1. 结构力学机动分析
结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。
2. 简答题 在用力法和位移法求解结构内力时,怎样利用对称性简化计算
两种方法的前提是对称结构受一般荷载作用时,要把荷载分解为对称和反对称两组,在利用对称性进行分析。
通常方法:半刚架法(利用对称性和反对称性选取),在此基础上都可使基本未知量个数减少。
力法还可以选取对称的基本体系,利用对称性结论简化计算。
你可以看看结构力学书上对称性利用一章的内容,在此一句话难以回答你的问题。
3. 高层建筑结构分析
1、引言
自1885年美国兴建第一幢高层建筑——芝加哥保险公司大楼(10层,55m)以来,高层建筑的发展很快,从20世纪初至1979年,全世界建成200m以上的高层建筑有50幢以上,其中大部分建筑在美国。其中着名的有1972年建造的纽约世界贸易中心大厦(110层,417m,415m),1974年建造的美国芝加哥西尔斯大厦(Sears Tower,110层,443m)。
在我国,目前高度在104m以上的高层建筑超过100幢,分布在上海、广州、北京、深圳等20个大城市,其中以上海为最多。1998年建成的金茂大厦(88层,420.5m),是世界第三高楼。
2、高层建筑结构设计特点
(1)水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
(2)轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
(3)侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
(4)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。
3、高层建筑的结构体系
(1)框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显着降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
(2)剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。
(3)筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系,包括单筒体、筒体-框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体,空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层
4、高层建筑结构分析
4.1 高层建筑结构分析的基本假定
高层建筑结构是由竖向抗侧力构件(框架、剪力墙、筒体等)通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定:
(1) 弹性假定。目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下,结构通常处于弹性工作阶段,这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用时,高层建筑结构往往会产生较大的位移,出现裂缝,进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的,应按弹塑性动力分析方法进行设计。
(2) 小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题(P-Δ效应)进行了一些研究。一般认为,当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值 Δ/H > 1/500时, P-Δ效应的影响就不能忽视了。
(3) 刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大,而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度,简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说,对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是,对于竖向刚度有突变的结构,楼板刚度较小,主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况,楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。
(4) 计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种:(1)一维协同分析。按一维协同分析时,只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下,将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定,同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等,由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下,则根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。(2)二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构,但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作,同时计算;扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后,每层楼板有三个自由度u,v,θ(当考虑楼板翘曲是有四个自由度),楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程,用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。(3)三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调(竖向位移和转角的协调),而且,忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的筒体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度,按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲,有7个自由度。
4.2高层建筑
(1) 框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构内力与位移计算的方法很多,大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件,可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同,各种方法解答的具体形式亦不相同。
框架-剪力墙的机算方法,通常是将结构转化为等效壁式框架,采用杆系结构矩阵位移法求解。
(2) 剪力墙结构
剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,计算内力与位移时需采用相应的计算方法。
剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确,而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多,机时耗费较大,目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。
(3) 筒体结构
筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类:等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。
等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化,以便用连续函数描述其内力;另一种是作几何和物理上的连续处理,将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板,以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。具体应用有连续化微分方程解法、框筒近似解法、拟壳法、能量法、有限单元法、有限条法等。
等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件,以便应用适合杆系结构的方法来分析。这一类方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子结构法等。具体应用包括等代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子结构法。
比等效连续化和等效离散化更为精确的计算模型是完全按三维空间结构来分析筒体结构体系,其中应用最广的是空间杆-薄壁杆系矩阵位移法。这种方法将高层结构体系视为由空间梁元、空间柱元和薄壁柱元组合而成的空间杆系结构。空间梁柱每端节点有6个自由度。核心筒或剪力墙的墙肢采用符拉索夫薄壁杆件理论分析,每端节点有7个自由度,比空间杆增加一个翘曲自由度,对应的内力是双弯矩。三维空间分析精度较高,但它的未知量较多,计算量较大,在不引入其它假定时,每一楼层的总自由度数为6Nc+7Nw(Nc、Nw为柱及墙肢数目)。通常均引入刚性楼板假定,并假定同一楼面上各薄壁柱的翘曲角相等,这样每一楼层总自由度数降为3(Nc+Nw)+4,这是目前工程上采用最多的计算模型。
5、结论
随着高层建筑进一步的发展,满足高层建筑的形式,材料,力学分析模型都将日趋复杂多元,为了革新高层建筑,体现其魅力,追求新的结构形式和更加合理的力学模型将是土木工程师们的目标和方向。
4. 静定结构内力分析的基本方法
结构的受力分析一直是一件比较麻烦的事,而所有的受力分析的基础就是弯矩图,如果我们能很快地画出弯矩图,受力分析将被大大简化。当我们能够画出弯矩图时,结构的轴力图和剪力图也能被很快的画出。
5. 排架按结构形式可分哪几种分别采用何种计算方法进行内力分析
排架按结构形式可分以下几种:
1、跨数分:单跨、双跨和多跨;
2、高度:等高、不等高和锯齿形。
分别采用以下三种计算方法进行内力分析:
1、等高铰接排架当排架柱顶作用有水平集中力P时,采用剪力分配法进行内力分析;
2、在任意荷载作用下,采用剪力分配法和位移法联合求解;
3、不等高铰接排架则采用力法进行内力分析。
6. pkpm在建筑结构进行内力分析时采用什么方法
为安全考虑,对于多遇地震设计基本上全部采用弹性分析!
当特殊结构要求进行旱遇地震设计时,才会选择弹塑性分析,考虑内力重分布。
这些在pkpm程序中的satwe里面有专门对应的开关设置。
7. 怎样学好结构力学
1、构造分析要学透
2、静力平衡熟练掌握,静定结构内力都可解
3、单位位移法施加荷载要正确
3、力法位移法基本思想要记牢
4、特殊问题有办法,如温度,支座沉降问题,斜杆,刚臂问题
5、一定要会对称
6、计算能力要过关
8. 平面框架结构结构内力计算方法中,竖向荷载作用下的分层法需要作哪些修正
◎框架结构按承重体系分为哪几类?说明优缺点。
☞(1) 横向框架承重方案:优点:横向框架数较少有利于增加房屋横向抗侧移刚度;纵向连系梁截面尺寸较小,有利于建筑的通风采光。缺点:主梁截面尺寸较大,使结构层高增加。
(2)纵向框架承重方案:优点:适用于大空间房屋,净空高度较大,房屋布置灵活。缺点:进深尺寸受到板长度的限制,同时房屋的横向刚度较小。
(3)纵横向框架混合承重方案:优点:各杆件受力较均匀,整体性能较好。
◎框架体系的优点是什么?说明它的应用范围。
☞框架结构体系的优点是:整体性和抗震性均好于混合结构,平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可形成丰富多变的立面造型。适用范围:工业厂房及公共建筑中广泛使用。
◎框架结构的设计步骤是什么?
☞(1)结构平面布置;(2)柱网和层高的确定;(3)承重方案的确定;(4)荷载计算;(5)内力、位移计算;(6)配筋计算;(7)钢筋选择;(8)绘制结构施工图。
◎怎样确定柱网尺寸?
☞框架结构柱网应满足房屋使用要求,同时构件的规格、类型要少,柱网间距一般不宜小于3.6m,也不宜大于6.0m,柱网跨度根据使用要求不同,有2.4m、2.7m、3.0m、5.8m、7.5m、8.0m、12.0m等。
◎怎样确定框架梁、柱截面尺寸?
☞框架梁的截面尺寸,(1)应满足刚度要求(2)满足构造要求(3)满足承载力要求。
框架柱的截面尺寸,(1)应满足稳定性要求(2)满足构造要求(3)满足承载力要求。
◎怎样计算水平荷载作用下框架的内力和侧移?
☞水平荷载作用下框架内力的计算方法用反弯点法和D值法。具体计算步骤是:反弯点位置的确定;柱的侧移刚度的确定;各柱剪力的分配;柱端弯矩的计算;梁端弯矩的计算;梁的剪力的计算。
水平荷载作用下的侧移的计算:可认为是由梁柱弯曲变形引起的侧移和柱轴向变形的叠加。
◎修正反弯点法(D值法)计算要点是什么?
☞修正反弯点法(D值法)的计算要点是:1)修正柱的抗侧移刚度;2)修正反弯点刚度;3)柱的剪力分配;4)柱端弯矩计算;5)梁端弯矩的计算;6)梁的剪力的计算。
◎怎样计算在重力荷载下的框架内力?
☞重力荷载作用下框架内力计算:重力荷载属于竖向荷载,将多层框架分层,以每层梁与上下柱组成的当成框架作为计算单元,按无侧移框架计算,一般采用弯矩分配法或迭代法。
◎弯矩二次分配法的计算要点是什么?
☞弯矩二次分配法:1)求固端弯矩;2)求分配系数、传递系数;3)进行两次弯矩的分配与传递;4)求梁端弯矩。
◎什么是梁、柱的控制截面,怎样确定控制截面的内力不利组合?
☞梁的控制截面在跨中附近(正弯矩最大截面)和梁与柱相交处(负弯矩最大截面)。
柱的控制截面在梁底部(柱的上端)和长肠拜段之灯瓣犬抱华梁顶部(柱的下端),即轴向压力最大截面。
控制截面内力不利组合:竖向荷载的布置方法有逐跨施荷组合法;最不利荷载位置法;满布荷载法。不同的布置会产生不同的内力,由最不利布置方式确定内力。水平荷载(风荷载和地震荷载)的布置方法:在矩形平面结构中,正负两方向作用荷载下内力大小相等,符号相反,所以只需作一次计算,将内力加上正、负号即可。
◎简述什么是单向板?其受力与配筋构造特点是什么?
☞单向板:是指板的长边与短边的比值大于3的情况。受力特点是板上的荷载主要沿短边方向传递,而长边方向传递的荷载很少,可以忽略不计。配筋构造特点:板中受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式。受力钢筋一般采用HPB235级,直径常用6mm,8mm,10mm,间距应满足构造要求。构造钢筋有分布钢筋、板顶部附加钢筋等。
◎什么是双向板?试述其受力与配筋构造特点是什么?
☞双向板:是指板的长边与短边的比值小于等于2的情况。受力特点是板上的荷载沿短边和长边方向传递。
配筋构造特点是:板的受力钢筋沿两个方向分别布置,钢筋配置方式有弯起式和分离式。板顶部沿两个方向应设置附加钢筋。
◎板式楼梯与梁板式楼梯有何区别?你设计的建筑属于哪种类型的楼梯?
☞板式楼梯:是一块斜放的板,板的两端支撑在平台梁上。板式楼梯的梯段按斜梁进行配筋计算;斜板较厚,当跨度较大时,材料用量较多,板式楼梯外观完整,轻巧美观。
梁式楼梯:在楼梯斜板侧面设置斜梁,踏步板支撑在斜梁上,斜梁再支撑在平台梁上。梯段较长时,较为经济,但是施工复杂,外观显得笨重。
◎板式楼梯与梁板式楼梯的踏步板的计算与构造有何不同?
☞板式楼梯的踏步板按简支斜板计算。其构造斜板上部应配置适量钢筋,为弯起式配筋,跨中钢筋应在距支座边缘四分之一净跨处弯起。也可为分离式配筋。踏步板中分布钢筋应在受力钢筋的内侧,一般应在每踏步下设置一根。
梁式楼梯踏步板计算为两端斜支在斜梁上的单向板,踏步的高度由构造确定。踏步板的计算为特殊的梯形截面,一般在竖向切除一个踏步,按竖向简支计算。踏步板的配筋按计算确定,且每一级踏步受力钢筋不少于2φ6,沿梯段宽度应布置间距不大于300mm的φ6分布钢筋。
◎少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征是什么?在设计中如何防止少筋梁和超筋梁?
☞少筋梁的破坏特征:由于钢筋配置较少受拉区混凝土一裂即坏,钢筋屈服甚至被拉断。少筋破坏属于脆性破坏。
适筋梁的破坏特征:当钢筋用量适宜时,受拉区混凝土开裂,随着荷载的增加,钢筋屈服,荷载进一步增加,受压区混凝土压碎破坏。属于延性破坏。
超筋梁破坏的特征:由于钢筋用量较多,钢筋还没有屈服,受压区的混凝土已被压碎而破坏。属于脆性破坏。
设计中根据ξ≤ξb ,防止超筋破坏;根据ρ≥ρmin,防止少筋破坏。
◎在受弯构件中,斜截面有哪几种破坏形式?它们的特点是什么?
☞ 斜截面破坏形式有:1)斜压破坏,其特点是:当剪跨比较小,而腹筋用量较多时,随荷载增加时,在梁端附近,出现很多斜裂缝,破坏时象短柱一样被压碎,此时箍筋一般未屈服。2)剪压破坏,其特点是:当剪跨比适中,腹筋用量适当时,在梁的剪弯区,首先出现主斜裂缝,随着荷载的增加,主斜裂缝延伸,受压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下被压碎,此时箍筋也屈服。3)斜拉破坏,破坏特点是:当剪跨比较大,箍筋用量较小时,斜裂缝一旦出现很快就向上下延伸,然后将梁劈裂成两部分而破坏。(以有腹筋梁为例)
◎什么是腰筋?它的作用是什么?
☞腰筋:当梁高h>700mm时,应在梁的两侧沿梁高每隔300~400mm处,各设一根直径不小于10mm的腰筋,并用拉筋联系,拉筋间距一般取箍筋间距的2倍。
作用:防止当梁太高时,由于混凝土收缩和温度变形而产生的竖向裂缝,同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。
◎为什么箍筋和弯起钢筋间距S要满足一定要求?
☞梁内箍筋和弯起钢筋间距不能过大,以防止在箍筋或弯起筋之间发生斜裂缝,从而降低梁的受剪承载力。所以最大间距S要满足规范要求。
◎构成建筑的基本要素是什么?
☞构成建筑物的基本要素是:(1)建筑功能:是三个要素中最重要的一个。建筑功能是人们建造房屋的具体目的和使用要求的综合体现。(2)建筑的物质技术条件,是构成建筑的重要因素。(3)建筑的艺术形象,是以其平面空间组合,建筑体型和立面,材料的色彩和质感,细部的处理及刻画来体现的。
◎民用建筑由哪些部分组成的?
☞民用建筑的构造组成:由基础、墙体或柱、楼板层、楼梯、屋顶、地坪、门窗等几部分组成。
◎影响建筑构造的因素有哪些?
☞影响建筑构造的因素有:(1)外力作用的影响:永久荷载(如自重)、活荷载(风、雨、雪、地震荷载等);(2)自然界的其他影响,不同地域,不同的气候条件对房屋的影响是不相同的,应根据实际情况对房屋的各有关部位采取相应的构造措施,如保温、隔热、隔潮、防水、防冻胀、防温度变形等破坏,以保证房屋的正常使用。(3)人为因素的影响。(4)技术和经济条件的影响。
◎建筑构造的设计原则是什么?
☞建筑构造的设计原则:(1)满足建筑的使用功能的要求。(2)确保结构安全。(3)适应建筑工业和建筑施工的需要。(4)注重社会、经济和环境效益。(5)注重美观。
◎按照建筑的使用性质分类分哪几类?你所设计的建筑属于其中的哪一类?
☞按照建筑的使用性质分:(1)民用建筑。(2)工业建筑。(3)农业建筑、民用建筑又分建筑又分居住建筑和公共建筑。
◎何谓基础的埋置深度?你设计的建筑物基础埋深是多少?
☞基础埋置深度:指从市外设计地面至基础地面的距离。
你设计的建筑物基础埋深:
◎为什么沿外墙四周要设置散水或明沟?你做的是哪种类型?怎样做的?
☞为了防止屋顶落水或地表水侵入勒脚危害基础,必须沿外墙四周设置明沟或散水,将地表水及时排离。
散水的构造做法:坡度一般3%—5%,宽度一般600—1000mm。当屋面为自由落水时,散水宽度应比屋檐挑出宽度大150—200mm。
◎你设计的建筑物墙面进行装修了吗?装修的目的是什么?你选择的是哪一种类型?
☞装修的目的:(1)保护墙体、提高墙体的耐久性。(2)改善墙体的热工性能、光环境、卫生条件等的使用功能。(3)美化环境,丰富建筑的艺术形象。
◎墙体中为什么要设水平防潮层?你选择的是哪种构造类型?设在什么位置?
☞在墙身中设置防潮层的目的是:防止土壤中的水分沿基础墙上升,防止位于勒脚处的地面水渗入墙内,使墙身受潮。水平防潮层一般应在室内地面不透水垫层(如砼)范围以内,通常在负0.006m标高处设置,而且至少要高出市外地坪150mm,以防雨水溅湿墙身。当地面为透水材料时(如碎石、炉渣)水平防潮层的位置应平齐或高出室内地面60mm,既在+0.06mm外。
◎板在构造上需满足哪些要求?
☞楼板的设计要求是:(1)强度和刚度的要求.强度要求是楼板应保证在自重和使用贺在荷载作用下安全可靠,不发生任何破坏.刚度要求是指楼板在一定荷载作用下不发生过大变形,保证正常使用.(2)保温,隔热,放火,隔声等要求.(3)便于在楼层和地层中敷设各种管线.(4)经济要求,一般楼地面约占建筑物总造价的20%~30%,选用楼板时应考虑就地取材和提高装配化程度等问题.
◎你设计的楼梯梯段宽度是多少?怎样确定的?
☞楼梯楼段的宽度:是根据通行、人数的多少(设计人流股数)和建筑的防火要求确定的.《建筑设计放火规范》规定了学校,办公楼,商店,和候车室等民用建筑楼梯的总宽度.楼梯的总宽度通过计算确定,以每100人拥有的楼梯宽度作为计算标准,俗称百人指标.我国规定每股人流按[0.55+(0~0.15)]m的计算,其中0~0.15m为人在进行中的摆幅.非主要通行的楼梯应满足单人携带物品通过的需要,楼段的净宽一般不应小于900mm。
◎你选择屋面的排水方式是哪种?怎样设计的?
☞屋面的排水方式有两大类:1无组织排水,又称自由落水。其排水组织形式是屋面雨水顺屋面坡度排至挑檐板外自由滴落。常用于建筑标准较低的低层建筑或雨水较少的地区。2有组织排水,屋面雨水顺坡汇集于檐沟或天沟,或在檐沟或天沟内填0.5%—1%纵坡使雨水集中至雨水口,经雨水管排至地面或地下排水管网时称有组织排水。
◎你设计的楼梯坡度是多少?怎样确定的?最适宜的坡度是多少?
☞楼梯的坡度:范围在23°—45°之间,正常情况下应当把楼梯坡度控制在38°以内。一般认为30°是楼梯的适宜坡度。
◎在设计中,你选择的砌筑墙体材料是哪种?墙体有什么用?
☞墙体的作用:1) 承重作用;2) 围护作用;3)分隔作用。
◎在进行地基和基础设计中,应满足哪些要?
☞基础与地基的设计要求:1)地基应具有足够的承载力和均衡程度;2)基础应具有足够的强度和耐久性;3)经济要求。
◎单向、双向板怎样区分?
☞肋形楼盖的板一般四边都有支撑,板上荷载通过双向受弯传到支座上。但当板长四边比其短边长的多,板上荷载主要沿短边方向传递到支撑构件上,沿长边方向传递荷载很少,可以忽略不计。对于主要设短跨受弯的板,受力钢筋将沿短边方向布置,在垂直于短边方向只布置按构造要求设置的构造钢筋称单向板;板在两个方向上弯曲均不可忽略,板双向受弯,板上荷载沿两个方向传到梁上称为双向板。
◎结构的抗震等级如何确定?
☞根据建筑使用功能的重要性分为甲乙丙丁四类。
◎建筑抗震设计的标准、步骤是什么?
☞建筑抗震设计的标准是小震不坏、中震可修、大震不倒
两阶段设计:第一阶段,按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算构件的承载力,以及在小震作用下验算结构的弹性变形。第二阶段,在大震作用下验算结构的弹塑性变形。
◎场地类别如何确定?
☞《建筑抗震设计规范》规定,建筑场地类别按场地类型和场地覆盖层厚度划分四类。
◎地震作用计算采用什么方法?
☞我国广泛采用加速度反应谱理论确定地震作用。所谓加速度反应谱理论就是单质点弹性体系在一定地面运动作用下,最大加速度反映与体系自振周期关系曲线,利用已知体系自振同期,利用反应谱曲线可很方便确定体系加速度反应进而求地震作用;对于高层建筑不规则建筑还采用时程分析法来计算结构地震反应,先选定地震地面加速度曲线,然后用积分法求解运动方程,算出每一个时间增量的结构反应,如位移,速度和加速度反应。
◎除底剪外,还有哪些计算地震作用方法?
☞静力法,底部剪力法,振型分解反映谱法,时程分析法。
◎结构自振周期如何确定?
☞对于n个质点弹性体系,振动时含有n个自振频率,即有n个自振周期,其中最长一个自振周期称为基本周期。
◎水平荷载作用下,需要对结构进行什么变形验算?
☞多遇地震作用下结构弹性位移和罕遇地震作用下结构的弹塑性位移。
◎竖向荷载作用下框架结构的内力计算方法是什么?
☞竖向反应谱法,静力法。
◎什么是弯矩调幅,目的是什么?
☞所谓弯矩调幅法是先按弹性理论求结构控制截面的弯矩值,然后根据需要,适当调整某些截面的弯矩值,通常是对那些弯矩较大(绝对值)的截面的弯矩进行调整。截面弯矩调幅值与按弹性理论计算的截面弯矩值的比值称为调幅系数,弯矩调幅系数一般在0-0.25之间,这样一来调幅后的弯矩就是原来的75%-100%。跨中增加的钢筋比支座按照弹性分析减少的小得多,所以更加经济了。
◎什么是短柱,短柱的缺点,如何处理?
☞短柱,柱净高小于4倍柱截面高度。短柱缺点:刚度大,会吸收较大的地震剪力容易发生剪切破坏,造成脆性错断。处理方法:避免框架房屋中的错层、夹层或半高填充墙、或不当设置某些联系梁。
◎绘出肋形结构中梁、板的计算简图?
◎梁中钢筋有哪些?各有什么作用?
☞梁中钢筋有纵向钢筋和横向钢筋,其中纵向钢筋有纵向受力钢筋和构造钢筋(包括架立钢筋和腰筋等);横向钢筋包括箍筋和构造钢筋。纵向受力钢筋的作用是承受拉力或压力;架立钢筋的作用是固定箍筋,腰筋的作用防止当梁太高时,由于混凝土收缩和温度变形而产生的竖向裂缝,同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。箍筋的作用是承担剪力,约束混凝土横向变形,固定纵向钢筋。
◎柱中的钢筋如何选择和确定?
☞柱中的钢筋是由计算和构造要求确定的。受力钢筋应满足承载能力要求和稳定性要求,箍筋应满足构造要求。
◎你所设计的建筑主要应满足哪些功能要求?
☞根据自己的设计具体情况回答。
◎单向板肋形结构的计算单元是如何确定的?
☞单向板肋形结构的计算单元,是板块、次梁、主梁。连续板和连续梁的计算简图是多跨连续梁。
◎肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是什么?
☞肋形结构中连续梁的配筋计算步骤是:1)确定计算简图,包括荷载简化,支座简化,跨度和跨数的确定;2)内力计算及内力组合;3)配筋计算,按T形截面和矩形截面承载力计算进行配筋。
◎什么是分布钢筋?它起什么作用?
☞分布钢筋是板中的构造钢筋,沿垂直于受力钢筋方向布置。其作用是将板上的荷载有效地传递到受力钢筋上,防止由于温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向引起的裂缝,固定受力钢筋的位置。
◎肋形结构内力计算常用方法有哪些?各有哪些特征?
☞肋形结构内力计算方法有:弹性方法和内力塑性重分布方法。前者在内力计算时将结构看成弹性体,按结构力学方法进行内力计算。后者将结构的塑性变形予以考虑,将塑性变形后的内力进行调整。
◎建筑物有哪些主要构造?简述其作用。
☞建筑物的主要构造有:①基础:作用有承担全部荷载;②墙体:作用是承受楼板或屋面板传来的荷载,具有围护作用,和分隔作用;③楼地面:承受荷载,是建筑物的水平分隔构件;④楼梯:是建筑物的垂直交通设施,承受荷载;⑤屋顶:承受屋面荷载,起围护作用;⑥门窗:具有采光通风作用,具有围护作用,门还具有疏散作用。
◎结构的极限状态有哪几种?写出其表达式。
☞结构的极限状态有:承载能力极限状态和正常使用极限状态,其表达式分别为:γ0S≤R (γ0—结构重要性系数;S—结构效应组合的设计值;R—结构构件抗力的设计值)和S≤C(C——结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值)
承载能力极限状态:基本组合
正常使用极限状态:短期组合长期组合
◎梁的正截面计算有哪几种类型?
☞梁的正截面计算有单筋矩形截面,双筋矩形截面,T形截面3种类型。
◎柱的正截面计算按什么构件进行配筋计算?为什么?
☞柱的正截面计算按受压构件计算,因为柱主要承受轴向压力作用。
◎肋形结构中连续板的配筋有几种方式?
☞肋型结构连续板的配筋方式有:弯起式和分离式。
◎简述梁的斜截面承载力计算步骤。
☞梁的斜截面承载力计算步骤是:在正截面承载力计算基础上进行。1)剪力设计值计算;2)腹筋计算:截面尺寸验算。包括箍筋与弯起筋计算,配箍率验算,3)包括选筋,画出配筋图。
◎如何控制梁中纵向受力钢筋的弯起和截断?
☞按梁中纵向受力钢筋的弯起和切断,应满足构造要求,具体应由弯矩图和抵抗弯矩图来确定,即切断时钢筋应伸过理论切断点,满足一定的延伸长度;弯起时应在充分利用点以外弯起,即延伸长度不小于0.5h0
◎柱下独立基础的受力钢筋如何确定?
☞基础底板在地基净反力作用下,在两个方向均产生向上的弯曲,因此底板下部需双向配筋,计算截面取柱边或变阶处,计算两个方向弯矩时,把基础视为固定在柱周边的四边挑出的悬臂板。
◎桩有哪些种类?各有哪些特点?
☞按材料分为①钢桩:耐冲击性能好,质量容易保证,造价较高,多用于特殊要求情况。②混凝土桩:取材方便,适用性强,广泛采用。预制混凝土桩,施工质量比较稳定,造价高,施工时振动和噪音大,且贯入能力受多种因素限制。灌注桩:造价低,桩长、桩径可灵活变化,施工振动和噪音较小。