建筑结构基础与识图第2版徐锡权课后参考答案

模块0一、填空题1.建筑物、构筑物；2.墙或柱、基础；3.现浇整体式；4.专业基础；5.识读建筑结构施工图二、名词解释1.砌体结构：由块材和铺砌的砂浆粘结而成的材料称为砌体，由砌体砌筑的结构称砌体结构。2.混凝土结构：主要以混凝土为材料组成的结构称为混凝土结构。混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。3.木结构：木结构是指全部或大部分用木材制作的结构。4.钢结构：钢结构主要是指用钢板、热轧型钢、冷加工成型的薄壁型钢和钢管等构件经焊接、铆接或螺栓连接组合而成的结构以及以钢索为主材建造的工程结构，如房屋、桥梁等。三、简答题1.什么叫建筑结构?答：建筑工程中常提到“建筑结构”一词，是指承重的骨架，即用来承受并传递荷载，并起骨架作用的部分，简称结构。2.建筑结构按照结构所用材料可以分为哪几种结构？答：建筑结构按承重结构所用的材料不同，主要分为木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构、组合结构。3.建筑物有三大组成系统？按构件组成来分，建筑物的主要构成部分包括哪六大部分？其中基本结构构件主要指哪些构件？答：①按系统组成来分，建筑物有三个系统组成:结构支承系统，围护、分隔系统和设备系统。②按构件组成来分，建筑物的主要构成部分包括楼地层、墙或柱、基础、楼电梯、屋盖、门窗等六大部分。其中，板、梁、柱、墙、基础为建筑物的基本结构构件，他们组成了建筑物的基本结构。模块1一、简答题1.答：力是物体与物体之间的相互作用。其三要素为：力的大小、力的方向和力的作用点。2.答：二力平衡公理中的两个力是作用于同一物体、等值、反向、共线。两个力作用于同一物体。作用力与反作用力公理中的两个力是作用于不同的两个物体、等值、反向、共线。两个力作用于不同的两个物体。 3.答：作用于物体上同一点的两个力可合成为一个力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。不一定。4.答：固定铰支座、固定端支座、可动铰支座。固定铰支座反力在垂直于销钉轴线的平面内，通过铰心，且方向未定。可动铰支座的反力通过销钉中心，并垂直于支承面，指向未定。固定端支座反力为两个相互垂直的分力和一个约束力偶，其指向和大小未定。5.答：外力是指外部物体对物体产生的作用；内力是指物体内部各部分之间产生的相互作用力；应力是指内力在截面某一点处的分布集度。6.答：柔体约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束、链杆约束、铰链支座约束。柔体约束的反力为拉力，沿着柔体的中心线背离被约束的物体。光滑接触面约束反力为压力，通过接触点，沿着接触面的公法线方向指向被约束的物体。光滑圆柱铰链约束反力方向待定。链杆约束反力方向待定。铰链支座约束反力方向待定。7.答：杆件是材料力学中的主要研究对象。工程中，通常将长度远大于其他两个方向尺寸的构件称为杆件。其几何特征：横截面是与杆长方向垂直的截面，而轴线是各截面形心的连线。8．答：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。结构柱子主要是轴向压缩变形；用螺栓连接两个构件的连接件中的螺杆主要是剪切变形；汽车方向盘的轴主要是扭转变形；建筑中的梁、板构件主要是弯曲变形。9.答：自由度是指确定体系位置所需要的独立坐标的数目。减少体系自由度的装置称为约束。工程中常见的约束有柔体约束、光滑接触面约束、光滑圆柱铰链约束、链杆约束、铰链支座约束。10.答：剪力：横截面上平行且反向的内力。弯矩：横截面上的内力偶矩。剪力：作用于横截面上的剪力使梁段有顺时针转动趋势的为正，反之为负；弯矩：作用于横截面上的弯矩使梁段产生下凸趋势的为正，反之为负。11.答：以沿梁轴线的横坐标x表示梁横截面的位置，以纵坐标表示相应横截面上的剪力或弯矩，该图形即为剪力图和弯矩图。剪力图：正的剪力画在x轴上方，负的剪力画在x轴下方。弯矩图：正的弯矩在x轴下方，负的弯矩画在x轴上方。12.答：用一个状态的力去乘以另一状态的对应位移就构成了虚功。13.答：结构刚度演算；分析超静定结构；分析大跨度结构施工中的初始形态。二、实例分析题：1.【解】：取小球为研究对象，单独画出小球。小球受到重力G的作用。与小球有直接联系的物体有绳索和光滑的墙面，这些与小球有直接联系的物体对小球都有约束反力。绳索对小球的约束反力T作用于A点，沿绳索的中心线，对小球是拉力。光滑的墙面对小球的约束反力N作用于它们的接触点，沿着接触面的公法线(公法线与墙面垂直，并过球心)，指向球心。小球的受力图如图1-1所示。图1-12.【解】：取重物为研究对象，受力图如图2-2（a）所示；取滑轮为研究对象，受力图如图2-2（b）所示；取BD杆为研究对象，受力图如图2-2（c）所示；取AB杆为研究对象，受力图如图2-2（d）所示；取整体为研究对象，受力图如图2-2（e）所示。（a）（b）（c）（d）（e）图2-23.【解】：（1）取小球A为研究对象（画分离体）。（2）画主动力：重力FP。（3）画约束反力：绳子的拉力为FT，光滑接触面的法向支持力为FN，作用线均通过球心。受力图如图3-3所示。图3-34.【解】：（1）取梁为研究对象。（2）画主动力：集中力F。（3）画约束反力：A处：FAx和FAyB处：FB。（a）（b）图4-4梁的受力如图4-4（a）所示。根据三力平衡汇交定理，最终可画出受力图如图4-4（b）所示。5.【解】：（1)求支座反力。首先假设反力方向如原图5-5(b)所示，以整根梁为研究对象。即HA方向与原假设方向相同。VA方向与原假设方向相同。VB方向与原假设方向相同。（2）计算截面上的内力取计算截面左侧为隔离体，如原图5(c)所示，则由静力平衡条件得：NX方向与原假设相反。图5-56.【解】在上题中已求出简支梁的支座反力，下面确定控制截面上的内力，该梁的控制截面包括支座A、支座B和梁的中点。支座A:根据静力平衡条件可求得其剪力QA=VA=6kN；该支座为铰支座且该支座处无外力偶作用，故其弯矩为零。支座B：同样可求得该处剪力QB=VB=6kN；MB=0。跨中：取跨中截面右侧为隔离体，内力方向如图6-6所示。根据静力平衡条件:得NX=P=4kN，方向与原假设相同。得QX=3×2-6=0由于该梁上承受均布荷载和一固定轴力，因此该梁各截面上的轴力为一常数，轴力图为一水平直线，剪力图为一倾抖直线，弯矩图为一抛物线，且在跨中处为最大值，如图6-6所示。图6-67.【解】：均布荷载q使梁在xy平面内弯曲，集中力F使梁在xz平面内弯曲，故为双向弯曲问题。两种荷载均使固定端截面产生最大弯矩，所以固定端截面是危险截面。由变形情况可知，在该截面上的A点处产生最大拉应力，B点处产生最大压应力，且两点处应力的数值相等。N/m2=107.7N/m2=107.7MPaMPaMPa8.【解】：第一步，考虑能否去简支。本例上部结构和地基以纯简支方式连接，所以可以不管地基只分析上部，如图8-8（a）所示。图8-8第二步，考虑能否去二元体。对于图8-8（a）所示的体系来说，BAG和CDJ是两个多元体，可以去掉，得到图8-8（b）所示的体系。第三步，运用两、三刚片规则分析图8-8（b）所示的体系。GHE是一个三角形，以此为基础加上二元体EJH后扩大成无多余约束的刚片GEJ，然后再加上两个二元体EBG和ECJ扩大成无多余约束的刚片BECJG。可以看出链杆BC是加在刚片BECJG内的一个多余约束。通过分析可以看出，该体系是具有一个多余约束的几何不变体系。9.【解】：(1)求截面C的剪力，以CD段杆件作为研究对象，将杆件从C处截开，并对CD杆件作受力图，如图9-9（a）所示。由竖直方向上的力平衡条件可得C截面的剪力为：FQC=10kN正号表明剪力和图中设定的方向相同。（a）（b）（C）图9-9（2）求截面B的弯矩，以AB段杆件作为研究对象，将杆件从B处截开，并对AB段杆件作受力图，如图9-9（b）所示。这时AB上有FVA、FQB、FNB和MB四个未知力。而平面任意力系的平衡条件只能提供三个独立的平衡方程，无法求解。为此需要先求支座反力FVA。（3）求支座反力，以整个梁AD段杆件作为研究对象作受力图，如图9-9（c）所示。由C点的力矩平衡条件可得：所以FVA=5kN现在再来考虑图9-9（b）所示AB杆的平衡。由B点的力矩平衡条件可得：所以MB=10kN·m方向和图中设定的相同。所以，梁C截面的剪力和B截面的弯矩分别为5kN和10kN·m，方向和图中设定的相同。10.【解】：画出的剪力图如图10-10（a）所示，弯矩图如图10-10（b）所示。（a）（b）图10-1011．【解】：（1）作MP图，如图11-11（a）所示。（2）在C点加单位力FP=1，并作图，如图11-11（b）所示。（3）求△C。（a）（b）图11-11（A1与y1在杆同侧）（A2与y2在杆同侧）（A3与y3在杆同侧）模块2一、填空题1.永久荷载（恒荷载）、可变荷载（活荷载）、偶然荷载；2.可靠度；3.以概率论为基础的极限状态；4.不坏、可修、不倒；5.四二、名词解释1.荷载效应：作用在结构上的直接作用或间接作用，将引起结构或结构构件产生内力和变形，这些内力和变形总称为作用效应，其中由荷载产生的作用效应称为荷载效应2.结构抗力：结构抗力是指结构或结构构件承受内力和变形的能力，如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂的能力等。3.地震震级：地震的震级是衡量一次地震释放能量大小的尺度。4.地震烈度：地震烈度是指地震时某一地区的地面及各种建筑遭受到一次地震影响的强弱程度。对于一次地震，只能有一个震级，而有多个烈度，一般来说离震中愈远地震烈度愈小。5.抗震设防：抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的。6.抗震概念设计：建筑抗震概念设计，是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。三、简答题1.建筑结构应满足哪些功能要求？结构的可靠性的定义是什么？答：建筑结构在规定的设计使用年限内应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。对结构安全性、适用性、耐久性的要求总称为结构的可靠性，即结构在规定的时间（设计使用年限）内，在规定的条件（正常设计、正常施工、正常使用和正常维护）下，结构完成预定功能（安全性、适用性、耐久性）的能力。2.什么是荷载的代表值？永久荷载和可变荷载分别以什么为代表值？答：进行结构设计时，对荷载应赋予一个规定的量值，该量值即荷载代表值。永久荷载采用标准值为代表值，可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值为代表值。什么是结构功能的极限状态？承载能力极限状态和正常使用极限状态的含义分别是什么？答：当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，这种特定状态称为该功能的极限状态。承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或产生了不适于继续承载的变形；正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。4.在承载能力极限状态和正常使用极限状态表达式中，荷载效应分别取哪几种组合？答：对于承载能力极限状态，应根据荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效应组合，对于基本组合，荷载效应组合的设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合中取最不利值。对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载效应的标准组合、频遇组合或准永久组合。5.什么是基本烈度？什么是抗震设防烈度？答：（1）基本烈度：指一个地区今后50年内，在一般场地条件下可能遭遇到超越概率为10%的地震烈度值。（2）抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。6.简述抗震设防的类别及标准。答：《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）将建筑抗震设防类别分为四类：特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类。各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：（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，但抗震设防烈度为6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。四、实例分析题答：1.对于承载能力极限状态，弯矩的基本组合值为80。计算过程：，2.对于正常使用极限状态，弯矩的标准组合值为63。计算过程：弯矩的频遇组合值为52。计算过程：，弯矩准永久组合值为49.8。计算过程：，模块3一、填空题1.少筋梁；适筋梁；超筋梁2.斜拉破坏；斜压破坏；剪压破坏3.弹性工作阶段；破坏阶段4.；5.先张法；后张法二、单选题1.C2.D3.B4.B5.D6.B三、简答题1.试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何防止少筋梁和超筋梁破坏？答：由于适筋梁在破坏前钢筋先达到屈服强度，所以构件在破坏前裂缝开展很宽，挠度较大，这就给人以破坏的预兆，这种破坏称为塑性破坏；如果钢筋过多（超筋梁），这种梁在破坏时，受拉钢筋还没有达到屈服强度，而受压混凝土却因达到极限压应变先被压碎，而使整个构件破坏，这种破坏称为超筋破坏。超筋梁的破坏是突然的，破坏前没有明显预兆，这种破坏称为脆性破坏；如果配筋过少（少筋梁），所以只要受拉区混凝土一开裂，钢筋就会随之达到屈服强度，构件将发生很宽的裂缝和很大的变形，最终因钢筋被拉断而破坏，这也是一种脆性破坏，破坏前没有明显预兆，工程中不得采用少筋梁。为了保证钢筋混凝土受弯构件配筋适当，不出现超筋和少筋破坏，就必须控制截面的配筋率。为避免少筋梁破坏，必须确定最小配筋率；为避免超筋梁破坏，必须确定受压区高度界限系数。2.为什么要求双筋矩形截面的受压区高度x≥2as，（as，为受压区钢筋合力至受压区边缘的距离）？若不满足这一条件应如何处理？答：为保证受压钢筋达到抗压设计强度，应满足x≥2as＇。在工程设计中，如不能满足该要求时，可近似取x=2as＇，这时，双筋正截面受弯承载力可按下式确定：M=fyAs（h0—as＇）3.受弯构件中，斜截面有哪几种破坏形态？它们的特点是什么？答：(1)斜压破坏当梁的箍筋配置过多或过密或梁的剪跨比较小时,随着荷载的增加,在剪弯段出现一些斜裂缝,这些斜裂缝将梁的腹部分割成若干个斜向短柱,最后因混凝土短柱被压碎而导致梁斜压破坏,此时箍筋应力末达到屈服强度。这种破坏与正截面超筋梁的破坏相似。(2)剪压破坏当梁内箍筋的数量配置适当时，随着荷载的增加，首先在剪弯段受拉区出现垂直裂缝，随后斜向延伸，形成斜裂缝。当荷载再增加到一定数值时，会出现一条主要斜裂缝即临界斜裂缝。此后荷载继续增加，凝土在剪应力及压应力共同作用下，达到极限状态而破坏。这种破坏与正截面适筋梁的破坏相似。(3)斜拉破坏当箍筋配置得过少且剪跨比较大时，斜裂缝一旦出现，箍筋立即达到屈服强度，这条斜裂缝将迅速伸展到梁的受压边缘，构件很快裂为两部分而破坏。这种破坏与正截面少筋梁的破坏相似。4.影响无腹筋梁斜截面受剪破坏形态的主要因素为：剪跨比（集中荷载）或跨高比（均布荷载），主要破坏形态有斜拉、剪压和斜压三种。5.大偏心受压破坏与小偏心受压破坏区别：破坏形态受拉破坏受压破坏习称大偏心受压破坏小偏心受压破坏条件偏心距较大，且配置的不多偏心距很小偏心距较小或偏心距较大，且配置的很多截面受力离轴向力近侧受压，远侧受拉全截面受压离轴向力近侧受压，远侧受拉破坏过程受拉区混凝土先出现横向裂缝，随荷载增加，裂缝宽度加大，且向受压区延伸，远离轴向力一侧的钢筋屈服，最后受压区混凝土被压碎，构件破坏靠近轴向力一侧的钢筋受压屈服，混凝土被压碎，而构件破坏时远离轴向力一侧的钢筋无论受拉还是受压均未屈服破坏性质塑性破坏脆性破坏根本区别远离轴向力一侧的钢筋受拉屈服，强度达到远离轴向力一侧的钢筋未屈服6.先张法：即先张拉钢筋后浇筑构件混凝土的施工方法。首先将预应力钢筋按照设计规定的张拉力用千斤顶进行张拉，并临时锚固在加力台座上，然后浇筑构件混凝土，待混凝土凝结硬化并具有足够的强度后（一般要求不低于设计强度的80%），解除预应力钢筋和加力台座之间的联系，钢筋企图回缩，但这时混凝土已经能紧紧地握裹住预应力钢筋，除两端稍有内缩外，中部已不能自由滑动，于是使混凝土受到一个很大预压力，即形成预应力混凝土构件。后张法：即先浇筑构件混凝土后张拉钢筋的施工方法。预应力钢筋可以是预先放在套管内浇在混凝土里，也可以在后来穿进预先做好的混凝土管道中，一般用千斤顶张拉钢筋（也有用电热法张拉钢筋的），使其伸长，然后用特制的锚具将钢筋两端锚固在梁端混凝土上，使混凝土受到预压应力。这时，预应力钢筋与梁身混凝土之间尚无接触，需要向管道压注水泥浆，使预应力钢筋与梁身混凝土粘结为一体。四、计算题1.答案：解：①确定基本数据。=11.9N/mm2，=1.27N/mm2，=300N/mm2，=1.0，。环境类别为一类，C25，c=20+5=25mm。假设纵向受力钢筋为单层，箍筋直径8mm,暂取40mm,则h0=h-40=500-40=460(mm)。②计算x，并判断是否为超筋梁。=460-=189.9(mm)＜

=0.55×460=253(mm)，不属超筋梁。③计算As，并判断是否为少筋梁。=1.0×11.9×200×189.9/300=1506.5mm2，0.45ft

/fy=0.45×1.27/300=0.19%＜0.2%，取

min=0.2%。As，min=0.2%×200×460=184mm2＜As=1506.5mm2，不属少筋梁。④选配钢筋。选用3

28，As=1847mm2。2.答案：①验算截面尺寸。，，混凝土强度等级为C20，=1。，截面符合要求。②验算是否需要计算配置箍筋。故需要进行配箍计算。③配箍筋计算。根据，得。若选用8@100，实有，配箍率，最小配箍率，可以。模块4一、填空题1.现浇整体式；2．弯起式、分离式、分离式；3.矩形截面、T形截面；4．梯形、三角形；5．有梁楼盖板二、名词解释1.单向板：对于四边支承的板，当板的长短边比值≥3时，板上的荷载主要沿短边方向传递给梁，短边为主要弯曲方向，受力钢筋沿短边方向布置，长边方向仅按构造布置分布钢筋。此种梁板结构称为单向板。双向板：对于四边支承的板，当板的长短边比值≤时，两个方向上的弯曲相近，板上的荷载沿两个方向传递给四边的支承，板是双向受力，在两个方向上板都要布置受力钢筋，此种梁板结构称为双向板。板式楼梯：板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板和平台板均支承在平台梁上，平台梁支承在墙上，因此板式楼梯的荷载传递途径是：梯段板和平台板的荷载传递给平台梁，平台梁再将荷载传递给墙。梁式楼梯：梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。踏步板两端支承在斜梁上，斜梁两端分别支承在上、下平台梁(有时一端支承在层间楼面梁)上，平台板支承在平台梁或楼层梁上，而平台梁则支承在楼梯间两侧的墙或柱上。每个梯段通常设置两根斜梁，但梯段较窄或有特殊要求时，可在中间设一根梁，称为单梁式楼梯(如鱼骨式楼梯)。5.有梁楼盖板平法施工图：有梁楼盖板平法施工图，是指在楼面板和屋面板布置图上，采用平面注写的表达方式。板平面注写主要包括：板块集中标注和板支座原位标注。三、选择题1．C；2．B；3．A；4．A四、简答题1.单向板楼盖中，板、次梁、主梁的常用跨度是多少?答：一般情况下，板的跨度取，不宜超过；次梁的跨度取；主梁的跨度取。板、次梁、主梁各有哪些受力钢筋和构造钢筋?这些钢筋在构件中各起什么作用?答：板通常只配置纵向受力钢筋和分布钢筋，板中分布钢筋的作用一是固定受力钢筋的位置，形成钢筋网；二是将板上荷载有效地传到受力钢筋上去；三是防止温度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。

梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，构成钢筋骨架，有时还配置纵向构造钢筋及相应的拉筋等。其中纵向受力钢筋，根据纵向受力钢筋配置的不同，受弯构件分为单筋截面和双筋截面两种。前者指只在受拉区配置纵向受力钢筋的受弯构件；后者指同时在梁的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的受弯构件。配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力，配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。架立钢筋设置在受压区外缘两侧，并平行于纵向受力钢筋。其作用，一是固定箍筋位置以形成梁的钢筋骨架；二是承受因温度变化和混凝土收缩而产生的拉应力，防止发生裂缝。受压区配置的纵向受压钢筋可兼作架立钢筋。弯起钢筋在跨中是纵向受力钢筋的一部分，在靠近支座弯矩较小处弯起钢筋用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力，即作为受剪钢筋的一部分。箍筋主要用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨架。纵向构造钢筋及拉筋，当梁的截面高度较大时，为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝，同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用，当梁的腹板高度hw≥450mm时，应在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋（亦称腰筋），并用拉筋固定。3.双向板中支座负筋伸出支座边的长度应为多少？答：不应小于板计算跨度的1/4。梁式楼梯和板式楼梯有何区别?各适用于哪种情况?两者踏步板的配筋有何不同?答：当楼梯使用时的荷载较小，且水平投影长度小于时，通常采用施工方便、外形美观的板式楼梯；而当荷载较大、水平投影长度大于时，则多采用梁式楼梯。对于板式楼梯，当按跨中弯矩计算出受力钢筋的截面积后，按梯段板的斜向轴线布置。在支座负弯矩区段，可不必计算，按跨中受力钢筋截面积配筋。受力钢筋的配置方式有弯起式和分离式。除受力钢筋外，还应在垂直方向配置分布钢筋，要求每个踏步范围内需配置一根直径不小于的分布钢筋。对于梁式楼梯，踏步板的截面大多为梯形(由三角形踏步和其下的斜板组成)，现浇踏步板的斜板厚度一般取30～40mm，配筋按计算确定。每一级踏步下应配置不少于28的受力钢筋，布置在踏步下面的斜板中，并将每两根中的一根伸入支座后弯起作支座负钢筋。此外，沿整个梯段斜向布置间距不大于250mm的分布钢筋，位于受力钢筋的内侧。悬臂板式雨篷可能发生哪几种破坏?应采取哪些相应措施保证?有哪些构造要求?答：一般雨篷承受荷载后有三种破坏形式：（1）雨篷板在支承端（根部）发生受弯破坏；（2）雨篷梁发生受弯、受剪、受扭复合破坏；（3）雨篷整体发生倾覆破坏。雨蓬设计时要进行雨蓬板的设计、雨篷梁的设计和雨篷的整体抗倾覆验算，雨篷板是悬臂板，按悬臂受弯构件设计；雨篷梁是受弯、受剪、受扭复合受力构件，故应按弯剪扭构件设计配筋；雨篷是悬挑构件，除了进行承载力计算之外，还应进行整体抗倾覆验算。挑梁的配筋在构造上有哪些要求?答：挑梁设计除应满足现行国家规范《混凝土规范》的有关规定外，尚应满足下列要求：

（1）纵向受力钢筋至少应有1／2的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于2Φ12。其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3；

（2）挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度之比l宜大于1.2；当挑梁上无砌体时，l1与l之比宜大于2。五、识图训练代号左右方向板跨中配筋情况上下方向板跨中配筋情况左右方向板支座配筋情况上下方向板支座配筋情况B-1板底8@150板底8@180从左到右8@150;8@180;8@200从上到下8@180;8@200B-2板底8@150板底8@180从左到右8@200;8@150从上到下8@180;8@200B-3板底8@150板底8@180从左到右8@200;8@150；8@200;从上到下8@2008@180;8@200模块5一、填空题1.10，24；2.框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系；3.现浇框架；4.风荷载、地震作用；5.整截面剪力墙、整体小开口剪力墙二、名词解释1.框架结构：框架体系主要由梁、板、柱及基础等承重构件组成。一般由框架梁、柱与基础形成多个平面框架，作为主要承重结构，个平面框架再由连系梁联系起来，形成一个空间结构体系。2.剪力墙结构：剪力墙体系是由纵向和横向钢筋混凝土墙体互相连接构成的承重结构体系。一般情况下，剪力墙结构楼盖内不设梁，采用现浇楼板直接支承在钢筋混凝土墙上，墙体承受全部的竖向和水平荷载，同时兼起围护、分隔作用。3.框架剪力墙结构：在框架体系中设置适当数量的剪力墙，即形成框架-剪力墙体系。该体系综合了框架结构和剪力墙结构的优点，其中竖向荷载主要由框架承担，水平荷载则主要由剪力墙承担。4.混合结构：混合结构体系是多层民用房屋中最常用的一种结构形式。其墙体、基础等竖向结构构件采用砌体结构，而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。三、简答题1．在水平荷载作用下，在框架梁、柱截面中分别产生哪些内力？其内力是如何分布的？答：均产生弯矩，且呈线性变化，梁还产生剪力，呈均匀分布，柱还产生轴力，呈由下至上逐层减小分布。2．在竖向荷载作用下，在框架梁、柱截面中主要产生哪些内力？其内力是如何分布的？答：主要产生弯矩，梁的弯矩呈抛物线变化，柱的弯矩呈线性变化。3．如何确定框架梁、柱的控制截面？其最不利内力是什么？答：根据杆件中需要的内力来计算控制截面；框架梁的主要内力是弯矩和剪力；框架柱的主要内力是弯矩和轴力。4．框架节点的构造有哪些？答：顶层中间节点，顶层端节点；中间层中间节点，中间层端节点；节点处箍筋设置。5．剪力墙结构中，分布钢筋的作用是什么？构造要求有哪些？答：截面端部的竖向钢筋与竖向分布钢筋共同抵抗压弯；水平分布钢筋承担剪力作用；竖向分布钢筋与水平分布钢筋形成网状，还可以抵抗墙面混凝土的收缩及温度应力。剪力墙墙身应设置水平方向和竖向分布钢筋，呈单排及多排布置。6．框架-剪力墙结构的受力特点有哪些？答：由于框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成的新体系，所以在水平荷载作用下，水平相对位移愈到上部愈小；剪力墙负担大部分剪力，框架负担小部分剪力，使得上下各层所受剪力趋于均匀而受力更合理。四、职业体验（略）模块6一、填空题1.240mm×115mm×53mm；2.提高；3.MU10M5

；4.沿齿缝截面破坏、沿通缝截面破坏、沿块体和竖向灰缝截面破坏；5.横墙间距、屋盖（楼盖）刚度；6.刚性方案、弹性方案、刚弹性方案；7.4φ10；8.房屋的整体性、由于地基不均匀沉降、较大振动荷载二、选择题1.D;2.B;3.B;4.C;5.C三、简答题1.砌体材料中常见的块材和砂浆种类有哪些?答：目前我国常用的砌体块体有砖、砌块和石材。常用的砂浆有：普通砂浆（分为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆）砌块专用砌筑砂浆蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖专用砌筑砂浆2.简述砌体轴心受压破坏的特征。答：根据砌体受压试验研究,砌体轴心受压破坏过程大致经历三个阶段：第一阶段:从砌体受压开始,当压力增大至50%～70%的破坏荷载时,砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下出现第一批裂缝。此阶段裂缝细小,未能穿过砂浆层,如果不再增加压力,单块砖内的裂缝也不继续发展。第二阶段:随着荷载的增加,当压力增大至80%～90%的破坏荷载时,单块砖内的裂缝将不断上下开展和延伸,沿着竖向灰缝通过若干皮砖,在砌体内逐渐连接成一段段较连续的裂缝。若此时荷载不再增加,裂缝仍会继续发展,砌体已临近破坏,在工程实践中应视为构件处于危险状态示。第三阶段:随着荷载的继续增加,砌体中裂缝迅速延伸、宽度增大,并连成通缝,连续的竖向贯通裂缝把砌体分割成半砖左右的小柱体(个别砖可能被压碎)而失稳破化。以破坏时的压力除以砌体截面面积所得的应力值称为该砌体极限抗压强度。3.简述砌体轴心受压时,单砖的应力状态。答：在压力作用下，砌体内单砖的应力状态有以下特点：(1)单块砖在砌体内并非均匀受压，而是处于受弯和受剪状态。(2)单块砖在砌体中处于压、弯、剪及拉的复合应力状态，其抗压强度降低；相反砂浆的横向变形由于砖的约束而减小，砂浆处于三向受压状态，其抗压强度提高。(3)每块砖可视为作用在弹性地基上的梁，其下面的砌体即可视为“弹性地基”。(4)竖向灰缝上的应力集中。4.简述影响砌体抗压强度的因素。答：(1)块材和砂浆强度的影响块材和砂浆强度是影响砌体抗压强度的主要因素,砌体强度随块材和砂浆强度的提高而提高,但并不与强度等级的提高成正比。对提高砌体强度而言,提高块材强度比提高砂浆强度更有效。一般情况下,砌体强度低于块材强度。当砂浆强度等级较低时,砌体强度高于砂浆强度;当砂浆强度等级较高时,砌体强度低于砂浆强度。(2)块材的形状和几何尺寸的影响块材表面越平整,灰缝厚薄越均匀,砌体的抗压强度可提高。当块材翘曲时,砂浆层严重不均匀,将产生较大的附加弯曲应力使块材过早破坏。块材高度大时,其抗弯、抗剪和抗拉能力增大;块材较长时,在砌体中产生的弯剪应力也较大。(3)砂浆的流动性、保水性和弹性模量的影响砂浆的流动性和保水性越好,砌体抗压强度越高;但流动性过大,砌体抗压强度反而降低。如采用纯水泥砂浆,砌体强度比用同一强度等级的混合砂浆砌筑的砌体强度低10%~20%。砂浆弹性模量的大小对砌体强度也具有决定性作用,当砖弹性不变时,砂浆的弹性模量决定其变形率。因此砂浆的弹性模量越大,其变形率越小,相应砌体的抗压强度越高。(4)砌筑质量与灰缝厚度的影响砌体砌筑时水平灰缝的厚度、饱满度、砖的含水率及砌筑方法,均影响到砌体的强度和整体性。砌体砌筑时,应提前将砖浇水湿润,含水率不宜过大或过低(一般要求控制在10%～15%);砌筑时砖砌体应上下错缝,内外搭接;水平灰缝厚度应为8～12mm(一般宜为10mm);水平灰缝饱满度应不低于80%;在保证质量的前提下,快速砌筑使砌体在砂浆硬化前受压,可增加水平灰缝的密实性而提高砌体的抗压强度。5.什么是混合结构?混合结构的房屋的结构布置方案有哪几种?说明其荷载传递路线。答：房屋中的楼盖、屋盖、纵墙、横墙、柱、基础等主要承重构件互相联系共同构成砌体结构房屋的承重体系,根据结构的承重体系及竖向荷载的传递路线不同,房屋的结构布置方案可分为以下几种。1.横墙承重体系将楼(或屋面)板直接搁置在横墙上的结构布置称为横墙承重方案。横墙承受楼(屋)盖荷载,纵墙仅承受本身自重,起围护、隔断和联系横墙的作用。横墙承重方案的荷载主要传递路线为:楼(屋)面板→横墙→基础→地基。2.纵墙承重体系由纵墙直接承受楼面、屋面荷载的结构布置方案即为纵墙承重方案,通常无内横墙或横墙间距很大,其屋盖为预制屋面大梁或屋架和屋面板。这类房屋的屋面荷载(竖向)传递路线为:板→梁(或屋架)→纵墙→基础→地基。3.纵、横墙承重体系当建筑物的功能要求房间的大小变化较多时,为了结构布置的合理性,通常采用纵、横墙布置方案。此类房屋的荷载传递路线为:楼(屋)面→梁一纵墙→基础→地基横墙模块7一、填空题1.1：2.5；2.平焊，横焊，立焊，仰焊，仰焊；3.精制螺栓，粗制螺栓，抗剪螺栓，抗拉螺栓；4.防止应力集中，削弱钢板截面，降低承载力；防止受压构件发生凸曲现象；5.冲剪；6.高强度螺栓摩擦型连接，高强度螺栓承压型连接；7.强度、刚度、整体稳定，局部稳定；8.弯曲，弯扭；9.最小容许端矩2，栓杆长度不超过5d10.剪应力，弯曲应力11.正面角焊缝，侧面角焊缝，高，低二、选择题1-5.BCBBD6.A7.DB8.D9.A.B10.D11-15.DBDAA三、简答题1.钢结构的连接方法通常分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种‌焊接连接‌：优点包括构造简单、加工方便、连接刚度大、密封性能好，并且可以实现自动化作业，提高生产效率。然而，焊接过程中会产生焊接残余应力和变形，影响结构的承载力和使用性能。此外，焊接结构对裂纹敏感，尤其在低温下易发生脆裂。‌螺栓连接‌：其优点是施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，能够保证工程进度和质量。然而，螺栓连接会对构件截面产生一定的削弱，需要增加辅助构件，导致用料增加和构造复杂。此外，螺栓连接需要制孔和安装，增加了工作量和对制造精度的要求。‌铆钉连接‌：铆钉连接的优点是传力可靠、塑性和韧性较好，适用于承受动载的重型结构。然而，铆钉连接的构造复杂、费工费时，且劳动条件差，目前较少采用。2.梁的工厂拼接，翼缘和腹板的拼接位置最好错开并用对接直焊缝相连。腹板的拼接焊缝与横向加劲肋之间至少应相距l0tw。对接焊缝施焊时宜加引弧板，并采用一级或二级焊缝，这样拼接处与钢材截面可以达至强度相等。梁的工地拼接一般布置在梁弯矩较小的地方，应使翼缘和腹板基本上在同一截面处断开，以便分段运输。高大的梁在工地施焊时不便翻身，应将上、下翼缘的拼接边缘均做成向上开口的V形坡口，以便俯焊，同时为了减小焊接应力，应将工厂焊的翼缘焊缝端部留一段不在工厂施焊(通常500mm左右)，留到工地拼接时按图中施焊的适宜顺序最后焊接。3.受弯构件在最大刚度主平面内受弯，当弯矩不大时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。即当有外界各种因素使梁产生微小的侧向弯曲和扭转变位，但是外界影响消失后，梁仍能恢复原来的状态。然而，当弯矩增大到某一数值后，梁会突然出现很大的侧向弯曲并伴随扭转，失去继续承载能力，即只要外荷载稍微增加些，梁的变形就急剧增加并导致破坏．这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式之一。4.高强度螺栓分高强度螺栓摩擦型连接、高强度螺栓承压型连接两种。分为8.8级和10.9级。5.并列和错列；螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求，构造合理又便于安装。排列方式有并列排列和错列两种，并列较简单，错列较紧凑；螺栓孔()的最小端距(沿受力方向)为2，以免板端被剪掉；螺栓孔的最小边距(垂直于受力方向)为1.5(切割边)或1.2（轧成边）。在型钢上，中间螺孔的最小间距(栓距和线距)为3。6.略7.普通螺栓‌：普通螺栓通过螺栓杆受剪和板件孔壁受压来传递剪力，当螺杆本身发生超过设计允许的塑性变形时，螺杆被剪坏。在开始承受剪力前，连接板间会发生相对滑移，继而螺栓杆和连接板接触，发生弹塑性形变，承受剪力。‌高强度螺栓‌：高强度螺栓分为摩擦型和承压型。‌摩擦型高强螺栓‌依靠接触面间的摩擦力来传递剪力，当荷载增大到摩擦力不足以抵抗剪力时，连接板发生相对滑移，但此时螺栓杆与连接板依然可以利用其本身的弹塑性形变承受剪力。‌承压型高强螺栓‌的抗剪性能与普通螺栓相似，主要通过螺栓杆受剪和板件孔壁受压来传递剪力。8.①栓杆剪断当螺栓直径较小而钢板相对较厚时，可能发生。②孔壁挤压坏当螺栓直径较大钢板相对薄时，可能发生。③钢板拉断当钢板因螺孔削弱过多时，可能发生。④端部钢板剪断当顺受力方向的端距过小时，可能发生。⑤栓杆受弯破坏当螺栓过于细长时，可能发生。上述破坏形式中的后两种在选用最小容许端矩2和使螺栓的夹紧长度不超过5d的条件下，均不会发生。前三种形式的破坏，则需通过计算来防止的。四、识图训练题（略）模块7一、填空题1.1：2.5；2.平焊，横焊，立焊，仰焊，仰焊；3.精制螺栓，粗制螺栓，抗剪螺栓，抗拉螺栓；4.防止应力集中，削弱钢板截面，降低承载力；防止受压构件发生凸曲现象；5.冲剪；6.高强度螺栓摩擦型连接，高强度螺栓承压型连接；7.强度、刚度、整体稳定，局部稳定；8.弯曲，弯扭；9.最小容许端矩2，栓杆长度不超过5d10.剪应力，弯曲应力11.正面角焊缝，侧面角焊缝，高，低二、选择题1-5.BCBBD6.A7.DB8.D9.A.B10.D11-15.DBDAA三、简答题1.钢结构的连接方法通常分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种‌焊接连接‌：优点包括构造简单、加工方便、连接刚度大、密封性能好，并且可以实现自动化作业，提高生产效率。然而，焊接过程中会产生焊接残余应力和变形，影响结构的承载力和使用性能。此外，焊接结构对裂纹敏感，尤其在低温下易发生脆裂。‌螺栓连接‌：其优点是施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，能够保证工程进度和质量。然而，螺栓连接会对构件截面产生一定的削弱，需要增加辅助构件，导致用料增加和构造复杂。此外，螺栓连接需要制孔和安装，增加了工作量和对制造精度的要求。‌铆钉连接‌：铆钉连接的优点是传力可靠、塑性和韧性较好，适用于承受动载的重型结构。然而，铆钉连接的构造复杂、费工费时，且劳动条件差，目前较少采用。2.梁的工厂拼接，翼缘和腹板的拼接位置最好错开并用对接直焊缝相连。腹板的拼接焊缝与横向加劲肋之间至少应相距l0tw。对接焊缝施焊时宜加引弧板，并采用一级或二级焊缝，这样拼接处与钢材截面可以达至强度相等。梁的工地拼接一般布置在梁弯矩较小的地方，应使翼缘和腹板基本上在同一截面处断开，以便分段运输。高大的梁在工地施焊时不便翻身，应将上、下翼缘的拼接边缘均做成向上开口的V形坡口，以便俯焊，同时为了减小焊接应力，应将工厂焊的翼缘焊缝端部留一段不在工厂施焊(通常500mm左右)，留到工地拼接时按图中施焊的适宜顺序最后焊接。3.受弯构件在最大刚度主平面内受弯，当弯矩不大时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。即当有外界各种因素使梁产生微小的侧向弯曲和扭转变位，但是外界影响消失后，梁仍能恢复原来的状态。然而，当弯矩增大到某一数值后，梁会突然出现很大的侧向弯曲并伴随扭转，失去继续承载能力，即只要外荷载稍微增加些，梁的变形就急剧增加并导致破坏．这种现象称为梁的侧向弯扭屈曲或梁整体失稳。整体失稳是受弯构件的主要破坏形式之一。4.高强度螺栓分高强度螺栓摩擦型连接、高强度螺栓承压型连接两种。分为8.8级和10.9级。5.并列和错列；螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求，构造合理又便于安装。排列方式有并列排列和错列两种，并列较简单，错列较紧凑；螺栓孔()的最小端距(沿受力方向)为2，以免板端被剪掉；螺栓孔的最小边距(垂直于受力方向)为1.5(切割边)或1.2（轧成边）。在型钢上，中间螺孔的最小间距(栓距和线距)为3。6.略7.普通螺栓‌：普通螺栓通过螺栓杆受剪和板件孔壁受压来传递剪力，当螺杆本身发生超过设计允许的塑性变形时，螺杆被剪坏。在开始承受剪力前，连接板间会发生相对滑移，继而螺栓杆和连接板接触，发生弹塑性形变，承受剪力。‌高强度螺栓‌：高强度螺栓分为摩擦型和承压型。‌摩擦型高强螺栓‌依靠接触面间的摩擦力来传递剪力，当荷载增大到摩擦力不足以抵抗剪力时，连接板发生相对滑移，但此时螺栓杆与连接板依然可以利用其本身的弹塑性形变承受剪力。‌承压型高强螺栓‌的抗剪性能与普通螺栓相似，主要通过螺栓杆受剪和板件孔壁受压来传递剪力。8.①栓杆剪断当螺栓直径较小而钢板相对较厚时，可能发生。②孔壁挤压坏当螺栓直径较大钢板相对薄时，可能发生。③钢板拉断当钢板因螺孔削弱过多时，可能发生。④端部钢板剪断当顺受力方向的端距过小时，可能发生。⑤栓杆受