【正文】 件一般都可以根據(jù)具體工程，從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用標(biāo)準(zhǔn)、定型的構(gòu)件。 答：鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)的構(gòu)件主要包括有屋面板、天窗架、支撐、吊車梁 、墻板、連系梁、基礎(chǔ)梁、柱、基礎(chǔ)等。為了加速建設(shè)步伐，提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平，縮短工期，這些構(gòu)件除柱和基礎(chǔ)外，一般都可以根據(jù)具體工程，從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用標(biāo)準(zhǔn)、定型的構(gòu)件。 7．排架內(nèi)力分析的目的是什么？其主要內(nèi)容包括哪些？ 答：排架內(nèi)力分析的目的主要是為了求得在各種荷載作用下起控制作用的構(gòu)件截面的最不利內(nèi)力，以此作為設(shè)計(jì)柱子和基礎(chǔ)的依據(jù)。主要內(nèi)容為：計(jì)算單元的選取、荷載計(jì)算、柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合。必要時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算排架的水平位移值。 1．什么是框架結(jié)構(gòu)？框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如何？ 答：框架結(jié) 構(gòu)是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間以滿足車間、餐廳、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、營業(yè)室等要求。框架結(jié)構(gòu)的組成簡單，只有框架柱和框架梁兩種基本構(gòu)件組成，便于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、定性化，可以采用裝配式結(jié)構(gòu)也可以采用現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)廣泛在多高層建筑中應(yīng)用，它的特點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以形成較大的使用空間以滿足車間、餐廳、實(shí)驗(yàn)室、會(huì)議室、營業(yè)室等要求。框架結(jié)構(gòu)的組成簡單，只有框架柱和框架梁兩種基本構(gòu)件組成，便于構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、定性化，可以采用裝 配式結(jié)構(gòu)也可以采用現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)。 2．框架柱常用的柱網(wǎng)尺寸和空間高度的范圍如何？ 答：框架柱常用的柱網(wǎng)尺寸和空間高度的范圍： 民用框架結(jié)構(gòu)房屋常用的柱網(wǎng)尺寸一般在 6～ 9米之間，工業(yè)建筑的柱網(wǎng)尺寸一般在 6～ 12米之間。房屋使用中的空間高度要求 — 層高決定了柱的高度，民用框架結(jié)構(gòu)房屋的層高一般在 3～ 6米之間；工業(yè)建筑的層高一般在 4～ 6米之間。 3．框架結(jié)構(gòu)類型按施工方式的不同可劃分為哪三種類型？它們各有何特點(diǎn)和適用？ 答：框架結(jié)構(gòu)類型按施工方式的不同，一般將框架結(jié)構(gòu)分為現(xiàn)澆框架、預(yù)制裝配式框架和現(xiàn)澆預(yù)制框架三種類 型。 現(xiàn)澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)的整體性強(qiáng)、抗震性能好，因此在實(shí)際工程中采用比較廣泛。但現(xiàn)場澆筑混凝土的工作量較大。 預(yù)制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制，通過焊接拼裝連接成的框架結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)件均為預(yù)制，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、機(jī)械生產(chǎn)。因此，施工速度快、效率高。但整體性較差，抗震能力弱，不宜在地震區(qū)應(yīng)用。 現(xiàn)澆預(yù)制框架是指梁、柱、樓板均為預(yù)制，在預(yù)制構(gòu)件吊裝就位后，對(duì)連接節(jié)點(diǎn)區(qū)澆筑混凝土，從而將梁、柱、樓板在連成整體框架結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)澆預(yù)制框架既具有較好的整體性和抗震能力 ，又可采用預(yù)制構(gòu)件，減少現(xiàn)場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)點(diǎn)。但節(jié)點(diǎn)區(qū)現(xiàn)場澆筑混凝土施工復(fù)雜。 4．框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可近似地采用什么方法？作哪些假定？ 答：框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算可近似地采用分層法。 在進(jìn)行豎向荷載作用下的內(nèi)力分析時(shí)，可假定：（ 1）作用在某一層框架梁上的豎向荷載對(duì)其他樓層的框架梁的影響不計(jì)，而僅在本樓層的框架梁以及與本層框架梁相連的框架柱產(chǎn)生彎矩和剪力。（ 2）在豎向荷載作用下，不考慮框架的側(cè)移。 5．分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承，而實(shí)際上，除底層往的下端外，其他各層柱端在荷載作用下均產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)角，即為彈性約束支承。采用什么方法考慮支座轉(zhuǎn)動(dòng)的影響？ 答：采用調(diào)整框架柱的線剛度來考慮支座轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，其方法是：（ 1）除底層以外其他各層柱的線剛度均乘 的折減系數(shù)；（ 2）除底層以外其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)取為 1/3。 6．框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載 作用下的計(jì)算方法。 答： 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下，的計(jì)算方法： （ 1）分層：分層框架柱子的上下端均假定為固定端支承， （ 2）計(jì)算各個(gè)獨(dú)立剛架單元：用彎矩分配法或迭代法進(jìn)行計(jì)算各個(gè)獨(dú)立剛架單元。而分層計(jì)算所得的各層梁的內(nèi)力，即為原框架結(jié)構(gòu)中相應(yīng)層次的梁的內(nèi)力。 （ 3）疊加：在求得各獨(dú)立剛架中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力以后，則可將相鄰兩個(gè)獨(dú)立剛架中同層同柱號(hào)的柱內(nèi)力疊加，作為原框架結(jié)構(gòu)中柱的內(nèi)力。 疊加后為原框架的近似彎距圖，由于框架柱節(jié)點(diǎn)處的彎矩為柱上下兩層之和因此疊加后的彎距圖，在框架節(jié)點(diǎn)處常常不平衡。這是由于分層計(jì)算 單元與實(shí)際結(jié)構(gòu)不符所帶來的誤差。若欲提高精度，可對(duì)節(jié)點(diǎn)，特別是邊節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再作一次分配，予以修正。 7．反彎點(diǎn)法的計(jì)算假定有哪些？在什么情況下假定所引起的誤差能夠滿足工程設(shè)計(jì)的精度要求？ 答：反彎點(diǎn)法的計(jì)算假定： （ 1）求各個(gè)柱的剪力時(shí)，假定各柱上下端都不發(fā)生角位移，即認(rèn)為梁的線剛度與柱的線剛度之比為無限大； （ 2）在確定柱的反彎點(diǎn)位置時(shí)，假定除底層以外，各個(gè)柱的上、下端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)角均相同，即除底層外，各層框架柱的反彎點(diǎn)位于層高的中點(diǎn)；對(duì)于底層柱，則假定其反彎點(diǎn)位于距支座 2/3層高處。 （ 3）梁端彎矩可由 節(jié)點(diǎn)平衡條件求出，并按節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度進(jìn)行分配。 對(duì)于層數(shù)較少，樓面荷載較大的框架結(jié)構(gòu)，柱的剛度較小，梁的剛度較大，假定 1與實(shí)際情況較為符合。一般認(rèn)為，當(dāng)梁的線剛度與柱的線剛度之比超過 3時(shí)，由上述假定所引起的誤差能夠滿足工程設(shè)計(jì)的精度要求。 8．改進(jìn)反彎點(diǎn)法對(duì)什么計(jì)算進(jìn)行了改進(jìn)？改進(jìn)反彎點(diǎn)法為何又稱為 “D 值法 ” ？ 答：對(duì)反彎點(diǎn)法中柱的側(cè)向剛度和反彎點(diǎn)高度的計(jì)算方法作了改進(jìn)，稱為改進(jìn)反彎點(diǎn)法。改進(jìn)反彎點(diǎn)法中，柱的側(cè)向剛度以 D表示，故此法又稱為 “D 值法 ” 。 3．框架承重體系按結(jié)構(gòu)體系承受和傳遞豎向荷載的方 式不同可劃分為哪三種類型？各有什么特點(diǎn)？ 答：框架承重體系按結(jié)構(gòu)體系承受和傳遞豎向荷載的方式不同一般分為橫向框架承重方案，縱向框架承重方案和縱橫向框架混合承重方案三種類型。 （ 1）橫向框架承重體系 橫向框架承重體系的結(jié)構(gòu)布置見圖 132a。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載全部由橫向框架梁承擔(dān)，而縱向框架梁僅承受自重和梁上維護(hù)墻體的重量。這樣，橫向框架梁的截面尺寸要比縱向框架梁的大，因此梁的橫向框架的剛度也比較大，從而有利于提高房屋的橫向側(cè)移剛度。由于橫向跨度小于縱向，故而樓板的跨度較為經(jīng)濟(jì)合理。 （ 2）縱向框架承重體系 縱向框架承重體系的結(jié)構(gòu)布置見圖 132b。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載全部由縱向框架梁承擔(dān)，而橫向框架梁僅承受自重和梁上維護(hù)墻體的重量。其優(yōu)點(diǎn)在于開間布置比較靈活，但房屋的橫向剛度較差，樓板的跨度也較大，因此在實(shí)際工程中采用較少。 （ 3）混合承重體系 混合承重體系的結(jié)構(gòu)布置見圖 132c。這種承重體系是將樓蓋傳來的豎向荷載由縱橫向框架梁共同承擔(dān)，其優(yōu)點(diǎn)是可以有利于抵抗來自縱橫兩個(gè)方向的風(fēng)荷載和地震作用，框架結(jié)構(gòu)具有交好的整體工作性能。 4．房屋的變形縫依其作用的不同分為哪三種？它們 各有何作用？它們的寬度一般不應(yīng)小于多少？ 答：房屋的變形縫依其作用的不同分為伸縮縫、沉降縫和抗震縫三種。 伸縮縫主要用來解決由于房屋過長所帶來的溫度應(yīng)力問題，主要與房屋的長度有關(guān)，依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)溫度的敏感性能，伸縮縫寬度一般為 50 毫米以上。 沉降縫主要使結(jié)構(gòu)體系在不均勻的地質(zhì)條件或房屋的剛度、重量分布不均勻所帶來的不均勻沉降的問題。沉降縫的設(shè)置把結(jié)構(gòu)劃分為兩個(gè)或幾個(gè)均勻沉降的結(jié)構(gòu)單元，避免不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。沉降縫的寬度一般為50 毫米以上，從基礎(chǔ)開始一直沿房屋的高將結(jié)構(gòu)分開。 防震縫的設(shè)置原則 是將結(jié)構(gòu)體系劃分為兩個(gè)或幾個(gè)單元規(guī)則、勻稱，剛度、重量分布均勻的子結(jié)構(gòu)，以避免地震作用下出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。防震縫的寬度一般不應(yīng)小于 70 毫米。 6．框架結(jié)構(gòu)計(jì)算的精確法與近似的手算方法有哪些？ 答：一般《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教材中所介紹的用位移法或力法計(jì)算以及彎矩分配法、無剪力分配法、迭代法等屬于精確法?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的近似手算方法，包括豎向荷載作用下的分層法，水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法和改進(jìn)反彎點(diǎn)法（ D 值法）。 7．在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中考慮到現(xiàn)澆樓板可以作為框 架梁的有效翼緣的作用，計(jì)算框架梁截面慣性矩 I 時(shí)應(yīng)如何考慮其影響？ 答：在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算中考慮到現(xiàn)澆樓板可以作為框架梁的有效翼緣的作用，計(jì)算框架梁截面慣性矩 I時(shí)應(yīng)考慮其影響。在框架梁兩端節(jié)點(diǎn)附近，梁承受負(fù)彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對(duì)梁的截面彎曲剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁承受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成 T 形截面梁，樓板對(duì)梁的截面彎曲剛度影響較大。為方便設(shè)計(jì)，假定梁的截面慣矩 I 沿軸線不變，對(duì)現(xiàn)澆樓蓋，中框架取 I=2I0，邊框架取 I= I0；對(duì)裝配整體式樓蓋，中框架取 I= I0，邊框架取 I=；這里 I0為矩形截面梁的截面慣性矩。對(duì)裝配式樓蓋，則按梁的實(shí)際截面計(jì)算 I。 12．反彎點(diǎn)法的內(nèi)力計(jì)算方法。 答：反彎點(diǎn)法的內(nèi)力計(jì)算 （ 1） jV —— 水平力 ∑Fi在第 j 層所產(chǎn)生的層間剪力； 設(shè)框架結(jié)構(gòu)共有 n 層，每層內(nèi)有 m 個(gè)柱子，將框架沿第 j 層各柱的反彎點(diǎn)處切開代以剪力和軸力，根據(jù)水平作用力的平衡條件有 ???????????mkjkjmjkjjnjiijVVVVVFV11 ?? 式中 ∑ iF —— 第 j 層以上所有水平作用的總和； jV —— 水平力 ∑Fi在第 j 層所產(chǎn)生的層間剪力； jkV —— 第 j 層第 k 柱所承受的剪力； m—— 第 j 層內(nèi)的柱子數(shù)； n—— 樓層數(shù)。 （ 2） j 樓層中任一柱 k 在層間剪力中分配到的剪力 ??? mk jkjkjk iiV1jV （ 133） （ 3） 由假定 2便可求得各柱得桿端彎矩，對(duì)于底層柱，有 323111111hVMhVMkbkcktkc???? （ 134） 對(duì)于上部各層柱，有 2jjkbcjktcjk hVMM ?? 上式中的下標(biāo) cjk 表示第 j 層第 k 號(hào)柱，上標(biāo) t 、 b 分別 表示柱的頂端和底端。 （ 4）在求得柱端彎矩以后，由圖 138 所表示的節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件并根據(jù)假定 3，即可求得梁端彎矩： ? ?? ?lcucrblbrbrblcucrblblblbMMii iMMMii iM?????? （ 135） 式中 lbM 、 rbM —— 節(jié)點(diǎn)處左、右的梁端彎矩； ucM 、 lcM —— 節(jié)點(diǎn)處柱上下端彎矩 ； lbi 、 rbi — 一節(jié)點(diǎn)左、右的梁的線剛度。 （ 5）以各個(gè)梁為脫離體，將梁的左右端彎矩之和除以該梁的跨長，便得梁內(nèi)剪力。自上而下逐層疊加節(jié)點(diǎn)左右的梁端剪力，即可得到柱內(nèi)軸向力。 13．反彎點(diǎn)法作了哪些假定？這些假定帶來了哪些誤差？ 答：反彎點(diǎn)法首先假定梁柱之間的線剛度之比為無窮大，其次又假定柱的反彎點(diǎn)高度為一定值，從而使框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算大為簡化。 但這樣做同時(shí)也帶來了一定的誤差，首先是當(dāng)梁柱線剛度較為接近 時(shí)，特別是在高層框架結(jié)構(gòu)或抗震設(shè)計(jì)時(shí)，梁的線剛度可能小于柱的線剛度，框架節(jié)點(diǎn)對(duì)柱的約束應(yīng)為彈性支承，即框架柱的側(cè)向剛度不能由圖求得，柱的側(cè)向剛度不僅與柱的線剛度和層高有關(guān)，而且還與梁的線剛度等因素有關(guān)。另外，柱的反彎點(diǎn)高度也與梁柱線剛度比、上下層橫梁的線剛度比、上下層層高的變化等因素有關(guān)。 15．“ D值法”如何把層間剪力 Vj 按分配給該層的各柱？ 答：“ D 值法”如何把層間剪力 Vj按下式分配給該層的各柱； （ 1）求框架柱側(cè)向剛度 D 值 212jcjjkjk h iuVD ???? （ 137） 上式中α值反映了梁柱線剛度比值對(duì)柱側(cè)向剛度的一個(gè)影響（降低）系數(shù)，當(dāng)框架梁的線剛度為無窮大時(shí)， K=∞，α =1。各種情況下的α值及相應(yīng)的 K 值的計(jì)算公式可查表。 （ 2）求得各柱的剪力 把層間剪力 Vj按下式分配給該層的各柱 jmk jkjkjk VDDV??? 1 （ 138） 式中 jkV —— 第 j 層第 k 柱所承受的剪力； jkD —— 第 j 層第 k 柱的側(cè)向剛度 D 值； m—— 第 j 層內(nèi)的柱子數(shù)； jV —— 第 j 層的層間剪力； 16．各個(gè)柱的反彎點(diǎn)位置取決于什么的比值？影響柱兩端轉(zhuǎn)角大小的因素有哪些？“ D值法”計(jì)算柱反彎點(diǎn)高度時(shí)作了什么假定？ 答：各個(gè)柱的反彎點(diǎn)位置取決于該柱上下端轉(zhuǎn)角的比值。如果柱上下端轉(zhuǎn)角相同，反彎點(diǎn)就在柱高的中央；如果柱上下端轉(zhuǎn)角不同，則反彎點(diǎn)偏向轉(zhuǎn)角較大的一端，亦即偏向約束剛度較 小的一端。 影響柱兩端轉(zhuǎn)角大小的因素有，側(cè)向外荷載的形式、梁柱線剛度比、結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該柱所在的層次、柱上下橫梁線剛度比、上層層高的變化、下層層高的變化等。 為分析上述