第一章混凝土结构_全国一级注册结构工程师专业考试试题解答、评析与专题精讲-QQ阅读女频幻言网

书名：全国一级注册结构工程师专业考试试题解答、评析与专题精讲
作者名：施岚青陈嵘编著
本章字数：10879字
更新时间：2025-02-17 05:09:13

第一章混凝土结构

【题1】～【题7】 如图1.1所示，7度（0.15g）的小学单层体育馆（屋面相对标高7.000m），屋面用作屋顶花园，覆土（容重18kN/m³，厚度600mm）兼作保温层，结构设计使用年限50年, Ⅱ类场地,双向均设置适量的抗震墙，形成现浇混凝土框架-抗震墙结构，纵筋HRB500，箍筋和附加筋HRB400。

图1.1 【题1】～【题7】

【题1】

关于结构抗震等级，下列何项正确？

（A）抗震墙一级、框架二级

（B）抗震墙二级、框架二级

（C）抗震墙二级、框架三级

（D）抗震墙三级、框架四级

【答案】（C）

（一）考核内容

本题考核内容有两项。

（1）现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011（以下简称“《抗规》”）表6.1.2，有关“抗震等级”的内容。

6.1.2 钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。

表6.1.2 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级

（2）现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223（以下简称“《抗震设防》”），第3.0.3条和第6.0.8条，有关“抗震设防标准”的内容。

3.0.3 各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合要求：

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。

6.0.8 教育建筑中，幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类。

（二）解答过程

（1）根据《抗震设防》第6.0.8条，小学体育馆应为重点设防类（乙类）。

（2）根据《抗震设防》第3.0.3条第2款，“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”。小学体育馆为重点设防类，应提高一度按8度采取抗震措施。

（3）《抗规》表6.1.2，按8度查表，h=7m＜24m，框架-抗震墙结构，抗震墙二级，框架三级。

故选（C）。

【题2】

假定，屋面结构永久荷载（含梁板自重、抹灰、防水，但不包含覆土自重）标准值7.0kN/m²，柱自重忽略不计。试问标准组合下，按负荷从属面积估算的KZ1的轴力（kN）与下列何项数值最为接近？

提示：①活荷载的折减系数1.0。

②活荷载不考虑积灰、积水、机电设备以及花圃土石等其他荷载。

（A）2950

（B）2650

（C）2350

（D）2050

【答案】（D）

（一）考核内容

本题考核内容为现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009（以下简称“《荷规》”）,第3.2.8条，有关“荷载标准组合”的内容。

3.2.8 荷载标准组合的效应设计值S_d应按下式进行计算：

式中——第i个可变荷载Q_i的组合值系数。

注：组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。

（二）解答过程

（1）计算从属面积A。

根据《荷规》第2.1.19条规定：

2.1.19 从属面积

考虑梁、柱等构件均布荷载折减所采用的计算构件负荷的楼面面积。

A=8.1m×12m=97.2m²

（2）确定永久荷载G。

屋面结构永久荷载（含梁板自重、抹灰、防水，但不包含覆土自重）标准值G₁=7.0kN/m²。

屋面覆土（容重18kN/m³，厚度600mm）标准值G₂=18kN/m³×0.6m=10.8kN/m²。

（3）确定可变荷载Q。

根据《荷规》第5.3.1条规定：

5.3.1 房屋建筑的屋面，其水平投影面上的屋面均布活荷载的标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的取值，不应小于表5.3.1的规定。

表5.3.1 屋面均布活荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数

注：4.屋顶花园活荷载不应包括花圃土石等材料自重。

屋顶花园活荷载Q₁=3.0kN/m²，根据本题提示活荷载的折减系数1.0。

（4）根据《荷规》第3.2.8条,标准组合下KZ1的轴力（kN）：

故选（D）。

【题3】

假定，不考虑活荷载不利布置，WKL1（2）由竖向荷载控制设计且该工况下经弹性内力分析得到的标准组合下支座及跨中弯矩如图1.2所示。该梁按考虑塑性内力重分布的方法设计。试问，当考虑支座负弯矩调幅幅度为15%时，标准组合下梁跨中点的弯矩（kN·m），与下列何项最为接近？

图1.2 【题3】

提示：按图1.2中给出的弯矩值计算。

（A）480

（B）435

（C）390

（D）345

【答案】（C）

（一）考核内容——内力计算

（二）解答过程

（1）支座负弯矩调幅15%：670kN·m×0.15=100.5kN·m。

（2）跨中弯矩向下平移1/2的支座弯矩：335kN·m+0.5×100.5kN·m=385.25kN·m。

故选（C）。

【题4】

KZ1为普通钢筋混凝土构件，假设不考虑地震设计状况，KZ1可近似作为轴心受压构件设计。混凝土强度等级为C40，计算长度为8m,截面及配筋如图1.3所示。试问，KZ1轴心受压承载力设计值（kN）与下列何项最接近？

图1.3 【题4】

（A）6300

（B）5600

（C）4900

（D）4200

【答案】（C）

（一）考核内容

本题考核内容为现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010（以下简称“《混规》”）第6.2.15条，有关“钢筋混凝土轴心受压构件计算”的内容。

6.2.15 钢筋混凝土轴心受压构件，当配置的箍筋符合本规范第9.3节的规定时，其正截面受压承载力应符合规定（图6.2.15）：

图6.2.15 配置箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件

式中N——轴向压力设计值；

φ——钢筋混凝土构件的稳定系数，按表6.2.15采用；

f_c——混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4-1采用；

A——构件截面面积；

——全部纵向普通钢筋的截面面积。

当纵向普通钢筋的配筋率大于3%时，式（6.2.15）中的A应改用代替。

表6.2.15 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数

注：1.l₀为构件的计算长度，对钢筋混凝土柱可按本规范第6.2.20条的规定取用。

2．b为矩形截面的短边尺寸，d为圆形截面的直径，i为截面的最小回转半径。

（二）解答过程

（1）确定混凝土和钢筋的强度设计值。

根据《混规》第4.1.4条和第4.2.3条：

4.1.4 混凝土轴心抗压强度的设计值f_c应按表4.1.4-1采用。

表4.1.4-1 混凝土轴心抗压强度设计值（单位：N/mm²）

4.2.3 普通钢筋的抗拉强度设计值f_y、抗压强度设计值应按表4.2.3-1采用。

对轴心受压构件，当采用HRB500、HRBF500钢筋时，钢筋的抗压强度设计值应取400N/mm²。

表4.2.3-1 普通钢筋强度设计值（单位：N/mm²）

C40混凝土，查《混规》表4.1.4-1，f_c=19.1MPa。

HRB500钢筋，根据《混规》第4.2.3条，。

（2）确定全部纵筋的截面面积。

（3）确定稳定系数φ。

计算长度8m，长细比L₀/b=8/0.5=16,查《混规》表6.2.15，得稳定系数φ=0.87。

（4）轴心受压承载力设计值。

根据《混规》第6.2.15条，钢筋混凝土轴心受压构件计算式（6.2.15）:

故选（C）。

【题5】

KZ1柱下独立基础如图1.4所示，C30混凝土。试问，KZ1处基础顶面的局部受压承载力设计值（kN）与下列何项数值最为接近？

提示： ①基础顶压域未设置间接钢筋网，且不考虑柱纵筋的有利影响。

②仅考虑KZ1的轴力作用，且轴力在受压面上均匀分布。

图1.4 【题5】

（A）7000

（B）8500

（C）10000

（D）11500

【答案】（B）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第D.5.1条, 有关“局部受压承载力”的内容。

D.5.1 素混凝土构件的局部受压承载力应符合规定：

1．局部受压面上仅有局部荷载作用

式中F_l——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；

A_l——局部受压面积；

f_cc——素混凝土的轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4-1 规定的混凝土轴心抗压强度设计值f_c值乘以系数0.85取用；

ω——荷载分布的影响系数：当局部受压面上的荷载为均匀分布时，取ω=1；当局部荷载为非均匀分布时（如梁、过梁等的端部支承面），取ω=0.75；

β_l——混凝土局部受压时的强度提高系数，按本规范式（6.6.1-2）计算。

6.6.1 配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区的截面尺寸应符合以下要求：

式中β_l——混凝土局部受压时的强度提高系数；

A_l——混凝土局部受压面积；

A_b——局部受压的计算底面积，按本规范第6.6.2条确定。

6.6.2 局部受压的计算底面积A_b，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定；常用情况下可按图6.6.2取用。

图6.6.2 局部受压的计算底面积

A_l—混凝土局部受压面积A_b—局部受压的计算底面积

（二）解答过程

（1）确定参数。

①局部均匀受压，荷载分布影响系数ω=1。

②混凝土局部受压面积A_l=500²mm²，局部受压的计算底面积A_b=1400²mm²,

由《混规》式（6.6.1-2）求强度提高系数β_l:

③素混凝土的轴心抗压强度f_cc=0.85f_c，f_c=14.3MPa。

（2）由《混规》式（D.5.1-1）计算素混凝土局部受压承载力：

F_l=ωβ_lf_ccA_l=（1×2.8×0.85×14.3×500²）N=8508500N=8508.5kN

故选（B）。

【题6】

假定，框架梁WKL1（4）为普通钢筋混凝土构件，混凝土强度等级为C40，箍筋沿梁全长配置，未设置弯起钢筋。梁截面有效高度h₀=930mm。试问，不考虑地震设计状况时，在轴线③支座边缘处，该梁的斜截面抗剪承载力设计值（kN）与下列何项最为接近？

提示：WKL1不是独立梁。

（A）1000

（B）1100

（C）1200

（D）1300

【答案】（B）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第6.3.1条和第6.3.4条, 有关“受剪承载力”的内容。

6.3.1 矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合条件：

当h_w/b≤4时

式中 V——构件斜截面上的最大剪力设计值；

β_c——混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，β_c取1.0；当混凝土强度等级为C80时，β_c取0.8；其间按线性内插法确定；

b——矩形截面的宽度，T形截面或I形截面的腹板宽度；

h₀——截面的有效高度。

6.3.4 当仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合规定：

式中V_cs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；

V_P——由预加力所提高的构件受剪承载力设计值；

α_cv——斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般受弯构件取0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力的75%以上的情况）的独立梁，取α_cv为，λ为计算截面的剪跨比，可取λ等于α/h₀，当λ小于1.5时，取1.5，当λ大于3时，取3，α取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离；

A_sv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，即nA_svl，此处，n为在同一个截面内箍筋的肢数，A_svl为单肢箍筋的截面面积；

s——沿构件长度方向的箍筋间距；

f_yv——箍筋的抗拉强度设计值，按本规范第4.2.3条的规定采用。

（二）解答过程

（1）相关参数。

C40混凝土：β_c=1.0，f_c=19.1MPa，f_t=1.71MPa；HRB400钢筋：f_yv=360MPa。

（2）截面尺寸验算。

根据《混规》第6.3.1条，h_w=h₀=930mm，h_w/b=2.325＜4。

V≤0.25β_cf_cbh₀=（0.25×1×19.1×400×930）N=1776300N=1776.3kN

（3）斜截面抗剪承载力计算。

根据《混规》第6.3.4条，不是独立梁，α_cv=0.7。

故选（B）。

（三）考点讲解

注意独立梁和非独立梁的区别，与楼板浇筑成整体的梁是非独立梁，反之是独立梁。

【题7】

假定，荷载基本组合下，次梁WL1（2）传至WKL1（4）的集中力设计值为850kN，WKL1（4）在次梁两侧各400mm宽度范围内共布置8道的4肢附加箍筋。试问，在WKL1（4）的次梁位置计算所需的附加吊筋与下列何项最为接近？

提示：①附加吊筋与梁轴线夹角为60°。

②γ₀=1.0。

（A）

（B）

（C）

（D）

【答案】（A）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第9.2.11条,有关“附加吊筋计算”的内容。

9.2.11 位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担；附加横向钢筋宜采用箍筋。

箍筋应布置在长度为2h₁与3b之和的范围内（图9.2.11）。当采用吊筋时，弯起段应伸至梁的上边缘，且末端水平段长度不应小于本规范第9.2.7条的规定。

附加横向钢筋所需的总截面面积应符合规定：

图9.2.11 梁截面高度范围内有集中荷载作用时附加横向钢筋的布置

1—传递集中荷载的位置 2—附加箍筋 3—附加吊筋

注：图中尺寸单位mm。

式中 A_sv——承受集中荷载所需的附加横向钢筋总截面面积；当采用附加吊筋时，A_sv应为左、右弯起段截面面积之和；

F——作用在梁的下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值；

α——附加横向钢筋与梁轴线间的夹角。

（二）解答过程

（1）附加箍筋承受的荷载。

根据《混规》第9.2.11条可知：

F=f_yvA_svsinα=（360×8×4×50.3×sin90°）N=579456N=579.46kN

（2）附加吊筋面积：

A_sb=[（850×10³-579.46×10³）/（360×sin60°）]mm²=868mm²

（3）选，A_sb=（4×254.5）mm²=1018mm²＞868mm²，满足。

故选（A）。

（三）考点讲解

《混规》第9.2.11条条文说明指出，当采用弯起钢筋作为附加钢筋时，A_sv应为左右弯起钢筋截面面积之和。

【题8】～【题9】 某简支斜置普通钢筋混凝土独立梁的设计简图如图1.5所示，构件安全等级为二级，假定梁截面尺寸b×h=300mm×700mm，混凝土强度等级C30，钢筋HRB400，永久均布荷载设计值为g（含自重），可变荷载设计值为集中力F。

图1.5 【题8】～【题9】

【题8】

假定，g=40kN/m（含自重）,F=400kN, 问梁跨中点的弯矩设计值与下列何项数值最为接近？

（A）900

（B）840

（C）780

（D）720

【答案】（D）

（一）考核内容——内力计算

（二）解答过程

（1）永久荷载产生的跨中弯矩：

M₁=（1/8×40×8²）kN·m=320kN·m

（2）可变荷载产生的跨中弯矩：

M₂=R_A×4-F×2=［（400×6）/8×4-400×2］kN·m=400kN·m

（3）跨中弯矩：

M=M₁+M₂=（320+400）kN·m=720kN·m

故选（D）。

【题9】

假定荷载基本组合下，B支座的支座反力设计值R_B=428kN（其中集中力F产生反力设计值为160kN），梁支座截面有效高度h₀=630mm。在不考虑地震设计状况时，按斜截面抗剪承载力计算，支座B边缘处梁截面的箍筋配置采用下列何项最为经济合理？

（A）

（B）

（C）

（D）

【答案】（B）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第6.3.14条, 有关“偏心受拉构件的受剪承载力计算”的内容。

6.3.14 矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件，其斜截面受剪承载力应符合以下规定：

式中N——与剪力设计值V相应的轴向拉力设计值；

λ——计算截面的剪跨比，按本规范第6.3.12条确定（λ取为M/Vh₀）。

当式（6.3.14）右边的计算值小于时，应取等于，且值不应小于0.36f_tbh₀。

6.3.12 计算截面的剪跨比λ应按下列规定取用：

1．对框架结构中的框架柱，当其反弯点在层高范围内时，可取为H_n/（2h₀）。当λ小于1时，取1；当λ大于3时，取3。此处，M为计算截面上与剪力设计值V相应的弯矩设计值，H_n为柱净高。

2．其他偏心受压构件，当承受均布荷载时，取1.5；当承受符合本规范第6.3.4条所述的集中荷载时，取为a/h₀，且当λ小于1.5时取1.5，当λ大于3时取3。

（二）解答过程

（1）B支座处梁截面内力。

剪力：V=R_b×cos30°=（428×cos30°）kN=370.7kN。

轴拉力：N=R_b×sin30°=（428×sin30°）kN=214kN。

（2）确定参数。

①根据《混规》第6.3.12条，梁上作用均布荷载，取剪跨比λ=1.5。

②C30混凝土，f_t=1.43MPa；HRB400钢筋，f_yv=360MPa。

（3）将参数代入《混规》式（6.3.14）计算：

得（mm²/mm）。

（4）选，，满足。

（5）

0.36f_tbh₀=（0.36×1.43×300×630）N=97297N

取大值，故取238140N。

V=370700N＞238140N，符合《混规》第6.3.14条最后一段的限制条件。

故选（B）。

【题10】

某倒L形普通钢筋混凝土构件，安全等级为二级，如图1.6所示，梁柱截面尺寸均为400mm×600mm，混凝土强度等级为C40,钢筋强度等级为HRB400，,ξ_b=0.518。假定，不考虑地震作用状况，刚架自重忽略不计。集中荷载设计值P=224kN。柱AB采用对称配筋。试问，按正截面承载力计算得出AB单边纵向受力筋A_s（mm²）与下列何项数值最为接近？

提示：①不考虑二阶效应。

②不必验算平面外承载力和稳定。

图1.6 【题10】

（A）2550

（B）2450

（C）2350

（D）2250

【答案】（D）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第6.2.17条, 有关“偏心受压构件正截面承载力”的内容。

6.2.17 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力应符合下列规定（图6.2.17）：

图6.2.17 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算

1—截面重心轴

式中e——轴向压力作用点至纵向受拉普通钢筋和受拉预应力筋的合力点的距离；

σ_s——受拉边或受压较小边的纵向普通钢筋的应力；

e_i——初始偏心距；

a——纵向受拉普通钢筋的合力点至截面近边缘的距离；

e₀——轴向压力对截面重心的偏心距，取为M/N，当需要考虑二阶效应时，M为按本规范第5.3.4条、第6.2.4条规定确定的弯矩设计值；

e_a——附加偏心距，按本规范第6.2.5条确定。

2．当计算中计入纵向受压普通钢筋时，受压区高度应满足本规范式（6.2.10-4）的条件；当不满足此条件时，其正截面受压承载力可按本规范第6.2.14条的规定进行计算，此时，应将本规范式（6.2.14）中的M以代替，此处，为轴向压力作用点至受压区纵向普通钢筋合力点的距离；初始偏心距应按式（6.2.17-4）确定。

6.2.14 当计算中计入纵向普通受压钢筋时，应满足本规范式（6.2.10-4）的条件；当不满足此条件时，正截面受弯承载力应符合规定：

式中a_s——受拉区纵向普通钢筋至受拉边缘的距离。

6.2.10 混凝土受压区高度尚应符合下列条件：

式中a′——受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离。

（二）解答过程

（1）确定参数。

①由《混规》第4.1.4条、第4.2.3条和第6.2.6条可知：C40混凝土，α₁=1.0，f_c=19.1MPa；HRB400钢筋，f_y=360MPa。

②受压区高度。

（2）根据《混规》第6.2.17条第2款，受压区高度不满足式（6.2.10-4）条件x≥时，采用受压区混凝土合力与受压钢筋合力重合的简化计算方法，类似双筋梁受压区高度小于的情况，即按《混规》第6.2.14条计算，M以代替。

①按《混规》式（6.2.17-4）求初始偏心距：

e_a=max{20mm,600/30mm}=20mm

e_i=e₀+e_a=（2000+20）mm=2020mm

②根据《混规》第6.2.17条第2款，求:

（3）将上述参数代入式:

故选（D）。

【题11】

下列关于钢筋混凝土施工检验的叙述,不正确的是：

（A）混凝土结构工程采用的材料、构配件、器具及半成品应按进场批次进行检验，属于同一工程项目且同期施工的多个单位工程，对同一个厂家生产的同批材料、构配件、器具及半成品，可统一划分检验批进行验收。

（B）模板及支架应根据安装、使用和拆除工况进行设计，并应满足承载力、刚度和整体稳固性的要求。

（C）当纵向受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时，同一连接区段内纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求，当设计无具体要求时，不直接承受动力荷载的结构构件中，受拉接头面积百分率不宜大于50%，受压接头面积百分率可不受限制。

（D）成型钢筋进场时，任何情况下都必须抽取试件作屈服强度、抗拉强度、伸长率和重量偏差检验，检验结果应符合国家现行相关标准的规定。

【答案】（D）

（一）考核内容

本题考核内容为现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204（以下简称“《质量验收》”）的规定。

（二）解答过程

（续）

故选（D）。

【题12】

在7度（0.15g）,Ⅲ类场地，钢筋混凝土框架结构,其设计、施工均按现行规范进行。现场功能需求，需在框架柱上新增一框架梁，采用植筋技术，植筋，设计要求充分利用钢筋抗拉强度。框架柱混凝土强度等级为C40，采用快固型胶粘剂（A级），其粘结性能通过了耐长期应力作用能力检验。假定植筋间距、边距分别为150mm、100mm，α_spt=1.0，ψ_N=1.265。

试问，植筋锚固深度最小值（mm）与下列何项数值最为接近？

（A）540

（B）480

（C）420

（D）360

【答案】（C）

（一）考点讲解

植筋——以专用的结构胶粘剂将带肋钢筋种植于基材混凝土中的后锚固连接方法（图1.7）。

图1.7 植筋示意图

1—结构胶 2—钢筋 3—孔洞

（二）考核内容

本题考核现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367（以下简称“《加固》”）第15.2.2条～第15.2.5条的内容。

15.2.2 单根植筋锚固深度设计值应符合下式规定：

式中l_d——植筋锚固深度设计值（mm）；

l_s——植筋的基本锚固深度（mm），按本规范第15.2.3条确定；

ψ_N——考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数，按本规范第15.2.5条确定；

ψ_ae——考虑植筋位移延性要求的修正系数，当混凝土强度等级高于C30时，取ψ_ae=1.00。

15.2.3 植筋的基本锚固深度l_s应按下式确定：

式中α_spt——为防止混凝土劈裂引用的计算系数，按本规范表15.2.3确定；

d——植筋公称直径（mm）；

f_bd——植筋用胶粘剂的粘结抗剪强度设计值（N/mm²），按本规范表15.2.4的规定值采用。

15.2.4 植筋用结构胶粘剂的粘结抗剪强度设计值f_bd应按表15.2.4的规定值采用。当基材混凝土强度等级大于C30，且采用快固型胶粘剂时，其粘结抗剪强度设计值f_bd应乘以调整系数0.8。

表15.2.4 粘结抗剪强度设计值f_bd

注：1. 当使用表中的f_bd值时，其构件的混凝土保护层厚度，不应低于《混规》的规定值。

2．s₁为植筋间距；s₂为植筋边距。

3．f_bd值仅适用于带肋钢筋或全螺纹螺杆的粘结锚固。

（三）解答过程

（1）根据《加固》第15.2.4条确定结构胶粘剂的粘结抗剪强度设计值f_bd。

已知：植筋间距s₁=150mm＞7d=126mm，植筋边距s₂=100mm＞3.5d=63mm，C40混凝土，A级胶。

查《加固》表15.2.4，得胶粘剂的粘结抗剪强度设计值f_bd=5.0N/mm²。

混凝土强度等级为C40＞C30，且采用快固型胶粘剂，f_bd应乘以0.8。

f_bd=5.0N/mm²×0.8=4.0N/mm²

（2）根据《加固》式（15.2.3）求基本锚固深度l_s。

l_s=0.2α_sptdf_y/f_bd

已知：防止混凝土劈裂引用的计算系数α_spt=1.0，植筋公称直径d=18mm,HRB400钢筋f_y=360N/mm²。

代入《加固》式（15.2.3）得基本锚固深度l_s：

l_s=0.2α_sptdf_y/f_bd=0.2×1.0×18×360/4mm=324mm

（3）根据《加固》第15.2.2条，植筋锚固深度按《加固》式（15.2.2-2）计算：

l_d=ψ_Nψ_ael_s

已知：考虑各种因素对植筋受拉承载力修正系数ψ_N=1.265，框架柱混凝土强度等级C40，高于C30，取ψ_ae=1.0。

代入《加固》式（15.2.2-2）得植筋锚固深度l_d：

l_d=ψ_Nψ_ael_s=1.265×1.0×324mm=409.9mm

故选（C）。

【题13】

假定，在某医院屋顶停机坪设计中，直升机质量为3215kg。试问，当直升机非正常着陆时，其对屋面构件的竖向等效静力撞击设计值P（kN）与下列何项数值最为接近？

（A）170

（B）200

（C）230

（D）260

【答案】（A）

（一）考核内容

本题考核内容为《荷规》第10.1.3条和第10.3.3条第1款有关“撞击荷载”的内容。

10.1.3 偶然荷载的荷载设计值可直接取用按本章规定的方法确定的偶然荷载标准值。

10.1.3（条文说明）与其他可变荷载根据设计基准期通过统计确定荷载标准值的方法不同，在设计中所取的偶然荷载代表值是由有关的权威机构或主管工程人员根据经济和社会政策、结构设计和使用经验按一般性的原则来确定的，因此不考虑荷载分项系数，设计值与标准值取相同的值。

10.3.3 直升飞机非正常着陆的撞击荷载采用可按规定：

1．竖向等效静力撞击力标准值P_k（kN）可按下式计算：

竖向等效静力撞击力标准值P_k（kN）可按式（10.3.3）计算：

式中 C——系数，取3kN·kg^-0.5；

m——直升飞机的质量（kg）。

（二）解答过程

根据《荷规》第10.1.3条可知，偶然荷载的荷载设计值可直接取用按本章规定的方法确定的偶然荷载标准值。

《荷规》第10.1.3条条文说明指出，不考虑荷载分项系数，设计值与标准值取相同的值：

故选（A）。

【题14】

某先张预应力混凝土环形截面轴心受拉构件，裂缝控制等级为一级，混凝土强度等级C60，外径为700mm，壁厚110mm，环形截面面积A=203889mm²（纵筋采用螺旋肋消除应力钢丝，纵筋总面积A_p=1781mm²）。假定，扣除全部预应力损失后，混凝土的预应力σ_pc=6.84MPa（全截面均匀受压）。试问，为满足裂缝控制要求，按荷载标准组合计算的构件裂缝控制最大轴拉力值N_k（kN）与下列何项数值最为接近？

提示：环形截面内无内孔道和凹槽。

（A）1350

（B）1400

（C）1450

（D）1500

【答案】（C）

（一）考核内容

本题考核内容为《混规》第7.1.1条第1款、第7.1.5条第1款和第10.1.6条符号说明中有关“裂缝控制”的内容。

（1）《混规》第7.1.1条第1款, 有关一级裂缝控制等级的内容。

7.1.1 预应力混凝土构件，进行受拉边缘应力验算应按规定：

1．一级裂缝控制等级构件，在荷载标准组合下，受拉边缘应力应符合规定：

式中σ_ck——荷载标准组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力；

σ_pc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力。

（2）《混规》第7.1.5条第1款，轴心受拉构件法向应力的有关内容。

7.1.5 在荷载标准组合下，抗裂验算时截面边缘混凝土的法向应力应按下式计算：

1．轴心受拉构件

式中A₀——构件换算截面面积。

（3）《混规》第10.1.6条符号说明。

10.1.6 由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力筋的应力：

A₀——换算截面面积：包括净截面面积以及全部纵向预应力筋截面面积换算成混凝土的截面面积；

α_E——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：α_E=E_s/E_c。

（二）考点讲解

抗裂验算的核心思想是：把混凝土、普通钢筋、预应力筋三种材料换算成单一材料即混凝土后，再按素混凝土构件判断在荷载标准组合下，受拉边缘应力是否满足条件。

普通钢筋面积换算成混凝土时乘以α_Es=E_s/E_c，预应力筋面积换算成混凝土时乘以，如有预应力筋预留孔洞应扣除。因此，α_E是关键参数。

（三）解答过程

（1）求α_E。

混凝土强度等级C60，查《混规》表4.1.5得混凝土弾性模量E_c=3.60×10⁴N/mm²。

螺旋肋消除应力钢丝，查《混规》表4.2.5得钢丝弾性模量E_s=2.05×10⁵N/mm²。

钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：α_E=E_s/E_c=20.5/3.60=5.69。

（2）求A₀。

环形截面面积A=203889mm²，纵筋总面积A_p=1781mm²。

换算截面面积A₀：包括净截面面积以及全部纵向预应力筋截面面积换算成混凝土的截面面积。

A₀=（A-A_s）+α_EA_s=［（203889-1781）+5.69×1781］mm²=212250mm²

（3）求N_k。

扣除全部预应力损失后，混凝土的预压应力σ_pc=6.84MPa（全截面均匀受压）。

荷载标准组合下构件边缘的混凝土法向应力σ_ck=σ_pc时开裂，得：σ_ck=σ_Pc=6.84MPa。

故满足裂缝控制要求的最大轴拉力为N_k=σ_ckA₀，将参数代入得：

N_k=σ_ckA₀=6.84×212250N=1451790N=1452kN

故选（C）。

【题15】～【题16】 某雨篷如图1.8所示，XL-1为层间悬挑梁，不考虑地震设计状况，截面尺寸b×h=350mm×650mm,悬挑长度L₁（从KZ-1柱边起算），雨篷的净悬挑长度为L₂。所有构件均为普通钢筋混凝土构件，设计使用年限50年，安全等级为二级,混凝土强度等级为C35,纵向钢筋HRB400，箍筋HPB300。