土木工程毕业答辩典型问题(8)

2019-01-12 12:28

②.雨篷板当建筑立面处理要求端部上翻时, 则端部配筋构造与悬挑板有所不同,即受力钢筋也应随之上翻。如上翻高度超过一米,风力可能通过迎风的翻板使雨篷板产生反号弯矩,因此雨篷板上下均应双向配筋。雨篷板长超过30m时, 露天构件受温度影响,应按规定设置伸缩逢。

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。 刚度的一种度量是挠度(建筑物的整体刚度由其周期来度量)。在决定楼板托梁尺寸方面,经常是由挠度而不是强度来控制。有时在楼面系统设计中,仅仅根据所属面积而努考虑构件刚度如何,是不能正确地对构件进行荷载分配的。 例如图示,大梁的刚度那么大,以致它挠曲1cm就处于高应力状态; 小梁却如此柔韧,对于1cm的挠曲它才开始受力。很明显,刚性大梁几乎承担了全部荷载,柔性小梁逐渐增加刚度,它将开始承担越来越多的楼面荷载。然后再传递给大梁。

再例如,墙承担的沿其长度方向的水平荷载,与其刚度成正比。将墙的长度加倍就大约使其抗剪强度加倍,但其刚度则不止加倍,因此其所承担的荷载也不止加倍。假设,两片除长度以外完全相同的混凝土墙,长度分别是2.4m和1.2m,均为3m高、0.25m厚,顶、底端受约束,模量相同。长墙相对于短墙抗剪强度是两倍。 由于刚度是三倍以上,它将承受三倍以上的荷载,大大超过了它的抗剪强度。因此当两片抗侧力墙共同工作,应重点考虑长墙的受力情况。

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。一般主梁底部为单排钢筋时,主梁底可低于次梁底50mm以上;主梁底部为双排钢筋时,主梁底宜低于次梁底100mm以上。

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。两个方向梁的钢筋垂直相交形成高差,将影响梁的截面有效高度h0的大小。

62.荷载的各种值的含义及它们的相互关系? ①.荷载代表值: 是指在结构设计中,依不同的工作状态取用的荷载规定量值。也就是结构或构件设计时采用的荷载取值。

因为任何一类荷载都具有不同性质的变异性(如荷载出现的时间、持续的时间长短、其峰值的大小等),即荷载值为不确定的变量。而设计时要求,每一类荷载应有一个确定值,因此需要对每一类荷载人为规定一个确定的值,来代替它的不确定值,这个确定值就是所谓荷载代表值。

荷载代表值依不同的计算要求,可以取用荷载标准值、可变荷载准永久值、可变荷载组合值,作为代表值。其中荷载标准值是结构设计时采用的基本代表值,其它代表值是以它为基础,乘以适当的系数后得到的。

各 种 荷 载 代 表 值 荷载种类 永久荷载

荷 载 代 表 值 取标准值 自重按结构或构件的设计尺寸乘以材料单位尺寸的 Gk 重量计算。自重变异较大的材料和构件,自重的标准 值应根据对结构的不利状态,取上限或下限。 36

可变荷载 偶然荷载 基本组合及短期效应组合中的第一个主要可变荷载,取标准值Qk 基本组合及短期效应组合中的第一个以外的可变荷载,取组合值ψcQk 长期效应组合中的可变荷载,取准永久值ψqQk 根据试验并结合工程经验确定,偶然荷载的代表值不乘以分项系数。 ②.荷载标准值:

是结构在使用期内在正常情况下可能出现的最大值。 它是结构或构件设计时采用的各种荷载的基本代表值,其值根据结构使用期最大荷载的概率分布的某一分位数确定,或根据实践经验通过分析判断规定的公称值(如偶然荷载)。 对常用材料和构件、楼面使用荷载、风荷载、雪荷载等,《荷载规范》中给出了具体取值。

在正常使用极限状态下,不变荷载就直接取荷载标准值作为代表值。 ③.可变荷载的准永久值:

结构在设计基准期内,其上的可变荷载中,有一部分是不经常作用在结构上的,而有一部分则经常作用在结构上。准永久值,就是指在结构使用基准期限内,可变荷载经常达到和超过的值,称之为可变荷载的准永久值(作用效果类似于不变荷载)。

它等于荷载标准值乘以可变荷载的准永久值系数。一般取任意时点荷载概率分布的0.5分位数确定。它可以作为结构构件按正常使用极限状态下, 长期效应组合设计时的可变荷载代表值。

④.荷载组合值:

等于荷载标准值乘以组合系数。用于结构或构件承受两种或两种以上可变荷载的情况。 ⑤.荷载组合值系数:

当结构上同时作用有多种可变荷载(活荷载)时,结构所具有的可靠指标,应与仅有一种活荷载作用下的可靠指标一致。

为此,可以根据不同的荷载效应组合情况,采用变化的荷载分项系数。但当结构承受多种活荷载时,从应用上方便考虑,荷载分项系数不宜再作改变。

所以,在保持荷载分项系数不变的情况下,引入荷载组合系数。即对于有两种或两种以上活荷载参与组合的情况,多种活荷载同时达到预计最大值的概率显然比只有一种可变荷载达到预计最大值的概率要低一些。对此,通过引入组合值系数,对荷载标准值进行折减,以使各结构构件(按概率极限状态设计表达式设计的,如承载力极限状态的和正常使用极限状态中短期效应组合的)所具有的可靠指标,与仅有一种活荷载作用下的可靠指标有最佳的一致性。

⑥.荷载设计值:

等于荷载代表值与荷载分项系数的乘积。

由于荷载分项系数为大于或等于1的数, 所以荷载设计值比荷载标准值具有更大的可靠度。其值大体相当于结构在非正常使用情况下荷载的最大值。 ⑦.荷载分项系数:

是在各荷载标准值已给定的前提下,使所设计的各种结构构件具有的可靠指标,与规定的可靠指标之间在总体上误差最小,所选取的一组分项系数。

另外,荷载标准值虽然是正常使用状态下可能的最大值,但在偶然情况或非常情况下,仍然有超过荷载标准值的可能。所以将荷载标准值乘以放大系数(荷载分项系数),变成荷载设计值后,用于设计。

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? ①.弹性材料受弯:

37

截面抗弯刚度为常数,不随荷载及其持续作用时间而变化。用EI来表示。 ②.钢筋混凝土材料:

截面抗弯刚度不为常数,不随荷载(弯矩)及其持续作用时间而变化。通常用B来表示。

其刚度分为短期刚度(Bs)和长期刚度(Bl)。 短期刚度随荷载(弯矩)增加而减少(用ψ表示)。因为受拉区裂缝的出现和开展等非弹性现象,使截面受到削弱,并且使裂缝之间的混凝土协助混凝土的抗拉作用有所降低。 长期刚度随荷载作用时间增加而降低(用ζ表示)。因为受压区混凝土徐变以及受拉区裂缝进一步开展。(措施有提高截面尺寸和混凝土强度等级,或在截面受压区配筋)

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?

在钢筋混凝土现浇肋形楼盖中,假定次梁和板按支座为不动铰支的连续梁计算。实际上,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。

鉴于这种降低值与支座的抗扭刚度有关,计算十分繁琐;而且这种对转动的约束,对满跨布置的恒荷载情况下的弯矩不产生影响,只在按不利原则隔跨布置的活荷载情况下有影响。因此,可以在保证荷载总量不变的前提下,折算活荷载(减少活荷载,并把减少的荷载值加到恒荷载中。这样,折减后的活荷载产生的跨中弯矩必然比原活荷载下的小),来考虑这一有利影响。

采用折算荷载分析连续次梁或板的内力减小,并且更接近实际情况。这样做后支座弯矩有所增加,但不会超过支座最不利荷载作用下(支座相邻两跨同时作用有活荷载)的弯矩,因此不会对支座最后弯矩产生影响。

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。

由垂直于框架方向的梁(或为联系梁)传来的集中力,如果作用在框架梁的净跨内时,按梁的跨间荷载考虑;如果作用在框架柱截面形心轴线上时,按轴心压力作用于框架柱上,在框架内不引起弯矩和剪力;如果作用在框架柱截面形心轴线外,且尚在柱截面内时,按一轴心压力和一附加节点弯矩共同作用于框架柱上。

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。 因为长期荷载的超载比短期荷载的超载机会少;同时,从混凝土的强度降低和挠度增加等观点看,长期荷载的影响是不利的。

38

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。

①.不能将双向连续板作为单向连续板计算。即一个方向作为单向连续板, 另一个方向仅按构造配筋。这样做与实际受力不符,使一个方向配筋过大,另一个方向则配筋不足而产生裂缝。

②.按均布荷载作用下弹性薄板理论计算,查用双向板弯矩系数表时, 对于钢筋混凝土板,适用于泊松比υ=1/6的各系数。否则,会使得跨中计算弯矩偏小。 ③.对内部区格的板:

求跨内最大弯矩时,可按四边固定的单块板计算; 求支座弯矩时,先按四边固定的单块板求得支座弯矩,然后与相邻板的支座弯矩平均,可得支座弯矩。

④.对边界区格的板,在外边界处的支座,按实际的支座情况决定。

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。 即按《建筑结构荷载规范GBJ9-89》中附录:“楼面等效均布活荷载的确定方法”计算。 对于双向板,参《结构工程师》1990.4.和1991.3.

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。

69.如何在设计中预防钢筋混凝土肋形板面产生裂缝? 钢筋混凝土肋形板,虽然在设计中满足了规范的承载力和挠度构造的要求,但是仍然会产生沿主、次梁两侧的板面裂缝,及板长向跨中间的板面裂缝。

①.沿主梁两侧的板面裂缝, 主要是因为:施工时板面负钢筋一般是放在次梁纵筋上,次梁纵筋到板面的净厚一般又大于25mm;再由于施工操作不当等原因。致使板面负筋计算时的有效高度大于制作成的实际有效高度,板的厚度本来又较小,所以钢筋发挥不了抗拉的作用,使得板面混凝土承受很大拉力。当应变超过混凝土极限拉应变时,必然导致混凝土产生拉裂缝。

因此,在设计中适当加厚板的厚度,以减弱有效高度的小变化对混凝土应力的影响(板厚了,但梁间距就可加大,且板内埋管等施工也较方便);必要时,设计中应考虑施工的实际情况选用板的有效高度。

②.沿主梁两侧的板面裂缝,主要是因为:当按单向板计算时, 主梁上板的负钢筋不考虑受力,仅按构造布置钢筋。实际上,这种板在靠近主梁附近是要将一部分荷载传给主梁的。由于主梁的刚度较大,对板的转动产生较大的约束,使得主梁上的板的负弯矩实际较大,所配构造钢筋不足以承担。另外钢筋放置有与次梁情况一样的原因。

因此,在设计中宜优先考虑采用双向板,否则应充分考虑此负弯矩的不利影响。

③.针对上述情况,有条件时应优先选用块材、 卷材作为地面和板底平顶的面材;避免用水磨石、抹灰等湿作业材料。以防人为加大保护层厚度,改变设计截面的应力分配状态,造成面层开裂。

39

④.板长向跨中间的板面裂缝,对于单向板,裂缝方向不在受力方向, 因而只有少量的板底分布钢筋。而板面此处可能无钢筋。这时混凝土收缩,就会产生收缩裂缝。

因此,必要时应配置构造钢筋,同时应注意混凝土的选材、级配和施工操作、养护等方面。

⑤.沿预埋管件走向的板面裂缝,主要是因为:设计中未考虑埋管的因素, 致使线管埋入后混凝土的保护层太薄,引起裂缝出现;或发现保护层太薄而临时增加板厚,导致增加板重量,引起额外的裂缝。

因此,板的最小厚度,除从承载力、刚度、抗裂和裂缝宽度几方面考虑外,还要按下列几项相加来取:

⑴.梁主筋的保护层厚度(包含了板上部负筋直径);(一般为25mm) ⑵.次梁上排纵向主筋的直径;

⑶.埋管的外径(主梁的主筋与其处于相同的标高,故包含了主筋直径); ⑷.板中的分布筋直径;

⑸.板下部正弯矩钢筋的直径; ⑹.板下部钢筋的保护层厚度。(一般为15mm)

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,仍然可以按室外地面标高取。 _

71.十字形基础交叉处,计算基础时如何计取基础所受荷载? ①.对于框架柱下交叉基础:

一般,框架是分别计算纵向、横向框架内力。

对于同一根柱子的柱底轴力而言,在恒、活荷载作用下,纵、横向框架计算的两个结果应该相等(实际上就是同一个轴力),所以在计算纵、横向基础时就只要取其中一个轴力即可。而不能将两个方向算得的轴力加起来再去计算基础。

而在风荷载、地震荷载的作用下,纵、横框架计算出的同一根柱柱底轴力是不相同的。因为两个方向的受风面积、框架梁柱刚度等都不相同。所以应将各自的轴力分别计算对应各自方向的基础。

②.对于混合结构墙下交叉基础:

一般,纵、横墙墙下条形基础是按各自所承墙的荷载进行计算。

在纵、横基础交叉处,纵、横墙相交,各自的基础也必然重叠。因此相对地总的基础面积就减少了,有可能引起交叉处的基础产生附加沉降,进而使墙体开裂,甚至造成结构的不

40


土木工程毕业答辩典型问题(8).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:《钢结构设计原理》教学大纲

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: