二級註冊結構工程師專業部分上午試題真題2023年

第3章 2023年試題

3.1 上午試題和詳解

題1～8：某五層現澆鋼筋混凝土框架結構多層辦公樓，安全等級為二級，框架抗震等級為二級，其區域性平面布置圖與計算簡圖如圖3-1所示。框架柱截面尺寸均為b×h=450mm×600mm；框架梁截面尺寸均為b×h=300mm×550mm，其自重為4.

5kn/m；次梁截面尺寸均為b×h=200mm×450mm，其自重為3.5kn/m；混凝土強度等級均為c30，梁、柱縱向鋼筋採用hrb335級鋼筋，梁、柱箍筋採用hpb235級鋼筋。2～5層樓面永久荷載標準值為 5.

5kn/m2，可變荷載標準值為2.5kn/m2；屋面永久荷載標準值為6.5kn/m2，可變荷載標準值為0.

5kn/m2；除屋面樑外，其他各層框架梁上均作用有均布永久線荷載，其標準值為6.0kn/m。在計算以下各題時均不考慮梁、柱的尺寸效應影響，樓(屋)面永久荷載標準值已包括板自重、粉刷及吊頂等。

1．試問：在計算簡圖18.000m標高處，次梁l1作用在主梁kl1上的集中荷載設計值f (kn)，應與下列何項數值最為接近?

提示：①當板長邊/板短邊＞2時，按單向板推導荷載。②次梁l1在中間支座處的剪力係數為0.625。

(a)211 (b)224 (c)256 (d)268

[答案] (d)

[解答] 按單向板導荷載，次梁l1上的均布荷載標準值：

pk=6.5×3.0kn/m+3.5kn/m=23kn/m

qk=0.5×3.0kn/m=1.5kn/m

根據《建築結構荷載規範》第3.2.3條和第3.

2.5條，由可變荷載效應控制的組合：q'=(1.

2×23+1.4×1.5)kn/m=29.

7kn/m由永久荷載效應控制的組合：q"=(1.35×23+1.

4×0.7×1.5)kn/m=32.

52kn/m

比較q'和q"，取大值：q=32.52kn/m

f=2×0.625ql=2×0.625×32.52×6.6kn=268.29kn

2．當簡化為平面框架進行內力分析時，僅考慮10.800m標高處(見圖3-1b)樓層的樓面荷載(包括作用在梁上的線荷載)傳到框架柱kz1上的豎向永久荷載標準值gk(kn)，應與下列何項數值最為接近?

(a)280 (b)337 (c)380 (d)420

[答案] (c)

[解答] 由梁自重傳來的荷載標準值：gk1=(6.0+6.6)×5.0kn+6.6×3.5kn=86.1kn

由梁上線荷載傳來的荷載標準值：gk2=(6.0+6.6)×6.0kn=75.6kn

由樓面永久荷載傳來的荷載標準值：gk3=6.0×6.6×5.5kn=217.8kn

作用在柱kz1上的永久荷載標準值：gk=gk1+gk2+gk3=(86.1+75.6+217.8)kn =379.5kn

3．在次梁l1支座處的主梁kl1上的附加箍筋為每側3φ12@50(雙肢箍)，附加吊筋為218，附加吊筋的彎起角度α=45°。試問，主梁附加橫向鋼筋能承受的次梁集中荷載的最大設計值[f] (kn)，應與下列何項數值最為接近?

(a)184 (b)283 (c)317 (d)501

[答案] (d)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》式(10.2.13)，

[f]=asvfyvsinα=2×3×2×113.1×210.10-3kn+2×2×2545×300×10-3×sin45°kn=285.

0kn+215.95kn=500.95kn

4．次梁l1截面尺寸b×h=200mm×450mm，截面有效高度ho=415mm，箍筋採用φ8@200(雙肢箍)。試問，該梁的斜截面受剪承載力設計值[v] (kn)，應與下列何項數值最為接近?

(a)116 (b)140 (c)177 (d)204

[答案] (b)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》式(7.5.4-2)，

[v]=0.7ftbho+1.25fyvasvho/s

=0.7×1.43×200×415+1×25×210×2×50×415/200

=83.08+54.47=137.55(kn)

5．現澆框架梁kl2的截面尺寸b×h=300mm×550mm，考慮**作用組合的樑端最大負彎矩設計值m=150kn·m，as=a's=40mm，ξb=0.35。試問，當按單筋梁計算時，該梁支座頂面縱向受拉鋼筋截面面積as(mm2)，應與下列何項數值最為接近?

(a)1144 (b)1452 (c)1609 (d)1833

[答案] (b)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》第11.1.6條及第11.3.1條。

考慮**作用組合的框架梁承載力計算時，應考慮承載力抗震調整係數γre=0.75。

求支座頂面縱向受拉鋼筋時，應按矩形截面梁計算。

又根據《混凝土結構設計規範》式(7.2.1-1)，

m=αlfcbx(ho-x/2)/γre

150×106=1.0×14.3×300·x·(510-x/2)/0.75

求解得：x=101.52mm＞2a's=2×40mm=80mm

且x＜ξbho=0.35×510mm=178.5 mm，為適筋梁。

as=αlfcbx/fy=1.0×14.3×300×101.52/300mm2=1451.7mm2

6．框架柱kz1軸壓比為0.60，受力鋼筋保護層厚度取30mm，縱向鋼筋直徑d≥20mm，箍筋配置形式如圖3-2所示。試問，該框架柱(除柱根外)加密區的箍筋最小配置，選用以下何項才最為合適?

(a) φ8@100 (b) φ10@150

[答案] (d)

[解答] 根據《建築抗震設計規範》第6.3.8-2-2條，二級框架柱加密區的箍筋最小配置為φ10@150(除柱根外)。

又根據《建築抗震設計規範》第6.3.12條，混凝土強度等級c30＜c35，應按c35計算：fc=16.7n/mm2

柱箍筋加密區的體積配箍率：

經比較，柱箍筋選用φ10@100：

7．框架角柱kz2在底層上、下端截面考慮**作用組合且考慮底層因素的影響，經調整後的彎矩設計值分別為、；框架柱反彎點在柱的層高範圍內柱的淨高hn=4.5m。試問，kz2底層柱端截面組合的剪力設計值v(kn)，應與下列何：

數值最為接近?

(a)208 (b)211 (c)223 (d)232

[答案] (a)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》第11.4.4條或《建築抗震設計規範》第6.2.5條，

二級抗震等級：

又根據《混凝土結構設計規範》第11.4.7條或《建築抗震設計規範》第6.2.6條，

框架角柱端截面組合的剪力設計值：v=1.1vc=1.1×189.1kn=208kn

8．框架頂層端節點如圖3-3所示，計算時按剛接考慮，梁上部受拉鋼筋為4 20。試問，梁上部縱向鋼筋和柱外側縱向鋼筋的搭接長度llmm)，取以下何項數值最為恰當?

(a)1250 (b)1310

[答案] (c)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》第9.3.1條，受拉鋼筋的非抗震錨固長度：

根據《混凝土結構設計規範》第11.1.7條，二級抗震等級受拉鋼筋的抗震錨固長度：

lae=1.15la=1.15×587.4mm=675.5mm

根據《混凝土結構設計規範》圖11.6.7e，縱向鋼筋的搭接長度：

ll=1.7lae=1.7×675.5mm=1148.4mm

題9：一類環境中，設計使用年限為100年的預應力混凝土梁，其最低混凝土強度等級和混凝土保護層厚度，取以下何項數值為妥?

(a)c40，35mm (b)c40，25mm (c)c30，35mm (d)c30，25mm

[答案] (a)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》第3.4.3條，一類環境中，設計使用年限為100年的預應力混凝結構，最低混凝土強度等級為c40。

混凝土保護層厚度，應按《混凝土結構設計規範》第3.4.3條規定，按本規範表9.2.1的規定增加40%，即：25×(1+40%)mm=35mm

題10：某次梁截面尺寸為6×h=300mm×600mm，混凝土強度等級為c30，梁箍筋採用 hpb235級鋼筋，屬彎剪扭構件。經計算可按構造要求配置箍筋。

試問，該梁箍筋的最小配置選用以下何項最為恰當?

(a)φ8@300(雙肢) (b)φ8@250(雙肢)

(c)φ8@200(雙肢) (d)φ8@150(雙肢)

[答案] (d)

[解答] 根據《混凝土結構設計規範》第10.2.12條，彎剪扭構件箍筋的最小配筋率為：

ρsv≥0.28ft/fyv=0.28×1.43/210=0.19%

經比較，該梁箍筋的配置選用φ8@150(雙肢)最為接近最小配筋率，

ρsv=asv/(bs)

2×50.3/(300×150)

0.22%＞0.19%

題11～12：某現澆鋼筋混凝土樓板，板上有作用面為400mm×500mm的區域性荷載，並開有550mm×550mm的孔洞，平面位置示意如圖3-4所示。

11．樓板混凝土強度等級為c25，板厚h=120mm，截面有效高度ho=100mm。試問，在區域性荷載作用下，該樓板的抗衝切承載力設計值 [fl](kn)，應與下列何項數值最為接近?

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