建筑结构第七章习题解.doc
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建筑构造习题答案第一章建筑构造基本知识一、名词解释1、建筑模数:是选定的标准尺度单位,作为建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互间协调的基础。
2、基本模数:数值为100mm,用M表示。
3、标志尺寸:标注建筑物定位轴线间的距离(如开间或柱距、进深或跨度、层高等)以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品、有关设备位置界限之间的尺寸。
4、构造尺寸:建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸,一般为标志尺寸减去缝隙尺寸。
5、实际尺寸:建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸。
实际尺寸和构造尺寸的差数应符合建筑公差规定。
二、单项选择题1、建筑物外包尺寸的乘积×层数是建筑的(B )。
A、使用面积B、建筑面积C、结构面积D、交通面积2、下列数据不符合建筑开间模数的是(B )。
A、3000mmB、3200mmC、3300mmD、3600mm三、填空题1、为了保证建筑制品、构配件等有关尺寸间的统一协调,在建筑模数协调中尺寸分为标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸。
2、按建筑的使用性质可分民用建筑、工业建筑、农业建筑。
3、建筑按规模和数量可分为大型性建筑和大量型建筑。
四、简答题民用建筑主要由哪些部分组成?各部分的作用?答:民用建筑通常是由基础、墙(或柱)、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等主要部分组成。
基础:是建筑物最下部的承重构件,其作用是承受建筑物的全部荷载,并将这些荷载传给地基。
基础必须具有足够的强度,并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。
墙(或柱):是建筑物的承重构件和围护构件。
作为承重构件的外墙,其作用是抵御自然界各种因素对室内的侵袭;内墙主要起分隔空间及保证舒适环境的作用。
框架或排架结构的建筑物中,柱起承重作用,墙仅起围护作用。
楼地层:楼板层----楼板是水平方向的承重构件,按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干层;楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的自重,并将这些荷载传给墙或柱;同时对墙体起着水平支撑的作用。
《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。
烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。
一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。
2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。
1)标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2)重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3)特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4)适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度湖度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。
4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
他们是一个不可割裂的整体。
整理时间:2020.06.20 国开学习系统各章节本章自测之习题答案第一章习题01.建筑力学在研究变形固体时,对变形固体做了什么假设?A. 连续性假设02.杆件的基本变形包括()B. 轴向拉压、剪切、扭转、弯曲03.杆件轴向伸长或缩短的变形称为()C. 轴向拉压04. 杆件轴线变为曲线的变形()B. 弯曲05.建筑力学的研究对象是()C. 杆件结构06.工程结构必需满足以下哪种条件?()D. 强度条件、刚度条件、稳定性条件07.一般认为以下哪种材料是不符合各向同性假设的?( D )A. 金属B. 玻璃C. 陶瓷D. 木材08.基于( D )假设,可假设构成变形固体的物质没有空隙地充满整个固体空间。
选择一项:A. 小变形假设B. 各向同性假设C. 均匀性假设D. 连续性假设09.基于( B )假设,可假设变形固体中各处的力学性能是相同的。
选择一项:A. 各向同性假设B. 均匀性假设C. 连续性假设D. 小变形假设10.基于( D )假设,可假设材料沿任意方向具有相同的力学性能。
选择一项:A. 小变形假设B. 均匀性假设C. 连续性假设D. 各向同性假设1.根据荷载的作用范围不同,荷载可分为( D )。
选择一项:A. 永久荷载和可变荷载B. 恒荷载和活荷载C. 静荷载和动荷载D. 集中荷载和分布荷载2.关于柔索约束,以下说法正确的是( A )。
选择一项:A. 只能承受拉力,不能承受压力和弯曲B. 只能承受压力,不能承受拉力和弯曲C. 既能承受拉力,又能承受压力和弯曲D. 只能承受压力,不能承受拉力3.关于光滑圆柱铰链约束,以下说法不正确的是( C )。
选择一项:A. 不能限制物体绕销钉轴线的相对转动B. 不能限制物体沿销钉轴线方向的相对滑动C. 能限制物体绕销钉轴线的相对转动D. 只限制两物体在垂直于销钉轴线的平面内任意方向的相对移动4.只限制物体向任何方向移动,不限制物体转动的支座为( D )。
选择一项:A. 可动铰支座B. 固定支座C. 定向支座D. 固定铰支座5.既限制物体沿任何方向运动,又限制物体转动的支座称为( B )。
mkN S S S S S m kN S S S S S S m kN l q M mkN S S S S mkN S S S S S m kN S S S S mkN S S S S S S m kN l Q M S m kN l q M S m kN l Q M S m kN l g M m kN g kNQ m kN q m ni QiKci QK GK Q c Q G ni QiKQi ci QK Q GK G qk k qk q ni QiKqi GK ni QiKci QK GK Q c Q G ni QiKQi ci GK G Q c Q G ni QiKQi ci QK Q GK G QK K QK qkk qk QKK QK GK k GK k k k .2.2867.0816)2(.28.3664.17.084.1162.14.17.04.12.1)1(.8448181.6.21)86(4.0164.0.6.2787.0616)2(.32.35)86(4.17.01635.14.17.04.135.1.44.3584.17.064.1162.14.17.04.12.1)1(.6464141.8448181.6464141.1640.88181:. ,)2(;(1):0.1/0.86/0.40.4l :1222212121122022121221211012200122000=⨯++=++==⨯⨯+⨯+⨯=====++===⨯⨯===+⨯+==+==⨯++=++==+⨯⨯+⨯=====+==⨯⨯+⨯+⨯=====++===⨯⨯====⨯⨯====⨯⨯====⨯⨯=======-∑∑∑∑∑∑======ψγψγγγψγγψψψγψγγγψγγψγγγψγγγ荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下合值可变荷载效应控制的组基本组合承载能力极限状态下的为第一可变荷载以值荷载效应的准永久组合荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下合值永久荷载效应控制的组合值可变荷载效应控制的组基本组合承载能力极限状态下的为第一可变荷载以解值荷载效应的准永久组合载效应的标准组合值正常使用极限状态下荷时跨中最大弯矩设计值承载能力极限状态设计求已知章第第3章3-17钢筋混凝土矩形梁,截面尺寸mm mm h b 600250⨯=⨯,混凝土选用C25,钢筋为HRB400级,一类环境。
第七章习题7-1两块钢板采用对接焊缝连接。
钢板宽度600mm,厚度8mm,轴心拉力N=1000kN,钢材为Q235,焊条用E43型,手工焊,不用引弧板。
应力最大值是多少?E解3不用引弧板,焊缝直计算长度lw=l — 2t=600mm—2X8mm=584nim焊缝中最大应力为(J = — = 1000x10= 214.0?//wm2It 584zwmx8znw7-2设计一双盖板角焊缝接头(习题图7-2)。
己知钢板宽300mm, H14mm,承受轴心力设计值N=800kN (静力荷载)。
钢材Q235, E43型焊条,手工焊(建议盖板用Q235钢材2 —260x8,h|=6mm)。
说明此建议取值的意义。
习题图7-2K解3人' =160N/mm2根据对接钢板和盖板厚度确定角焊缝的焊脚尺寸柃(1 〜2) mm = 8mm—(1 〜2) mm = (7〜6) mm且hf jnin= 1.5-^/z? = 1.5X Vl4 mm = 5.6 mm取〜=6mmo (建议的焊脚尺寸h t=6mm满足构造要求)采用三面围焊:双由正曲角焊缝长度= 2x260mm = 520 mm l w3f{w=1.22><0.7x6mmx520mmx 160N/mm2 = 426.3x 10;N=426.3kN 所需侧而角焊缝总计算长度▽ , N-N,(800 - 426.3) xlO3 TV … yz = --- =------------------ = 5 56扁?h e f;' 0.7 x 6mm x 1 60J V/一条侧面角焊缝所需实际长度,2X . 556mm , 1/lrI =——-+ h t --------------- H 6/77/7? = 145mw4 ’ 4取一条侧面焊缝长度Z=150m m,所需盖板长度L=2Z+10mm二2 x 150mm+l 0mm=310mm 如题图所示。
题目建议盖板米用Q235钢材2 — 260x8,是因为双盖板的总截面面积应与对接钢板截面 面积大致朴I 等。
本题双盖板截面总面积2X260X8=4160mm 2,对接钢板截ififlfif 积为300X 14=4200mm 2,基 本满足要求。
7-3试设计习题阁7-3所示双角钢和节点板间的连接角焊缝“A”。
轴心拉力设计值N=420kN (静力荷载)。
钢材Q235, E43型焊条,手工焊。
K 解3/f U =l60N/mm 2,A 細"=1.5^7=1.5 X y/6 mm = 3.7mm^f,max = 1 -2z= 1.2X1 Omm=l 2 mm 肢尖hf •醐=t=6mm 取 hf- 6 mmc双角钢2L100X80X6,长边连接于节点板,角钢肢背焊缝计算长度为0.65 x 420 xio 3yy 2x0.7 x 6mm x 1607V/ mm~角钢肢尖焊缝计算长度为_ N 2 _0.35x420xl03;V M '2 ~ 2/?e // ~ 2x0.1 x6mmx\60N/mm 2角钢端部绕角焊缝长度2h f = 12 mm角钢肢背焊缝实际长度// = 203.1mm —2/?,+2/z, = 203.1mm,取//=210mm 角钢肢尖焊缝实际长度,2= 109.4mm —2/7,+2〜=109.4mm,取/尸 110mm7-5试验算习题阁7-5所示焊接工字形截而柱(截而为焰切边)。
轴心压力设计值N=4500kN, 柱的计算氐度钢材Q235,界面无削弱。
一500X202L100X80X6习题图7-30<oo£=pxt .60•.o,5 0S IT203 Amm109.4mmz-450X1 2习题图7-5圖按题意,应验算该柱的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性。
①强度。
由于无孔洞削弱,不必单独验算。
②整体稳定和刚度柱截而儿何参数A=2x20x500+450x12=25400mm2L, =— X (2><20X5003+450X 12'y) mm4=416.7x 106mm412i v = V416.7 x 106mm A / 25400mm2 = 12SAmmA y=6000mnV 128.1 mm=46.8< [义]=150/Y=— X (500x490:i-488x4503) mm4=l 196.3><106mm4 12i x = Vl 196.3 x 106mm A / 25400mz/?2 =217.0mmA v=6000mnV217.0mm=27.6<[A]=150由么控制,查附录G,对两轴均属于b类,查附录H附表H—2#=0.871,则CT = — = —4500xl06;V= 203AN/mm2 < f = 205N/mtn2 (翼缘板厚20mm) (pA 0.871x25400^?2整体稳定性和刚度均满足要求。
③局部稳定(2胃=么=55)翼缘b/t =244mm/20mm= 12.2< 10+0.12= 10+0.1 x46.8= 14.7 腹板h(/t w =450mm/12mm=37.5<25+0.5A=25+0.5x46.8=48.47-6试验算习题阁7-6所示两种工字形截而柱所能承受的最大轴心压力。
钢材Q235,翼缘为剪切边,柱高10m,两端简支(计算长度等于柱高)。
(U) (b)>i l{ii|1f| 7-6K解31、(a)图所示工字形截而柱:A=2x20x320 + 320x] 0=16000mm2X (2X20X3203+320X103) mm4=109.3xl06mm412i v = Vl 09.3 x 106/16000 mm2 = 82] mmA y=\ 0000mm/82.7mm= 120.9 < [z]=150I x=— X (320x360:i-310x3203) mm4=397.7xl06mm4 12z\. = V397.7 x 106mm4 /16000m//?2 =151.1mmA x=\ 0000mm/157.7mm=63.4< [z]=150 局部稳定验算(当?t〉100时,取>1=100)翼缘b/t =155 mm/20mm=7.75< 10+0.12=10+0.1 x 100=20 腹板h(/t、v =320mm/10mm=32<25+0.5A=25 + 0.5x100=75 该柱满足局部稳定要求。
由;控制,查附录G,对y轴均属于c类,查附录H附表H — 3^=0.375,则能够承受的轴心压力值为:N^#A=0.375x205N/mm2xl6000mm2=1230xl03N=1230kN 故,该柱能够承受的最大轴心压力为1230kN。
2、(b)阁所示工字形截而柱:A=2 x 16x400+400x8=16000mm2X (2X16X4003+400><83) mm4=170.7xl06mm412z v = V170.7 x 106mrn A /16000mw2 =103.3/77zw2^,=10000mm/103.3 mm=96.8 <[z]=150A=— X (400x4323—392x4003) mm4=596.7xl06mm4 12i r = \/596.7xl06mw 4/16000mm 2 = 193.1mm2X =10000mm/193.1 mm=51.8< [乂]=150 局部稳定验算(当人〉100时,取义=100)翼缘 b/t=\96mm/16mm= 12.25<10+0. U=10+0.1 x 100=20 腹板 h (/t 、v =400mm/8mm=50<25+0.5>25+0.5x100=75 该柱满足局部稳定要求。
由;控制,查附录G ,对y 轴均属于c 类,查附录H 附表H — 3#=0.448,则能够飧受 的轴心压力值为:N^#A=0.448x215N/mm 2xl 6000mm 2=1541 x 103N=l 541 kN 故,该柱能够承受的最大轴心压力为1541kN 。
对比(a ) (b )两柱,截面面积(用钢量)相同,由于板件厚度不同,截面惯性矩不同, 承载力有相当大的差异。
7-7试验算习题图7-7所示双对称工字形截面简支梁的整体稳定性。
梁跨度6.9m 。
在跨中央 有一集屮荷载500kN (设计值)作用于梁的上翼缘。
跨屮无侧昀支承。
材料Q235钢。
[解](1)求整体稳定系数 截面几何性质^=(1200x10+2x300x16)mm 2=21600mm 24= x 10mmx(l 200mm)3 + 2><300mmx 16mmx(608min)2=49.89x 10s mm 4二丛:49.89xl0W 二8.099x106mm 3y 1200mm /2 +16mmI v =2 Xx 16mmx(300mm)’=0.72x 10x mm 4z\.=扎./A = V0.72X 108/21600 =57.7mm=119.6-300X 16 /500 kNI200X 10习题图7-76900mm 51.1mm6900例 w x 16mm 300wmxl 232mm由附录 I 附表 I 一 1 查得 A=0.73+0.18(H ).73+0.18x0.299=0.784,贝ij=0.825 >0.6(2) 求跨中最大弯矩A/ =±p L = L x 500队 x 6.9m = 862.5^-z ;7 max 4 4(3) 整体稳定验算.y — __________________(p h W x - 0.728x8.099xlO 6满足整体稳定要求7-8 一实腹式轴心受压柱,承受轴压力设计值3000kN ,计算长度Z ttv =10m, Z@=5m 。
截面采 用焊接组合工字形,尺、j •如习题阁7-8所示。
翼缘为剪切边,钢材Q235,容许长细比[X]=150。
要求:验算整体稳定性和局部稳定性。
y%oo 呼oX10•% 1o n• 200L 200 zt4(•)0 ,>7习题图7 - 8圖A ’ib'h= 0.299 <2.0235 z= 0.784x 4320119.62><21600mm 2 x 1232mm8.099X 106W-X1 +4.4xl232m/n235 x ----- 2350.282 %1.070.282 0.8250.728862.5 xlO 6146.3(A^/mm 2)</ = 2i5(N/mm 2)1、整体稳定A=2x20x400+400x 10=20000mm 2—X (2X 20X 4003+400X 103) mm 4=213.4xl06mm 4 12z\. = A /2 13.4 x 106,nm 4 / 20000m"?2 = 103.3m/77A y =5000mm/103.3iTim=48.4<[A]=150I x =— X (400x4403—390><4003) mm 4=759.5xl06mm 4 12i 、. = V759.5 x 106mm 4 / 20000/nm 2 =194.9mm2X =10000mm/194.9mm=51.3 < [乂]=150 对于X轴,查附录G ,均属于b 类,查附录H 附表H —2//)= 0.850,则N 3OOOxlO 37V ...2 r 2(J=——= ------------------------------ =\ 76A7N/mm < / =215A/7ww,对于y 轴,查附录G,均属于c 类,査附录H 附表H —3#=0.785,则整体稳定性满足要求。