一二级注册结构工程师专业部分69.docx
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一二级注册结构工程师专业部分69
一、二级注册结构工程师专业部分-69
(总分:
80.00,做题时间:
90分钟)
一、
(总题数:
32,分数:
80.00)
1~5有一两跨四层框架,梁、柱现浇,楼盖为装配式楼盖。
梁的跨度为6m,混凝土强度等级为C30,受力纵筋为HRB335,箍筋为HPB235。
屋面梁b=300mm,h=500mm,顶层柱b=400mm,h=400mm,梁的混凝土护层厚度为25mm,柱的混凝土保护层厚度为30mm,层高H=4.5m。
(分数:
5.00)
(1).设梁支座处上部配有318的纵向钢筋,下部为216的纵向钢筋,箍筋为8@150的双肢箍,已知受剪面满足规范要求,则该支座处所能承受的最大剪力及负弯矩与______项数值最接近。
A.V=222.1kN,M=-98.4kN·mB.V=222.1kN,M=-89.2kN·m
C.V=208.2kN,M=-98.4kN·mD.V=241.5kN,M=-109.5kN·m(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
As=763mm2,A's=402mm2,箍筋面积As=101mm2,箍筋间距s=150mm
矩形截面宽度b=300mm,高度h=500mm,h0=465mm
正截面受弯承载力计算
x=(fyAs-f'yA's)/(fcb)=(300×763-300×402)/14.3×300
=25(mm)≤2×a's=2×35=70(mm)
M=fyAs(h0-a's)=300×763×(465-35)=98.427(kN·m)
相对受压区高度ξ=x/h0=70/465=0.151≤0.550
配筋率ρ=As/(bh0)=763/(300×465)=0.55%
最小配筋率ρmin=Max{0.20%,0.45ft/fy}=Max{0.20%,0.21%}=0.21%
Amin=6×h×ρmin=322(mm2)
当V>0.7ftbh0,300mm<H≤500mm构造要求
最小配箍面积
一般受弯构件,其斜截面受剪承载力按下列公式计算
(2).设屋面梁支座处考虑地震作用后的最不利剪力设计值为V=190kN,其中由于集中荷载在支座截面所产生的剪力占总剪力值的75%以上,集中荷载作用点至支座截面的距离a=2000mm,设箍筋的间距s=150mm,则配置在支座截面内箍筋的全截面面积最接近______项数值。
A.114mm2B.79mm2C.65mm2D.101mm2(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
斜截面承载力计算
需计算配箍
当V>0.7ftbh0,300<H500mm
构造要求
计算配箍
(3).设顶层柱的柱底截面考虑地震作用后的最不利内力设计值为N=320kN、M=153kN·m,设截面为对称配筋计算而得的柱中纵向钢筋As=A's最接近______项数值。
A.1129mm2B.1025mm2C.1256mm2D.912mm2(分数:
1.00)
A.
B. √
C.
D.
解析:
[解析]
查《规范》表7.3.11-2得装配式楼盖的现浇框架房屋中间层柱的计算长度l0=1.5H,故
l0=1.5Hn=1.5×4.5=6.75(m)
初始偏心距ei
附加偏心距ea=max{20,h/30}=max{20,13}=20(mm)
轴向压力对截面重心的偏心距
e0=M/N=153000000/320000=478(mm)
初始偏心距ei=e0+ea=478+20=498(mm)
偏心距增大系数η
(4).设顶层柱的柱顶截面按荷载效应标准组合后的N=320kN、M=90kN·m,设截面的纵向受拉钢筋为420,钢筋的相对粘结特性系数v=1.0,c=30mm,则最后按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk最接近______项数值。
A.183N/mm2B.211N/mm2C.84N/mm2D.101N/mm2(分数:
1.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:
[解析]
矩形截面偏心受压构件受力特征系数acr=2.1
受拉区纵向钢筋的等效直径
受拉纵筋面积As=1256mm2
截面有效高度h0=460mm
轴向力对截面重心的偏心距
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte,按下列公式计算
对矩形截面的偏心受压构件Ate=0.5×b×h
Ate=0.5×300×500=75000(mm2)
按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk,按下列公式计算
截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离
ys=0.5h-as=0.5×500-40=210(mm)
轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离
e=ηse0+ys=1.0×281+210=491(mm)
受压翼缘面积与腹板有效面积的比值对于矩形截面,y'f=0
(5).设屋面梁的纵向受拉钢筋为38,按荷载标准组合下钢筋的应力σss=162N/mm2,则屋面梁的短期刚度Bs最接近______项数值。
A.42555kN·m2B.49123kN·m2C.33125kN·m2D.55412kN·m2(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
受拉区纵筋实配面积As=763mm2
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ,按下列公式计算
对矩形截面的偏心受压构件Ate=0.5×b×h=0.5×300×500=75000(mm2)
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ,按下列公式计算
钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE:
αE=Es/Ec=200000/29791=6.71
受压翼缘面积,与腹板有效面积的比值y'f:
矩形截面,y'f=0
纵向受拉钢筋配筋率ρ=As/(b×h0)=763/(300×465)=0.00547
钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式《混凝土规范》8.2.3-1)计算
=42670.53(kN/m2)
1.某钢筋混凝土偏心受压柱,正方形截面,混凝土强度等级C50,四角各配置125(HRB400级),每边各配置325(HRB335级),则此钢筋混凝土偏心受压柱的截面相对界限受压区高度ξb=______。
A.0.518B.0.544C.0.550D.0.614
(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
HRB400级、HRB335级钢筋均为有屈服点钢筋,应按《规范》第7.1.4条式(7.1.4-1)计算ξb。
C50混凝土,β1=0.8。
对HRB400级钢筋,fy=360N/mm2,Es=2.0×105N/mm2,εcu=0.0033,
根据《规范》第7.1.4条注:
当截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的钢筋时,受弯构件的相对界限受压区高度应分别计算,并取其较小值。
故(A)为正确答案。
2.某钢筋混凝土偏拉构件,b=300mm,h=450mm承受轴向拉力设计值N=950kN,弯矩设计值M=90kN·m,采用C30级混凝土,HRB400级钢筋。
则所需钢筋面积As=______mm2,A's=______mm2。
A.270,270B.290,290C.2025,290D.2394,773
(分数:
1.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:
[解析]
fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,fy=f'y=360N/mm2
设a's=as=40mm,h0=410mm
(1)判断大、小偏心
e'=0.5h-a's+e0=0.5×450-40+94.7=279.7(mm)
e=0.5h-a's-e0=0.5×450-40-94.7=90.3(mm)
(2)求钢筋面积
根据《规范》表4.2.3-1的注,对小偏拉构件,当钢筋抗拉强度设计值大于300kN/mm2时,仍应按300kN/mm2取用。
故fy=300kN/mm2。
ρminbh=0.00215×300×450=290(mm2),均小于As和A's,满足要求。
8~9某矩形水池,壁厚为300mm(如题8~9图所示矩形水池池壁弯矩M和拉力N的示意图)。
通过内力分析,求得跨中水平方向每米宽度上最大弯矩设计值M=120kN·m,相应每米宽度上的轴向拉力设计值N=240kN,水池的混凝土强度等级为C25,as=a's=45mm,采用HRB335级钢筋。
(分数:
2.00)
(1).水池在该处需要的A's=______mm2。
A.450B.500C.550D.600(分数:
1.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:
[解析]
h0=300-45=255(mm)
说明混凝土抗拉已足可,取A's=p'minbh=0.002×1000×300=600(mm2)。
(2).若受压钢筋选用12@190,则As=______mm2。
A.570B.600C.2126D.2305(分数:
1.00)
A.
B.
C. √
D.
解析:
[解析]
由《规范》式(7.4.2-4)可得
1.0×11.9×1000×-1.0×11.9×1000×255x+240000×395-300×595×(255-45)=0
所以5950x2-3034500x+57315000=0
可得x=19.64<2a's=90mm
取x=2a's,对A's合力点取矩,得
10~13钢筋混凝土叠合梁如题10~13计算简图所示。
梁宽b=250mm,预制粱高h1=450mm,b't=500mm,h'f=120mm,计算跨度l0=5800mm,混凝土采用C30;叠合梁高h=650mm,叠合层混凝土采用C20。
受拉纵向钢筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。
施工阶段不加支撑。
(分数:
4.00)
(1).若预制梁、板及叠合层自重的标准值q1Gk=12kN/m,施工阶段活荷载标准值q1Qk=14kN/m,则第一阶段梁的最大内力设计值M=______kN·m,V=______kN。
A.109.4,75.4B.114.4,75.4C.127.1,98.6D.143.1,98.6(分数:
1.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:
[解析]
施工阶段不加支撑的叠合式受弯构件,第一阶段后浇的叠合层混凝土未达到强度设计值,荷载由预制构件承担,预制构件按简支构件计算,故
在跨中截面
在支座截面
V1=1.2V1Gk+1.4V1Qk=1.2×34.8+1.4×40.6=98.6(kN)
(2).若M1Gk=52.8kN·m,面层、吊顶自重等新增加恒荷载标准值q2Qk=10kN/m,使用阶段活荷载标准值q2Qk=22kN/m。
则第二阶段梁的正弯矩区段弯矩值M正=______kN·m,负弯矩区段M负=______kN·m。
A.232.82,134.6B.232.82,180.02C.243.38,180.02D.323.12,0(分数:
1.00)
A.
B.
C. √
D.
解析:
[解析]
第二阶段,叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后,叠合构件按整体结构计算。
正弯矩区段
M正=1.2M1Gk+1.2M2Gk+1.4M2Qk
=1.2×52.8+1.2×42.1+1.4×92.5=243.38(kN·m)
负弯矩区段
M负=1.2M2Gk+1.4M2Qk=1.2×42.1+1.4×92.5=180.02(kN·m)
(3).叠合面的受剪承载力Vu=______kN。
A.225.5B.235.6C.256.1D.269.2(分数:
1.00)
A.
B.
C. √
D.
解析:
[解析]
根据《规范》第10.6.5条规定“混凝土的抗拉强度设计值ft取叠合层的预制构件中的较低值”,故本题取叠合层混凝土C20。
由《规范》式(10.6.5-1),得
(4).题11中,若M2k=143.6kN·m,M1u=172.6kN·m,梁底配置纵向受拉钢筋422,则此钢筋的应力为σsk=______N/mm2。
A.275.4B.262.7C.252.3D.239.6(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
M1Gk=52.8kN·m,M2k=143.6kN·m,As=1520mm2
由《规范》式(10.6.8-3),得
根据《规范》第10.6.8条,因
M1Gk=52.8×106<0.35M1u=0.35×172.6×106=60.4×106(N·mm)
则由《规范》式(10.6.8-4)得
由《规范》式(10.6.8-2)得
σsk=σs1k+σs2k=97.4+178.0=275.4(N/mm2)
3.关于受拉钢筋的锚固长度,下列______种说法正确?
A.经过各种修正后的锚固长度不应小于0.7la
B.带肋钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度不应小于0.7la
C.经过各种修正后的锚固长度不应小于250mm
D.带肋钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度不应小于250mm
(分数:
1.00)
A.
B. √
C.
D.
解析:
4.关于承担梁下部或梁截面高度范围内集中荷载的附加横向钢筋(箍筋、吊筋)的配置,下列______种表述正确?
A.附加横向钢筋不承担集中荷载,仅是梁的构造配筋
B.附加箍筋可代替剪跨内一部分受剪箍筋
C.附加吊筋如满足弯起钢筋计算面积的要求,可代替一道弯曲钢筋
D.当采用吊筋时,其弯起段应伸至梁上边缘,且末端水平段长度不应小于20d
(分数:
1.00)
A.
B.
C.
D. √
解析:
16~21某冶炼车间操作平台,梁跨度9m,柱距5m,柱顶与横梁铰接,柱底与基础刚接,其横剖面如题16~21图所示。
全部平台结构自重2kN/m2,由检修材料所产生的活荷载为20kN/m2,分项系数取1.3。
每片排架柱顶水平活荷载H=50kN,在平台梁跨中设有检修用单轨吊车,其集中活荷载标准值F=100kN。
沿各列柱间有纵向十字形交叉支撑,在框架平面外柱顶及柱底均视为铰接,平台面为密布铺板与梁牢固相连,能阻止梁受压翼缘的侧向位移。
平台结构采用Q235-B钢材,焊接用E4303焊条,柱为工形焊接组合截面,钢板为焰切边,其截面尺寸及特性如题表16~21。
题16~21表柱截面尺寸及特性表
柱
An/104mm2
Ix/108mm4
Wx/106mm3
ix/mm
iy/mm
边
1400×250×10×20
1.36
4.00
2.00
171.5
61.9
中
1500×250×12×25
1.79
7.97
3.19
211
60.3
(分数:
6.00)
(1).计算柱的内力设计值,边柱N=______kN,中柱N=______kN,鉴定此排架______采用二阶弹性分析。
A.511.9,1023.8,宜B.511.9,1023.8,不宜
C.482.3,964.6,宜D.482.3,964.6,不宜(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
本题结构属框架结构,柱截面受N、M综合控制,承受永久荷载自重,可变荷载平台检修活荷载、柱顶水平力及单轨吊等多项荷载,可按《建筑结构荷载规范》式(3.2.4)考虑组合值系数0.9计算,对N、M单项各公式验算比较。
式中取自重分项系数1.2,单轨吊分项系数1.4。
按《钢结构设计规范》式3.2.4,柱考虑检修材料的活载折减系数0.75。
边柱
N=1.2×2×4.5×5+0.9×(1.3×0.75×20×4.5×5+1.4×100/2)=511.9(kN)
中柱
N=1.2×2×9×5+0.9×(1.3×0.75×20×9×5+1.4×100)=1023.8(kN)
∑N=2×511.9+1023.8=2047.6(kN)
∑H=1.4×50=70(kN)
宜采用二阶弹性分析。
(2).按二阶弹性分析计算各柱底弯矩设计值,边柱MⅡ=______kN·m,中柱MⅡ=______kN·m。
A.130.4,260.8B.147.4,294.8C.122.1,244.2D.109.3,218.6(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
按《钢结构设计规范》式(3.2.8-1)假想水平力
无侧移时,柱底弯矩MIb=0
有侧移时,柱底弯矩
按《钢结构设计规范》式(3.2.8-2)
边柱MⅡ=0+1.242×105=130.4(kN·m)
中柱MⅡ=0+1.242×210=260.8(kN·m)
采用二阶弹性分析柱内力
边柱N=511.9kN,MⅡ=130.4(kN·m)
中柱N=1023.8kN,MⅡ=260.8(kN·m)
(3).按二阶弹性分析对边柱(N=511.9kN,MⅡ=130.4kN·m)进行强度、平面内稳定性、平面外稳定性计算,其以应力形式表达的计算值分别为______N/mm2。
A.99.7,82.2,114.7B.82.2,99.7,114.7
C.99.7,114.7,82.2D.114.7,82.2,99.7(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
强度计算
按《钢结构设计规范》式(5.2.1),因翼缘厚20mm,f=205N/mm2
=99.7(N/mm2)<f=205N/mm2
平面内稳定性计算
因采用二阶分析并考虑Hni的作用,按《钢结构设计规范》5.3.3.1.2,μ=1.0。
=82.2(N/mm2)<f=205N/mm2
平面外稳定性计算
(4).按二阶弹性分析对中柱(N=1023.8kN,MⅡ=260.8kN·m)进行强度、平面内稳定性、平面外稳定性计算,其以应力形式表达的计算值分别为______N/mm2
A.135.1,112.4,165.4B.112.4,135.1,165.4
C.135.1,165.4,112.4D.165.4,112.4,135.1(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
强度计算
按《钢结构设计规范》式(5.2.1),因翼缘厚25mm,f=205N/mm2
平面内稳定性计算
因采用二阶分析并考虑Hni的作用,按《规范》5.3.3.1.2,μ=1.0
(5).按一阶弹性分析对边柱(N=511.9kN,M=105kN·m)进行强度、平面内稳定性、平面外稳定性计算,其以应力形式表达的计算值分别为______N/mm2。
A.87.6,104.9,105.1B.87.6,105.1,104.9
C.104.9,87.6,105.1D.105.1,104.9,87.6(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
强度计算
按《钢结构设计规范》式(5.2.1)
平面内稳定性计算
按《规范》表D-2,K1=0,K2=10,μ=2.03
(6).按一阶弹性分析对中柱(N=1023.8kN,M=210kN·m)进行强度、平面内稳定性、平面外稳定性计算,其以应力形式表达的计算值分别为______N/mm2
A.119.9,140.1,153.1B.119.9,153.1,140.1
C.140.1,119.9,153.1D.153.1,140.1,119.9(分数:
1.00)
A. √
B.
C.
D.
解析:
[解析]
强度计算
按《钢结构设计规范》式(5.2.1)
5.某工作级别A6(重级工作制)吊车梁,跨度18m,制作时起拱3mm,经按最大1台吊车及自重等全部荷载计算,其挠度为17mm______故为正确答案。
A.计算挠度等于容许值,符合规定B.计算挠度大于容许值2mm,不符合规定
C.计算挠度大于容许值1mm,不符合规定D.计算挠度小于容许值1mm,符合规定
(分数:
1.00)
A.
B. √
C.
D.
解析:
[解析]
按《钢结构设计规范》(GB50017—2003)表A.1.1,容许挠度
[vT]=l/1200=18000/1200=15(mm)
按第3.5.3条,说明为改善外观和使用条件,可将横向受力构件预先起拱。
当仅为改善外观条件时,构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下的挠度值减去拱度。
按表A.1.1注2,[vT]为永久和可变荷载标准值产生的挠度(如有起拱应减去拱度)的容许值。
两种不同的说明给规范自身带来了矛盾,按原《钢结构设计规范》(GBJ17—88),没有减去起拱值的规定,过去设计也不减起拱值。
从矛盾两个出处看,规范正文权威性比较大,说理也恰当,应该以正文规定为准。
现在计算挠度17mm,容许挠度15mm,超过规定2mm,不符合要求,应调整截面,重新计算挠度值,不能超过15mm。
吊车梁起拱是吊车轨道安装平直度的要求,是使用条件的需要,不属改善外观条件的观瞻要求,故计算挠度值时不应减去拱度。
6.某单层单跨排架及支撑如题23图所示,柱顶与横梁铰接,柱底与基础刚接,柱高6000mm,采用HN500×200×10×16,A=11420mm2,Ix=4.78×108mm4,ix=205mm,钢材牌号Q235-B,在排架侧边有一支撑柱,承受排架柱顶水平力,起排架的支撑作用,不承受其他荷载,支撑柱截面从可供货规格中选取,见题23表。
如此排架按强支撑考虑,其支撑柱截面应为______;按弱支撑考虑,其支撑柱截面应为______。
此时,排架柱按稳定性计算的承载力N分别为______kN、______kN。
题23表可供货的H形钢
规 格
A/103mm2
Ix/108/mm4
HN600×200×11×17
13.52
7.82
HN500×200×10×16
11.42
4.78
HN450×200×9×14
9.741
3.37
HN450×150×9×14
8.341
2.71
HN400×200×8×13
8.412
2.37
HN400×150×8×13
7.112
1.88
A.HN600×200×11×17;HN500×200×10×16;3800,3640
B.HN450×200×9×14;HN450×150×9×14;3200,3070
C.HN450×200×9×14;HN400×200×8×13;2400,2391
D.HN400×200×8×13;HN400×150×8×13;2200,2150
(分数:
1.00)
A.
B.
C. √
D.
解析:
[解析]
按《钢结构设计规范》(GB50017—2003)第5.3.3条1款
排架按无侧移考虑,查规范表D-1,K1=0,K2=10,查得
μ=0.732,l0=0.732×6000=4392(mm)
此H型钢:
b/H=200/500=0.4<0.8,查《规范》表5.1.2-1对x轴属a类,查《规范》表C-1,当A=4392/205=21.4时,φ=
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- 二级 注册 结构 工程师 专业 部分 69