2007年试题3.1 上午试题和详解题1～8：某五层现浇钢筋混凝土框架结构多层办公楼，安全等级为二级，框架抗震等级为二级，其局部平面布置图与计算简图如图3-1所示。

框架柱截面尺寸均为b×h=450mm×600mm；框架梁截面尺寸均为b×h=300mm×550mm，其自重为4.5kN/m；次梁截面尺寸均为b×h=200mm×450mm，其自重为3.5kN/m；混凝土强度等级均为C30，梁、柱纵向钢筋采用HRB335级钢筋，梁、柱箍筋采用HPB235级钢筋。

2～5层楼面永久荷载标准值为5.5kN/m2，可变荷载标准值为2.5kN/m2；屋面永久荷载标准值为6.5kN/m2，可变荷载标准值为0.5kN/m2；除屋面梁外，其他各层框架梁上均作用有均布永久线荷载，其标准值为6.0kN/m。

在计算以下各题时均不考虑梁、柱的尺寸效应影响，楼(屋)面永久荷载标准值已包括板自重、粉刷及吊顶等。

1．试问：在计算简图18.000m标高处，次梁L1作用在主梁KL1上的集中荷载设计值F (kN)，应与下列何项数值最为接近?提示：①当板长边/板短边＞2时，按单向板推导荷载。

②次梁L1在中间支座处的剪力系数为0.625。

(A)211 (B)224 (C)256 (D)268[答案] (D)[解答] 按单向板导荷载，次梁L1上的均布荷载标准值：p k=6.5×3.0kN/m+3.5kN/m=23kN/mq k=0.5×3.0kN/m=1.5kN/m根据《建筑结构荷载规范》第3.2.3条和第3.2.5条，由可变荷载效应控制的组合：q'=(1.2×23+1.4×1.5)kN/m=29.7kN/m由永久荷载效应控制的组合：q"=(1.35×23+1.4×0.7×1.5)kN/m=32.52kN/m比较q'和q"，取大值：q=32.52kN/mF=2×0.625ql=2×0.625×32.52×6.6kN=268.29kN2．当简化为平面框架进行内力分析时，仅考虑10.800m标高处(见图3-1b)楼层的楼面荷载(包括作用在梁上的线荷载)传到框架柱KZ1上的竖向永久荷载标准值G K(kN)，应与下列何项数值最为接近?(A)280 (B)337 (C)380 (D)420[答案] (C)[解答] 由梁自重传来的荷载标准值：G K1=(6.0+6.6)×5.0kN+6.6×3.5kN=86.1kN由梁上线荷载传来的荷载标准值：G k2=(6.0+6.6)×6.0kN=75.6kN由楼面永久荷载传来的荷载标准值：G k3=6.0×6.6×5.5kN=217.8kN作用在柱KZ1上的永久荷载标准值：G k=G k1+G k2+G k3=(86.1+75.6+217.8)kN =379.5kN3．在次梁L1支座处的主梁KL1上的附加箍筋为每侧3φ12@50(双肢箍)，附加吊筋为218，附加吊筋的弯起角度α=45°。

试问，主梁附加横向钢筋能承受的次梁集中荷载的最大设计值[F] (kN)，应与下列何项数值最为接近?(A)184 (B)283 (C)317 (D)501[答案] (D)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》式(10.2.13)，[F]=A sv f yv sinα=2×3×2×113.1×210.+2×2×254.5×300×sin45°kN=483.4KN4．次梁L1截面尺寸b×h=200mm×450mm，截面有效高度h o=415mm，箍筋采用φ8@200(双肢箍)。

试问，该梁的斜截面受剪承载力设计值[V] (kN)，应与下列何项数值最为接近?(A)116 (B)140 (C)177 (D)204[答案] (B)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》式(7.5.4-2)，[V]=0.7f t bh o+f yv A sv h o/s=0.7×1.43×200×415+210×2×50×415/200=127.1(kN)5．现浇框架梁KL2的截面尺寸b×h=300mm×550mm，考虑地震作用组合的梁端最大负弯矩设计值M=150kN·m，a s=a's=40mm，ξb=0.35。

试问，当按单筋梁计算时，该梁支座顶面纵向受拉钢筋截面面积A s(mm2)，应与下列何项数值最为接近?(A)1144 (B)1452 (C)1609 (D)1833[答案] (B)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第11.1.6条及第11.3.1条。

考虑地震作用组合的框架梁承载力计算时，应考虑承载力抗震调整系数γRE=0.75。

求支座顶面纵向受拉钢筋时，应按矩形截面梁计算。

又根据《混凝土结构设计规范》式(7.2.1-1)，M=αl f c b x(h o-x/2)/γRE150×106=1.0×14.3×300·x·(510-x/2)/0.75求解得：x=54.57mm＜2a's=2×40mm=80mm取x 2a's=2×40mm=80mm，为适筋梁。

A s=αl f c bx/f y=1.0×14.3×300×80/300mm2=1144mm26．框架柱KZ1轴压比为0.60，受力钢筋保护层厚度取30mm，纵向钢筋直径d≥20mm，箍筋配置形式如图3-2所示。

试问，该框架柱(除柱根外)加密区的箍筋最小配置，选用以下何项才最为合适?(A) φ8@100 (B) φ10@150(C) φ10@120 (D) φ10@100[答案] (D)[解答] 根据《建筑抗震设计规范》第6.3.8-2-2条，二级框架柱加密区的箍筋最小配置为φ10@150(除柱根外)。

又根据《建筑抗震设计规范》第6.3.12条，混凝土强度等级C30＜C35，应按C35计算：f c=16.7N/mm2柱箍筋加密区的体积配箍率：经比较，柱箍筋选用φ10@100：7．框架角柱KZ2在底层上、下端截面考虑地震作用组合且考虑底层因素的影响，经调整后的弯矩设计值分别为、；框架柱反弯点在柱的层高范围内柱的净高H n=4.5m。

试问，KZ2底层柱端截面组合的剪力设计值V(kN)，应与下列何：数值最为接近?(A)208 (B)211 (C)223 (D)232[答案] (A)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第11.4.4条或《建筑抗震设计规范》第6.2.5条，二级抗震等级：（新规范已经1.2改为1.3）又根据《混凝土结构设计规范》第11.4.7条或《建筑抗震设计规范》第6.2.6条，框架角柱端截面组合的剪力设计值：V=1.1V c=225.3kN8．框架顶层端节点如图3-3所示，计算时按刚接考虑，梁上部受拉钢筋为420。

试问，梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接长度l l mm)，取以下何项数值最为恰当?(A)1250 (B)1310(C)1440 (D)1640[答案] (C)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第9.3.1条，受拉钢筋的非抗震锚固长度：根据《混凝土结构设计规范》第11.1.7条，二级抗震等级受拉钢筋的抗震锚固长度：l aE=1.15l a=1.15×587.4mm=675.5mm根据《混凝土结构设计规范》图11.6.7e，纵向钢筋的搭接长度：l l=1.7l aE=1.7×675.5mm=1148.4mm题9：一类环境中，设计使用年限为100年的预应力混凝土梁，其最低混凝土强度等级和混凝土保护层厚度，取以下何项数值为妥?(A)C40，35mm (B)C40，25mm (C)C30，35mm (D)C30，25mm[答案] (A)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第3.4.3条，一类环境中，设计使用年限为100年的预应力混凝结构，最低混凝土强度等级为C40。

混凝土保护层厚度，应按《混凝土结构设计规范》第3.4.3条规定，按本规范表9.2.1的规定增加40%，即：25×(1+40%)mm=35mm题10：某次梁截面尺寸为6×h=300mm×600mm，混凝土强度等级为C30，梁箍筋采用HPB235级钢筋，属弯剪扭构件。

经计算可按构造要求配置箍筋。

试问，该梁箍筋的最小配置选用以下何项最为恰当?(A)φ8@300(双肢) (B)φ8@250(双肢)(C)φ8@200(双肢) (D)φ8@150(双肢)[答案] (D)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第10.2.12条，弯剪扭构件箍筋的最小配筋率为：ρsv≥0.28f t/f yv=0.28×1.43/210=0.19%经比较，该梁箍筋的配置选用φ8@150(双肢)最为接近最小配筋率，ρsv=A sv/(bs)=2×50.3/(300×150)=0.22%＞0.19%题11～12：某现浇钢筋混凝土楼板，板上有作用面为400mm×500mm的局部荷载，并开有550mm×550mm 的孔洞，平面位置示意如图3-4所示。

11．楼板混凝土强度等级为C25，板厚h=120mm，截面有效高度h o=100mm。

试问，在局部荷载作用下，该楼板的抗冲切承载力设计值[F l](kN)，应与下列何项数值最为接近?(A)177 (B)220(C)272 (D)300[答案] (A)[解答] 根据《混凝土结构设计规范》第7.7.2条，孔洞至局部荷载边缘的距离：s=550mm＜6h o=6×100mm=600mm临界截面周长μm应扣除局部荷载中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度，μm=2×(500+600)-300×550/800=2200-206=1994(mm)根据《混凝土结构设计规范》式(7.7.1-1)，，取βs=2.0。

（新规范6.5.1作出调整）[F l]=0.7βh f tημm h o=0.7×1.0×1.27×0.51×1994×100×10-3kN=90.4 kN12．该楼板配置φ10@110的双向受力钢筋，试问，图3-4中孔洞边每侧附加钢筋的最低配置，应选用下列何项才最为合适?(A)2φ12 (B)2φ14 (C)2φ16 (D)2φ18[答案] (A)[解答] 参见《混凝土结构构造手册》(第3版)第102页(有色设计院主编)，根据混凝土结构板上开洞的有关配筋构造要求，孔洞边每侧附加钢筋截面面积不小于孔洞宽度内被切断受力钢筋截面面积的一半，孔洞被切断的受力钢筋数为550/110=5根(5φ10)，孔洞边每侧附加钢筋截面面积为经比较，选用2φ12最为合适，A s=2×113mm2=226mm2＞196mm2（混凝土规范9.1.11-3）题13～14：某混凝土框架一剪力墙结构，安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度，建筑场地类别为Ⅱ类。