 B．2512mm2，20C．1231mm2，
14 D．905mm2，
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 应按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7.2条的规定进行计算，并按第9.7.1条要求复核构造是否符合要求
(1)验算锚板尺寸是否符合要求
锚板尺寸： l=b+2a=120+2×35=190mm
l1=3b1+2a=3×100+2×35=370mm
锚板面积 A=l×l1=190×370=70300mm2
0.5fcA=0.5×11.9×70300=418kN＞N=410kN(符合要求)
(2)按公式(9.7.2-3)复核锚筋截面面积是否符合要求：
假定锚筋直径为16mm及fy=300N/mm2
[*]
分四层布置因此ar =0.85，因此所需锚筋截面面积As
[*]
且与选项A最接近。其余各选项均不符合规范要求。
(3)复核该预埋件锚板厚度、锚筋间距是否符合构造要求：
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7.1条要求：锚板厚度应根据受力情况计算确定，且应符合t≥0.6d=0.6×16=9.6mm，今t=12mm(符合构造要求)。对受剪预埋件，锚筋的间距b1不应小于6d及70mm，今b1=100mm＞6×16=96mm且＞70mm(符合构造要求)；b不应小于3d及45mm，今b=120mm＞3×16=48mm且＞45mm(符合构造要求)。
[点评] 关于由锚板和对称配置的直锚筋组成的受力预埋件，其锚筋总截面面积的计算应根据受力情况的不同，按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7节的规定选用相应的计算公式，但这些相应的公式均和锚筋直径相关，在已知锚筋布置方案时，必须先假定选用的锚筋直径，并复核选用的锚筋直径、相应的锚筋总截面面积及其构造均符合规范要求后，方可进行计算，否则应改变锚筋直径重新复核计算，直至符合规范要求为止。
(1)验算锚板尺寸是否符合要求
锚板尺寸： l=b+2a=120+2×35=190mm
l1=3b1+2a=3×100+2×35=370mm
锚板面积 A=l×l1=190×370=70300mm2
0.5fcA=0.5×11.9×70300=418kN＞N=410kN(符合要求)
(2)按公式(9.7.2-3)复核锚筋截面面积是否符合要求：
假定锚筋直径为16mm及fy=300N/mm2
[*]
分四层布置因此ar =0.85，因此所需锚筋截面面积As
[*]
且与选项A最接近。其余各选项均不符合规范要求。
(3)复核该预埋件锚板厚度、锚筋间距是否符合构造要求：
按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7.1条要求：锚板厚度应根据受力情况计算确定，且应符合t≥0.6d=0.6×16=9.6mm，今t=12mm(符合构造要求)。对受剪预埋件，锚筋的间距b1不应小于6d及70mm，今b1=100mm＞6×16=96mm且＞70mm(符合构造要求)；b不应小于3d及45mm，今b=120mm＞3×16=48mm且＞45mm(符合构造要求)。
[点评] 关于由锚板和对称配置的直锚筋组成的受力预埋件，其锚筋总截面面积的计算应根据受力情况的不同，按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第9.7节的规定选用相应的计算公式，但这些相应的公式均和锚筋直径相关，在已知锚筋布置方案时，必须先假定选用的锚筋直径，并复核选用的锚筋直径、相应的锚筋总截面面积及其构造均符合规范要求后，方可进行计算，否则应改变锚筋直径重新复核计算，直至符合规范要求为止。
单选题
某钢筋混凝土无柱帽无梁楼盖、柱网尺寸为8.4m×8.4m，柱截面尺寸为0.45m×0.45m，楼板厚0.28m，h0=250mm，非抗震设计，γ0=1，楼板上作用有基本组合效应均布荷载设计值(包括楼板自重、楼面建筑做法、楼面均布等效活荷载等)q=14kN/m2，混凝土强度等级C30，试问中间柱在板柱连接处板内正交暗梁内满足冲切承载力要求的抗冲切箍筋数量与下列何项数值最为接近?
提示：箍筋采用HPB300级钢筋，且正交暗梁内的箍筋从距柱边50mm处开始配置。
提示：箍筋采用HPB300级钢筋，且正交暗梁内的箍筋从距柱边50mm处开始配置。
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)确定板柱节点处板承受的冲切力Fl柱承受本层楼板荷载产生的轴向力设计值
N=8.4×8.4×14=987.8kN
Fl=N-(0.45+2×0.25)2×14=987.8-0.952×14=975.2kN
(2)验算是否需要配置抗冲切箍筋[按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)公式(6.5.1-1)]
不配置抗冲切钢筋的板受冲切承载力[Fl]
[Fl]=0.7βhftηumh0，今um=4×(450+2×250)=3800mm，βh=1(因板厚h＜800mm)，η1=[*]1，η2，应取η=1
[Fl]=0.7×1×1.43×1×3800×250=950950N≈951kN＜Fl=975.2kN(需要配置抗冲切箍筋)
且由于规范第6.5.3规定Fl≤1.2ftηumh0=1.2×1.43×3800×250=1680kN＞975.2kN故知已满足配置抗冲切箍筋的截面限制条件。
(3)求抗冲切箍筋为HPB300级时所需的箍筋截面积Asvu[按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)公式(6.5.3-2)计算]
[*]
满足受冲切承载力要求时，穿过冲切破坏锥体每侧斜截面的需要箍筋截面面积：Asv=Asvu/4=1370/4=343mm2。
已知暗梁内第一排箍筋距柱侧面为50mm。因此，选项A穿过冲切破坏锥体每侧斜截面的箍筋截面面积：
由于破坏锥体每侧斜截面的水平投影长度为h0，冲切承载力计算时可考虑的箍筋排数n：
若选用4Φ8@50，即选项A：
n=(h0- 50)/s=(250-50)/50=4排
Asv=4×4×50.1=801.6mm2与343mm2不接近
若选用4Φ6 @50，即选项B：
n=(h0-50)/s=(250-50)/50=4排
Asv=4×4×28.3=452.8mm2与343mm2不接近
若选用4Φ8@75，即选项C：
n=(250-50)/75≈3排
Asv=3×4×50.1=401.4mm2与343mm2最接近
若选用2Φ10@75，即选项D：
n=(250-50)/75≈3排
Asv=3×2×78.5=471mm2与3432不接近
故选项C为符合受冲切承载力要求的抗冲切箍筋且与计算所需的截面面积最接近。
[点评] 当按受冲切承载力公式求得计算所需的配置抗冲切箍筋截面面积后，必须注意通常情况箍筋在冲切破坏锥体的每侧斜截面内均匀配置，其间距应符合不大于h0/3的要求，且第一排箍筋布置在距柱边50mm处。此外由于冲切破坏锥体有4个计算斜截面，应将求得计算所需的抗冲切箍筋截面面积除以4后进行配置箍筋，而在实际工作中许多结构工程师在这方面发生错误，必须引起注意。
N=8.4×8.4×14=987.8kN
Fl=N-(0.45+2×0.25)2×14=987.8-0.952×14=975.2kN
(2)验算是否需要配置抗冲切箍筋[按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)公式(6.5.1-1)]
不配置抗冲切钢筋的板受冲切承载力[Fl]
[Fl]=0.7βhftηumh0，今um=4×(450+2×250)=3800mm，βh=1(因板厚h＜800mm)，η1=[*]1，η2，应取η=1
[Fl]=0.7×1×1.43×1×3800×250=950950N≈951kN＜Fl=975.2kN(需要配置抗冲切箍筋)
且由于规范第6.5.3规定Fl≤1.2ftηumh0=1.2×1.43×3800×250=1680kN＞975.2kN故知已满足配置抗冲切箍筋的截面限制条件。
(3)求抗冲切箍筋为HPB300级时所需的箍筋截面积Asvu[按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)公式(6.5.3-2)计算]
[*]
满足受冲切承载力要求时，穿过冲切破坏锥体每侧斜截面的需要箍筋截面面积：Asv=Asvu/4=1370/4=343mm2。
已知暗梁内第一排箍筋距柱侧面为50mm。因此，选项A穿过冲切破坏锥体每侧斜截面的箍筋截面面积：
由于破坏锥体每侧斜截面的水平投影长度为h0，冲切承载力计算时可考虑的箍筋排数n：
若选用4Φ8@50，即选项A：
n=(h0- 50)/s=(250-50)/50=4排
Asv=4×4×50.1=801.6mm2与343mm2不接近
若选用4Φ6 @50，即选项B：
n=(h0-50)/s=(250-50)/50=4排
Asv=4×4×28.3=452.8mm2与343mm2不接近
若选用4Φ8@75，即选项C：
n=(250-50)/75≈3排
Asv=3×4×50.1=401.4mm2与343mm2最接近
若选用2Φ10@75，即选项D：
n=(250-50)/75≈3排
Asv=3×2×78.5=471mm2与3432不接近
故选项C为符合受冲切承载力要求的抗冲切箍筋且与计算所需的截面面积最接近。
[点评] 当按受冲切承载力公式求得计算所需的配置抗冲切箍筋截面面积后，必须注意通常情况箍筋在冲切破坏锥体的每侧斜截面内均匀配置，其间距应符合不大于h0/3的要求，且第一排箍筋布置在距柱边50mm处。此外由于冲切破坏锥体有4个计算斜截面，应将求得计算所需的抗冲切箍筋截面面积除以4后进行配置箍筋，而在实际工作中许多结构工程师在这方面发生错误，必须引起注意。
单选题
已知某非抗震设计，γ0=1的钢筋混凝土大体积构件，局部受压面积为200mm×300mm，下设焊接钢筋方格网共5片方格网内表面尺寸为400mm×500mm，网片钢筋为HPB235级，其直径Φ6，钢筋间距100mm，网片间距s=100mm，构件混凝土强度等级为C30，试问其局部受压承载力(kN)与下列何项数值最为接近?
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] 按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)第6.6.1条至第6.6.3条计算。
(1)确定混凝土局部受压面积及计算底面积、核心面积：
混凝土局部受压面积Al=200×300= 60000mm2
局部受压的计算面积Ab=(200+2×200)×(300+2×200)=420000mm2
方格网钢筋内表面范围内的混凝土核心面积Acor=400×500=200000mm2＜Ab
(2)确定混凝土局部受压时的强度提高系数及配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数：
[*]
(3)确定间接钢筋的体积配筋率
[*]
(4)计算局部受压承载力[Fl]u
[Fl]u=0.9(βcβlfc+2αρvβcorfy)Al
=0.9×(1×2.65×14.3+2×1×0.0069×1.83×210)×60000
=2332kN
与选项A数值最接近。
[点评] 混凝土局部受压承载力计算时应注意《混凝土结构设计规范》(GB 500102010)在第6.6节给出的承载力计算仅适用于配置方格网式或螺旋式间接钢筋且其核心面积不小于混凝土局部受压面积时的情况。此外对间接钢筋尚有一些构造规定必须满足，例如间接钢筋沿构件高度的配置范围不应小于对方格网配筋为短边内尺寸l1；对螺旋式配筋为内直径dcor；且不小于15倍柱内纵向钢筋直径等，在实际工程中必须对其构造引起注意。
(1)确定混凝土局部受压面积及计算底面积、核心面积：
混凝土局部受压面积Al=200×300= 60000mm2
局部受压的计算面积Ab=(200+2×200)×(300+2×200)=420000mm2
方格网钢筋内表面范围内的混凝土核心面积Acor=400×500=200000mm2＜Ab
(2)确定混凝土局部受压时的强度提高系数及配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数：
[*]
(3)确定间接钢筋的体积配筋率
[*]
(4)计算局部受压承载力[Fl]u
[Fl]u=0.9(βcβlfc+2αρvβcorfy)Al
=0.9×(1×2.65×14.3+2×1×0.0069×1.83×210)×60000
=2332kN
与选项A数值最接近。
[点评] 混凝土局部受压承载力计算时应注意《混凝土结构设计规范》(GB 500102010)在第6.6节给出的承载力计算仅适用于配置方格网式或螺旋式间接钢筋且其核心面积不小于混凝土局部受压面积时的情况。此外对间接钢筋尚有一些构造规定必须满足，例如间接钢筋沿构件高度的配置范围不应小于对方格网配筋为短边内尺寸l1；对螺旋式配筋为内直径dcor；且不小于15倍柱内纵向钢筋直径等，在实际工程中必须对其构造引起注意。
单选题
计算承受动力荷载的钢结构时，下列哪种说法是正确的?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第3.1.6条的规定，对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘动力系数；在计算疲劳和变形时，动力荷载标准值不乘动力系数。所以选项B符合《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)的要求，是本题的正确答案。
选项A之所以是不正确的说法，主要在于未说明白结构或构件是直接承受动力荷载还是间接承受动力荷载，间接承受动力荷载的构件，在计算强度和稳定时，动力荷载设计值不必乘以动力系数。吊车梁直接承受动力荷载，在计算强度和稳定时，动力荷载设计值应乘以动力系数。柱子的牛腿和柱子本身，间接承受动力荷载，在计算强度和稳定时，动力荷载设计值不乘动力系数。
选项C、D也是不正确的说法。因为结构或构件的变形(位移)属于静力计算的范畴，不应乘以动力系数，而且变形(位移)限值主要是由使用经验确定的，故采用动力荷载标准值计算，不采用动力荷载设计值计算；疲劳计算中采用的计算数据也多半是根据实测应力或通过疲劳试验取得的，已包含了荷载的动力影响，故亦不再乘动力系数，同变形计算一样，疲劳计算也只采用动力荷载标准值，不采用动力荷载设计值。
所以，选项A、C、D均不是本题的正确答案。
单选题
在工作温度(最低日平均温度)为-11.3℃的非地震区和地震区，设计相同的多层焊接钢框架结构房屋时，前者拟采用Q235牌号的钢材，后者则采用Q345牌号的钢材，在下列各组钢材中应合理选用哪一组?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第3.9.2条第3款的要求，抗震设计的钢结构房屋，其钢材应符合下列规定：
(1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值(简称为屈强比)不应大于0.85；
(2)钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%；
(3)钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
关于钢结构的可焊性，一般说来，钢材的碳含量不大于0.2%时，钢材具有良好的可焊性。
(1)选项A不是正确答案。因为它只注明了钢材牌号，未注明钢材的质量等级。
(2)选项B也不是正确答案。因为Q235-A级钢材，其化学成分不保证碳含量，故不宜用于焊接承重结构；Q345-A级钢材，其碳含量可以保证，可以用于焊接承重结构，但Q345-A级钢材不要求做冲击试验，不符合《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第3.9.2条第3款的要求，因此不能用于有抗震设防要求的结构。
(3)选项C是正确答案。因为Q235-B级钢材，不仅力学性能有保证，包括碳含量在内的化学成分也有保证，而且不需要提出附加保证项目的要求，故适用于非地震区的焊接承重结构；Q345-B级钢材，其化学成分和力学性能均能保证，而且要求做+20℃的冲击试验，符合《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第3.9.2条第3款规定的钢材应有合格的冲击韧性的要求(抗震设计的钢结构，在设计文件中应注明抗震设计对钢材性能的要求)，故适用于有抗震设防要求的结构。
(4)选项D则不合理。因为Q345-C级钢材的性能虽然完全符合抗震设计对结构钢材性能的全部要求，但由于供货和价格方面的原因，很可能不经济。在气温不低于-11.3℃的地区，只有需要验算疲劳的焊接结构，才需要采用Q345-C级钢材。
在焊接结构中，当钢板厚度不小于40mm且承受沿厚度方向的拉力时，受拉试件板厚方向截面的收缩率，不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》(GB/T 5313-1985)中215级的规定。
单选题
焊缝强度设计值，下列哪一种说法是正确的?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)表3.4.3-3的规定，不同厚度的钢材，其对接焊缝的抗压、抗拉和抗剪强度设计值是不相同的；质量等级为一级、二级的对接焊缝，其抗拉强度设计值是相同的；角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值与钢材的厚度无关，也与焊缝的质量等级无关(角焊缝的外观质量标准有二级、三级之分)。例如，牌号为Q235级的钢材，无论是薄钢板还是厚钢板，无论焊缝的外观质量符合二级标准还是三级标准，当采用自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊时，角焊缝的抗拉、抗压和抗剪强度设计值均采用160N/mm2。
由此可见，根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)表3.4.3-3的规定，除选项D正确外，其余选项A、B、C均错误。
由此可见，根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)表3.4.3-3的规定，除选项D正确外，其余选项A、B、C均错误。
单选题
在主平面内受弯的实腹钢梁进行强度计算时，钢梁受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比，下列哪一条规定是正确的?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 钢梁受压翼缘板的宽厚比应受到限制，以免受压翼缘板沿纵向屈服后因宽厚比太大可能在失去强度前先失去局部稳定。钢梁受压翼缘板示意如图4-19-1所示。
(1)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.1.1条的规定，当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于[*]而不超过[*]时，应取γx=1.0，可见选项B不符合规范规定，不是正确答案。而选项A，当[*]时，规范允许γx可大于1.0，根据《钢结构设计规范》表5.2.1，可取γx=1.05～1.20(取决于实腹钢梁的截面形式)，故选项A也不是正确答案。
(2)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.3.8条的注：翼缘板自由外伸宽度6的取值为：对焊接构件，取腹板边至翼缘板(肢)边缘的距离；对轧制构件，取内圆弧起点至翼缘板(肢)边缘的距离。可见，焊接构件和轧制构件翼缘板自由外伸宽度b的取值是不相同的，故选项D同样不是正确答案。
(3)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.3.8条的规定，箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0与其厚度t之比应符合[*]的要求，故选项C是本题的正确答案。
[*]
(1)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.1.1条的规定，当梁受压翼缘的自由外伸宽度与其厚度之比大于[*]而不超过[*]时，应取γx=1.0，可见选项B不符合规范规定，不是正确答案。而选项A，当[*]时，规范允许γx可大于1.0，根据《钢结构设计规范》表5.2.1，可取γx=1.05～1.20(取决于实腹钢梁的截面形式)，故选项A也不是正确答案。
(2)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.3.8条的注：翼缘板自由外伸宽度6的取值为：对焊接构件，取腹板边至翼缘板(肢)边缘的距离；对轧制构件，取内圆弧起点至翼缘板(肢)边缘的距离。可见，焊接构件和轧制构件翼缘板自由外伸宽度b的取值是不相同的，故选项D同样不是正确答案。
(3)根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.3.8条的规定，箱形截面梁受压翼缘板在两腹板之间的无支承宽度b0与其厚度t之比应符合[*]的要求，故选项C是本题的正确答案。
[*]
单选题
钢组合梁腹板加劲肋的设置间距，下列哪一条是正确的?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 组合梁腹板加劲肋间距过大时，使腹板无支承的幅面太大，容易产生初始鼓曲；加劲肋间距过小时，会使施工制作复杂化，所以《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第4.3.6条规定，当仅设置横向加劲肋时，其间距应在a=(0.5～2)h0范围内，即横向加劲肋的最小间距应为0.5h0，最大间距应为2h0。对无局部压应力的梁(σc=0)，当h0/tw≤100时，横向加劲肋的间距可采用2.5h0。
同时设置横向加劲肋和纵向加劲肋时，纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1应在[*]范围内(hc为腹板弯曲受压区高度)；此时，横向加劲肋的间距应取为a=0.5h0～2h0范围内。若在受压区还设有短加劲肋，则短加劲肋间距为a1≥0.75h1。
由此可见，选项A、B、D均不是本题的正确答案，只有选项C才是正确答案。
同时设置横向加劲肋和纵向加劲肋时，纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1应在[*]范围内(hc为腹板弯曲受压区高度)；此时，横向加劲肋的间距应取为a=0.5h0～2h0范围内。若在受压区还设有短加劲肋，则短加劲肋间距为a1≥0.75h1。
由此可见，选项A、B、D均不是本题的正确答案，只有选项C才是正确答案。
单选题
钢管结构节点的构造规定中，下列哪一项规定是正确的?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 根据《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第10.2.1条的规定和相关的条文说明，为了保证钢管节点连接的质量和可靠性，规范对钢管节点的设计提出了下列构造要求：
(1)在节点处主管应连续，圆管支管的端部应用机器精密加工成马鞍形，直接焊于主管外壁上，而不得将支管插入主管内。为了连接方便和保证焊接质量，主管的外部尺寸应大于支管的外部尺寸，且主管壁厚t不得小于支管壁厚。
(2)主管与支管之间的夹角θ(图4-21-1～图4-21-3)以及两支管间的夹角，不得小于30°，否则支管端部不易施焊，焊缝熔深也得不到保证，并且支管的受力性能也不好。
[*]
(3)除搭接型节点外，管节点处各杆的轴线应尽量交汇于一点，避免偏心，这是对一般管结构桁架的规定。但是，对于直接焊接的管节点，杆件轴线不易对准，很难避免连接的偏心。根据有关研究及分析，只要支管与主管连接节点的偏心不超过式(4-21-1)的限值，在计算节点和受拉主管的承载力时，可忽略因偏心引起的弯矩的影响。但对于受压主管，由于节点两侧主管轴力之差值ΔN产生的偏心弯矩则必须加以考虑，此偏心弯矩应为M=ΔN×e。
[*](4-21-1)
[*]
[*]
式(4-21-1)中的e为偏心距，d为圆管的外径，h为连接平面内的矩形主管截面高度，见图4-21-3。
对于有间隙的K形或N形节点(图4-21-4)，支管的间隙a不应小于两支管壁厚之和。
(4)支管端部应平滑并与主管接触良好，不得有过大的局部间隙。一般来说，管结构的支管端部加工应尽量使用自动切管机，它可以按输入的夹角以及支管、主管的直径和壁厚，直接切成所需要的空间形状，并可按需要在支管壁上切成坡口，如用手工切割就很难
保证切口质量。当支管壁厚小于6mm时可不切坡口。
由此可见，选项A、B、D均不符合规范的规定，不是本题的正确答案；选项C符合规范的规定，是本题的正确答案。
[*]
单选题
抗震设计的钢框架--支撑结构的偏心支撑，下列哪一种类型是不宜采用的?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 在框架一支撑结构中，中心支撑框架在小震作用下具有较大的侧向刚度，对减小结构的水平位移和改善结构的内力分布是有效的，但在大震作用下，中心支撑易受压屈曲失稳，造成支撑的刚度和受压承载力急剧降低，这对结构是很不利的。
偏心支撑框架在小震作用下，即在弹性阶段具有与中心支撑框架相接近的侧向刚度；在大震作用下，即在弹塑性阶段具有与纯框架结构相当的延性和消能能力，但构造相对复杂。
所以，《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)第8.1.6条第2款规定，对抗震等级为三、四级且高度不超过50m的钢结构，即地震作用相对较小的钢结构宜采用中心支撑，有条件时也可采用偏心支撑、屈曲约束支撑等消能支撑。
偏心支撑框架结构是一种良好的抗震结构体系。偏心支撑框架中，每一根支撑斜杆的两端，至少有一端偏离梁柱节点，而直接与梁相连，另一端与梁柱节点连接，或偏离另一支撑斜杆与梁的连接点而与梁连接，并在支撑斜杆同梁的连接点与梁柱节点之间或两根支撑斜杆与梁的连接点之间构成消能梁段。
偏心支撑框架的设计原则是强柱、强支撑和弱消能梁段。在大震时消能梁段屈服形成塑性铰，且具有稳定的滞回性能，即使消能梁段进入应变硬化阶段，支撑斜杆、柱和其余梁段仍保持弹性。因此，每根支撑斜杆只能在一端与消能梁段连接，若两端均与消能梁段相连，则可能一端的消能梁段屈服，而另一端的消能梁段不屈服，致使该消能梁段未起到消能作用，从而导致偏心支撑框架的承载力和消能能力降低。
为了实现强支撑，《抗震规范》第8.2.3条第5款规定，偏心支撑斜杆的轴力设计值，应取与支撑斜杆相连接的消能梁段达到受剪承载力时支撑斜杆轴力与增大系数的乘积。其增大系数值在抗震等级为一级时不应小于1.4，二级时不应小于1.3，三级时不应小于1.2。
由此可见，图4-22-1的四种偏心支撑类型中，单斜杆式偏心支撑，由于支撑斜杆的两端均与消能梁段相连，故不宜采用，因此选项B是本题的正确答案，选项A、C、D均不是本题的正确答案。
图4-22-1(b)中的单斜杆偏心支撑斜杆的下端可改为直接与梁柱节点相连(图中虚线所示)，以避免支撑斜杆两端均与消能梁段相连，从而改善这种偏心支撑框架的抗震性能。
近年来有资料指出.偏心支撑框架结构中，消能梁段直接与柱相连的连接节点在地震时很容易破坏，所以建议，当采用偏心支撑框架时，宜优先采用如图4-22-1(a)中的门架式偏心支撑。
[*]