单选题
某方形截面钢筋混凝土柱,柱截面尺寸550mm×550mm,采用方形基础,其平面尺寸为2900mm×2900mm;混凝土强度等级C30,采用HRB400级钢筋;
非抗震设计,γ0=1.0,as=60mm。见图3-13-1。
单选题
现已算出在轴向压力作用下,基础底面处所受的相应于荷载效应标准组合的净反力标准值为300kPa;基础受冲切承载力按《建筑地基基础设计规范》式(3.0.5-4)计算。现在要问,当按受冲切承载力计算时,基础高度与下列哪一数值最接近?
- A.600mm
- B.750mm
- C.700mm
- D.800mm
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] (1)根据《建筑地基基础设计规范》第8.2.7条,对矩形截面柱的矩形基础,应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力。受冲切承载力应符合下式要求:
Fl≤0.7βhpftamh0 (3-13-1)
Fl≤pjAl (3-13-2)
式中βhp-受冲切承载力截面高度影响系数,当h不大于800mm时,取1.0;
Al-冲切验算时取用的部分基底面积,即图3-13-1中阴影所示面积;
am-冲切破坏锥体最不利一侧计算长度;
Pj-相应于荷载效应基本组合的地基土单位面积净反力。
(2)柱与基础交接处的受冲切承载力
已知pjk=300kPa=0.3N/mm2,pj=1.35×0.3=0.405N/mm2
h0=H+H-60=2H-60
Al=[*]×(1235-2H)(2900+430+4H)=(1235-2H)(1665+2H)=2056275-860H-4H2
代入公式(3-13-2)得:
Fl=0.405×(2056275-860H-4H2)=832791-348H-1.62H2
am=(550+430+4H)×[*]=490+2H
设基础总高度h≤800mm,βhhp=1.0,将上述数值代入式(3-13-1)得:
832791-348H-1.62H2=0.7×1.0×1.43×(490+2H)×(2H-60)=860H+4H2-29400
化简后有:H2+215H-153415=0
[*]
(3)基础变阶处的受冲切承载力
h0=H-60
Fl=832791-348H-1.62H2
am=(550+2H+430+4H)×[*]=490+3H
设h≤800mm,βhp=1.0,将上述数值代入式(3-13-1):
832791-348H-1.62H2=0.7×1.0×1.43×(490+3H)(H-60)
=3H2+310H-29400
化简后得到:H2+142H-186621=0
[*]
因此基础高度h=2H=367×2=734mm,取用750mm,此即选项B。选项A系按柱与基础交接处的受冲切承载力得到,并非最不利情况;选项C是荷载分项系数错误地取用1.20所致;选项D则荷载分项系数采用了1.40。
[点评] (1)本题是最简单的钢筋混凝土矩形截面柱下独立基础受冲切承载力计算,规范中有完整的计算方法,考生应熟练地掌握。对于圆形截面柱,应换算为方形截面,换算截面的边长取圆形截面直径的0.8倍(见《钢筋混凝土承台设计规程》(CECS88:97)第4.2.8条)。
(2)关于柱对平板式筏基的受冲切承载力计算,则较为复杂。《混凝土结构设计规范》公式(6.5.1-1)给出了在局部荷载或集中反力作用下的受冲切承载力计算公式:
Fl,eq≤0.7βhηumh0(3-13-3)
式中,βh即式(3-13-1)中的βhp;Fl,eq为等效集中反力设计值,按第6.5.6条计算:η见规范第6.5.1条;um为临界截面的周长,即距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处的板垂直截面的最不利周长。应该指出,根据第6.5.1~第6.5.2条条文说明,对非矩形截面柱(异形截面柱)的临界截面周长,宜选取周长um的形状要呈凸形折线,其折角不能大于180°,由此可得到最不利周长,此时在局部周长区段离柱边的距离允许大于h0/2。图3-13-2列出了一些典型情况,可供读者参考。
[*]
(3)截面高度影响系数βh(βhp)
根据《混凝土结构设计规范》第6.5.1条,βh的取值:当h≤800mm时,取1.0;当h≥2000mm时,取0.9,其间按线性内插法取用。尺寸效应问题,国内试验资料不多,多是根据国外试验资料,且这些试验资料都是无腹筋梁的资料。试验的结果表明随梁有效高度的增加,无腹筋梁相对受剪承载力降低。理论与试验研究还证明,纵筋沿梁高分层布置时,层间距较之截面有效高度h0的影响更为显著,M.P.Collins在试验的基础上提出了一个计算混凝土受剪承载力的计算公式:
[*]
式中a-骨料最大尺寸;
Sx-纵向钢筋沿梁的间距。
当沿梁高不另加纵向钢筋时,[*]
当沿梁高另加一层纵向钢筋时,Sx=0.45h0
[*]
将其分别代入Vc的公式,显然后者较前者的受剪承载力提高了,这是因为梁腹分布布置纵向钢筋可以有效地约束斜裂缝发展。基础筏板受冲切属于双向剪切,因此上述有关梁剪的讨论,对厚板受冲切同样有效。规范第9.1.9条规定,对基础筏板,当板厚h>2m时,除应沿上、下表面布置纵、横方向的钢筋外,尚宜沿板厚度方向间距不超过Im设置与板面平行的构造网片,这不仅是构造的需要,如上所述还有利于抗剪和抗冲切,请考生注意。
单选题
设图3-14-1中的基础阶高H=400mm,基础底面所受的相应于荷载效应标准组合的地基净反力标准值最大为250kPa,最小为零。配筋计算时,内力臂取用0.9h
0,a
s=60mm。问当按受弯承载力计算时,其沿Y方向与沿X方向的布置配筋,下列哪一组数值最为接近?
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)根据《建筑地基基础设计规范》公式(8.2.7-4)计算基础底部沿Y方向布置的纵向受力钢筋截面面积。当取净反力设计值时,公式简化为:
[*] (3-17-1)式中 pmax=1.35×250=337.5kPa,Pmin=0
p-柱边处及基础变阶处地基净反力设计值按图3-14-2计算。
①柱边处
[*]
根据《混凝土结构设计规范》第8.5.2条,基础配筋率不应小0.15%,因此纵向受力钢筋构造配筋的面积为:(400×2900+1350×400)×[*]=2550mm2>1830mm2。
[*]
②基础变阶处
[*]
[*]
故沿y方向布置所需的纵向钢筋面积应为2550mm2。
(2)根据地基规范公式(8.2.7-5)计算基础底部沿X方向布置的纵向受力钢筋截面面积。当取净反力值时公式简化为:
[*] (3-14-2)
①柱边处
[*]
②基础变阶处
[*]
因此依据上面计算得知,沿Y方向及沿X方向布置的钢筋均应为2550mm2,与选项C相符。选项A为按计算配筋,不满足最小配筋率的要求;选项B、D中1740mm2是按下台阶的最小配筋率计算,为不正确选项。
[点评] (1)本题是矩形基础的受弯承载力计算,规范中亦有完整的计算公式。其中关键问题是根据最小配筋率0.15%计算受拉钢筋面积时应取哪一个截面面积。众所周知,最小配筋率pmin为少筋梁与适筋梁的界限,Pmin可按钢筋混凝土梁正截面的极限弯矩等于同样截面、同一混凝土强度等级的素混凝土梁的正截面极限弯矩(即开裂弯矩Mcr)的条件确定。
对于矩形截面素混凝土梁,Mcr=0.292ftbh2;Mu=ρminbh0fy(h0-0.5x),令两式相等,并取h0-0.5x≈0.95h0及h≈1.05h0,即可得到:
[*]
从上述推导过程得知,计算最小受拉钢筋面积时应取计算弯矩截面,在此即为柱边截面。但计算最小受拉钢筋面积时,截面高度似应取有效高度,而不应取全高。但根据规范表9.5.1的表注规定,受弯构件的最小配筋应按全截面面积计算。为此本题采用了按基础全截面面积计算最小受拉钢筋截面面积。
(2)美国规范ACI318-2005第10.5.3条规定:当实际纵向钢筋配筋率超过计算所需配筋率至少1/3时,可不受最小配筋率的限制,可供读者参考。
单选题
某管道支架横梁,截面尺寸为b×h=200mm×400mm;混凝土强度等级C25,主筋采用HRB335级钢筋;因为在风荷载作用下梁承受的变号弯矩数值相同,梁自重弯矩很小,故采用对称配筋,上、下各2

20;非抗震设计,r
0=1.0,
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)解法1
在对称配筋情况下,受压钢筋应力不可能达到f:。此时某钢筋应力可按《混凝土结构设计规范》公式(6.2.8-1)计算:
[*](3-15-1)
式中,[*]为纵向受压钢筋截面重心至截面受压边缘的距离,[*]
[*]
根据内力平衡条件可以写出:
[*]
化简后得到
[*]
根据对As取矩的平衡关系:
[*]
(2)解法2
受压钢筋的应力按规范近似公式(6.2.8-3)计算:
[*]
式中
[*]
于是
[*]
根据式(3-15-2)
1.0×11.9×200x=300×628+(-30x+960)×628
x=37.3mm
[*]=-30×37.3+960=-159N/mm2
又从式(3-15-3)得:
M=1.0×11.9×200×37.3×(360-[*]×37.3)+159×628×320
=62255644N·mm=62.256kN·m
(3)解法3
按近似方法计算,取[*]
M=300×628×320=60288000N·mm=60.288kN·m
从以上计算结果可以看出,解法1与解法2所得的弯矩值基本相同,说明了采用近似公式(3-15-4)计算钢筋应力的合理性;解法3虽弯矩值略有差异,但与解法1相比,其误差只有3.18%,可以接受,所以按上述三种方法计算都是合理的,选项A是正确的。选项B则是错误地取用fv=360N/mm2计算所得结果,选项C系按水平梁计算,选项D是计算错误,都是不正确的。
[点评] 公式(3-15-1)是根据中和轴高度等于x/β1、混凝土极限压应变εcu,按平截面假定导出的求钢筋应力的一般公式。为了简化计算,避免在正截面承载力计算中出现求解二次方程,根据试验资料的分析,考虑到ξ=ξb及ξ=β的边界条件,σs与x/h0可采用近似的线性关系,即公式(3-15-4)。按上述两个公式可以计算截面任意位置处的钢筋应力,以上两个公式即是解法1与解法2的计算基础。
更进一步,当混凝土受压区高度按规范公式(6.2.10-2)计算,在本题的情况下有:
[*]
于是正截面受弯承载力可按规范公式(6.2.14)计算。即得到:
M=fyAs(h-as-[*]),此即解法3的计算基础。
如果本题不能正确计算,说明考生在钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算基础知识方面尚需补课。
单选题
下列荷载效应组合表达式中,哪一式为荷载效应的准永久组合表达式?
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 根据《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)(以下简称为《荷载规范》)第3.2.3条A式中,永久荷载效应标准值和可变荷载效应标准值均乘荷载分项系数,除起控制作用的一项可变荷载效应不乘组合值系数外,其余可变荷载效应均乘以各自的组合值系数,属于荷载效应的基本组合表达式;根据《荷载规范》第3.2.8条B式中,所有的荷载效应标准值均不乘荷载分项系数,除起控制作用的一项可变荷载效应不乘组合值系数外,其余可变荷载效应均乘以各自的组合值系数,故属于荷载效应的标准组合表达式,与荷载效应基本组合表达式的区别仅在于是否乘荷载分项系数;根据《荷载规范》第3.2.9条,C式中,所有的荷载效应标准值均不乘荷载分项系数,起控制作用的一项可变荷载效应乘频遇值系数,其余可变荷载效应乘以各自的准永久值系数,故属于荷载效应的频遇组合表达式;根据《荷载规范》第3.2.10条,D式中,所有的荷载效应标准值均不乘荷载分项系数,所有的可变荷载效应均乘准永久值系数,故属于荷载效应的准永久组合表达式,因此选项D是本题的正确答案,其余的选项均不是本题的正确答案。
单选题
钢结构设计时,钢材牌号和质量等级的选用与钢结构的工作温度有关.关于工作温度的定义,下列哪一种是正确的?
- A.工作温度即钢结构所在地区的冬季计算温度
- B.工作温度即钢结构施工时所在场地的温度
- C.工作温度为钢结构所在地区的最低温度
- D.工作温度为钢结构所在地区的最低日平均温度
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 关于钢结构的工作温度,一般系指室外工作温度。 《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)将钢结构工作温度定义为“冬季计算温度”(即冬季空气调节室外计算温度),从理论上来说是欠妥当的。因为,空气调节计算温度是为空调采暖用的计算温度,是受经济政策决定的,是人为的;而结构的工作温度应该是客观存在的,并由自然条件决定,两者不能混淆。国外规范对结构的工作温度亦未见到采用空调计算温度来定义的。
现行《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)为了与“空调计算温度”在数值上差别不至太大,建议钢结构的工作温度采用国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)(2001年版)中所列的“最低日平均温度”。
根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ 19-87)(2001年版)附录二的室外气象参数表,我国部分大中城市的最低日平均温度是:北京-15.9℃、天津-13.1℃、石家庄-17.1℃、太原-17.8℃、呼和浩特-25.1℃、哈尔滨-33.0℃、沈阳-24.9℃、长春-29.8℃、上海-6.9℃、南京-9.0℃、杭州-6.0℃、合肥-12.5℃、福州1.6℃、南昌-5.6℃、济南-13.7℃、郑州-11.4℃、武汉-11.3℃、长沙-6.9℃、广州2.9℃、南宁2.4℃、成都-1.1℃、重庆0.9℃、贵阳-5.9℃、昆明-3.5℃、拉萨-10.3℃、西安-12.3℃、兰州-15.8℃、西宁-20.3℃、银川-23.4℃、乌鲁木齐-33.3℃、台北7.0℃、香港6.0℃、海口6.9℃。
单选题
钢结构的连接方法中,下列哪一种是不常用的?
- A.焊接连接
- B.普通螺栓连接
- C.铆钉连接
- D.高强度螺栓连接
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] (1)焊接连接是钢结构连接中最主要的连接方法,它不仅是由钢板或型钢组合成各种钢构件的基本连接方法,同时也是各种钢构件之间连接的重要方法,在钢结构连接中用得最为广泛。
焊接连接通过电弧加热使焊接材料(焊条、焊丝等)和主体金属熔合成整体。焊接连接的主要优点是不打孔钻眼、省工省料、连接构造简单、连接可以与母材等强,在工厂还可以实现自动化作业,质量及工效明显提高等。焊接连接的主要缺点是,焊接时高温作用造成部件产生局部热影响区,使母料变脆,存在焊接残余应力、焊接裂纹敏感等,增加了连接脆性破坏的可能性。
焊接连接主要有手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊、气体保护焊三种,此外还有不常用的熔槽电渣焊等。
(2)普通螺栓连接,根据普通螺栓加工精度不同而分为A、B、C三级,A、B级为精加工的精制螺栓,C级为粗加工的普通螺栓。A、B级精制螺栓的区别仅在于螺栓的公称直径d和螺杆的公称长度l。A级螺栓的直径d≤24mm,l≤10d或l≤150mm(按较小值);B级螺栓的直径d>24mm,l>10d或l>150mm(按较小值)。
A、B级螺栓螺杆直径与孔径相同,杆径允许有少量负公差,孔径允许有少量正公差,均为Ⅰ类孔;C级螺栓的孔为Ⅱ类孔,一般孔径较杆径大1~2mm,再加上孔径允许偏差1mm,以及圆度、孔壁垂直度等偏差,使连接易于松动,受剪性能较差。A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面的粗糙度,C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度,均应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)的要求。
A、B级螺栓受剪性能较好,但制造和安装很费工,造价亦较高,在建筑钢结构工程中极少采用,尤其是高强度螺栓连接广泛应用的今天,更是如此。C级螺栓由于受剪性能较差,仅限用于承受静力荷载或间接承受动力荷载且剪力较小的次要构件的受剪连接;C级螺栓多用于构件采用焊接连接时临时固定构件用的安装连接螺栓(定位螺栓);C级螺栓在沿其杆轴方向的受拉性能较好,亦多用于沿其杆轴方向受拉的连接中。
A、B级螺栓的性能等级有5.6级和8.8级两种;C级螺栓的性能等级有4.6级和4.8级两种。螺栓性能等级小数点前的数字表示螺栓的公称抗拉强度,小数点及小数点后的数字表示其屈强比,即屈服强度与抗拉强度的比值。例如4.6级的C级螺栓,小数点前的“4”表示螺栓的最小公称抗拉强度为400N/mm2,“.6”表示其屈强比为0.6。
(3)高强度螺栓根据其形状,有大六角头和扭剪型两种类型。高强度螺栓根据紧固工艺不同,其紧固方法一般有三种,即扭矩法、转角法和扭断螺栓尾部(适用于扭剪型)。高强度螺栓连接根据其受力性能不同,有摩擦型连接和承压型连接两种。
高强度螺栓有8.8级和10.9级两个性能等级,其中扭剪型螺栓仅有10.9级一个性能等级。高强度螺栓性能等级数字代表的力学意义,类似于普通螺栓。例如,高强度螺栓8.8级和10.9级。小数点前面的数字表示螺栓的抗拉强度分别不小于800和1000N/mm2,小数点及小数点以后的数字表示其屈强比分别为0.8和0.9。
高强度螺栓摩擦型连接,利用被连接的板件接触面间的摩擦阻力传递剪力,其整体性能好,不滑动,抗疲劳能力强,适用于承受动力荷载的结构和重要的结构;高强度螺栓承压型连接,允许外力超过板件接触面间的摩擦阻力,利用螺栓杆与孔壁直接接触传递剪力,承载能力可比摩擦型连接提高较多,适用于承受静荷载和间接承受动荷载并且无反向内力的连接。
(4)铆钉连接在现行《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)中已无有关条文,其原因是,铆钉连接受力性能虽好,但由于施工很不方便,目前在钢结构工程中已几乎被淘汰。现行《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)鉴于在旧的钢结构修复工程中或有特殊需要的钢结构工程中仍有可能遇到铆钉连接,故仍保留了关于铆钉连接的条文。
自20世纪70年代推广应用高强度螺栓摩擦型连接以来,新建的直接承受动力荷载的吊车梁和桥梁等钢结构工程,基本上已用高强度螺栓摩擦型连接代替了铆钉连接,这就是铆钉连接,这就是铆钉连接能够被淘汰的直接原因。
单选题
组合梁腹板加劲肋的设置,下列哪一条规定是正确的?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 根据《钢结构设计规范》第4.3.2条第1款的规定,当[*]时,对有局部压应力(σc≠0)的梁,应按构造配置横向加劲肋;但对无局部压应力(σc=0)的梁,可不配置加劲肋。显然,选项A无条件地允许当[*]时,可不设置加劲肋,是不符合规范要求的,而且偏于不安全,故选项A错误。
根据《钢结构设计规范》第4.3.2条第2款的规定,当[*]时,应配置横向加劲肋。所以,选项B符合规范规定,是本题的正确答案。但结构工程师应当注意的是,按照《钢结构设计规范》第4.3.2条第2款配置的横向加劲肋,应经腹板局部稳定计算后设置,与规范第4.3.2条第1款所指的“按构造配置横向加劲肋”有本质的区别。
根局《钢结构设计规范》第4.3.2条第2款的规定,当[*](受压翼缘扭转受到约束,如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时)或[*](受压翼缘扭转未受到约束时),或按计算需要时,应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁,必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。
任何情况下,h0/tw均不应超过250。
显然,选项C和D均不符合规范规定,故均不是本题的正确答案。
《钢结构设计规范》规定,对无局部压应力的承受静力荷载和间接承受动力荷载的组合梁,宜考虑腹板屈曲后强度,并按规范规定计算腹板的抗弯和抗剪承载力。对直接承受动力荷载的吊车梁及类似构件或其他不考虑屈曲后强度的组合梁腹板的局部稳定,则通常采用设置加劲肋的办法来保证。
组合钢梁腹板的高厚比[*]时,梁腹板的局部稳定应经计算,并根据计算结果设置横向加劲肋,或同时设置横向加劲肋和受压区的纵向加劲肋;腹板受压区的短加劲肋,主要用于按计算所得的h1≤h0/5的特殊情况,工程中一般很少采用(图3-19-1c)。
[*]
考虑腹板屈曲后强度,对大跨度薄腹板组合钢梁有很大的经济意义,同时,因为一般情况下不再考虑设置纵向加劲肋,也给施工带来很大方便。
计算组合钢梁腹板局部稳定时,首先应布置好加劲肋,然后对腹板每区格进行验算。如果验算结果不符合要求,需重新布置加劲肋,再次验算。
单选题
组合吊车梁腹板设置加劲肋时,下列哪条规定是正确的?
A.直接承受动力荷载的吊车梁,不应考虑腹板屈曲后强度,并应按《钢结构设计规范》第4.3.2条至第4.3.5条的规定设置加劲肋
B.轻、中级工作制吊车梁计算腹板稳定时,吊车轮压设计值可乘以折减系数0.85
C.吊车梁的中间横向加劲肋不应单面设置
D.吊车梁横向加劲肋的宽度应等于大于
【正确答案】
A
【答案解析】[解析] (1)根据《钢结构设计规范》第4.3.1条的规定,直接承受动力荷载的吊车梁,不应考虑腹板屈曲后强度,其腹板的局部稳定,通常采用设置加劲肋的办法来保证。
当[*]时,应按构造要求设置横向加劲肋;横向加劲肋的最小间距应为0.5h。最大间距应为2h。
当[*]时,应按腹板的局部稳定的验算要求,设置横向加劲肋(规范第4.3.3条)。
当[*]时,除设置横向加劲肋外,还应在弯曲应力较大区格的受压区增加设置纵向加劲肋;局部压应力很大的梁,必要时尚宜在受压区配置矩加劲肋(规范第4.3.4条和第4.3.5条)。
腹板局部稳定验算的步骤是:①预先布置好加劲肋;②按规范第4.3.3条的公式对仅布置横向加劲肋的梁腹板区格进行局部稳定验算,按规范第4.3.4条的公式对同时布置横向加劲肋和纵向加劲肋的梁腹板区格进行局部稳定验算,按规范第4.3.5条的公式对同时布置横向加劲肋、纵向加劲肋和短加劲肋的梁腹板区格进行局部稳定验算;③如果验算结果不符合规范要求,需重新布置加劲肋,再次进行验算。
由上述分析可知,选项A符合规范要求,是本题的正确答案。
(2)《钢结构设计规范》第4.3.1条规定,直接承受动力荷载的吊车梁不考虑腹板屈曲后强度,其原因是,需要验算疲劳的重级工作制吊车梁(工作级别A6~A8级)和部分中级工作制吊车梁(工作级别A4、A5级),在重复动力荷载作用下,如果腹板反复屈服,可能会促使疲劳裂缝开展,缩短梁的疲劳寿命,而且动力荷载作用会使薄腹板产生振动,所以不应考虑腹板的屈曲后强度。但轻级工作制吊车梁(工作级别A1~A3级)和绝大多数不考虑疲劳的中级工作制吊车梁,根据使用情况和设计经验,无需进行疲劳计算,所以《钢结构设计规范》第4.3.1条又规定,对这样的轻、中级工作制吊车梁,为了适当考虑腹板局部屈曲后强度的有利影响,在验算腹板的局部稳定性时,吊车轮压设计值可以乘以折减系数0.9。
选项B的折减系数不符合规范规定,故不是本题的正确答案。
(3)为了使梁的整体受力不产生人为的侧向偏心,梁的加劲肋最好在腹板两侧成对设置。但考虑到有些构件不得不在腹板一侧设置横向加劲肋的情况(图3-20-1)故《钢结构设计规范》增加了一侧设置横向加劲肋的规定。梁腹板一侧设置横向加劲肋时,其外伸宽度和厚度均比在腹板两侧设置时要求更严:
[*]
ts≥bs/15 (3-20-2)
就吊车梁而言,根据《钢结构设计规范》第8.5.6条的规定,在重级工作制吊车梁中,中间横向加劲肋应在腹板两侧成对设置,而中、轻级工作制吊车梁则可单侧设置或两侧错开设置。
[*]
由此可见,选项C也不是本题的正确答案。
(4)根据《钢结构设计规范》第8.5.6条的规定,吊车梁横向加劲肋的宽度不宜小于90mm,而不是本题选项D的80mm,故选项D同样不是本题的正确答案。
应当注意的是,吊车梁横向加劲肋的宽度除不宜小于90mm外,还应同时满足bs≥[*]+40(mm)或[*]的要求。
单选题
在钢结构设计文件中应对防火涂料或油漆提出要求,下列哪一条要求是不正确的?
- A.无防火要求的钢结构在除锈以后,应涂油漆防锈,并对底漆、中间漆、面漆的品种、涂漆遍数及漆膜总厚度提出要求
- B.有防火要求的钢结构在除锈以后,应先涂油漆,再涂防火涂料
- C.有防火要求的钢结构在除锈以后,如防火涂料能起一定防锈作用,且不腐蚀钢材,在某些环境条件下则可不涂防锈底漆,也不必涂中间漆和面漆
- D.有防火要求的钢结构在除锈以后,如防火涂料不起防锈作用,则应先涂与防火涂料不起化学作用的防锈底漆,然后再涂防火涂料
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 钢结构防腐蚀的关键是制作时将钢材表面的铁锈和污物清除干净,其次是应根据钢结构构件的重要性和所处环境情况选用质量适合的油漆或涂层,再其次是建立妥善的维护制度。
《钢结构设计规范》第8.9.1条规定,在设计文件中应注明所要求的钢材除锈等级和所要用的涂料(或镀层)及涂(镀)层厚度。
钢结构构件的除锈等级不仅与构件的重要性和构件所处环境有关,而且也与所采用的涂料品种有关。
钢结构构件的除锈方法与除锈等级可按表3-21-1选用。
[*]
注:1.对使用期内很难维修的承重构件,其除锈等级宜适当提高(最高不超过[*]级)。
2.除锈前后应仔细消除油垢、毛刺、药皮、飞溅物及氧化铁皮等。
3.除锈及涂装工程的质量验收应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)的规定。钢结构构件的除锈等级与涂料的配套关系可参考表3-21-2采用。
[*]
注:1.第4项匹配组合(环氧清漆面漆)不适用于室外曝晒环境。
2.当要求较厚的涂层厚度(总厚度>150μm)时、第2、5及6项组合的中间漆或面漆宜采用厚浆型涂料。
3.第8、9项无机富锌底漆要求除锈等级及施工条件更为严格,一般较少采用。钢结构构件防护涂层的最小厚度应符合表3-21-3的规定。由此可见,选项A符合规范的要求,不是本题的正确答案。
钢结构构件防护涂层最小厚度(μm) 表3-21-3
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| 构件类别 |
强腐蚀 |
中等腐蚀 |
弱腐蚀 |
| 重要构件 |
200 |
150 |
120 |
| 一般构件及建筑配件 |
150 |
室外构件及维修 困难部位的构件 |
增加20~60 |
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根据《钢结构防火涂料应用技术规程》(CECS 24:90)(2005年9月第一版)第3.1.3条的条文说明,钢结构表面除锈以后,对大多数钢结构,需要涂防锈底漆,然后再喷涂不与防锈底漆发生化学反应的防火涂料,有的防火涂料具有一定的防锈作用,当钢结构长期处于空调环境中时,锈蚀速度相当缓慢,建设单位认为可以不涂防锈底漆时,则可不涂防锈底漆,直接喷涂这种能起一定防锈作用的防火涂料。
基于上述原因,选项A、C、D符合有关规范、规程的要求,不是本题的正确答案,选项B无条件地要求先涂防锈底漆,再喷涂防火涂料,不符合规范、规程的规定,是不正确的要求,因而是本题的正确答案。
单选题
抗震设计的钢框架一支撑结构的中心支撑,下列哪一种类型是不宜采用的?
- A.十字交叉斜杆支撑
- B.单斜杆支撑
- C.人字形斜杆支撑
- D.K字形斜杆支撑
【正确答案】
D
【答案解析】[解析] 中心支撑是钢结构常用的支撑类型之一。所谓中心支撑是指斜杆与横梁和柱子汇交于一点,或两根斜杆与横梁交汇于一点,且在汇交点处无偏心(图3-22-1)。
图3-22-1所示的四种类型的中心支撑,宜优先采用十字交叉支撑,它可以按拉杆设计,较经济。若采用受压支撑,其长细比及板件宽厚比和内力调整应符合规范的有关规定。
[*]
单斜杆中心支撑宜按拉杆设计。为了承受往复的水平地震作用,当采用单斜杆中心支撑时,应同时布置不同倾斜方向的两组受拉单斜杆支撑(图3-22-2)。
[*]
人字形中心支撑的斜杆通常按压杆设计。
关于K形支撑,根据《建筑抗震设计规范》第8.1.6条第3款的规定,不宜在抗震设计的框架一支撑结构中采用。因为,K形支撑的斜杆受压屈曲或受拉屈服时,将使柱子发生屈曲甚至严重破坏。
基于上述的分析可见,本题的正确答案是D,选项A、B、C均不是本题的正确答案。
单选题
某跨度为12m,檐口高度为5m的门式刚架,共有12榀刚架柱距6m,屋面坡度1/10,地震设防烈度为6度,屋面活荷载0.3kN/m
2基本风压值0.5kN/m
2;地面粗糙度为B类。柱间支撑布置见图3-23-1。柱间支撑计算简图见3-23-2。支撑斜杆选用Φ12的圆钢,截面面积A=113mm
2。支撑斜杆反力设计值(kN)及斜杆所产生的拉应力值(N/mm
2)为下列何项数值?
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 柱间支撑荷载及内力计算。柱间支撑为斜杆,采用张紧的圆钢。支撑计算简图见图3-23-2。作用于山墙两侧顶部节点的风荷载为(山墙高度取5.9m):
取μz=1.0,μs=0.8+0.5=1.3
ω1.3×1.0×0.5×12×5.9/2=23.0kN
按一半山墙面作用风载的1/3考虑节点荷载标准值为:
Fwk=1/3×1/2×23=3.84kN
节点荷载设计值Fw=γw·Fwk=1.4×3.84=5.37kN
由图3-23-2求得斜杆反力设计值N=5.37/cos40°=7.01kN
斜杆强度校核:
斜杆选用φ12的圆钢,截面面积A=113.0mm2
则斜杆应力:N/A=7010/113=62.0N/mm2<f=215N/mm2
刚度校核:张紧的圆钢按《钢结构设计规范》表5.3.9项次3的规定不需要考虑长细比的要求,但从构造上考虑采用φ16为宜。柱间支撑直杆用檩条兼用,因檩条留有一定应力裕量,可不再验算。
[点评] 首先应按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)有关风荷载的规定计算出作用于山墙两侧顶部节点的风荷载ω。然后按一半山墙面作用风载的1/3分配到⑥~⑦轴间柱间支撑的顶节点,分别计算出节点风荷载的标准值Fwk和设计值Fw。再根据支撑计算简图3-23-2计算出斜杆内力设计值N。
按《钢结构设计规范》式(5.1.1-1)即可算得支撑斜杆的拉应力值。