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2013年一級注冊結構工程師《專業考試(上)》真題及詳解

題1:某規則框架—剪力墻結構,框架的抗震等級為二級。梁、柱混凝土強度等級均為C35。某中間層的中柱凈高Hn=4m,柱除節點外無水平荷載作用,柱截面b×h=1100mm×1100mm,as=50mm,柱內箍筋采用井字復合箍,箍筋采用HRB500鋼筋,其考慮地震作用組合的彎矩如題1圖所示。假定,柱底考慮地震作用組合的軸壓力設計值為13130kN。試問,按《建筑抗震設計規范》GB 50011—2010的規定,該柱箍筋加密區的最小體積配箍率與下列何項數值最為接近?(   )

題1圖

A.0.5%

B.0.6%

C.1.2%

D.1.5%

【答案】C

【解析】軸壓比,根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表6.3.9可知,λv=0.14;所以求得配筋率:。由彎矩示意圖可知,剪跨比。根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第6.3.9條第3款第3項規定,剪跨比不大于2的柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍,其體積配箍率不應小于1.2%,9度一級時不應小于1.5%。

題2:某辦公樓中的鋼筋混凝土四跨連續梁,結構設計使用年限為50年,其計算簡圖和支座C處的配筋如題2圖所示。梁的混凝土強度等級為C35,縱筋采用HRB500鋼筋,as=45mm,箍筋的保護層厚度為20mm。假定,作用在梁上的永久荷載標準值為qGk=28kN/m(包括自重),可變荷載標準值為qQk=8kN/m,可變荷載準永久值系數為0.4。試問,按《混凝土結構設計規范》GB 50011—2010計算的支座C梁頂面裂縫最大寬度wmax(mm)與下列何項數值最為接近?(  )

題2圖

提示:裂縫寬度計算時不考慮支座寬度和受拉翼緣的影響;

本題需要考慮可變荷載不利分布,等跨梁在不同荷載分布作用下,支座C的彎矩計算公式分別為:

A.0.24

B.0.28

C.0.32

D.0.36

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)第7.1.4條公式(7.1.4-3)計算,荷載計算的分項系數為0.7,所以

MGk=0.071×28×8.5×8.5=143.63kN·m,MQk=0.107×8×8.5×8.5=61.85kN·m;

Mq=143.63+0.4×61.85=168.37kN·m;

可知As=1232+490.9=1722.9mm2,保護層厚度設為45mm,所以h0=500-45=455mm;

。

所以相對粘結特性系數vi=1,。

根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)公式(7.1.2-4)計算,

Ate=0.5bh=0.5×250×500=62500mm2;通過題目所給數據帶入可知:

,

由此可知,B項最接近。

題3-4:某8度區的框架結構辦公樓,框架梁混凝土強度等級為C35,均采用HRB400鋼筋。框架的抗震等級為一級。A軸框架梁的配筋平面表示法如題3-4圖所示,as=as′=60mm。軸的柱為邊柱,框架柱截面b×h=800mm×800mm,定位軸線均與梁、柱中心線重合。提示:不考慮樓板內的鋼筋作用。

題3-4圖

3.假定,該梁為頂層框架梁。試問,為防止配筋率過高而引起節點核心區混凝土的斜壓破壞,KL—1在靠近軸的梁端上部縱筋最大配筋面積(mm2)的限值與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.3200

B.4480

C.5160

D.6900

【答案】B

【解析】和A軸節點為頂層端節點,根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)第9.3.8條,頂層端節點處梁上部縱向鋼筋的截面面積As應符合下列規定:

由此可知,B項最接近。

4.假定,該梁為中間層框架梁,作用在此梁上的重力荷載全部為沿梁全長的均布荷載,梁上永久均布荷載標準值為46kN/m(包括自重),可變均布荷載標準值為12kN/m(可變均布荷載按等效均布荷載計算)。試問,此框架梁端考慮地震組合的剪力設計值Vb(kN),應與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.470

B.520

C.570

D.600

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(11.3.2-1)計算,斜截面抗剪承載力為:

由梁端配筋情況可知梁兩端均按順時針方向計算Mbua時Vb最大。

;

;

那么有:。由此可知,B項最接近。

題5-7:某7層住宅,層高均為3.1m,房屋高度22.3m,安全等級為二級,采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構,混凝土強度等級為C35,抗震等級三級,結構平面立面均規則。某矩形截面墻肢尺寸bw×hw=250mm×2300mm,各層截面保持不變。

5.假定,底層作用在該墻肢底面的由永久荷載標準值產生的軸向壓力NGk=3150kN,按等效均布荷載計算的活荷載標準值產生的軸向壓力NQk=750kN,由水平地震作用標準值產生的軸向壓力NEk=900kN。試問,按《建筑抗震設計規范》GB 50011—2010計算,底層該墻肢底截面的軸壓比與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.0.35

B.0.40

C.0.45

D.0.55

【答案】C

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第6.4.2條及其條文說明規定,剪力墻肢軸壓比是指在重力荷載代表值作用下墻的軸壓力設計值與墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積的比值。計算墻肢的軸壓比時,不計入地震作用組合,但應取分項系數1.2。則軸壓比,C項最為接近。

6.假定,該墻肢底層底截面的軸壓比為0.58,三層底截面的軸壓比為0.38。試問,下列對三層該墻肢兩端邊緣構件的描述何項是正確的?( ?。?/p>

A.需設置構造邊緣構件,暗柱長度不應小于300mm

B.需設置構造邊緣構件,暗柱長度不應小于400mm

C.需設置約束邊緣構件,lc不應小于500mm

D.需設置約束邊緣構件,lc不應小于400mm

【答案】B

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第6.1.10條第2款可知,房屋高度22.3m小于24m,底部加強部位可取底部一層;根據第6.4.5條第2款可知,該墻肢底層底截面的軸壓比為0.58大于該規范表6.4.5-1的規定,三層可設置構造邊緣構件;根據圖6.4.5-1a可知,暗柱長度不小于max(bw,400)=400mm。

7.該住宅某門頂連梁截面和配筋如題7圖所示。假定,門洞凈寬1000mm,連梁中未配置斜向交叉鋼筋。h0=720mm,均采用HRB500鋼筋。試問,考慮地震作用組合,根據截面和配筋,該連梁所能承受的最大剪力設計值(kN)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

HWOCRTEMP_ROC230

題7圖

A.500

B.530

C.560

D.640

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(11.7.9-3)計算,

跨高比=1000/800=1.25<2.5時,

。

根據式(11.7.9-4)計算,其中fyv取360MPa,得:

由此可知,B項最接近。

題8:某框架—剪力墻結構,框架的抗震等級為三級,剪力墻的抗震等級為二級。試問,該結構中下列何種部位的縱向受力普通鋼筋必須采用符合抗震性能指標要求的鋼筋?( ?。?/p>

框架梁;連梁;樓梯的梯段;剪力墻約束邊緣構件。

A.+

B.+

C.+

D.+

【答案】B

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第3.9.2條第2款規定,抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構件(含梯段),其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時,鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25;鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3.且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。

題9:鋼筋混凝土梁底有錨板和對稱配置的直錨筋組成的受力預埋件,如題9圖所示。構件安全等級均為二級,混凝土強度等級為C35,直錨筋為618(HRB400),已采取防止錨板彎曲變形的措施。錨板上焊接了一塊連接板、連接板上需承受集中力F的作用,力的作用點和作用方向如題9圖所示。試問,當不考慮抗震時,該預埋件可以承受的最大集中力設計值Fmax(kN)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

題9圖

提示:預埋件承載力由錨筋面積控制;連接板的重量忽略不計。

A.150

B.175

C.205

D.250

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(9.7.2-1、9.7.2-2),當有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時,應按下列兩個公式計算,并取其中的較大值,可知:。進行計算,αr=0.9,αb=1,fy=300MPa,As=6×254=1524mm2,z=400mm,則:

。

根據式(9.7.2-1)有:,

則0.00863F≤1524,F≤176.6×103N=176.6kN。

根據式(9.7.2-2)有:,

則0.00609F≤1524,F≤250.2×103N=250.2kN。

綜上,最大集中力設計值應取176.6kN和250.2kN中的較小值,即176.6kN,由此可知,B項最接近。

題10:某外挑三角架,安全等級為二級,計算簡圖如題10圖所示。其中橫桿AB為混凝土構件,截面尺寸為300mm×400mm,混凝土強度等級為C35,縱向鋼筋采用HRB400,對稱配筋,as=as′=45mm。假定,均布荷載設計值g=25kN/m(包括自重),集中荷載設計值P=350kN(作用于節點B上)。試問,按承載能力極限狀態計算(不考慮抗震),橫桿最不利截面的縱向配筋As(mm2)與下列何項數值最為接近?(  )

題10圖

A.980

B.1190

C.1400

D.1600

【答案】D

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(6.2.23-2)計算,可從中計算配筋:首先對點C取矩,可得橫桿AB的拉力設計值N=(350×6+0.5×25×6×6)/6=425kN,橫桿AB跨中的彎矩設計值M=1/8×25×6×6=112.5kN·m。橫桿全跨軸拉力不變,跨中截面彎矩最大,因此跨中截面為最不利截面,按偏心受拉構件計算。偏心距為:,為大偏心受拉。

其中,,所以由上述公式計算可得:

。

由此可知,D項最接近。

題11:非抗震設防的某鋼筋混凝土板柱結構屋面層,某中柱節點如題11圖所示,構件安全等級為二級。中柱截面尺寸為600mm×600mm,柱帽的高度為500mm,柱帽中心與柱中心的豎向投影重合?;炷翉姸鹊燃墳镃35,as=as′=40mm,板中未配置抗沖切鋼筋。假定,板面均布荷載設計值為15kN/m2(含屋面板自重)。試問,板與柱沖切控制的柱頂軸向壓力設計值(kN)與下列何項數值最為接近?(  )

提示:忽略柱帽自重和板柱節點不平衡彎矩的影響。

A.1320

B.1380

C.1440

D.1500

題11圖

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)第6.5.1條規定,在局部荷載或集中反力作用下,不配置箍筋或彎起鋼筋的板的受沖切承載力應符合下列規定柱帽邊的沖切面:

h0=250-40=210mm,um=4×(1600+210)=7240mm;

;

;

由此可知,B項最接近。

題12:某地區抗震設防烈度為7度(0.15g),場地類別為類,擬建造一座4層商場,商場總建筑面積為16000m2,房屋高度為21m,采用鋼筋混凝土框架結構,框架的最大跨度12m,不設縫?;炷翉姸鹊燃墳镃40,均采用HRB400鋼筋。試問,此框架角柱構造要求的縱向鋼筋最小總配筋率(%)為下列何值?(  )

A.0.8

B.0.85

C.0.9

D.0.95

【答案】B

【解析】根據《建筑工程抗震設防分類標準》(GB 50223—2008)第6.0.5條規定,,本商場未達到大型商場的標準,因此劃為標準設防類(丙類)。最大跨度12m,不屬于大跨度框架。

根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表6.1.2可知,抗震等級為三級。鋼筋強度標準值為400MPa時,角柱的最小總配筋率為0.85%。

題13-14:某鋼筋混凝土邊梁,獨立承擔彎剪扭,安全等級為二級,不考慮抗震。梁混凝土強度等級為C35,截面尺寸為400mm×600mm,h0=550mm,梁內配置四肢箍筋,箍筋采用HPB300鋼筋,梁中未配置計算需要的縱向受壓鋼筋。箍筋內表面范圍內截面核心部分的短邊和長邊尺寸分別為320mm和520mm,截面受扭塑性抵抗矩Wt=37.333×106mm3。

13.假定,梁中最大剪力設計值V=150kN,最大扭矩設計值T=10kN·m。試問,梁中應選用下列何項箍筋配置?( ?。?/p>

A.6@200(4)

B.8@350(4)

C.10@350(4)

D.12@400(4)

【答案】C

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(6.4.2-1)計算,剪扭計算條件為:

故可不進行構件受剪扭承載力計算,但應按規定配置構造箍筋。根據第9.2.9條第3款規定,當V≤0.7ftbh0時,梁中箍筋的最大間距為350mm,所以D項錯誤。根據第9.2.10條規定,箍筋的配筋率ρsv不應小于0.28ft/fyv

。

;

;

。

由此可知,應選C項。

14.假定,梁端剪力設計值V=300kN,扭矩設計值T=70kN·m,按一般剪扭構件受剪承載力計算所得。試問,梁端至少選用下列何項箍筋配置才能滿足承載力要求?( ?。?/p>

提示:受扭的縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比值=1.6;

按一般剪扭構件計算,不需要驗算截面限制條件和最小配箍率。

A.8@100(4)

B.10@100(4)

C.12@100(4)

D.14@100(4)

【答案】B

【解析】根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(6.4.8-2)計算,在剪力和扭矩共同作用下的矩形截面剪扭構件,其受剪扭承載力應符合下列規定:

剪力增大系數:

因此βt取1.0。

受扭承載力:

根據式(6.4.8-3),。

式中,Acor=bcorhcor=320×520=166400mm2;

因此外圍單肢箍筋面積不應小于72.56mm2,所以A項錯誤。

總箍筋面積計算:

總箍筋面積≥1.206×100+72.56×2=265.72mm2,

B項的總箍筋面積為:4×78.5=314mm2>265.72mm2,已滿足要求。

題15:8度抗震設防烈度區某多層重點設防類建筑,采用現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構,房屋高度20m。柱截面均為550mm×550mm,混凝土強度等級為C40。假定,底層角柱柱底截面考慮水平地震作用組合的,未經調整的彎矩設計值為700kN·m,相應的軸力設計值為2500kN。柱縱筋采用HRB400鋼筋,對稱配筋,as=as′=50mm,相對界限受壓區高度=0.518,不需要考慮二階效應。試問,該角柱滿足柱底正截面承載能力要求的單側縱筋截面面積As′(mm2)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

提示:不需要驗算配筋率。

A.1480

B.1830

C.3210

D.3430

【答案】B

【解析】

根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表6.1.2可知,8度抗震設防烈度區重點設防類建筑,應按9度采取抗震措施。H=20m<24m,框架的抗震等級為二級。具體計算如下:

彎矩調整:

根據第6.2.6條規定,角柱的彎矩增大系數為1.1,M=700×1.1=770kN·m。

確定γRE

軸壓比根據第5.4.2條規定,γRE=0.8。

判斷大小偏心:

根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)第6.2.17條和第11.1.6條規定,

,

屬大偏心受壓。x=190.39mm>2as′=2×50=100mm。

求As

因為不需要考慮二階效應,所以

ea=max(20,550/30)=20mm,ei=e0+ea=328mm;

;

根據《混凝土結構設計規范》(GB 50010—2010)式(6.2.17-2)計算,

。

由此可知,B項最接近。

題16:下列關于荷載作用的描述哪項是正確的?( ?。?/p>

A.地下室頂板消防車道區域的普通混凝土梁在進行裂縫控制驗算和撓度驗算時可不考慮消防車荷載

B.屋面均布活荷載可不與雪荷載和風荷載同時組合

C.對標準值大于4kN/m2的樓面結構的活荷載,其基本組合的荷載分項系數應取1.3

D.計算結構的溫度作用效應時,溫度作用標準值應根據50年重現期的月平均最高氣溫Tmax和月平均最低氣溫Tmin的差值計算

【答案】A

【解析】根據《建筑結構荷載規范》(GB 50009—2012)表5.1.1可得,消防車的準永久值系數為0,A項正確;根據第5.3.3條規定,不上人的屋面均布活荷載可不與雪荷載和風荷載同時組合,B項錯誤;

根據第3.2.4條規定,對標準值大于4kN/m2的工業房屋樓面結構的活荷載,其基本組合的荷載分項系數應取1.3,其它情況應取1.4,C項錯誤;

根據第9.3.1條規定,對于結構最大溫升和最大溫降的工況,其計算公式是不同的,D項錯誤。

題17-19:某輕屋蓋鋼結構廠房,屋面不上人,屋面坡度為1/10:采用熱軋H型鋼屋面檁條,其水平間距為3m,鋼材采用Q235鋼。屋面檁條按簡支梁設計,計算跨度l=12m。假定,屋面水平投影面上的荷載標準值:屋面自重為0.18kN/m2,均布活荷載為0.5kN/m2,積灰荷載為1.00kN/m2,雪荷載為0.65kN/m2。熱軋H型鋼檁條型號為H400×150×8×13,自重為0.56kN/m,其截面特性為:A=70.37×102mm2,Ix=18600×104mm4,Wx=929×103mm3,Wy=97.8×103mm3,iy=32.2mm。屋面檁條的截面形式如題17-19圖所示。

題17-19圖

17.試問,屋面檁條垂直于屋面方向的最大撓度(mm)應與下列何項數值最為接近?(  )

A.40

B.50

C.60

D.80

【答案】A

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第3.1.4條規定,按正常使用極限狀態設計鋼結構時,應考慮荷載效應的標準組合。根據《建筑結構荷載規范》(GB 50009—2012)第5.4.3條規定,積灰荷載應與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時考慮。

根據《建筑結構荷載規范》(GB 50009—2012)第7.1.5條規定,雪荷載的組合值系數可取0.7。根據第3.2.8條規定,作用在屋面檁條上的線荷載標準值為:qk=(0.18×3+0.56)+(1.00+0.7×0.65)×3=5.465kN/m。垂直于屋面方向的荷載標準值為:

由此可知,A項最接近。

18.假定,屋面檁條垂直于屋面方向的最大彎矩設計值Mx=133kN·m,同一截面處平行于屋面方向的側向彎矩設計值My=0.3kN·m。試問,若計算截面無削弱,在上述彎矩作用下,進行強度計算時,屋面檁條上翼緣的最大正應力計算值(N/mm2)應與下列何項數值最為接近?(   )

A.180

B.165

C.150

D.140

【答案】D

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第4.1.1條規定,計算截面無削弱,則γx=1.05,γy=1.20;可得截面的所受的正應力為:

19.屋面檁條支座處已采取構造措施以防止梁端截面的扭轉。假定,屋面不能阻止屋面檁條的扭轉和受壓翼緣的側向位移,而在檁條間設置水平支撐系統,則檁條受壓翼緣側向支承點之間間距為4m。彎矩設計值同題18。試問,對屋面檁條進行整體穩定性計算時,以應力形式表達的整體穩定性計算值(N/mm2)應與下列何項數值最為接近?(   )

A.205

B.190

C.170

D.145

【答案】C

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)附錄B.1計算屋面檁條的整體穩定性系數

根據附錄B表B.1可得,βb=1.20;l1=4000mm,iy=32.2mm,轉動半徑為:;

h=400mm,t1=13mm,A=70.37×102mm2,Wx=929×103mm3,ηb=0,fy=235N/mm2;帶入求得穩定性系數為:

根據附錄B第B.1條式(B.1-2)計算,。

根據第4.2.3條規定,γy=1.20,

則所求截面正應力為:

題20-22:某構筑物根據使用要求設置一鋼結構夾層,鋼材采用Q235鋼,結構平面布置如題20-22圖所示。構件之間的連接均為鉸接。抗震設防烈度為8度。

題20-22圖

20.假定,夾層平臺板采用混凝土并考慮其與鋼梁組合作用。試問,若夾層平臺鋼梁高度確定,僅考慮鋼材用量最經濟,采用下列何項鋼梁截面形式最為合理?(  )

【答案】B

【解析】B項所示鋼梁截面形式可以充分利用混凝土的抗壓承載力,從而減少鋼結構的用鋼量。

21.假定,鋼梁AB采用焊接工字形截面,截面尺寸(單位:mm)為H600×200×6×12,如題21圖所示。試問,下列說法何項正確?( ?。?/p>

HWOCRTEMP_ROC630

題21圖

A.鋼梁AB應符合《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)抗震設計時板件寬厚比的要求

B.按《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)式(4.1.1)、式(4.1.2)計算強度,按第4.3.2條設置橫向加勁肋,無需計算腹板穩定件

C.按《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)式(4.1.1)、式(4.1.2)計算強度,并按第4.3.2條設置橫向加勁肋及縱向加勁肋,無需計算腹板穩定性

D.可按《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第4.4節計算腹板屈曲后強度,并按第4.3.3條、第4.3.4條計算腹板穩定性

【答案】D

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第4.3.1條規定,腹板高厚比計算:。均應計算腹板穩定性,因此,BC兩項錯誤。

由于鋼梁AB為次梁,僅承受靜力荷載,可考慮腹板屈曲后強度,因此D項正確。

由于題目明確鋼梁所有連接均為鉸接,鋼梁AB為非抗震構件,無需按《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)進行抗震設計,因此A項錯誤。

22.假定,不考慮平臺板對鋼梁的側向支承作用。試問,采取下列何項措施對增加梁的整體穩定性最為有效?( ?。?/p>

A.上翼緣設置側向支承點

B.下翼緣設置側向支承點

C.設置加勁肋

D.下翼緣設置隅撐

【答案】A

【解析】首先,側向支承點應設置在受壓翼緣處,由于簡支梁的受壓翼緣為上翼緣,因此BD兩項錯誤,而若讓加勁肋作為側向支撐點,需要滿足各種條件,故本題A項正確。

題23-25:某輕屋蓋單層鋼結構多跨廠房,中列廠房柱采用單階鋼柱,鋼材采用Q345鋼。上段鋼柱采用焊接工字形截面H1200×700×20×32,翼緣為焰切邊,其截面特性為:A=675.2×102mm2,Wx=29544×103m3,ix=512.3mm,iy=164.6mm;下段鋼柱為雙肢格構式構件。廠房鋼柱的截面形式和截面尺寸如題23-25圖所示。

題23~25圖

23.廠房鋼柱采用插入式柱腳。試問,若僅按抗震構造措施要求,廠房鋼柱的最小插入深度(mm)應與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.2500

B.2000

C.1850

D.1500

【答案】A

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第9.2.16條規定,格構式柱的最小插入深度不得小于單肢截面高度(或外徑)的2.5倍,且不得小于柱總寬度的0.5倍,所以必須滿足:2.5×1000=2500mm>0.5×(3000+700)=1850mm。由此可知,A項最接近。

24.假定,廠房上段鋼柱框架平面內計算長度H0x=30860mm,框架平面外計算長度H0y=12230mm。上段鋼柱的內力設計值:彎矩Mx=5700kN·m,軸心壓力N=2100kN。試問,上段鋼柱作為壓彎構件,進行彎矩作用平面內的穩定性計算時,以應力形式表達的穩定性計算值(N/mm2)應與下列何項數值最為接近?(   )

提示:取等效彎矩系數βmx=1.0。

A.215

B.235

C.270

D.295

【答案】B

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第5.2.2條第1款規定,彎矩在對稱平面內的實腹式壓彎構件,其穩定性公式為:,

可知,截面為b類截面,根據

,查附錄C表C-2,可得:;

根據公式(5.2.2-1),可得穩定系數為:

由此可知,B項最接近。

25.已知條件同題24。試問,上段鋼柱作為壓彎構件,進行彎矩作用平面外的穩定性計算時,以應力形式表達的穩定性計算值(N/mm2)應與下列何項數值最為接近?(   )

提示:取等效彎矩系數βtx=1.0。

A.215

B.235

C.270

D.295

【答案】C

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第5.2.2條第2款規定,彎矩在對稱平面內的實腹式壓彎構件,其穩定性公式為:,

可知:

截面為b類截面,根據,查附錄C表C-2,可得:=0.621;

根據附錄B第B.5條式(B.5-1)計算:

根據公式(5.2.2-3),有:

。

由此可知,C項最接近。

題26-28:某鋼結構平臺承受靜力荷載,鋼材均采用Q235鋼。該平臺有懸挑次梁與主梁剛接。假定,次梁上翼緣處的連接板需要承受由支座彎矩產生的軸心拉力設計值N=360kN。

26.假定,主梁與次梁的剛接節點如題26圖所示,次梁上翼緣與連接板采用角焊縫連接,三面圍焊,焊縫長度一律滿焊,焊條采用E43型。試問,若角焊縫的焊腳尺寸hf=8mm,次梁上翼緣與連接板的連接長度L(mm)采用下列何項數值最為合理?(  )

HWOCRTEMP_ROC740

題26圖

A.120

B.260

C.340

D.420

【答案】A

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第7.1.3條規定,首先計算正面角焊縫能承受的軸心拉力N1。所有圍焊的轉角處必須連續施焊。

則正面角焊縫的計算長度取其實際長度:lw1=160mm,

其余軸心拉力由兩條側面角焊縫承受,其計算長度lw2為:

由此可知,A項數值最為合理。

27.假定,懸挑次梁與主梁的焊接連接改為高強度螺栓摩擦型連接,次梁上翼緣與連接板每側各采用6個高強度螺栓,其剛接節點如題27圖所示。高強度螺栓的性能等級為10.9級,連接處構件接觸面采用噴砂(丸)處理。試問,次梁上翼緣處連接所需高強度螺栓的最小規格應為下列何項?(  )

提示:按《鋼結構設計規范》GB 50017—2003作答。

題27圖

A.M24

B.M22

C.M20

D.M16

【答案】C

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第7.2.2條第1款規定,螺栓在抗剪連接中承載力設計值公式為:,又因為。則帶入螺栓承載力公式:可得:一個高強度螺栓的預拉力。根據表7.2.2-2可得,次梁上翼緣處連接所需高強度螺栓(10.9級)的最小規格應為M20。

28.假定,次梁上翼緣處的連接板厚度t=16mm,在高強度螺栓處連接板的凈截面面積為An=18.5×102mm2。其余條件同題27。試問,該連接板按軸心受拉構件進行計算,在高強度螺栓摩擦型連接處的最大應力計算值(N/mm2)應與下列何項數值最為接近?(   )

A.140

B.165

C.195

D.215

【答案】B

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第5.1.1條規定,軸心受拉構件在高強度螺栓摩擦型連接處的強度應按下列公式計算:

應取兩者中較大值,故取162.2N/mm2。由此可知,B項最接近。

題29:某非抗震設防的鋼柱采用焊接工字形截面H900×350×10×20,鋼材采用Q235鋼。假定,該鋼柱作為受壓構件,其腹板高厚比不符合《鋼結構設計規范》GB 50017—2003關于受壓構件腹板局部穩定性的要求。試問,若腹板不能采用加勁肋加強,在計算該鋼柱的強度和穩定性時,其截面面積(mm2)應采用下列何項數值?(   )

提示:計算截面無削弱。

A.86×102

B.140×102

C.180×102

D.226×102

【答案】C

【解析】根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)第5.4.1條規定,腹板不能采用加勁肋加強時,進行鋼柱翼緣板的局部穩定性應按下列公式進行計算:

根據第5.4.6條及其條文說明規定:

。

題30:某高層鋼結構辦公樓,抗震設防烈度為8度,采用框架-中心支撐結構,如題30圖所示。試問,與V形支撐連接的框架梁AB,關于其在C點處不平衡力的計算,下列說法何項正確?( ?。?/p>

HWOCRTEMP_ROC820

題30圖

A.按受拉支撐的最大屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力計算

B.按受拉支撐的最小屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力計算

C.按受拉支撐的最大屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力的0.3倍計算

D.按受拉支撐的最小屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力的0.3倍計算

【答案】D

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第8.2.6條第2款規定,人字支撐和V形支撐的框架梁在支撐連接處應保持連續,并按不計入支撐支點作用的梁驗算重力荷載和支撐屈曲時不平衡力作用下的承載力;不平衡力應按受拉支撐的最小屈服承載力和受壓支撐最大屈曲承載力的0.3倍計算。必要時,人字支撐和V形支撐可沿豎向交替設置或采用拉鏈柱。

題3-32:某底層框架-抗震墻房屋,總層數四層。建筑抗震設防類別為丙類。砌體施工質量控制等級為8級。其中一榀框架立面如題31-32圖所示,托墻梁截面尺寸為300mm×600mm,框架柱截面尺寸均為500mm×500mm,柱、墻均居軸線中。

HWOCRTEMP_ROC830

題31-32圖

31.假定,抗震設防烈度為6度,試問,下列說法何項錯誤?(  )

A.抗震墻采用嵌砌于框架之間的約束磚砌體墻,先砌墻后澆筑框架。墻厚240mm,砌筑砂漿等級為M10,選用MU10級燒結普通磚

B.抗震墻采用嵌砌于框架之間的約束小砌塊砌體墻,先砌墻后澆筑框架。墻厚190mm,砌筑砂漿等級為Mb10,選用MU10級單排孔混凝土小型空心砌塊

C.抗震墻采用嵌砌于框架之間的約束磚砌體墻,先砌墻后澆筑框架。墻厚240mm,砌筑砂漿等級為M10,選用MU15級混凝土多孔磚

D.抗震墻采用嵌砌于框架之間的約束小砌塊砌體墻。當滿足抗震構造措施后,尚應對其進行抗震受剪承載力驗算

【答案】C

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第7.1.8條和第7.5.4條規定,底部框架一抗震墻砌體房屋的結構布置,應符合下列要求:上部的砌體墻體與底部的框架梁或抗震墻,除樓梯間附近的個別墻段外均應對齊。房屋的底部,應沿縱橫兩方向設置一定數量的抗震墻,并應均勻對稱布置。6度且總層數不超過四層的底層框架-抗震墻砌體房屋,應允許采用嵌砌于框架之間的約束普通磚砌體或小砌塊砌體的砌體抗震墻,但應計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力并進行底層的抗震驗算,且同一方向不應同時采用鋼筋混凝土抗震墻和約束砌體抗震墻;其余情況,8度時應采用鋼筋混凝土抗震墻,6、7度時應采用鋼筋混凝土抗震墻或配筋小砌塊砌體抗震墻。底層框架-抗震墻砌體房屋的縱橫兩個方向,第二層計入構造柱影響的側向剛度與底層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.5,8度時不應大于2.0,且均不應小于1.0。底部兩層框架-抗震墻砌體房屋縱橫兩個方向,底層與底部第二層側向剛度應接近,第三層計入構造柱影響的側向剛度與底部第二層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.0,8度時不應大于1.5,且均不應小于1.0。底部框架-抗震墻砌體房屋的抗震墻應設置條形基礎、筏形基礎等整體性好的基礎。

32.假定,抗震設防烈度為7度,抗震墻采用嵌砌于框架之間的配筋小砌塊砌體墻,墻厚190mm。抗震構造措施滿足規范要求??蚣苤舷露苏孛媸軓澇休d力設計值均為165 kN·m,砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強度設計值fvE=0.52MPa。試問,其抗震受剪承載力設計值V(kN)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.1220

B.1250

C.1550

D.1640

【答案】C

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)式(7.2.9-3)可得,嵌砌于框架之間的普通磚墻或小砌塊墻及兩端框架柱,其抗震受剪承載力應按下式驗算:

其中,=0.8,=0.9。

砌體水平截面計算面積

底層框架柱計算高度;

。

由此可知,C項最接近。

題33-37:某多層磚砌體房屋,底層結構平面布置如題33-37圖所示,外墻厚370mm,內墻厚240mm,軸線均居墻中。窗洞口尺寸均為1500mm×1500mm(寬×高),門洞口尺寸除注明外均為1000mm×2400mm(寬×高)。室內外高差0.5m,室外地面距基礎頂0.7m。樓、屋面板采用現澆鋼筋混凝土板,砌體施工質量控制等級為B級。

題33-37圖

33.假定,本工程建筑抗震類別為乙類,抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g。墻體采用MU15級蒸壓灰砂磚、M10級混合砂漿砌筑,砌體抗剪強度設計值為fv=0.12MPa。各層墻上下連續且洞口對齊。試問,房屋的層數n及總高度H的限值與下列何項選擇最為接近?( ?。?/p>

A.n=7,H=21m

B.n=6,H=18m

C.n=5,H=15m

D.n=4,H=12m

【答案】D

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表7.1.2可得,7度設防的普通磚房屋層數為7層,總高度限值為21m;乙類房屋的層數應減少一層且總高度降低3m。根據第7.1.2條第2款規定,橫墻較少的房屋,房屋的層數應比表7.1.2的規定減少一層且高度降低3m。

根據第7.1.2條第4款規定,蒸壓灰砂磚砌體房屋,當砌體的抗剪強度僅為普通黏土磚砌體的70%時,房屋的層數應比表7.1.2的規定減少一層且高度降低3m。

橫墻較少的計算式為:3×6×5.4/18×12.9=41.86%>40%。

由此可知,D項最接近。

34.假定,本工程建筑抗震類別為丙類,抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.15g。墻體采用MU15級燒結多孔磚、M10級混合砂漿砌筑。各層墻上下連續且洞口對齊。除首層層高為3.0m外,其余五層層高均為2.9m。試問,滿足《建筑抗震設計規范》GB 50011—2010抗震構造措施要求的構造柱最少設置數量(根)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.52

B.54

C.60

D.76

【答案】D

【解析】本工程橫墻較少,且房屋總高度和層數達到《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)表7.1.2規定的限值,房層不宜過高。根據第7.1.2條第3款規定,當按規定采取加強措施后,其高度和層數應允許按表7.1.2的規定采用。根據第7.3.1條構造柱設置部位要求及第7.3.14條第5款加強措施要求,所有縱橫墻中部均應設置構造柱,且間距不宜大于3.0m。

題34圖

35.接34題,試問,L1梁在端部砌體墻上的支承長度(mm)與下列何項數值最為接近?(  )

A.120

B.240

C.360

D.500

【答案】D

【解析】根據《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)第7.3.8條規定,門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于500mm。

36.假定,墻體采用MU15級蒸壓灰砂磚、M10級混合砂漿砌筑,底層層高為3.6m。試問,底層軸樓梯間橫墻軸心受壓承載力中的值與下列何項數值最為接近?(  )

提示:橫墻間距s=5.4m。

A.0.62

B.0.67

C.0.73

D.0.80

【答案】C

【解析】根據《砌體結構設計規范》(GB 50003—2010)第5.1.3條規定,可知構件高度H=3.6+0.5+0.7=4.8m,橫墻間距s=5.4m>H且<2H=9.6m。由第4.2.1條規定,s<32m,可知為剛性方案,根據表5.1.3,可知計算高度H0=0.4s+0.2H=0.4×5.4+0.2×4.8=3.12m。

根據式(5.1.2-1)計算,

e=0,查附錄表D.0.1-1,得

37.假定,底層層高為3.0m,軸之間內縱墻如題37圖所示。砌體砂漿強度等級M10,構造柱截面均為240mm×240mm,混凝土強度等級為C25,構造措施滿足規范要求。試問,其高厚比驗算[β]與下列何項選擇最為接近?(   )

題37圖

提示:小數點后四舍五入取兩位。

A.13.50<22.53

B.13.50<25.24

C.13.75<22.53

D.13.75<25.24

【答案】B

【解析】根據《砌體結構設計規范》(GB 50003—2010)第5.1.3條規定,構件高度H=3.0+0.5+0.7=4.2m,橫墻間距s=6.0m>H且<2H=8.4m。

根據表5.1.3,可知為剛性方案,計算高度H0=0.4s+0.2H=0.4×6.0+0.2×4.2=3.24m。

根據式(6.1.1),

題38-40:一單層單跨有吊車廠房,平面如題38-40圖所示。采用輕鋼屋蓋,屋架下弦標高為6.0m。變截面磚柱采用MU10級燒結普通磚、M10級混合砂漿砌筑,砌體施工質量控制等級為B級。

題38-40圖

38.假定,荷載組合不考慮吊車作用。試問,其變截面柱下段排架方向的計算高度Hl0(m)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

A.5.32

B.6.65

C.7.98

D.9.98

【答案】C

【解析】根據《砌體結構設計規范》(GB 50003—2010)表4.2.1,可知20m<s=6×4.2=25.2m<48m,房屋的靜力計算方案為剛彈性方案。

上柱高Hu=2.0m,下柱高Hl=4.65m,柱總高H=2+4.65=6.65m。

所以Hl0=1.2H=1.2×6.65=7.98m。

39.假定,變截面柱上段截面尺寸如題39圖所示,截面回轉半徑ix=147mm,作用在截面形心處繞x軸的彎矩設計值M=19kN·m,軸心壓力設計值N=185kN(含自重)。試問,排架方向高厚比和偏心距對受壓承載力的影響系數值與下列何項數值最為接近?(   )

提示:小數點后四舍五入取兩位。

題39圖

A.0.46

B.0.50

C.0.54

D.0.58

【答案】B

【解析】根據《砌體結構設計規范》(GB 50003—2010)表4.2.1,可知20m<s=6×4.2=25.2m<48m,房屋的靜力計算方案為剛彈性方案。

上柱高Hu=2.0m,根據表5.1.3,計算高度Hu0=2.0Hu=2×2=4.0m。

根據第5.1.2條規定,高厚比,其中hT=3.5i=3.5×147=514.5mm;

則β=1.0×4.0×1000/514.5=7.77。

查附錄表D.0.1-1,得=0.50。

40.假定,變截面柱采用磚砌體與鋼筋混凝土面層的組合砌體,其下段截面如題40圖所示?;炷敛捎肅20(fc=9.6N/mm2),縱向受力鋼筋采用HRB335,對稱配筋,單側配筋面積為763mm2。試問,其偏心受壓承載力設計值(kN)與下列何項數值最為接近?( ?。?/p>

提示:不考慮砌體強度調整系數γa的影響;

受壓區高度x=315mm。

HWOCRTEMP_ROC1000

題40圖

A.530

B.580

C.750

D.850

【答案】A

【解析】根據《砌體結構設計規范》(GB 50003—2010)第8.2.2條規定,按矩形截面計算;

根據第8.2.5條規定,根據相對受壓區高度區分大小偏心,相對受壓區高度為:,為小偏心受壓,則:

σs=650-800×0.447=292.4MPa<fy=300Mpa;

所以受壓承載力:,

其中,。

根據表3.2.1-1,f=1.89MPa,則:

N=1.89×124350+9.6×30000+1.0×300×763-292.4×763=528.82kN。

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