建築結構形成性考核冊答案

建築結構》作業2

說明：本次作業包括第四章受壓構件、第五章預應力混凝土構件設計、第六章單層廠房的內容，請於八周之前完成。

一、填空題（每小題2分，共20分）

1．軸心受壓構件的穩定係數為在同等條件下(即截面相同，配筋相同，材料相同)，（長柱承載力）與（短柱承載力）的比值。

2．在軸心受壓構件的承載力計算中，當時，取鋼筋的抗壓強度設計值=（）；當時，取鋼筋的抗壓強度設計值= （）。

3．大偏心受壓構件的破壞特徵是（受拉）鋼筋先屈服，然後（壓區混凝土被壓碎）。

4．混凝土受壓區高度（或）的為大偏心受壓構件，反之為小偏壓構件。

6．根據混凝土構件施加預應力方法的不同，分為（先張法）和（後張法）。

5．混凝土施加預壓完成之前出現的預應力損失稱為（第一批）損失，混凝土施加預壓完成後的損失，稱為（第二批）損失。

7．預應力混凝土對混凝土的效能要求：（強度高）；（收縮、徐變小）；快硬、早強；彈性模量高。

8．單層廠房中的主要受力構件是橫樑(屋面梁或屋架)、（柱和基礎），按結構形式可分為（排架結構和剛架結構）。

9．排架結構分無檁體系和有檁體系兩種。（無檁體系）由大型屋面板、屋面梁或屋架及屋蓋支撐組成，（有檁體系）是由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐組成。

10．單層廠房的支撐包括（屋蓋）支撐和（柱間）支撐兩部分。

二、選擇題（每小題2分，共20分）

1．軸心受壓構件，配置縱筋的作用是(d)。

a．發揮套箍的作用，防止縱筋壓屈

b．提高混凝土的抗拉能力

c．防止發生失穩破壞

d．幫助混凝土承受壓力，減少構件截面尺寸

2．軸心受壓構件的穩定係數主要與(c)有關。

a．混凝土強度b．配筋率

c．長細比d．荷載

3．大小偏心受壓構件破壞的根本區別在於，當截面破壞時，（b）。

a．受壓鋼筋是否能達到鋼筋的抗壓強度

b．受拉鋼筋能否達到鋼筋的抗拉強度

c．受壓區混凝土是否被壓碎

d．受拉區混凝土是否破壞

4．偏心受壓構件界限破壞時（d）。

a．遠離軸向力一側的鋼筋屈服比受壓區混凝土壓碎早發生

b．遠離軸向力一側的鋼筋屈服比受壓區混凝土壓碎晚發生

c．遠離軸向力一側的鋼筋屈服與另一側鋼筋屈服同時發生

d．遠離軸向力一側的鋼筋屈服與受壓區混凝土壓碎同時發生

5．先張法的施工工序是（c）。

a．先張拉鋼筋，並將其固定，澆注混凝土後，馬上放鬆鋼筋

b．混凝土澆注後，馬上張拉鋼筋並固定

c．先張拉鋼筋，待混凝土達到一定強度後，放鬆鋼筋

d．先澆注混凝土，待混凝土達到一定強度後，張拉鋼筋

6．對先張法和後張法的預應力混凝土構件，如果採用相同的張拉控制應力值，則（c）

a．後張法所建立的鋼筋有效預應力比先張法小

b．後張法所建立的鋼筋有效預應力與先張法相同

c．後張法所建立的鋼筋有效預應力比先張法大

d．沒有任何關係

7．條件相同的鋼筋混凝土軸拉構件和預應力混凝土軸拉構件相比較（b ）。

a．前者的承載力高於後者

b．前者的抗裂度比後者差

c．前者與後者的承載力和抗裂度相同

8．單層廠房下柱柱間支撐設定在伸縮縫區段的（d）。

a．兩端，與上柱柱間支撐相對應的柱間

b．中間，與屋蓋橫向支撐對應的柱間

c．兩端，與屋蓋支撐橫向水平支撐對應的柱間

d．中間，與上柱柱間支撐相對應的柱間

9．在一般單階柱的廠房中，柱的（a）截面為內力組合的控制截面

a．上柱底部、下柱的底部與頂部 b．上柱頂部、下柱的頂部與底部

c．上柱頂部與底部、下柱的底部 d．上柱頂部與底部、下柱頂部與底部

10．單層廠房柱進行內力組合時，任何一組最不利內力組合中都必須包括（a）引起的內力。

a．恆載 b．吊車荷載 c．風荷載 d．屋面活荷載

三、簡答題（每小題5分，共30分）

1．簡述大小偏心受壓構件的破壞特徵及其判別方法。

答：大偏心受壓構件的破壞特徵：受壓構件的破壞是由於受拉鋼筋首先到達屈服，然後壓區混凝土被壓碎，其承載力主要取決與受拉鋼筋，故稱為受拉破壞。

這種破壞有明顯的預兆，橫向裂縫顯著開展，變形急劇增大，具有塑性破壞的性質。

小偏心受壓構件的破壞特徵：受壓構件破壞時，受壓區邊緣混凝土達到極限壓應變值，受壓鋼筋應力達到抗壓屈服強度，離軸向力較遠一側的鋼筋不論受拉還是受壓，其應力一般都達不到屈服強度，屬於脆性破壞。其承載力取決於受壓區混凝土及受壓鋼筋，故稱為受壓破壞，這種破壞缺乏明顯的預兆，具有脆性破壞的性質。

大小偏心受壓構件的判別：當時，為大偏心受壓破壞形態；當時，為小偏心受壓破壞形態。

2．簡述先張法與後張法的基本施工工序。

答：先張法基本工序為：

(1)在台座(或鋼模)上用張拉機具張拉預應力鋼筋至控制應力，並用夾具臨時固定；

(2)支模並澆灌混凝土；

(3)養護混凝土(一般為蒸汽養護)至設計強度的75％以上時，切斷預應力鋼筋。

後張法基本工序為：

(1)澆築混凝土構件，並預留孔道；

(2)養護混凝土到規定強度值；

(3)在孔道中穿筋，並在構件上用張拉機具張拉預應力鋼筋至控制應力；

(4)張拉端用錨具錨住預應力鋼筋，並在孔道內壓力灌漿。

3．先張法與後張法施加與保持預應力的方法有何不同，各有何適用？

答：先張法構件是通過預應力鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞預應力的。此方法適用於在預製廠大批製作中、小型構件，如預應力混凝土樓板、屋面板、梁等。

後張法構件是依靠其兩端的錨具錨住預應力鋼筋並傳遞預應力的。因此，錨具是構件的一部分，是永久性的，不能重複使用。此方法適用於在施工現場製作大型構件，如預應力屋架、吊車梁、大跨度橋梁等。

4．單層工業廠房中支撐的主要作用是什麼？屋蓋支撐包括哪些？

答：單層工業廠房中支撐的作用主要是：

(1)在施工和使用階段保證廠房結構的幾何穩定性；

(2)保證廠房結構的縱向和橫向水平剛度，以及空間整體性；

(3)將水平荷載傳給主要承重結構和基礎；

屋蓋支撐包括：設定在上、下弦平面內的橫向支撐和設定在下弦平面內的縱或屋面梁上翼緣的側向穩定，向水平支撐，以及設定在屋面梁或屋架間的垂直支撐和水平系杆。

5．抗風柱、圈樑、連繫梁、過梁和基礎梁各有何作用？

答：抗風柱的作用：抗風柱的作用將山牆風荷載傳遞至基礎；

圈樑的作用：圈樑的作用是將牆體、柱箍在一起，以加強廠房的整體剛度，防止由於地基的不均勻沉降或較大振動荷載引起對廠房的不利影響；

連繫梁的作用：連繫梁的作用是連繫縱向柱列，以增強廠房的縱向剛度，並傳遞風載到縱向柱列。

基礎梁的作用：在一般廠房中，基礎梁的作用是承擔圍護牆體的重量，而不另做牆基礎。

6．作用在排架上的恆載和活載各包括哪些？

答：作用在排架上的荷載可分為恆載和活載。恆載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重、吊車梁和軌道等零件自重，以及有時支承在柱牛腿上的圍護結構自重。

活載包括屋面活載，吊車荷載、均布風載以及作用在屋蓋支承處的集中風荷載等。

五、計算題（每小題15分，共30分）

1．某矩形截面柱，其尺寸b×h=400×500mm, 該柱承受的軸力設計值n=2000 kn,計算長度, 採用c30砼，hrb400級受力鋼筋，已知, , ,配置有縱向受力鋼筋面積，試驗算截面安全否。

解： (1)確定穩定係數

查表4－1得。

(2)確定柱截面承載力

由式(4-1)得

故此柱截面安全。

2．某矩形截面柱，截面尺寸b×h=300×400mm,已知構件承受的n=400 kn,m＝220kn·m，，, 採用c30砼，hrb400級受力鋼筋，已知, ,求該柱所需的鋼筋面積as=as』。

解：假設為大偏心受壓構件

，且為大偏心受壓構件。

則，取1取1由式(4-19)得選配

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