混凝土结构设计复习知识点中南林业科技大学.docx

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混凝土结构设计复习知识点中南林业科技大学

1.屋面可变荷载包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载三部分，作用点同屋盖自重。

屋面均布活荷载不与屋面雪荷载同时考虑，取两者中的较大值。

所以考虑组合时，只有a.屋面均布活荷载+屋面积灰荷载

b.屋面雪荷载+屋面积灰荷载取a,b中较大值考虑

2.适筋梁（或柱，当主要是梁）受拉纵筋屈服后，截面可以有较大转角，形成类似于铰一样的效果，称作塑性铰。

3.塑性铰与一般理想铰的区别在于：

塑性铰不是集中在一点，而是形成一小段局部变形很大的区域；塑性铰为单向铰，仅能沿弯矩作用方向产生一定限度的转动，而理想铰不能承受弯矩，但可以自由转 动；塑性铰在钢筋屈服后形成，截面能承受一定的弯矩，但转动能力受到纵筋配筋率、钢筋种类和砼极限压应变的限制。

 配筋率越大或截面相对受压区高度越大，塑性铰的转动能力却越小。

4.厂房竖向荷载传递路线图

5.a.横向框架承重方案：

纵向布置连系梁。

横向抗侧刚度大。

有利采光和通风。

b.纵向框架承重方案：

横向布置连系梁。

横向抗侧刚度小。

有利获得较高净空。

c.纵横向框架承重方案:

两个方向均有较好的抗侧刚度。

6.为什么钢筋混凝土框架梁的弯距能作塑性调幅如何进行调幅调幅与组合的先后次序什么安排 

    答：

（1）因为在计算钢筋混凝土框架梁的梁端弯矩时,是按固端支撑计算的,但实际上柱子并不是无限刚性的,这就导致得出的梁端弯矩偏大,所以能进行塑性调幅。

（2）为了减少钢筋混凝土框架梁支座处的配筋数量,在竖向荷载作用下可以考虑框架梁塑性内力重分布,主要是降低支座负弯矩,以减小支座处的配筋,跨中则应相应增大弯矩. 

（3）在竖向荷载作用下的弯矩应先调幅，再与其它荷载效应进行组合。

7.考虑厂房的整体空间作用时，上柱内力将增大，下柱内力将减小；μ越小，整体空间作用越强。

8.何谓弯矩调幅考虑塑性内力重分布的分析方法中，为什么要对塑性铰除弯矩调查幅度加以限制  

答：

弯矩调整幅度是指按弹性理论获得的弯矩值与其塑性铰处弯矩绝对值的差值。

若弯矩调幅系数β为正值，属于截面弯矩值减小的情况，将导致混凝土裂缝宽度及结构变形增大，其增大程度随弯矩调整增幅增大而增大，因此对弯矩调整幅度。

9.什么是单层厂房的空间作用影响单层厂房空间作用的因素有哪些考虑空间作用对柱内力有何影响  

答：

排架与排架，排架与山墙之间的相互作用，称为厂房的整体空间作用  

单层厂房空间作用的大小主要取决于屋盖刚度，山墙刚度，山墙间距，荷载类型等因素。

 当某榀架的柱顶上作用一水平集中力R时，由于厂房的空间作用，水平集中力R不仅由直接荷载排架承受，而且将通过屋盖等纵向联系构建传络相邻的其他排架，使整个厂房共同承担。

10.框架结构在竖向荷载作用下的内力计算方法有    1）分层法  2）迭代法  3）系数法 

框架结构水平荷载作用下内力计算方法有    1）反弯点法   2）D值法  3）门架法 

11.单向板和双向板是如何区分的   

  答：

两对边支承的板为单向板。

对于四边支承的板，当长边与短边长度之比小于或等于时，按双向板考虑；当长边与短边长度之比大于但小于时，宜按双向板考虑，也可按单向板计算，但按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；当长边与短边长度之比大于或等于时，可按沿短边方向受力的单向板考虑。

12.

13.双向板上荷载向两个方向传递，长边支承梁承受的荷载为梯形分布；短边支承梁承受的荷载为三角形分布。

14.钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：

只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）

15.整体单向板肋梁楼盖中，连续主、次梁按正截面承载力计算配筋时，跨中按 T形 截面计算，支座按 矩形 截面计算。

16.按弹性理论计算支撑梁时，为方便计算，将支撑梁上的梯形或三角形荷载根据支座截面弯矩相等的原则等换为等效均布荷载。

连续梁在等效均布荷载作用下，按结构力学的一般方法求得支座弯矩值；对于等跨度、等截面连续梁可利用结构计算表格求得支座弯矩值；由于等效均布荷载时根据梁支座弯矩值相等的条件确定的，因此按等效均布荷载求得连续梁支座弯矩值，各跨的跨内弯矩值和支座剪力值应按梁上原有荷载形式进行计算。

例如：

欲求某跨内的跨内最大正弯矩时，应按等效均布荷载确定该跨梁端支座截面弯矩值，然后再按单跨梁在梯形或三角形荷载作用下，求得梁跨内截面正弯矩值。

17.

结构形式

应用范围

优点

缺点

整体式梁板结构

工业与民用建筑、高层建筑楼、屋盖结构中

整体性好、使用机械少，施工技术简单

模板用量较大，施工周期较长，施工时受冬季和雨季影响

装配式梁板结构

一般工业与民用建筑的楼、屋盖结构中

构件工厂预制，模板定型化，混凝土质量易保证，不受季节性影响预制构件现场安装，施工进度快

结构整体性差，预制构件运输及吊装时需要较大设备

装配整体式梁板结构

多层及高层房屋的楼、屋盖结构中

整体性比装配式要好，模板用量比整体式要少

用钢量和焊接量较大并两次浇筑混凝土，对施工进度和工程造价带来不利影响

18.分层法计算竖向荷载作用下框架弯矩的主要计算步骤是什么

答:

1.画出框架计算简图；

2.计算梁柱线刚度及相对线刚度，除底层柱外，柱线刚度乘；

3.将多层框架分成多个单层框架，用力矩分配法计算单层框架的内力；

4.将多个单层框架组成单个多层框架，梁的内力不变，柱的内力相迭加，若有较大不平衡弯矩，可再分配一次；

5.画出最后弯矩图，由弯矩图求剪力、轴力图。

19.简述用反弯点法计算水平荷载作用下框架弯矩的主要步骤。

答：

1.求楼层总剪力

2.求各柱子反弯点处剪力

3.求柱端弯矩

底层柱：

上层柱：

4.利用节点平衡求梁端弯矩

20.为什么双向板支承梁计算传来的荷载时，长跨方向是梯形分布，短跨方向是三角形分布如何将它们等效成均布线荷载这个等效是对什么而言 

答：

双向板承受竖向荷载时，以构件的刚度来分配的，刚度大的分配得多，板上的竖上荷载以最短距离传到梁上因此直角相交的相邻支承梁总是按45°线来划分负荷范围的，故沿短跨方向的支承梁承受板面传来三角形分布荷载，沿长跨方向是梯形分布荷载。

    转换成均布线荷载公式：

（1）三角形荷载q=＇

（2）梯形荷载q=（1-2α2+α3）q＇ 

   等效前提是相对于弹性理论计算时，可按支座弯矩等效原则。

21.连续双向板按弹性理论计算，如要考虑活荷载的不利布置，如何借用单区格双向板表格计算 

答：

多跨连续双向板需要考虑活荷载的最不利位置。

当求某跨跨中最大弯矩时，应在该跨布置活载，并在其前后左右每隔一区格布置活载，对这种荷载分布情况可以分解成布满荷载g+q/2及间隔布置±q/2两中情况，g为均布恒荷载，q为均布活荷载，对于前一种情况，可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上；对后一种荷载情况，可近似认为各区格板在中间支承处都是简支的。

于是可以利用单区格双向板表格分别求出单区格板在两种荷载情况下的跨中弯矩，然后叠加，得到各区格板的跨中最大正弯矩。

22. 

23.框架结构设计时一般可以对梁端弯矩进行调幅，调幅时应该注意哪些方面弯矩调幅是在内力组合之前进行还是组合之后进行为什么 

答：

由于接头焊接和混凝土不密实，节点变形不是绝对刚性，实际值比计算值小，β取值时，调幅应校核静力平衡条件,即要有[{MA}+{MB}]/2+M=0 

弯矩调幅应该在内力组合之前进行。

因为规范规定弯矩调幅作用下只对竖向荷载作用下的内力进行，即水平荷载作用下产生的弯矩不参与调幅。

24.框架结构的分层法计算哪种荷载作用下的内力其假定有哪些在计算中对各杆件的线刚度和传递系数做了什么处理 

答：

竖向荷载；

假定：

（1）没有水平位移 

（2）某楼层的竖向荷载只对本层的梁及与梁直接相连的楼层柱产生内力  

修正：

1.除底层以外其他各层柱线刚度均乘以的折减系数  2.除底层以外的各楼层的弯矩传递系数取1/3

25.排架柱的控制截面：

上柱：

上柱底面（I－I截面）

下柱：

牛腿面（II－II截面）

柱底面（III－III截面）

对控制载面考虑四种最不利内力组合：

|Mmax|及相应的N、（大小偏心受压正截面）

Nmax及相应的+Mmax或-Mmax（小偏心受压正截面）

Nmin及相应的+Mmax或-Mmax（大偏心受压正截面）

Vmax及相应的N（大小偏心受压斜截面）

大偏压：

M相同，N越小配筋越多；N相同，M越大配筋越多

小偏压：

M相同，N越大配筋越多；N相同，M越大配筋越多

注意事项：

a.每一项组合必须包括恒荷载产生的内力

b.从荷载产生的角度来看“有T必有D，有D不一定有T”,从荷载组合角度“有Tmax必有Dmax（或Dmin），有Dmax（或Dmin）也要有Tmax”

，T，风载都有左、右之分，组合时选取一种

d.多台吊车参与组合时，其内力乘以荷载折减系数

26.在装配式钢筋混凝土单层厂房中，除排架柱下端与基础采用刚接外，其他构件之间（如屋面板与屋架，屋架与柱顶，吊车梁、联系梁与柱子等）均采用铰接。

这种方案的优点是便于施工，而且对地基不均匀沉降有较强的适应性。

但厂房的整体刚度和稳定性较差，不能有效的传递水平荷载。

为了保证厂房在施工和使用过程中的可靠性，需设置各种支撑。

27.框架结构水平荷载下的侧移由两部分组成：

梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形引起的侧移。

对于层数不多的框架，不考虑柱轴向变形。

28.对于规则框架，各层柱的抗侧刚度大致相等，而层间总剪力自上向下逐层增加，因而层间侧移自上向下逐层增加，整个结构的变形曲线类似悬臂构件剪切变形引起的位移曲线，故称为“剪切型”。

各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和。

29.框架结构配筋计算过程中应注意的问题：

①整体浇筑时，梁的跨中截面按T形截面计算，支座按矩形计算

②梁端破坏时，破坏截面位于柱的边缘处。

因此梁端的控制截面在柱边，应以柱边的弯矩和剪力值作为配筋计算的内力值

③柱上端控制截面在梁底，柱下端控制截面在梁顶

④柱的计算长度按附录11采用

⑤框架柱除平面内按偏心受压构件计算外，还要进行平面外轴心受压构件的验算

⑥框架柱斜截面受剪承载力计算中，应考虑轴力对抗剪承载力的影响

30.

31.反弯点适用于梁的线刚度与柱的线刚度之比不小于3，即

两点改进:

柱的侧移刚度和柱反弯点的位置;

32.

33.当排架结构柱顶作用水平集中力时，各柱的剪力按抗剪刚度与抗剪刚度之和的比例关系进行分配，故称为剪力分配法。

剪力分配系数必满足

；各柱的柱顶剪力Vi仅与F 的大小有关，而与其作用在排架左侧或右侧柱顶处位置无关，但F 的作用位置对横梁内力有影响。

34.剪力分配法步骤：

①柱顶作用水平集中力F

②由平衡条件：

③由物理条件：

④由几何条件:

⑤可求得：

35.对于框架底层柱，不考虑修正值γ1，对于最上层不考虑γ2修正值，对于最下层，不考虑γ3修正值。

（P206表注）

36.在一般梁板结构中的板、次梁多按塑性理论进行设计，而主梁多按弹性理论进行设计。

37.计算题

A.水平荷载作用下的内力计算方法（反弯点法）

B.连续梁内力调幅法、内力重分布、作连续梁的内力分布图