《混凝土结构设计规范》的解读(1-30)

来源:结构工程师    发布时间:2013-04-05    结构工程师辅导视频    评论

11.近来在高层建筑框架中常采用“宽扁梁”方案,请问这主要出于什么样的考虑?这种做法不会影响结构的抗水平力刚度吗?如果影响,那又应在设计中如何考虑和处理?
答:为了降低楼层高度,或便于通风管道的通过,必要时可以设计成宽度比较大的扁梁,此时应根据荷载及跨度情况,满足梁的挠度限值,扁梁高度可取(《多层与高层混凝土建筑结构设计》p263)另外在延性框架要求强柱弱梁,强剪弱弯的情况下,不宜采用加大梁高度的做法,常常采用截面高度比较小的扁梁。(你们自己看用不用这条)为了增加楼层的净高,常将柱间大梁作成扁梁,以减小梁的高度。扁梁是宽度大于或等于梁高的梁。扁梁的高跨比也不宜小于1/20。高层建筑的转换层梁的荷重比很大,又要争取转换层相邻下层的层高,故常作成扁梁。(《高层建筑概念设计》p89)
有影响。因为框架在水平荷载作用下的水平位移是由构件变形的三种模式引起的,包括梁的弯曲变形、柱的弯曲变形以及柱的轴向变形。层间水平位移也是由这三种变形引起的位移分量组成,高层框架结构的构件典型尺寸一般具有这样的比例关系,既梁的弯曲变形是引起位移的主要因素,而柱的弯曲变形次之,(《高层建筑结构分析与设计》P186~196)
扁梁设计时你不仅需考虑纵向,你还需考虑横向,当然这要根据你的支撑情况而定。另据参加宽扁梁实验的朋友叙述,宽扁梁纵筋还是尽量穿过柱子,手册规定必须不少于75%纵筋穿柱,其实另外25%不穿柱的钢筋起到的作用很小。(本答案90%是错的)
12.什么是带“加强层的高层建筑结构”?“加强层”常采用什么结构方案?为什么“加强层”能提高结构的抗侧刚度?在钢筋混凝土高层建筑中设置加强层要特别注意什么问题?
答:带刚臂超高层核心筒框架结构体系。
加强层宜布置有外伸刚性梁,桁架或空腹桁架,有时还在楼层布置环梁或桁架。
层数很多,高度很大的建筑结构中,不可避免要遇到两个问题:结构在水平作用下水平位移过大,作为主要受力构件的中心剪力墙或筒体承受的弯矩过大,一般高层结构体系,其位移类似悬臂梁,随高度增大,外荷载产生的倾覆力矩大部分由中央核心剪力墙或筒体承受,设计遇到很大困难。在顶部布置水平伸臂后,由于刚性伸臂使外伸产生轴向拉力和压力。它们组成一个力偶平衡了一部分外荷载所产生的倾覆力矩,从而减少了核心内墙承受的力矩,也大大减少了侧移。
由于刚臂的作用加大了部分框架柱的轴压比,对抗震不利
13.用下面的一个框架-剪力墙结构的平面示意图说明该结构的每一层楼层为什么都要起“膈板作用”(既水平方向的传力作用)。如果要对楼板在其平面内的受力状况进行验算,应采用什么计算简图?
答: 在侧向力的作用下,框架和剪力墙协同工作,共同抵抗侧向力。剪力墙的侧向位移曲线为弯曲型,框架的侧向位移曲线为剪切型。而由于各层楼板或连梁的作用框架和剪力墙在各楼层处必须有共同的侧向位移。在底部,框架的变形受到剪力墙的制约,在顶部,剪力墙受到框架的扶持。因此每一层楼层都起水平方向的传力作用。我认为应该使用模型来分析。
14.什么是”部分框支剪力墙结构”的’框支层”。框支层与上部楼层之间的一层楼盖在传递水平力方面具有什么特殊作用?在设计中应如何考虑?为什么要求框支层和上部楼层层间相对位移(层刚度)要有一个合适的比例,为什么要求落地的剪力墙要在全局同方向剪力墙中占有足够的比例?
答:见有关资料

 


16.请说明什么是“型钢混凝土”(劲性钢筋混凝土或型钢钢筋混凝土),什么是“钢管混凝土”?以型钢混凝土柱为例,,说明它的受力为什么比普通钢筋混凝土好.请画出一个典型的型钢混凝土柱剖面.说明钢管混凝土柱中钢管和混凝土柱的受力特点.如果是大偏心受压柱,钢管混凝土还有没有优点?请丛刊物种找出一种你认为可能比较合理的钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的节点的做法.
答:型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢,也配有少量构造钢筋及少量受力钢筋.
在钢管中充填混凝土的结构称为钢管混凝土结构。
型钢混凝土:
一方面混凝土包裹型钢,在构件达到承载力前型钢很少发生局部屈曲。另一方面型钢对核心混凝土起约束作用。同时因为整体型钢比钢筋混凝土中分散的钢筋刚度大得多,所以型钢混凝土构件比钢筋混凝土构件的刚度明显提高。型钢混凝土有很好的延性及很大的耗能能力。
钢管混凝土结构的受力性能的优越性主要表现在合理地利用钢管对混凝土的的紧箍力。这种紧箍力改变了混凝土柱的受力状态,将单向受压改变为三向受压,混凝土抗压强度大大提高。
在低应力阶段,基本上与普通钢筋混凝土受压构件类似,即钢管与混凝土共同分担纵向压力。随着纵向压力的增加,混凝土横向变形大于钢管横向变形(都自由的情况下),而这是不可能的。因此混凝土对钢管产生径向压力。钢管在径向压力的作用下,产生了环向压力。
对于单根钢管混凝土,较为适用于轴心受压或以轴向压力为主的构件与杆件,这样能较为充分发挥混凝土三向受压下强度大大提高的优越性。对于弯矩较大的构件,一方面混凝土受压面积又较小,所以优点不是很突出。另外一方面,由于截面中受拉区的存在。金箍力作用将大为削弱。而且紧箍力的计算也变得十分复杂。此外,截面相等的情况下,圆形截面惯性矩小,从力学特征上来说,不适合承弯。
几种梁柱节点形式
17.试以剪力墙结构中的一片横墙剪力墙为例,说明在水平荷载作用下,剪力墙每一层的层间位移中哪一部分称为”有害位移”,那一部分称为”无害位移”.
答:本层的弯曲变形和剪切变形所产生的位移为有害位移,下层的位移对上层产生的附加位移是无害位移。
弯曲型的剪力墙结构,对于剪力墙的整体变形采用普通梁的平截面假定。由此可知,第I层剪力墙的层间委蛇角包含自身变形角和下层的位移角两部分。后者和本层受力无关,称为无害位移角,前者和本层受力有关,称为有害位移角。
18.试以下图所示的框架—核心筒墙简化受力模型为例,说明在水平作用下剪力墙、框架和剪力墙连梁变形的相互关系。如果要控制框架梁、柱、剪力墙连梁和剪力墙本身的损伤,请相应分别按什么思路设定对它们的层间变形的控制条件。
19.请说明单层厂房钢筋混凝土或预应力混凝土屋架的比较合理的结构形式。这种屋架能按简单的铰接桁架进行内力分析吗?如果不完全行,又要补充什么验算内容?
答:可以按照铰接桁架来计算轴力(即进行内力分析),但是上弦要按照连续梁在支座不均匀沉降情况下计算弯矩。(笔记)
20.为什么说支撑系统是保证单层厂房结构整体刚度和稳定性的关键措施。你知道可能需要哪些部位设置沿哪个方向的平面支撑。支撑本身一般采用什么样的结构形式?
答:(1)在装配式钢筋混凝土单层厂房结构中,支撑虽然不是主要的承重构件,但却是联系各种主要结构构件并把它们构成整体的重要的组成部分。可以把有些水平荷载传递到主要承重构件。屋架的横向刚度很小,容易连续倒塌,故设置支撑。
(2)屋盖的上下弦水平支撑,应布置在屋架(屋面梁)上下弦平面内以及天窗架上弦平面内。
屋盖的垂直支撑应布置在屋架(屋面梁)间和天窗架(包括挡风板立柱)之间。
系杆设置在屋架上下弦及天窗上弦平面内。
屋架上弦水平支撑布置在每个伸缩缝区段端部。对于采用钢筋混凝土屋面梁的屋盖系统,当采用檩条时,应在梁的上翼缘平面内设置横向水平支撑。支撑应布置在伸缩缝区段两端的第一个或第二个柱距内。当屋盖上的天窗通过伸缩缝时,则应在伸缩缝的两侧天窗下面的柱距内设置上弦横向水平支撑。
对于采用钢筋混凝土拱形及梯形屋架的屋盖系统,应在每一个伸缩缝区段端部的第一或第二个柱距内设置上弦横向水平支撑。当厂房设置天窗时,可根据屋架上弦杆件的稳定条件,在天窗范围内沿厂房纵向设置连系杆。

视频学习

我考网版权与免责声明

① 凡本网注明稿件来源为"原创"的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有。任何媒体、网站或个人转载、链接转贴或以其他方式复制发表时必须注明"稿件来源:我考网",违者本网将依法追究责任;

② 本网部分稿件来源于网络,任何单位或个人认为我考网发布的内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向我考网书面反馈,并提供身份证明、权属证明及详细侵权情况证明,我考网在收到上述法律文件后,将会尽快移除被控侵权内容。

最近更新

社区交流

考试问答