一级注册结构工程师考试大纲
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一、二级注册结构工程师专业考试应试指南第一章 荷载第一节 荷载效应组合一、承载能力极限状态的荷载效应组合当整个结构或结构的某一部分进入某一特定状态,而不能满足设计规定的某种功能要求时,则称此特定状态为结构对该功能的极限状态。
承载能力极限状态,一般以结构内力超过其承载能力为依据;正常使用极限状态,一般以结构的变形、裂缝超过结构允许的限值为依据。
对承载能力极限状态,应按荷载效应的基本组合和偶然组合进行荷载(效应)组合,并采用下列表达式进行设计:1、结构重要性系数2、基本组合《荷载规范》规定;《砌体结构设计规范》规定;《建筑地基基础设计规范》规定。
【例题1.1.1】荷载组合设计值【例题1.1.2】屋面板纵肋跨中弯矩的基本组合设计值工业建筑楼面活荷载组合系数不应小于0.7,屋面积灰荷载组合系数为0.9。
【例题1.1.3】梁端弯矩组合值计算【例题1.1.4】轴压力组合值计算竖向永久荷载起控制作用,参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。
【例题1.1.5】办公室底层柱内力的基本组合设计值风荷载组合系数0.6【例题1.1.6】弯矩设计值计算标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数应取1.3。
【例题1.1.7】剪力设计值计算标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载分项系数应取1.3。
【例题1.1.8】悬臂外伸梁的跨中最大弯矩计算【例题1.1.9】框架柱底弯矩的基本组合设计值(一)吊车组合值系数0.7,一般公式和简化公式【例题1.1.10】框架柱底弯矩的基本组合设计值(二)【例题1.1.11】框架柱底弯矩的基本组合设计值(三)【例题1.1.12】确定柱底N、M值3、偶然组合二、正常使用极限状态的荷载效应组合建筑结构中的正常使用极限状态是指建筑物由于结构构件出现局部损伤(包括表面出现裂缝)、由于结构上的动态作用导致人体不舒服、或由于其他各种原因使结构丧失其应有功能的各种不利状态。
对于正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用荷载的标准组合、频遇组合或准永久组合,并按下列表达式进行设计:1、标准组合2、频遇组合3、准永久组合4、《公路桥涵设计通用规范》的规定【例题1.1.13】屋面板纵肋跨中弯矩的标准组合、频遇组合和准永久组合。
第二节 楼面和屋面活荷载一、民用建筑楼面均布活荷载【例题1.2.1】楼面荷载设计值计算【例题1.2.2】设计病房楼面梁时楼面活荷载的折减【例题1.2.3】设计会议室楼面梁时楼面活荷载的折减【例题1.2.4】设计停车库楼面梁时楼面活荷载的折减【例题1.2.5】设计教学楼柱时楼面活荷载的折减【例题1.2.6】设计宿舍楼基础时楼面活荷载的折减【例题1.2.7】设计停车楼基础时楼面活荷载的折减二、等效均布活荷载第二章 横向作用第二节 地震作用一、地震作用的特点1.地震震级和地震烈度构造地震(多,约占90%)、火山地震、陷落地震。
震源,震中,震中距。
浅源地震:小于60km。
震级,度量一次地震释放能量的多少。
有感地震:大于2.5级;破坏地震:大于5级。
烈度,某一地区地面及建筑震动的强烈程度,作为衡量地震对某一地区所引起后果的尺度。
三个烈度:众值烈度(I m)——50年设计基准期内出现次数最多的地震烈度,重现期为50年,超越概率约为63%。
与众值烈度相应的地震称为多遇地震(小震)。
基本烈度(I n)——50年设计基准期内可能遭受的最大地震烈度,重现期为475年,超越概率约为10%。
与基本烈度相应的地震称为基本地震(中震)。
罕遇烈度(I s)——50年设计基准期内几乎不可能遭遇到的地震烈度,重现期为2000年,超越概率约为2%~3%。
与罕遇烈度相应的地震称为罕遇地震(大震)。
2.地震设计分组(1)地震动的三要素——振幅、频谱和持续时间振幅:地面运动的加速度、速度和位移三者之一的最大值和峰值。
频谱:地面运动的频率成分和各频率的影响程度。
一般来说,同一地震,震中距近,则振幅大,高频成分丰富;震中距远,则振幅下,低频成分丰富。
持续时间是结构破坏倒塌的重要因素(2)近震、中震和远震——设计地震分组对地震作用的影响近震区:该地区基本烈度是来源于与该地区基本烈度相等或比它高一度的震中区。
远震区:该地区基本烈度是来源于比其高两度或两度以上的震中区。
3.场地类别对地震的影响第三章 木结构第一节 木结构构件的计算一、材料的强度设计值与调整系数二、轴心受拉构件(一)受拉构件的工作特点(二)轴心受拉构件的计算三、轴心受压构件(一)压杆的承载能力计算(二)压杆的长细比控制四、受弯构件(一)受弯构件的工作特点(二)受弯构件的计算五、拉弯与压弯构件(一)偏心受拉构件的形式(二)偏心受拉构件的计算(三)偏心受压构件的形式(四)偏心受压构件的计算第二节 木结构连接的计算一、齿连接(一)齿连接的基本构造和受力特点(二)齿连接的构造二、螺栓连接三、木结构的铁件计算第四章 钢结构第一节 一般规定一、钢材的强度设计值与调整系数二、变形控制三、荷载四、框架结构的内力分析1.二阶分析和假想水平力2.无支撑纯框架采用二阶弹性分析的近似计算方法【例题4.1.1】框架内力的二阶分析方法第二节 构件的连接计算一、焊接连接1.焊缝的强度设计值2.对接焊缝连接【例题4.2.1】轴心受拉钢板的对接焊缝连接【例题4.2.2】无垫板的单面施焊对接焊缝【例题4.2.3】轴心受拉钢板的对接焊缝连接——θ为56°【例题4.2.4】工字型截面梁拼接连接的对接焊缝【例题4.2.5】工字型牛腿与钢柱连接的对接焊缝强度验算【例题4.2.6】T字型牛腿与钢柱连接的对接焊缝强度验算3.直角焊缝连接(1)《规范》规定(2)板件的角焊缝连接【例题4.2.7】按照构造要求确定板件的焊脚尺寸【例题4.2.8】拼接盖板的对接连接【例题4.2.9】宽盖板的设计(3)角钢的角焊缝连接【例题4.2.10】按照构造要求确定角钢的焊脚尺寸【例题4.2.11】角钢和节点板连接计算——两面侧焊连接【例题4.2.12】角钢和节点板连接计算——三面维焊连接【例题4.2.13】受压单角钢肢背肢尖焊缝长度——两面侧焊连接【例题4.2.14】受压单角钢肢背肢尖焊缝长度——三面维焊连接4.复杂受力情况下的角焊缝连接(1)在轴力和剪力共同作用下的角焊缝连接【例题4.2.15】竖立钢板用角焊缝连接于钢柱上的焊缝计算——拉、剪【例题4.2.16】菱形盖板对接接头的角焊缝计算(2)在弯矩和剪力共同作用下的角焊缝连接【例题4.2.17】角钢与柱用角焊缝连接【例题4.2.18】T字型牛腿与钢柱用角焊缝连接的焊脚尺寸确定【例题4.2.19】工字型牛腿与钢柱用角焊缝连接的强度验算(一)【例题4.2.20】工字型牛腿与钢柱用角焊缝连接的强度验算(二)(3)在弯矩、剪力和轴力共同作用下的角焊缝连接【例题4.2.21】板与柱翼缘角焊缝连接的强度验算【例题4.2.22】钢管柱与底板角焊缝连接的强度验算5.角焊缝在构件中的运用(1)角焊缝在桁架中的运用【例题4.2.23】角钢与节点板连接肢背角焊缝的强度验算【例题4.2.24】桁架下弦拼接节点设计(2)角焊缝在组合梁中的运用【例题4.2.25】加劲肋的焊缝尺寸和长度【例题4.2.26】按构造要求确定工字型梁的焊脚尺寸【例题4.2.27】梁翼缘与腹板间的角焊缝计算(3)角焊缝在柱中的运用【例题4.2.28】柱头加劲肋的焊缝承载力验算【例题4.2.29】按构造要求确定柱头加劲肋焊缝的最小焊脚尺寸【例题4.2.30】确定柱脚焊缝的焊脚尺寸【例题4.2.31】实腹式柱的柱头设计【例题4.2.32】实腹式柱的柱脚设计二、普通螺栓连接【例题4.2.33】确定连接钢板的最小净截面面积【例题4.2.34】设计钢板拼接的螺栓连接(一)【例题4.2.35】设计钢板拼接的螺栓连接(二)【例题4.2.36】钢板螺栓拼接的承载力计算【例题4.2.37】设计两不等厚钢板拼接的螺栓连接【例题4.2.38】确定角钢受拉破坏时的最小净截面面积【例题4.2.39】两角钢拼接的螺栓连接【例题4.2.40】设计角钢与节点板用螺栓搭接连接【例题4.2.41】下弦拉杆的螺栓连接——大偏心受拉【例题4.2.42】下弦拉杆的螺栓连接——受拉、受剪【例题4.2.43】梁柱相连的螺栓连接【例题4.2.44】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——小偏心受拉【例题4.2.45】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——大偏心受拉【例题4.2.46】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——受弯【例题4.2.47】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——受弯、受剪【例题4.2.48】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——l1>15d0【例题4.2.49】牛腿与柱翼缘用普通螺栓连接——受拉、受弯、受剪【例题4.2.50】次梁与主梁的连接二、高强度螺栓连接【例题4.2.51】钢板拼接用高强度螺栓摩擦型连接的承载力第十章 常用结构的静力计算方法第一节 结构的刚度1、 刚度和柔度的定义P、K、都是广义的。
当P是力时,是沿力的方向产生的线位移,K为沿力方向的移动刚度。
当P是力偶时,是沿力偶的方向产生的角位移,K为该点的转动刚度。
在线弹性范围内,K是常数,在非线弹性范围内,K是变数。
2、 截面刚度轴力——轴向变形应力——应变弯矩——曲率剪力——剪切角扭矩——扭转角弯矩——弯曲变形——抗弯刚度剪力——剪切变形——剪切刚度轴力——轴向变形——轴向刚度抗弯刚度:产生单位转角所需要的弯矩,量纲为弯矩/转角。
1、 截面的拉压刚度EA 截面产生单位应变所需要的力2、 截面的弯曲刚度EI截面产生单位曲率所施加的弯矩3、 截面的剪切刚度GA 截面产生单位剪切角所施加的剪力【例题10.1.1】木梁立放和横放的抗弯能力比较【例题10.1.2】工字型高层建筑两方向顶部位移的比较3、 线刚度——杆件的抗弯刚度杆件的弯曲变形很大,剪切变形和轴向变形很小,通常可以忽略不计。
线刚度:杆件的截面刚度除以长度。
4、 杆件刚度1、杆件的转动刚度S转动刚度是指使杆端发生单位转角所需施加的力矩。
等截面的直杆的转动刚度与该杆的线刚度和远端的支撑情况有关,而与近端的支撑情况无关。
也可以把A端看成是能转动而不能移动的刚节点,S AB就代表当刚节点产生单位转角时在杆端引起的杆端弯矩。
当远端为固定支座时,AB杆A点的转动刚度为:当远端为铰接支座时,AB杆A点的转动刚度为:当远端为滑动支座时,AB杆A点的转动刚度为:当远端为自由端时,AB杆A点的转动刚度为:2、 杆件的侧移刚度d竖直柱的侧移刚度是使柱顶产生单位水平位移在柱顶施加的水平力。
柱的侧移刚度取决于柱子本身的线刚度EI/h及其两端的约束情况。
5、 墙体的侧向刚度和杆件最大的不同就是墙体的剪切变形不能忽略。
1、墙体上下端有侧移无转动时的刚度(砌体)。