毕业答辩典型问题
三水准,两阶段:大震不倒,中震可修,小震不坏
承载力和使用状态下的变形验算,弹塑性变形验算 (1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用? (2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?
,
(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法,为什么? (4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行? (5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? (6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现? (7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制? (8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题? (9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算? (10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定? (11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现? (12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算? (13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合? (14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减? (15)楼梯梁板配筋有何特点? (16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么? (17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定? (18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素? (19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降? (20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系? 1.框架体系布置方法有几种? 2.抗侧力结构为什么要求三心(质量中心、刚度中心和水平荷载中心)合一? 3.抗震区女儿墙在构造上有何要求? 4.保证楼面整体性的措施有哪些?
5.地震作用与竖向荷载组合时,楼面活荷载如何取? 6.在可变荷载参加组合时,为什么要考虑荷载组合系数?
7.现浇楼盖的框架属于双向承重方案,其荷载计算单元如何取? 计算简图整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化?
13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法?为什么? 14.连续梁最不利活荷载的组合应怎样考虑?
15.不设抗震墙的框架结构,柱子的纵向总配筋率有何规定?为何角柱比中柱配筋率要大? 16.框架梁、柱的箍筋设置有何要求? 16.塑性铰与普通铰有何区别?
17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性?如何防止受压区混凝土脆性破坏? 18.何谓节点的延性系数μ?为什么要使框架节点有足够的延性保证?可采取哪些措施? 19.框架混凝土强度等级如何选定?
20.什么是结构体系的延性系数?如何保证延性要求?什么是结构影响系数? 21.计算纵向框架内力时,何时可以不考虑风荷载作用? 22.框架梁、柱设计时,一般控制断面在何处? 23.建筑结构水平位移的限制如何?
24.什么叫短柱?如果结构出现短柱,如何处理? 25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算?
26.为什么要进行框架柱的轴压比验算?如何验算? 27.框架梁端弯矩为什么要调幅?梁端和跨中如何调幅?
28.框架按“强柱弱梁”的原则进行设计,其基本概念是什么?为此可采取哪些措施?
1 29.框架柱的失稳影响如何在设计中考虑? 30.边框架顶节点有何特别要求?
31.框架梁的设计中,如何考虑反弯点转移的影响? 32.如何选定框架梁柱的截面尺寸?
33.地震作用下,框架截面强度有什么变化?如何处理? 34.框架柱的最小配筋率ρmin如何确定,为什么? 35.为什么要考虑刚度折减系数?
36.框架梁截面惯性矩增大系数如何考虑? 37.填充墙对框架的影响在设计中如何考虑? 38.框架梁柱在截面设计中应如何进行内力组合? 39.多层框架房屋的基础主要有哪几种类型?
40.用“倒梁法”计算柱下条形基础的基本假定是什么?对计算结果有什么影响?应如何处理? 41.柱下单独基础要进行哪些方面的设计? 42.联合基础与单独基础受力有何不同?
43.地震震级和地震烈度有什么不同?基本烈度(设防烈度)和设计烈度有什么不同? 44.何谓小震(多遇地震)和大震(罕遇地震)?何谓近震和远震? 45.“三水准、二阶段”的抗震设计思想的内容及方法? 46.卓越周期是什么?考虑它有何意义?
47.用反应谱理论计算地震作用时,与哪些因素有关?结构整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化? 48.抗震设计中,为什么承载力R要除以地震调整系数γRE?
构件在设防烈度下的抗震验算根本上是弹塑性变形验算,所以才要除以抗震调整系数,也就是说,承载力的设计值是大于承载力的标准值的。第一,动力荷载下材料强度要比静力荷载下高;
第二,地震作用是偶然作用,结构抗震可靠度要求可比承受其他荷载作用下的可靠度低一些。 49.房屋抗震设防的原则是什么?
50.楼梯平台梁如何搁置在框架砌块填充墙上?
51.钢筋混凝土楼梯(板式、梁式、三折梁式)构造如何?计算简图?
52.雨篷结构设计要求?
53.框架结构中,梁上的板逢(预制板接逢)处开裂如何防治? 54.对于普通钢筋混凝土框架结构,能用高强钢筋吗? 55.框架结构的标高如何标定?
56.结构平面布置和竖向布置时,为什么要控制建筑的高宽比? 57.如何使得初步确定的框架梁柱截面尺寸尽可能接近实际需要? 58.框架设计遵循哪些原则?
59.框架梁、柱配筋时,如何处理纵、横框架计算结果?
60.悬挑板转角处的配筋有何特点?悬挑板与雨篷板的配筋有何不同? 61.现浇主次梁与井字梁有何区别?
62.荷载的各种值的含义及它们的相互关系?
63.钢筋混凝土材料和一般弹性材料的受弯变形性能有何不同?
64.在钢筋混凝土连续次梁和板的内力计算中,为什么要采用折算荷载?而主梁内力计算中不考虑? 65.如何将楼面荷载转化为框架计算简图中的荷载? 66.长期荷载与短期荷载?
67.连续双向板的弯矩计算应注意哪些问题? 68.楼板上布置隔墙时,如何考虑楼面荷载?
69.如何在设计中预防钢筋混凝土肋形板面产生裂缝? 70.基础埋深应如何计取?
71.十字形基础交叉处,计算基础时如何计取基础所受荷载? 72.建筑体型与抗震?
73.楼梯及电梯的结构布置对结构抗震的影响?
2 74.为什么在普通钢筋混凝土框架结构中不宜采用高强度钢筋?
75.柱下十字交叉钢筋混凝土条形基础中如何进行荷载分配及内力简化计算? 76.两柱联合基础设计中应注意哪些问题? 77.内力组合方法?
78.什么是结构功能的极限状态? 79.双向板的荷载如何支承梁上传递? 80.基础配筋有几种,各起到什么作用?
81.框架受有哪些荷载,它们如何作用到框架上的?
1.建筑设计部分
(1)确定建筑方案应考虑哪些因素?你设计中是怎样考虑的? (2)楼梯设置有何重要性?应满足哪些要求? (3)建筑防火设计应遵循哪些原则?设置防火分区有何作用? (4)建筑设计有哪些主要技术指标?怎样计算? (5)电梯布置有哪些要求?对结构方案可能产生哪些影响? (6)判别建筑方案优劣应考虑哪些因素? (7)建筑平面设计应考虑哪些要求?分为几个基本部分? (8)水平交通和竖向交通有何不同特征,设计中怎样考虑? (9)电梯井道尺寸如何确定? (10)建筑平面组合设计主要解决什么问题?有何主要作用? (11)剖面设计应考虑哪些要求?与平面设计有何关系? (12)建筑物理设计包括哪些方面?应注意哪些问题? (13)怎样体现建筑节能环保要求?建筑材料选用时怎样考虑地区差别的影响? (14)房屋排水设计应满足哪些要求? (15)建筑构造有何主要作用?几类典型重要构造有何特点? (16)居住建筑与公共建筑方案设计有何主要区别? (17)建筑设备配置对建筑设计有何影响?设计中怎样考虑? (18)建筑方案设计时如何兼顾结构设计和其他工种设计? (19)建筑施工图有何主要作用?绘制时应注意哪些问题? (20)楼地面与屋面构造各有何特点?设计时应考虑哪些因素?
2.结构设计部分
(1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用? (2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?
,
(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法,为什么? (4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行? (5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? (6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现? (7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制? (8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题? (9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算? (10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定? (11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现? (12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算? (13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合? (14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减? (15)楼梯梁板配筋有何特点? (16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么? (17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定?
(18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素?
(19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降?
(20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系? ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1.框架体系布置方法有几种? 按照承重框架的布置方向,框架体系的结构布置可分为三种:
①.横向承重框架: 主梁沿房屋横向布置,连系梁、次梁或板沿纵向布置, 结构的主要荷载由横向框架承担。故一般只需对横向框架进行分析计算。
横向框架一般为刚接,纵向做成刚接或铰接,它横向刚度较大,适用于开间较固定的房屋,但使房内净空有所减小。
②.纵向承重框架: 主梁沿房屋纵向布置,连系梁、次梁或板沿横向布置, 结构的主要荷载由纵向框架承担。故一般只需对纵向框架进行分析计算。此时连系梁高度小,空间利用较好,对地基较差的狭长房屋也有利。
它横向刚度较差,房屋较高时应设横向抗风结构,如剪力墙等。但横向剪力墙与楼板不宜连成整体,地震区不宜采用。
③.纵、横向承重框架:
两个方向均按承重空间布置,框架柱为双向偏心受压构件。常采用现浇双向板或井字梁楼面,有利于抗震。
纵横两个方向均应按框架进行结构计算。但当纵向框架梁柱线刚度比大于3,且纵向柱列较多时,纵向框架梁可近似按连续梁计算,相应地横向框架也可近似按单向偏心受压构件计算,但应注意角柱双向偏心受压的受力特点。
2.抗侧力结构为什么要求三心(质量中心、刚度中心和水平荷载中心)合一? 3.抗震区女儿墙在构造上有何要求? 4.保证楼面整体性的措施有哪些?
①.板间灌缝
②.板缝加筋
③.板面做现浇层
5.地震作用与竖向荷载组合时,楼面活荷载如何取? 6.在可变荷载参加组合时,为什么要考虑荷载组合系数?
框架构件的内力,往往在几种不同类别的荷载同时作用时达到最大,我们就要把它们组合起来考虑综合效应,但参加组合的荷载们同时达到各自最大值的可能性几乎不存在。因此,在组合荷载时,我们有必要对某些可变荷载值进行折减,而不变荷载一般始终以不变值作用在结构上,其值就不能折减。
7.现浇楼盖的框架属于双向承重方案,其荷载计算单元如何取? 计算简图如体刚度变化会引起地震作用产生什么变化?_ 13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法?为什么?
①.竖向荷载作用下的内力近似计算:
可采用分层法(用结构力学的弯矩分配法计算梁柱端弯矩,故又称二次分配法)。此法适用于节点梁柱线刚度比大于等于3,且结构与荷载沿高度比较均匀的多层框架。
假定:
⑴.在竖向荷载作用下,多层多跨框架的侧移忽略不计。这是因为:在竖向荷载作用下,侧移实际上对内力(尤其对设计起控制作用的内力)影响比较小。
⑵.不考虑上、下层荷载的相互影响,即每层梁上的竖向荷载对其他各层梁的影响忽略不计。这是因为:不考虑侧移后,受荷构件的弯矩通过分配和传递,逐渐向上下左右衰减。在通常的梁线刚度大于柱线刚度的情况下,衰减得更快。
②.水平荷载作用下的内力近似计算:
⑴.反弯点法:
适用于各层结构比较均匀,节点梁柱线刚度比≥5(节点转角可以忽略不计,
横梁可以看成线刚度无限大的刚性梁)的多层框架。多用于少层框架结构,因
为这时柱的截面较小,易满足梁柱线刚度比的要求。
假定:
4 1).在进行各柱间的剪力分配时,认为梁与柱的线刚度比无限大。
2).在确定各柱的反弯点位置时,认为除底层柱以外的其余各层柱,受力后上下两端的转角相等,且与此柱相邻的各杆杆端转角相同。(即反弯点在柱高的中点处)
反弯点的特点:柱的弹性曲线在该点改变凹凸方向,曲率为零。弯矩在该点等于零。如果设想在结构计算简图的这一截面上加上一个铰,显然不会改变原框架的变形和受力特点。
3).梁端弯矩可由节点平衡条件求出。 16.塑性铰与普通铰有何区别?
塑性铰,指在杆系结构中,非弹性变形集中产生的区域。
在普通结构力学分析中的“铰”,如连接绗架杆件的理想铰、梁或框架的支承铰等,都是不传递弯矩或假设为不传递弯矩的。
当截面配筋率不超过最大配筋率时,受弯构件的塑性铰主要是由于受拉钢筋屈服后,构件产生较大的塑性变形使截面发生塑性转动所形成。
对于超筋梁,一般破坏时钢筋尚未屈服,此时塑性铰主要是由于混凝土的塑性变形引起截面转动而形成。
塑性铰与普通铰的不同之处在于:
①.塑性铰不是集中于一点,而是形成在一小段局部变形很大的区域。
②.在塑性铰处,弯矩不等于零,而等于该截面所能承受的极限弯矩。
③.塑性铰是单向铰,仅能沿弯矩作用方向承受一定限度的转动,它随弯矩符号的改变而消失。
17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性?如何防止受压区混凝土脆性破坏?
①.为保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性,梁端上部受拉钢筋的配筋率不得过高。
②.为防止受压区混凝土脆性破坏,梁端必须配足够的受压筋。
18.何谓节点的延性系数μ?为什么要使框架节点有足够的延性保证?可采取哪些措施?
当节点中出现计算中没有考虑到的超额应力时,节点可能发生突然的脆性破坏而造成结构的早期破坏。为避免这种情况出现,可使节点具有良好的延性,通过节点塑性变形使应力重分布,使它在受力后不致发生脆性破坏。 20.什么是结构体系的延性系数?如何保证延性要求?什么是结构影响系数?
①.结构体系的延性系数是衡量体系塑性变形能力的一种指标。(或称延伸系数、延伸率)延性系数μ越大,地震作用降低越显著。(延性表示着结构的超弹性变形能力,而柔性表示着结构的弹性变形能力)
②.结构影响系数则是表示考虑塑性变形后地震作用的折减率
③.有抗震要求的框架梁柱应具有足够的延性。钢筋混凝土结构构件的延性,是指其截面在全过程工作中承受后期变形(包括材料的塑性、应变硬化以及应变硬化阶段的变形)的能力。后期变形的始点是指钢筋开始屈服到变形曲线发生明显转折点的状态,终点是指达到承载力或下降段中承载能力下降(10~20%)后的状态。
延性的重要性在于:
⑴.延性差,结构破坏时没有明显的预兆,是应该尽量避免的。
⑵.后期变形能力可以作为一种安全储备,延性好的结构能适应设计中没有考虑到的诸如偶然的荷载、荷载的反复、基础的沉降、强度和收缩等意外情况。
⑶.在超静定结构中,截面延性好,则塑性铰的转动能力大,整个结构的塑性重分布充分。
⑷.延性好的结构,对地震或爆炸等的动力反应小些,吸收能量的能力比较大。只有考虑估计的延性,才能够正确估计动力作用和结构的变形。
也就是说一个建筑物超出弹性极限后,还保有塑性抗力,使房屋可随着地震摇晃而没有任何大的破坏,这种抵抗地震的能力,不只是强度,还要求结构具有吸收能量的能力,称为延性。
因为框架结构强震下,弹性变形引起的水平位移较大,为了使框架结构有充分的变形能力,防止发生脆性性质的剪切破坏或混凝土受压破坏,需通过计算和采取必要的构造措施,保证梁柱有足够的延性。结构的延伸性与材料特性、节点构造和结构形式有关。
构件尺寸、端部状况和连接细部也会影响延性。为使结构、构件具备必要的延性,可以从以下几个方面采取措施:
⑴.材料选用方面:
⑵.结构计算及构造方面:
1).框架柱的压应力不能太高:
如不满足轴压比要求时,应首先考虑加大柱截面面积,其次可提高混凝土的强度fc。
2).构造措施:柱纵向钢筋最小配筋率:
21.计算纵向框架内力时,何时可以不考虑风荷载作用?
①.在平面尺寸中,纵向长、横向窄,房屋山墙受风面积较小;纵向框架跨数多(柱多)而刚度大。
②.房屋高度低,风荷载较小。
③.属于横向承重体系,主要荷由为横向框架承受。 22.框架梁、柱设计时,一般控制断面在何处?
①.框架梁的控制断面是支座和跨内截面。
⑴.支座截面处,一般产生最大负弯矩和最大剪力。水平荷载作用下此处还有可能产生正弯矩,因此也要注意组合可能出现的正弯矩(一般框架梁底受拉钢筋不截断,也不宜弯起)。
梁支座截面最不利位置应是柱边处,而内力分析结果是柱直轴线位置处的内力,因此应别忘记将其换算到柱边处。
M\'=M-V*b/2.
V\'=V-tgα*b/2.
⑵.跨内截面,可能是最大正弯矩作用处。也要注意组合可能出现的负弯矩。
②.框架柱的控制断面是柱的上、下端。
弯矩最大值在柱的两端;
剪力和轴力通常在一层内无变化或变化很小。 23.建筑结构水平位移的限制如何?
建筑结构水平位移包括两方面:房顶总水平位移Δ;
各楼层层间水平位移δ。
我们对水平位移进行控制,有以下几个理由:
①.保证主要结构的安全。不因位移过大而发生结构的开裂、破坏、失稳和倾覆。
②.限制δ,可尽量减少或防止非结构构件和室内装修的破坏,降低地震后的维修费用。
③.限制Δ,可使在建筑内生活、工作的人们不致因位移过大而感到不舒适。 24.什么叫短柱?如果结构出现短柱,如何处理?
①.短柱就是,柱净高Hz0与平行于地震作用方向的柱截面高度hz之比小于4的柱(Hz0/hz<4)。
短柱往往出现于局部错层或山坡场地中部分结构立于较短的柱子上、设备夹层、柱间有半高填充墙以形成条形窗、不适当地设置某些拉梁及楼梯间等处。框架在地震作用下,柱端的剪力一般较大,造成剪跨比较小形成短柱。
长柱一般发生弯曲破坏;短柱多发生脆性的剪切破坏。
同层出现长、短柱共存时,在地震作用下,刚度大的短柱首先剪切破坏而形成逐柱破坏。短柱先于其他柱破坏,削弱了楼层的总强度,不利于框架受力。
②.如果出现短柱,应验算其抗剪强度。短柱所受剪力应全部由箍筋承担,不考虑混凝土的作用。短柱延性很差,往往产生脆性剪切破坏,可能在柱的中部截面产生交叉剪切裂缝。 25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算?
26.为什么要进行框架柱的轴压比验算?如何验算?
控制轴压比,可保证构件的延性,使柱截面平均压应力不过高。(用于初选柱截面尺寸)
③.不满足上述要求时,首先应考虑加大柱截面面积,其次可提高混凝土的强度等级。 27.框架梁端弯矩为什么要调幅?梁端和跨中如何调幅?
①.主要基于两方面的原因:
框架在抗震设计中为了有意识地使梁端部先出现塑性铰,梁中内力塑性重分布,减少梁端负弯矩钢筋的数量。
③.显然,梁端弯矩调整减小后,跨中弯矩应相应增大。
实际上,由于荷载组合时求出的跨中最大正弯矩和支座最大负弯矩并不是在同一荷载作用下发生的,那么相应于支座最大负弯矩下的跨中弯矩虽经调幅增大,一般也不会超过跨中最大(最不利)正弯矩。
④.框架地震作用效应不应调幅,如需调幅时,应考虑内力的极限平衡。
⑤.调幅主要是对竖向荷载作用下的内力进行调整,调整后再与水平荷载作用的内力进行组合。
因为水平荷载作用下,梁端弯矩可正可负。如果为正时调整,直接影响到跨中钢筋的配置(减小了梁下部正弯矩钢筋);并且梁端正弯矩调小后再与其他荷载下的梁端负弯矩进行组合时,结果反而使组合弯矩增大,从而失去调幅作用。
所以水平荷载下不进行调幅。
28.框架按“强柱弱梁”的原则进行设计,其基本概念是什么?为此可采取哪些措施?
①.所谓“强柱弱梁”,就是指在地震作用下,塑性铰首先在梁端出现,而避免在柱中出现”。所谓强柱,就是应使框架柱的抗弯刚度比梁的抗弯刚度强,抗剪应有足够的能力。
在强烈地震作用下,结构发生大的水平位移而进入塑性阶段,如果框架的任一柱端先出现塑性铰,则楼层刚度削弱,同层的其它柱端因此而相继形成塑性铰,致使框架成为机动体系,房屋倒塌。
而塑性铰即使在框架中的所有梁端上出现,框架仍然不会进入机动状态。必须同时在某层柱中也都形成塑性铰,才会形成破坏机构。
为了使框架在塑性阶段时仍能承受竖向荷载,可使梁端先出现塑性铰,这时只有在所有的梁或绝大部分梁出现塑性铰后,框架才会形成可变体系,引起整个房屋倒塌。
②.在设计中采取的措施:
⑴.对梁端进行弯矩调幅,减小梁端弯矩以降低负弯矩钢筋的配筋量。
⑵.限制柱的平均压应力。
柱端抗弯极限强度之和:将ΣM梁按上、下柱的线刚度比分配,把此分配算得的柱端弯矩和柱端的最小及最大轴向力配合成内力组合组。
⑶.限制支座负筋的配筋率。
29.框架柱的失稳影响如何在设计中考虑?
当柱的长细比(构件的计算长度l0与构件截面回转半径i之比)很大时,由于偏心荷载或轴向压力之可能初始偏心影响,使柱产生纵向弯曲失去平衡而引起失稳破坏,或被偏心压坏。这对失稳破坏来讲,材料强度未充分发挥;对偏心压坏来讲,承载力也总有不同程度降低。
所以,我们对轴心受压柱,在设计中考虑了“稳定系数φ”,它反映了构件承载力随长细比增大而降低的现象;对偏心受压柱,考虑了“偏心距增大系数η”,来反映纵向弯曲的影响。 30.边框架顶节点有何特别要求?
33.地震作用下,框架截面强度有什么变化?如何处理? 35.为什么要考虑刚度折减系数?
钢筋混凝土是非弹性材料,在较低应力下一般也会出现弹塑性变形,而影响混凝土弹性模量E值有所降低;应力稍大时还会开裂,加之以装配式结构的接头还不可避免地有所松动。因此结构刚度小于其弹性刚度。在计算结构的水平位移时,应考虑这种刚度的降低而使实际水平位移加大的现象。
刚度折减系数用于层间位移及顶点位移结果的折减。即:位移理论计算值除以刚度折减系数β。 36.框架梁截面惯性矩增大系数如何考虑?
框架结构中,由于楼板参加梁的工作,使得梁的截面惯性矩增大。
在进行内力与位移的计算时:
现浇整体梁板结构中,现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘而参与梁的工作,,然后按T形截面(中间框架梁)或倒L形截面(边框架梁)计算梁的惯性矩。
为简化计算,可取:
边框架梁
I=1.5I0;
中框架梁
I=2.0I0。其中:I0为矩形截面梁的惯性矩 37.填充墙对框架的影响在设计中如何考虑?
填充墙一般采用砖、砌块或现浇混凝土。
填充墙可以增加结构体系的强度和刚度,在地震反复作用下填充墙开裂,可大量吸收和消耗地震能量,起到“耗能元件”的作用。对装修标准不高的建筑,填充墙可以修复。
当框架填充墙结构受到水平荷载时,填充墙表现为有效的压杆,沿框架的受压对角线支承着框架。因为填充墙同时可以是外墙和内隔墙,所以这种体系较经济地为结构提供了所需的强度和刚度。
框架在水平荷载作用下,梁和柱产生双曲率弯曲,各层柱的上部水平位移以及框架主对角支撑的缩短,使柱与墙贴紧,而且使墙在对角方向受压。地震力被吸引到刚度大处(由于砌体的嵌入,框架刚度增强,柱的有效高度缩短刚性增大),这些构件(柱子、砌体),如果没有设计成能承受这些力,它们就很容易破坏。柱子可能成为短柱而产生脆性剪切破坏,墙体将会发生三种破坏形态。
第一种是剪切破坏
第二种是斜压破坏
第三种是斜拉破坏
所以,在考虑填充墙有利作用的同时,应采取措施避免墙体破坏和防止墙体平面外它对框架的剪切破坏。
②.在计算框架水平位移时,一般不考虑填充墙的刚度。主要考虑填充墙在框架之间复杂的相互作用性能和相当随机的砖石砌筑质量使框架填充墙结构的精确强度和刚度很难预测,并且填充墙在建筑的使用期内有时会随
7 意移动。
38.框架梁柱在截面设计中应如何进行内力组合?
①.决定基本组合组:
内力组合,就是把作用在框架上的各种单项荷载所计算得的内力,根据各单项荷载各自在建筑物使用过程中同时出现的可能性,进行组合;然后在所有组合值中,找出起控制作用的截面最不利内力组合值(设计值)。
组合时,恒荷载在任何情况下均要参加,活荷载、风荷载按最不利且可能的原则参加。
②.挑选最不利内力组合组:
首先要适当选取框架梁柱的控制截面。
对于梁的控制截面:支座截面处,有最大负弯矩和最大剪力,在水平荷载作用下还可能出现正弯矩;跨中截面处,有最大正弯矩,在水平荷载作用下也可能出现负弯矩。所以一般应选择两个支座截面及跨中截面为梁的跨中截面。
对于柱子的跨中截面:柱两端面弯矩最大,剪力和轴力在同一层内变化不大,所以一般应选择两端面为柱的控制截面。
因此,对柱一般需要找出3种最不利内力组合组:
⑴.Mmax及相应的N;
⑵.Nmax及相应的M;
⑶.Nmin及相应的M
对柱的基顶截面要算出与弯矩M或轴力N相应的剪力V,以便设计基础时用。
对梁一般要找出2种最不利内力组合组:
⑴.Mmax
⑵.-Mmax; 对于梁的跨中截面,其剪力一般不必计算。 39.多层框架房屋的基础主要有哪几种类型?
40.用“倒梁法”计算柱下条形基础的基本假定是什么? 41.柱下单独基础要进行哪些方面的设计? 42.联合基础与单独基础受力有何不同?
单独基础,基础受力如同倒置的四周悬臂板,(在计算基础的弯矩和冲切时,不计基础的自重。因为基础的重量直接由其所产生的地基压力来平衡,即基底反力在基础悬臂板中产生的内力,与基础自重在基础内产生的内力相反,实际内力应是两者之代数和),使基础产生板底受拉的弯曲破坏和截面突变处(基础变阶处及柱边处)受剪的冲切破坏。因此,这类基础主要在它的两个主轴方向上,进行抗弯和抗冲切的控制。
联合基础,是由于某些原因一个基础要同时支承几根柱子。
43.地震震级和地震烈度有什么不同?基本烈度(设防烈度)和设计烈度有什么不同?
①.震级---是衡量一次地震大小的指标,与一次地震释放的能量有关。
②.地震烈度---指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,用I表示。
③.因此对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它在不同地点产生的地震烈度是不一样的。
④.基本烈度---指该地区在今后一定时期内,在一般场地条件下.可能遭受的最大地震烈度。它可以作为建筑规范和设防的依据,故又称设防烈度。它相当于50年内超越概论为10%的地震烈度。
⑤.设计烈度---在结构设计中取用的烈度值。 44.何谓小震(多遇地震)和大震(罕遇地震)?
从概率意义上讲,小震应该是发生频度最大的地震。小震烈度宜采用众值烈度,故亦称多遇地震。大震应是发生频度极小的地震,即为罕遇的小概率事件,故亦称罕遇地震。大震烈度比基本烈度高一度左右。
地震烈度─┬基本烈度(设防烈度)
└设计烈度─┬多遇烈度(小震烈度)(众值烈度)
├罕遇烈度(大震烈度)
└设防烈度 46.卓越周期是什么?考虑它有何意义?
卓越周期就是结构所在地的场地自振周期。
结构的自振周期如果与场地的卓越周期相一致,则结构的动力反映会急剧增大,甚至会产生类似于结构在动力荷载作用下的共振现象。所以结构设计中应使结构自振周期远离场地卓越周期。 48.抗震设计中,为什么承载力R要除以地震调整系数γRE?
γRE是承载力抗震调整系数。考虑到地震作用是一种短暂的偶然作用,材料性能较静荷载作用下应予以提高,调整系数必然小于1。
8 51.钢筋混凝土楼梯(板式、梁式)构造如何?计算简图?
52.雨篷结构设计要求?
53.框架结构中,梁上的板逢(预制板接逢)处开裂如何防治?
如图:加钢筋网片。
54.对于普通钢筋混凝土框架结构,能用高强钢筋吗?
普通钢筋混凝土结构不得采用高强钢筋,一般宜用Ⅰ级或Ⅱ级钢筋。
对混凝土受弯构件和受拉构件,混凝土的抗拉强度较低,如果钢筋应力过高,将会造成构件的受拉部分产生过宽的裂缝。钢筋应力越大,裂缝宽度也越大。而裂缝宽度过大,容易造成钢筋锈蚀,影响结构的耐久性。
另外,混凝土受压构件不宜使用冷拉钢筋。因为冷拉钢筋强度的提高,是在受拉状态下得到的,此强度是不能用于构件的受压状态中的。
56.结构平面布置和竖向布置时,为什么要控制建筑的高宽比?
控制高宽比的目的是控制结构刚度和侧向位移。建筑物的形状、受水平力方向的宽度B和材料性质(弹性模量E)共同决定整个结果体系抵抗弯曲变形的能力。当平面形状和材料性质给定时,加大建筑物受力方向的宽度,可以提高总的抗弯能力(把材料放在远离中和轴的位置上,以提高截面惯性矩)。 61.现浇主次梁与井字梁有何区别?
①.现浇梁板结构中,主梁高度应大于次梁高度。
一方面考虑使主梁的刚度大于次梁,以便次梁荷载能有效地传给主梁,传力路线明确。
另一方面考虑主次梁钢筋垂直相交互相贯穿时不受影响,保证施工时钢筋位置准确。
②.井字梁的相交梁截面高度一致形成梁底标高相同的井格,无主、次梁之分。梁的荷载以等挠度来互相分配。 64.在钢筋混凝土连续次梁和板的内力计算中,为什么要采用折算荷载?而主梁内力计算中不考虑?
主梁、次梁和板之间均为整体现浇,且作为支座的主梁或次梁都具有一定的抗扭刚度,这将对连续梁产生约束。次梁或板在支座上不可能自由转动。因此,实际梁中布置活荷载跨的跨中弯矩,比按原假定计算的弯矩有所降低。即所谓的卸载影响。
对于主梁,由于柱子或墙对主梁的约束作用较小,其卸载影响一般不予考虑。 65.如何将楼面荷载转化为框架计算简图中的荷载?
根据荷载规范和建筑设计资料计算出楼面分布荷载。然后,根据简支传力原则,在框架的负荷范围内(计算单元),将其传给次梁(或联系梁),次梁(或联系梁)以同样的原则传给框架主梁,或楼面荷载直接传给框架梁。 66.长期荷载与短期荷载?
在结构使用期内,荷载按作用时间长短分为长期荷载和短期荷载。普通钢筋混凝土结构在使用荷载下,总是带裂缝工作的,此时内力已经部分进行了内力重分布,不符合弹性理论。长期荷载对内力重分布能起有利作用。 67.连续双向板的弯矩计算应注意哪些问题?
双向板的受力,是沿纵横两个方向的;两个方向同时弯曲,将荷载传递到两个方向的支承边上。双向板在破坏时的裂缝开展情况如图,板的四角处的裂缝,在板底面为与板边夹角45度方向,在板顶面与此方向相垂直。 68.楼板上布置隔墙时,如何考虑楼面荷载?
在设计楼板时,应根据板的边界条件和线荷载在板中的作用位置,按弹性力学原理来计算计算板的内力。
对于单向简支板,常采用等效均布荷载方法。不能简单地将隔墙的总重除以房间的面积或板支座间的面积,来作为等效均布荷载。这样做板的弯矩偏小很多,不安全。 70.基础埋深应如何计取?
基础埋深一般自室外地面标高算起。
基础埋深的取值大小,影响地基承载力的大小。地基承载力标准值要经过埋深的修正,成为设计值后用于设计计算。主要考虑到埋深范围内的土体,对地基土剪切破坏在基础周围引起的地面隆起,有阻止作用,从而起到增加地基土承载力的作用。这是因为,一方面此范围内的土体有一定的自重压应力,与地基土剪切滑动方向相反,可以起到阻止滑动的作用;另一方面它自身也具有一定的抗剪强度,可以利用起来阻止地基土的剪切滑动。
但是,如果基础埋深范围内为填方区的土体,则可能土体没有固结稳定,抗剪能力不可靠;或是在上部结构完成后回填的填土,土体回填较晚,施工期内和使用期内都不能利用其重力和抗剪强度。因此,这些情况下基础埋深应从天然地面标高算起。
当室内地面标高低于室外天然地面标高(如地下室)时,内墙、内柱基础埋深,可以从室内地面标高算起,因为此时室外土层对这些基础下的地基土承载力影响较弱,为安全起见不予考虑;对外墙、外柱基础埋深,则可取室内、外地面标高之平均值。但如果是整体式基础(如箱形基础或筏式基础),即使室内地面标高低于室外,
9 仍然可以按室外地面标高取。
74.为什么在普通钢筋混凝土框架结构中不宜采用高强度钢筋?
在普通钢筋混凝土构件设计中,钢材用量与钢材强度之间存在反比例关系。选用高强度等级钢筋,可以大幅度减少钢筋用量而具有经济意义。但是,由于高强度钢筋强度虽然很高,弹性模量却与低强度钢筋相近,甚至还略低一些。如果要充分利用其高的强度,则构件中的钢筋必然产生很大的拉应变,从而导致构件出现较大的变形和裂缝开展(钢筋强度提高,钢筋用量就减少,使得最大裂缝宽度加大、构件短期刚度下降),以致很难满足或根本不满足规范对变形和裂缝开展的要求。 78.什么是结构功能的极限状态?
指结构或结构的一部分超过某一特定状态,就不能满足设计规定的某一功能要求,此状态为该功能的极限状态。它是区分结构工作状态“可靠”或“失效”的标志。
①.承载能力极限状态:
指结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或不适于继续承载的变形时的极限状态。所有的结构或构件都必须按承载能力极限状态进行计算,并保证具有足够的可靠度。
②.正常使用极限状态:
指结构或构件达到正常使用的或耐久性能的某项规定限值的状态。一般先按承载能力极限状态进行设计计算结构构件,再按正常使用极限状态进行校核。设计时可靠度可略低些。
承载能力极限状态的控制,保证了安全性的要求,对任何承受作用的结构构件都是基本要求,是必须达到的;正常使用极限状态的控制,满足了良好的适用性和耐久性要求,相对于承载能力极限状态来说是第二位的,且不是所有的结构构件都必须进行控制的。因此后者所达到的可靠度比前者宽松一些,所采用的计算指标也不同。例如承载力计算采用荷载与材料强度的设计值,而变形与裂缝验算则采用荷载与材料强度的标准值。 79.双向板的荷载如何支承梁上传递?
双向板同时在长边和短边两个方向传递荷载。近似地按如下方法考虑:
自各板角沿板边的45°方向作铰线,将板分为四块,每块板上的荷载传给邻近的支承梁上。长边处的梁承担梯形分布荷载,短边处的梁承担三角形分布荷载。
考虑荷载的不利布置,可将梯形或三角形分布荷载化为等效均布荷载。 80.基础配筋有几种,各起到什么作用?
81.框架受有哪些荷载,它们如何作用到框架上的?
3.施工组织设计部分
(1)选择施工方案时应解决哪些问题?
(2)如何评价施工方案的优劣?
(3)选择施工方法时应着重关注哪些项目?
(4)如何评定建筑工程质量?
(5)结合毕业设计,说明如何划分施工段?应注意哪些问题?
(6)编制单位工程施工进度计划时,如何划分分部分项工程项目?
(7)影响施工阶段进度的主要因素有哪些?
(8)结合毕业设计,说明施工平面图设计的内容、步骤及方法。
(9)结合毕业设计,说明如何考虑装修阶段的垂直运输问题?
(10)结合工程说明施工用水、电管网的布置原则。
(11)结合工程说明土建、水电综合配套施工的重要性。
(12)结合本工程说明如何降低施工成本?
(13)如何确定网络图的关键线路?关键工作的总时差为“0”吗?
(14)外脚手架平面内和平面外的稳定如何保证?
(15)施工用原材料、构配件在什么情况下可进场?什么情况下可使用?
(16)钢筋混凝土框架柱浇筑混凝土时应注意哪些问题?
(17)钢筋的接长方法有哪几种?本工程使用的是哪种?为什么?
(18)钢筋代换一般遵循哪些原则?需办理哪些手续?
(19)结合毕业设计说明季节性施工措施。
(20)通过施工部分毕业设计,你有何体会?