美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林

美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林
美国规范AISC360_05对钢管混凝土构件设计的规定_刘大林

二级结构工程师考试辅导:钢管混凝土结构知识

■级结构工程师考试辅导:钢管混凝 匕结构知识 近20年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发 展。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝 土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。 钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高。 同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1.1承载力高、延性好,抗震性能优越 钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明, 钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。 塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明,试件压缩到原长的 2/3 ,纵向应变达30%以上时,试件仍有承载力。剥去钢管后,内部混凝土虽 已有很大的鼓凸褶皱,但仍保持完整,并未松散,且仍有约碎脱落。 5%的承载力,用锤敲击后才粉 抗震性能是指在动荷载或地震作用下,具有良好的延性和吸能性。在这 方面,钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下,弯矩曲率滞回曲线表明,结构的吸能性能特别好,无刚度退化,且无下降段,和不丧失局部稳定性的钢柱相同,但在一些建筑中,钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。因此,钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。

混凝土结构设计方法

*第二章混凝土结构设计方法 提要:在以后各章将讨论各种基本构件及不同结构的设计计算,这些构件和结构的型式虽然不同,但计算都采用相同的方法——概率极限状态设计法。因此,在讨论具体的构件和结构设计之前,先介绍概率极限状态设计法。 本章学习要点: 1、了解结构可靠度的概念; 2、了解极限状态设计法的基本原理; 3、掌握荷载和材料强度的取值方法; 4、掌握极限状态设计表达式的基本概念及应用。 §2-1 极限状态设计法的基本概念 一、结构的功能要求: 结构设计的主要目的是保证所建造的房屋安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求,并且经济合理。《建筑结构设计统一标准》规定,建筑结构必须满足以下四项基本功能要求: 1、结构在正常施工、正常使用条件下,能承受可能出现的荷载及变形。 2、正常使用时的良好工作性能。 3、在正常维护下具有足够的耐久性,如材料风化、老化、腐蚀不超过一定的限度。 4、在偶然事件发生时或发生后,仍然能保持必要的整体稳定性。 上述四项功能要求分别属于安全性、适用性和耐久性。这三者也统称为结构的可靠性。所以可以说“结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统一”。二、结构可靠性、可靠度的定义 可靠性:结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠度:指结构在规定时间内,规定条件下完成预定功能的概率,即结构可靠度是可靠性的概率度量。 ﹡“规定时间”及“规定条件”的含义。 ﹡设计使用年限:指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期,即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 注意:①设计使用年限并不等同于结构的寿命;

②这一时期的长短与一个国家在一定时期的国民经济发展水平有关; ③可靠性与经济性的统一是结构设计的基本原则。 三、结构的安全等级 四、结构的极限状态 1、极限状态的概念 整个结构或结构的一部分超过某一个特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为结构的极限状态。 有效状态与失效状态:二者的分界即是极限状态,显然“极限状态提供了判断结构失效与有效的界限标准”。 2、极限状态的分类 (1)承载能力极限状态:p40 被超越的判断; (2)正常使用极限状态:p41 被超越的判断。 五、结构上的作用、作用效应和结构的抗力 1、作用与作用效应 (1)定义:使结构产生内力和变形的所有原因。 ﹡直接作用与间接作用 ﹡作用与荷载的区别与联系 (2)作用的分类: (3)作用效应: 2、结构的抗力 结构的抗力是指整个结构或构件承受内力和变形的能力。 ﹡混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋数量和方式确定后,构件便具有一定的抗力。抗力可以按一定的计算模式确定。 ﹡影响抗力的因素:材料性能、几何参数、计算模式。

预应力混凝土结构设计

预应力混凝土结构设计 《现代预应力混凝土》 复习思考题 第一章 钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能 1. 什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?徐变对混凝土 结构造成哪些影响? 2. 什么是混凝土的收缩?引起混凝土收缩的主要原因是什么?收缩对混凝土 结构产生的影响有哪些? 3. 混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里? 第十二章 预应力混凝土结构的概念及其材料 1. 什么是预应力混凝土结构?简述预应力混凝土结构的基本原理? 2. 简述与钢筋混凝土构件相比,预应力混凝土结构的优、缺点? 3. 什么是预应力度?请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值? 4. 我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类? 5. 预加应力的主要方法有几种? 6. 简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要

施工工序,并指出其在施 加预应力方法上的不同之处。 7. 预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求?为什么提出这些要求? 8. 公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求?其常用的 预应力钢筋有哪些? 9. 锚具和夹具各指什么?预应力混凝土构件对锚具有何要求?按照传力锚固 的原理,锚具如何分类? 10. 公路桥梁中常用的制孔器有哪些? 11. 如何理解预应力混凝土结构的三种概念?它们在结构受力分析和设计中有何作用? 第十三章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1. 预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段? 2. 何为预应力筋的张拉控制应力?何为预应力筋的永存预应力? 3. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为消压弯矩?何为消压状态?该状态下构 件截面上的应力特征是什么? 4. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为开裂弯矩?其

预应力混凝土试题与答案

递预(一)填空题 1.先张法构件的预应力总损失至少应取 ,后强法构件的预应力总损失至少应取 。 2.预应力混凝土中,混凝土的强度等级一般不宜低于 ,当采用高强钢丝、钢绞线时,强度等级一般不宜低于 。 3.已知各项预应力损失:锚肯损失11σ;管道摩擦损失12σ;温差损失13σ;钢筋松驰损失14σ;混凝土收缩和徐变损失15σ;螺旋式钢筋对混凝土的挤压损失16σ。先张法混凝土预压前(第一批)损失为 ;混凝土预压后(第二批)损失为 ;预应力总损失为 。后张法混凝土预压前(第一批)损失为 ;混凝土预压后(第二批)损失为 ;预应力总损失为 。 4.施回预应力时混凝土立方体强度应经计算确定,但不低于设计强度的 。 5.影响混凝土局压强度的主要因素是 ; ; 。 6.先张法预应力混凝土轴心受拉构件,当加荷至混凝土即将出现裂缝时,预应力钢筋的应力是 。 7.预应力混凝土轴心受拉构件(对一般要求不出现裂缝的构件)进行抗裂验算时,对荷载效应的超标准组合下应符合 ,在荷载效应的准永久组合下,宜符合 。 8.预应力混凝土轴心受拉构件(对于严格要求不出现裂缝的构件)进行抗裂验算时,对荷载效应的标准组合下应符合 。 9.为了保证在张拉(或放松)预应力钢筋时,混凝土不被压碎,混凝土的预压应力cc σ应符合 。其中先张法的cc σ应为 ,后张法的cc σ应为 。 10.轴心受拉构件施工阶段的验算包括 、 两个方面的验算。 11.在进行预应力混凝土受弯构件斜截面抗裂给算时,对严格要求不出现裂缝的构件奕符合 、 。对一般要求不出现裂缝的构件应符合 、 。 12.施加预应力的方法有 、 。 13.全预应力是指 。部分预应力是指 。 14.有粘结预应力是指 。无粘结预应力是指 。 15.张拉控制应力是指 。 16.先张法轴心受拉构件完成第一批损失时,混凝土的预压应力为 ,完成第二批损失时,混凝土的预压应力为 。 17.后张法轴心受拉构件完成第一批损失时,混凝土的预压应力为 ,完成第二批损失时,混凝土的预压应力为 。 18.先张法轴心受拉构件在使用阶段,当加荷到预压应力被抵消时,构件承担外荷载产生的轴向拉力为 ;继续加荷至混凝土即将开裂,相应的轴向拉力为 ;当加荷至构件破坏时,相应的轴向拉力为 。

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(f ck=0.67 f cu,k) 轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样; 一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低) 受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力) 体积变形(温度和干湿变化引起的):收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、(1)徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大; 3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小; 7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈服强度力学性能是主要的强度指标。 (软钢)

钢管混凝土结构

钢管混凝土结构 1、 前言 钢管混凝土即在薄壁钢管内填充普通混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构,它是将钢管结构和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。钢管混凝土作为一种结构构件形式最早在十九世纪八十年代被设计应用做桥墩,然后随着科学技术的提高使它的应用范围得到了很大的扩展。从八十年代末开始,钢管混凝土在我国的土建工程中的应用发展很快。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广泛。 2、 钢管混凝土结构的特点 , 混凝土的抗压强度高,但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。 钢管混凝土柱在荷载作用下的应力状态和应力路径是十分复杂的,仅以常用的一种加载方式为例,对其受力、变形特点进行简单剖析。据有关大量实验表明,如图l 的一根钢管混凝土短试件在轴向力N 作用下钢管和核心混凝土随着纵向压力的增加两者均产生较大的纵向应力和纵向应变,同时将产生横向变形。横向应变与纵向应变的关系为S S IS 3εμε=,C C C 31εμε=(式中的13,εε分别为纵向、环向应变,μ为材料的泊松比,下标s ,c 分别代表钢管和核心混凝土)。在轴向力N 作用下钢管和核心砼的变形是协调的,即C S 33εε=。钢材的泊松S μ在弹性阶段为一常数(O.283),进入塑性阶段(应力达屈服点y f 时)增大至0.5而保持不变。而混凝土的横向变形系数C μ则为变数,可以从低应力时的0.17增加到0.5至1.0甚至大于1.0。由上式可见,钢管混凝土在轴心压力N 作用下,开始时C S μμ>,

混凝土结构设计试题和答案

混凝土结构设计试题 课程代码:02440 第一部分选择题(共40分) 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)在每小题列出的四个选项中只有一选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.当某剪力墙连梁刚度较小,墙肢刚度较大时(相当于α<10的情况),说明该剪力墙为() A.整体墙 B.小开口剪力墙 C.联肢墙 D.壁式框架 2.在确定高层建筑防震缝最小宽度时,下列说法不正确的是() A.设防烈度越高,最小缝宽取值越大 B.结构抗侧移刚度越小,最小缝宽取值越大 C.相邻结构单元中较低单元屋面高度越高,最小缝宽取值越大 D.相邻结构单元中较高单元屋面高度越高,最小缝宽取值越大 =120t,K=6 3.有4个单质点弹性体系,其质量与刚度分别为 × kN/m; =180t,=9kN/m.=240t,=12 =300t, K=15×kN/m若它们的自振周期分别为、 kN/m; 、、,则自振周期之间的关系是() A. <<< B. >>> C. == D. === 4.震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度,则对该地区产生的震害是() A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大 B.震级大的远震对高柔结构产生的震害大 C.震级小的近震对高柔结构产生的震害大 D.震级大的远震对高柔结构产生的震害小 5.已知某剪力墙墙肢为大偏压构件,在其他条件不变的情况下,随 着轴向压力N的降低(注N<0.2)() A.正截面受弯承载力降低,斜截面受剪承载力提高 B.正截面受弯承载力降低,斜截面受剪承载力降低 C.正截面受弯承载力提高,斜截面受剪承载力提高 D.正截面受弯承载力提高,斜截面受剪承载力降低 6.为满足地震区高层住宅在底部形成大空间作为公共建筑的需要()

钢管混凝土拱桥的施工方法和结构设计..

钢管混凝土拱桥的施工方法 钢管砼结构,由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除,管内混凝土可增强管壁的稳定性,钢管对混凝土的套箍作用,使砼处于三向受力状态,既提高了混凝土的承载力,又增大了其极限压缩应变,所以自钢管砼结构问世以来,是桥梁建筑业发展的一项新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点,因而得到突飞猛进的发展。在桥梁方面,已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式,并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快,已经应用的有无支架吊装法,支架吊装法,转体施工法等。 1 拱肋钢管的加工制作 拱肋加工前,应依理论设计拱轴座标和预留拱度值,经计算分析后放样,钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时,通常焊成1.2-2.0m的基本直线管节;当采用螺旋焊接管时,一般焊成12.0~20m弧形管节。对于桁式拱肋的钢管骨架,再放样试拼,焊成10m左右的桁式拱肋单元,经厂内试拼合格后即可出厂。具体工艺流程为:选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1:1大样拼装检验 防腐处理出厂。 当拱肋截面为组合型时,应在胎模支架上组焊骨架一次成型,经尺寸检验和校正合格后,先焊上、下两面,再焊两侧面(由两端向中间施焊)。

焊接采用坡口对焊,纵焊缝设在腔内,上、下管环缝相互错开。在平台上按1:1放样时,应将焊缝的收缩变形考虑在内。为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型,可在各节端部预留1cm左右的富余量,待拼装时根据实际情况将富余部分切除。钢管焊接施工以“GBJD05—83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准。焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查(抽样率大于5%)。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。 2 钢管混凝土拱桥的架设 2.1无支架吊装法 2.1.1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法 具体做法与其他拱肋的架设相似,只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度,它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装,并随时用扣索和缆风绳锚固,稳定在桥位上,最后合拢。如净跨度150m 四川宜宾马鸣溪金沙江大桥,为钢筋混凝土箱拱,分五段吊装,吊重700KN。广西邕宁邕江大桥,主跨312m的钢管混凝土劲性骨架箱肋拱,每根拱肋的钢管骨架分9段吊装,吊重590KN。四川万县长江大桥,跨径420m的钢管混凝土劲性骨架上承式拱桥,分36段吊装,吊重612.5KN。 缆索吊机斜拉扣挂悬拼法施工是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。施工理论成熟,施工体系结构简单,施工调整与控制较方便。但这种方法起吊端要有一定的施工场地,缆索跨度较桥跨要大,用缆索较多,主塔架与扣索塔架相互分开,存在受压杆稳定要求塔高不能过高,并且要设置各种缆风索而占地面积较大。

混凝土结构设计总说明书

混凝土结构设计总说明 1.总则 1.1本工程按国家现行有效的设计规范、规程及标准进行设计,施工单位除应遵守本说明及各设计图纸详图外,尚应执行现行国家施工规范、规程和工程所在地区主管部门颁布的有关规程及规定,并应在设计图纸通过施工图审查,取得施工许可证后方可施工,不得违规违章施工,确保各阶段施工安全。 1.2本工程位于广东省佛山市高明区,本工程所建的为多层住宅和多层商业,本工程使用的测量高程为黄海高程;±0.000为室内地面标高,相当高程标高1 2.50米。 1.3尺寸单位除注明外,以毫米(mm)为单位,平面角以度(o)分(’)秒(”)表示,标高以米(m)为单位。 2.建筑结构安全等级及设计使用年限 2.1本工程为异形柱结构。 2.2本工程建筑结构的安全等级为二级,结构设计基准期为50年,结构设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别为标准设防类,地基基础设计等级为乙级。 3.设计依据 3.1采用国家现行有效的设计规范、规程、统一标准、标准图集、工程建设标准强制性条文及"住房与城乡建设部有关公告"作为不能违反的法规,同时考虑工程所在地区实际情况采用地区性规范。 3.2本工程结构设计遵循的主要标准、规范、规程: (1)国标部分 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 建筑结构荷载规范 GB50009-2012 混凝土结构设计规范 GB50010-2010(2015年版) 砌体结构设计规范 GB50003-2011 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016年版) 混凝土结构耐久性设计规范 GB/T50476-2008 建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 建筑设计防火规范 GB50016-2014 (2)广东省标准部分 建筑地基基础设计规范 DBJ15-31-2003 建筑地基处理技术规范 DBJ15-38-2015 非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规程 DBJ/T15-18-97 静压预制混凝土桩基础技术规程 DBJ/T15-94-2013 3.3本工程结构设计采用的计算程序及辅助计算软件名称/软件版本号/编制单位分别为GSSAP;17.0;广东省设计建筑研究院。结构整体计算嵌固部位为地下室顶板层。 3.4本工程岩土工程勘察报告由佛山市顺德区勘察有限公司提供。基础施工时若发现地质实际情况与岩土工程勘察报告与设计要求不符时,须通知设计人员及岩土工程勘察单位技

关于钢管混凝土结构在高层建筑结构设计中应用研究

关于钢管混凝土结构在高层建筑结构设计中的应用研究摘要:钢管混凝土(即钢管混凝土)具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点,因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。本文就钢管混凝土结构在高层建筑结构设计的应用进行探讨。 关键词:钢管混凝土结构高层建筑结构设计 abstract: concrete filled steel tube (i.e., concrete filled steel tube ) which has high bearing capacity, good anti-seismic performance, steel saving and simple construction and other advantages, so in the high-rise and super high-rise building has been widely applied. in this paper, the concrete filled steel tube structure in tall building structural design application. key words: steel tube concrete structure in high-rise building structure design [中图分类号] tu753.8 [文献标识码]a[文章编号] 钢管混凝土结构以其承载力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工简便以及造价经济合理等一系列优点而广泛应用于高层和超高层建筑中。相对于其它结构材料而言,钢管混凝土结构的研究还很不充分,尤其是结构体系的研究更少,还存在着一些需要进一步研究和解决的问题。本文就钢管混凝土结构在高层建筑结构设计的应用进行探讨。

混凝土结构设计习题集和答案(精心整理)

混凝土结构设计习题 一、填空题(共48题) 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 6.对于跨度相差小于10%的现浇钢筋混凝土连续梁、板,可按等跨连续梁进行内力计算。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时,板的折算恒载 p g g 21'+=, 折算活载p p 2 1'= 10、对结构的极限承载能力进行分析时,满足 机动条件 和 平衡条件 的解称为上限解,上限解求得的荷载值大于真实解;满足 极限条件 和 平衡条件 的解称为下限解,下限解求得的荷载值小于真实解。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中,单向板的长跨方向应放置分布钢筋,分布钢筋的主要作用是:承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上,使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比,其主要的不同点是:只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域(或长度)。 16、塑性铰的转动限度,主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率,即相对受压区高度ξ值较低时,其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ,这时内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时,内力重分布取决于 混凝土的压应变 ,其内力重分布是 不充分的 。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度,连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40 18、柱作为主梁的不动铰支座应满足 梁柱线刚度比5/≥c b i i 条件,当不满足这些条件时,计算简图应 按框架梁计算。 23、双向板按弹性理论计算,跨中弯矩计算公式x y v y y x v x m m m m m m νν+=+=) ()(,,式中的ν称为 泊桑比(泊松比) ,可取为 0.2 。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时,对于周边与梁整浇的板,其 跨中截面 及 支座截面 的计算弯矩可以乘0.8的折减系数。 25、在单向板肋梁楼盖中,板的跨度一般以 1.7~2.7 m 为宜,次梁的跨度以 4~6 m 为宜,主梁的跨度以 5~8 m 为宜。 29、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于 建筑功能 要求,在结构上应力求简单、整齐、经济、适用。柱网尽量布置成 长方形 或 正方形 。主梁有沿 横向 和 纵向 两种布置方案。 31、单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在 次梁 、 主梁 、柱或墙上。计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁,将其支座均视为 铰支座 。由此引起的误差,可在计算时所取的 跨度 、 荷载 及 弯矩值 中加以调整。 32、当连续梁、板各跨跨度不等,如相邻计算跨度相差 不超过10% ,可作为等跨计算。这时,当计算各跨跨中截面弯矩时,应按 各自的跨度 计算;当计算支座截面弯矩时,则应按相邻两跨计算跨度的平均值 计算。 33、对于超过五跨的多跨连作用续梁、板,可按 五跨 来计算其内力。当梁板跨度少于五跨时,仍按 实际跨数 计算。 34、作用在楼盖上的荷载有 永久荷载 和 可变荷载 。永久荷载是结构在使用期间内基本不变的荷载;可变荷载是结构在使用或施工期间内时有时无的可变作用的荷载。 35、当楼面梁的负荷面积很大时,活荷载全部满载的概率比较小,适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼面梁时,应按《荷载规范》对楼面活荷载值 乘以折减系数 后取用。 39、内力包络图中,某截面的内力值就是该截面在任意活荷载布置下可能出现的 最大内力值 。根据弯矩包络图,可以检验受力纵筋抵抗弯矩的能力并确定纵筋的 截断 或弯起的位置和 数量 。

钢管混凝土结构技术规范

.. . word. GB50936-2014钢管混凝土结构技术规 应知条文 必会条文 4.1.8 钢管混凝土柱的钢管在浇筑混凝土前,其轴心应力不宜大于钢管抗压强度设计值的60%,并应满足稳定性要求。 4.1.11 直径大于2m 的圆形钢管混凝土构件及边长大于1.5m 的矩形钢管混凝土构件,应采取有效措施减小钢管混凝土收缩对构件受力性能的影响。 5.4.1 对轴压构件和偏心率不大于0.3的偏心钢管混凝土实心受压构件,当由永久荷载引起的轴心压力占全部轴心压力的50%及以上时,由于混凝土变的影响,钢管混凝土柱的轴心受压稳定承载力设计值 Nu 应乘以折减系数0.9。 7.2.1 等直径钢管对接时宜设置环形隔板和衬钢管段,衬钢管段也可兼作为抗剪连接件,并应符合下列规定: 1 上下钢管之间应采用全熔透坡口焊缝,坡口可取35°,直焊缝钢管对接处应错开钢管焊缝; 2 衬钢管仅作为衬管使用时(图7.2.1a ),衬管管壁厚度宜为4mm ~6mm ,衬管高度宜为50mm ,其外径宜比钢管径小2mm ; 图7.2.1 等直径钢管对接构造 1-环形隔板;2-衬钢管 3 衬钢管兼作为抗剪连接件时(图7.2.1b ),衬管管壁厚度不宜小于16mm ,衬管高度宜为100mm ,其外径宜比钢管径小2mm 。 7.2.2 不同直径钢管对接时,宜采用一段变径钢管连接。变径钢管的上下两端均宜设置环形隔板,变径钢管的壁厚不应小于所连接的钢管壁厚,变径段的斜度不宜大于1:6,变径3.1.4 抗震设计时,钢管混凝土结构的钢材应符合下列规定: 1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85; 2 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。 9.4.1 钢管混凝土结构中,混凝土禁使用含氯化物类的外加剂。

预应力混凝土结构基本构件习题答案

第10章预应力混凝土构件 10.1选择题 5. 其他条件相同时,预 应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性 A. 相同; B. 大些; C. 小些; D. 大很多; 6.全预应力混凝土构件在使用条件下,构件截面混凝土( A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 预应力混凝土先张法构件中, 混凝土预压前第一批预应力损失 1应为( A. 11 12 ; B. 11 12 13 ; C. 11 12 13 14 ; D. 11 12 13 14 15 ; 下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 11 ( C )° A. 两次升温法; B. 采用超张拉; C. 增加台座长度; D. 采用两端张拉; )° B C 3. 2. ( C 1 .《混凝土结构设计规范》规定, ( 预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于 4. 对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的是: A. B. C. D. 应力松弛与时间有关系; 应力松弛与钢筋品种有关系; 应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小; 进 行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失; A. 不出现拉应力; B. 允许出现拉应力; C. 不出现压应力; D. 允许出现压应力; 7.《混凝土结构设计规范》规定, 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时, D 混凝土强度等级不应低于(

10 ?先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 9 11 ?后张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 80N/mm ) 12. 预应力轴心受拉构件, 加载至混凝 土预应力被抵消时, ( A )。 A . PC A ; B . PC A 0 ; C . PC A n ; D . PC A n ; 10.2判断题 1 ?在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。 ( v ) 2.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。 ( V ) A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; &《规范》规定, 应小于( B 预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值 )° A . 0.3f Ptk ; B . 0.4 f ptk ; C . 0.5 f ptk ; D . 0.6 f ptk ; 9.预应力混凝土后张法构件中, 混凝土预压前第一批预应力损失 l 应为( A. 11 l2 ; B. 11 l2 l3 ; C. 11 l2 l3 l4 ; D. 11 l2 l3 l4 l5 ; ,且不 2 100N /mm )。 此时外荷载产生的轴向力为

(完整版)预应力混凝土构件问题汇总

预应力混凝土构件 1.钢筋混凝土结构在使用中存在哪两个问题?预应力混凝土的概念如何? 答:钢筋混凝土结构在使用中存在两个问题:一是带裂缝工作,裂缝的存在降低了构件的刚度,而裂缝的开展又使处于高湿度或侵蚀性环境中的构件耐久性有所降低;二是很难合理利用高强度材料。为满足变形和裂缝控制的要求,需要增大构件的截面尺寸和用钢量,这将导致自重过大,使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。 预应力混凝土是采用预先加压的方法间接提高混凝土的抗拉强度,克服了混凝土容易开裂的缺点,可延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并取得节约钢筋,减轻自重的效果。 2.按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为哪两种? 答:按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为:先张法、后张法两种。 3.先张法施工的具体过程包括哪几个主要环节?先张法构件中的预应力是如何传递的?什么是先张法?先张法施工有何特点和适用? 答:先张法施工的具体过程是:(1)张拉:先在台座上按设计规定的拉力用张拉机械或电热张拉钢筋,(2)固定:用夹具将其临时固定在台座上或模板上,(3)浇注:然后浇筑混凝土,(4)放松:待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的75%)后,把张拉的钢筋放松,钢筋回缩时产生的回缩力,通过钢筋与混凝土之间的粘结作用传递给混凝土,使混凝土获得了预压应力。 先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。 这种先张拉钢筋、后浇灌混凝土的方法称为先张法。 先张法施工的特点和适用:先张法施工工艺简单,可以大批量生产预应力混凝土构件,同时,先张法不用工作锚具,可重复利用模板,迅速施加预应力,节省大量价格昂贵的锚具及金属附件,是一种非常经济的施加预应力方法,适合工厂化成批生产中、小型预应力构件。但是,先张法生产所用的台座及张拉设备一次性投资费用较大,而且台座一般只能固定在一处,不够灵活。 4.后张法施工的主要工序包括哪几个环节?后张法构件中的预应力是如何传递的?什么是后张法?后张法施工有何特点和适用? 答:后张法施工的主要工序是:(1)浇注:先浇筑混凝土,在构件中配置预应力钢筋的部位上预留孔道,(2)穿筋:等混凝土达到一定强度(不低于设计强度的75%)后,将钢筋穿过预留孔道,(3)张拉锚固:以构件本身作为支承张拉钢筋,同时混凝土被压缩并获得预压应力。当预应力钢筋达到设计拉力后,用锚具将其锚固在构件两端,保持钢筋和混凝土内的应力。(4)灌浆:最后,用高压泵在预留孔内压注水泥浆,保护预应力钢筋不被锈蚀,并与混凝土结为整体;也可不灌浆,完全通过锚具传递预压力,形成无粘结的预应力构件。 后张法构件是依靠锚具来传递和保持预加应力的。对混凝土构件施加预压力的途径不同,是先张法和后张法的本质差别所在。 后张法是先浇筑混凝土,待混凝土结硬并达到一定的强度后,再在构件上张拉钢筋的方法。 后张法施工的特点和适用:后张法不需要台座,所以构件可在工厂预制,也可现场施工,应用比较灵活。但是,后张法构件只能单一逐个地施加预应力,工序较多,操作也较麻烦,而且,后张法的锚具耗钢量大,锚具加工要求的精度较高,成本较贵。因此,后张法适用于运输不便的大、中型构件。 5.电热张拉法施加预应力的原理是什么?电热张拉法有何特点?电热张拉法有何应用?

混凝土结构设计复习资料

复习资料(部分) 是非题(正确用V 表示,错误用X 表示) 1. 在单向板肋梁楼盖中,所有支座均应进行调整修正。 (X ) 2. 塑性铰是单向铰,只能转动一定的角度,且塑性铰是一个局部的区域。(V ) 3. 构件截面上的塑性应力重分布现象,不仅在钢筋砼超静定结构中存在,在静定结构中也 存在。(V ) 4. 由于支座处的钢筋重叠交错,故梁的有效高度应降低,当梁受力钢筋为一排时 mm h h )6050(0--=。 (X ) 5. 对于等截面等跨度的连续梁,当跨数大于等于五跨时,可按五跨计算。(X ) 6. 规范规定:对于一般的多跨连续板其中间跨跨中截面及支座截面的计算弯矩值可折减 20%。 (X ) 7. 装配式构件考虑运输,吊装的振动作用,构件的自重应乘以动力系数1.5。(V ) 8. 预制板两边不能铺进非承重墙内,以免压碎。 (X ) 9. 对于现浇板式楼梯,梯段板跨中及支座截面弯矩2010 1ql M =。 (V ) 10. 排架柱的全高等于屋架下弦标高加上基础顶面标高。 (X ) 11. 排架结构的柱顶剪力与水平集中力F 的作用位置无关。 (X ) 12. 我们通常把柱顶作用的水平集中力1/δ称为柱的抗剪刚度。 (V ) 13. 吊车荷载max D ,min D 不可能同时发生,故组合时应只能择一。 (X ) 14. 框架计算跨度应取顶层柱的形心线间的距离。 (V ) 15. 侧移值的大小是设计多,高层房屋的重要控制因素之一。 (V ) 16. 筒体结构在荷载作用下为底端固定,顶端自由,呈竖向放置的薄壁悬臂梁。(X ) 17. 钢筋代换的原则是:结构构件的功能要求不能降低,必须符合原设计的要求。(V ) 18. 排架在荷载作用下其水平位移不会受到其它排架或抗侧向力结构的约束,这种结构静力 计算方案在混合结构房屋设计中称为“弹性方案”。 (V ) 19. 对于层数不多的框架,框架的总体弯曲变形很小,可以忽略不计。(V ) 选择题 1. 某一连续四跨次梁,当欲求第二跨跨中最大正弯矩时,活载应布置于_________。 ( A ) A. 二,四跨 B. 一,二,四跨 C. 一,三跨 D. 二,三,四跨 2. 某一连续四跨次梁,当欲求第二内支座最大负弯矩时,活载应布置于________。 ( B ) A. 二,四跨 B. 二,三跨 C. 一,三跨 D. 二,三,四跨 3. 有一连续五跨梁,欲求第二跨跨中最大正弯矩,试问活载应布置于第 跨。( A ) A. 二,四跨 B. 二,三跨 C. 一,三跨 D. 二,三,四跨 4. 设计时,板的合理跨度一般在 米之间。 ( D ) A.1-2 B.1.2-2.2 C.1.5-2.5 D.1.7-2.7 5. 设计时,次梁的合理跨度一般在 米之间。 ( C ) A.2-5 B.3-6 C.4-7 D.5-8 6. 设计时,主梁的合理跨度一般在 米之间。 ( D ) A.2-5 B.3-6 C.4-7 D.5-8 7. 对于次梁调整后的折算恒载' g =________。 ( A ) A.g+q/4 B.g+q/2 C.g+3q/4 D.g+q

钢管混凝土柱

摘要:介绍了钢管混凝土结构的特点、研究现状及其工程应用,探讨了钢管混凝土结构研究方向。 关键词:钢管混凝土 近20年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。一般的,我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土;混凝土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土;混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面: 1.1 承载力高、延性好,抗震性能优越 钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。

第10章预应力混凝土结构基本构件习题答案

第10章 预应力混凝土构件 10.1选择题 1.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于( B )。 A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 2.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( C )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 3.下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ( C )。 A. 两次升温法; B. 采用超张拉; C. 增加台座长度; D. 采用两端张拉; 4.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的是:( C )。 A. 应力松弛与时间有关系; B. 应力松弛与钢筋品种有关系; C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小; D. 进行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失; 5.其他条件相同时,预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性( C )。 A. 相同; B. 大些; C. 小些; D. 大很多; 6.全预应力混凝土构件在使用条件下,构件截面混凝土( A )。 A. 不出现拉应力; B. 允许出现拉应力; C. 不出现压应力; D. 允许出现压应力; 7.《混凝土结构设计规范》规定,当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时,混凝土强度等级不应低于( D )。

A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 8.《规范》规定,预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值,且不应小于( B )。 A .ptk f 3.0; B .ptk f 4.0; C .ptk f 5.0; D .ptk f 6.0; 9.预应力混凝土后张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( A )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 10.先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( B )。 A .2 /80mm N ; B .2/100mm N ; C .2/90mm N ; D .2/110mm N ; 11.后张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( A )。 A .2/80mm N ; B .2/100mm N ; C .2/90mm N ; D .2/110mm N ; 12.预应力轴心受拉构件,加载至混凝土预应力被抵消时,此时外荷载产生的轴向力为( A )。

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