建築結構丨超強總結一級註冊結構工程師考試全攻略(二)

一級註冊結構工程師執業資格考試2015年停考了,但是2016年的考試時間已經確定,為2016年9月3-4日。本文作者於2014年第一次參加一注考試,利用半年時間在工作之餘備考,並最終以【31+32=63】分的成績通過考試。如果你還沒開始複習,看了他的考試經歷,瞬間信心倍增,有木有???


三、各科考點及注意事項之混凝土結構和砌體結構篇

混凝土結構

混凝土結構的題目主要以計算為主(包括構造),計算量較大,耗時較多。對於鋼筋混凝土構件在各種受力狀態下(彎、剪、扭、局壓、拉彎、壓彎)鋼筋的配置這些屬於承載能力極限狀態計算的範疇(《混規》第6章),以及正常使用極限狀態驗算(撓度、裂縫)都很重要,也全都是必考的內容,都應該熟練掌握。除此之外,就是混凝土結構的構造要求和基本規定,這也是工程中常遇到的問題,再者就是結合抗震一起考的內容,但預應力的內容考得不多。需要注意的事項如下:

(1)計算配筋時,求得所需的結果As、As’或As/s後,還應進行最小配筋率的驗算,特別是不熟悉的領域,要注意構造要求(往後翻幾頁規範)。

(2)注意題幹是否有“抗震”字眼,用《混規》時,要在公式中考慮1/gRE ,注意安全等級是否為“一級”,要在公式中考慮g0,而《混規》的公式中通常沒這兩個符號,最好自己寫在規範公式旁邊以提醒自己注意。

(3)若需自己計算荷載,一定不要忘記自重(樓板、梁等),荷載組合有恆控、活控和地震工況,各種荷載工況都需要比較。

(4)《混規》9.7.2條規定,預埋件計算時fy≤300MPa,切記。

(5)混凝土梁受彎配筋時,單筋梁沒有x≥2as’的要求。

(6)《混規》4.2.3條,計算作受剪、受扭、受衝切承載力時,橫向鋼筋fyv數值大於360N/mm2時應取360N/mm2,而計算體積配箍率時fyv的強度不受限制。

(7)對於雙筋矩形截面梁的設計,當x<2as’時,說明受壓區鋼筋未達到屈服,而受拉區鋼筋已達到屈服(受拉區鋼筋配置偏少引起);對於T形截面翼緣寬度的計算(注意加腋寬度的計算),在計算受拉區鋼筋最小配筋率時的其面積應注意不包含受壓翼緣的面積。

(8)柱的計算長度,對於單層廠房吊車梁(注意無吊車時的取值),應注意水平荷載作用對多層框架結構柱的計算長度修正的影響,同時注意求解長度修正係數時,所選取梁的軸線應平行於水平荷載方向,而垂直方向的不予考慮,粱的剛度計算可考慮現澆板的貢獻(一般乘修正係數2)。另外,柱剛度的計算也是在該水平荷載作用方向上計算的,即計算出來的長度也是該方向的長度;H(底層柱高從基礎頂面起算到上一層樓蓋頂面的高度)的計算。

(9)螺旋式或焊接環式箍筋柱的計算:應注意長細比(<12)的控制、箍筋的配筋量及螺旋箍筋的間距;考慮螺栓式箍筋得到的承載力不應小於未考慮螺栓式箍筋得到的,也不應超過1.5倍未考慮螺栓式箍筋得到的。

(10)偏心受壓構件正截面承載力的計算應考慮另一方向的軸心受壓計算。

(11)偏心受壓承載力計算應注意偏心的幾個概念:合力到受拉鋼筋的距離e,附加偏心距ea,合力到截面重心的距離e0;初始偏心距ei=ea+e0。

(12)在偏心受壓承載力計算時,對稱配筋的公式是重點;應注意大小偏心的判別;大偏心是受拉受壓區鋼筋都達到屈服,而對於小偏心,則受壓區鋼筋屈服,而受拉區鋼筋強度則在受拉屈服強度和受壓屈服強度之間。

(13)軸心(偏心)受拉構件計算,應注意大小偏心的判別:合力作用點在兩側鋼筋範圍內,為小偏心;作用在外側,為大偏心,靠力作用點側的鋼筋為受拉。

(14)斜截面受剪計算時,應考慮集中荷載、剪跨比(剪跨比範圍1.5~3)、箍筋的要求(最小直徑、最大間距,最小配箍筋率)、截面尺寸驗算條件、承載力、構造要求(最小配筋率)。

(15)斜截面受剪承載力計算時,應注意截面尺寸驗算條件、承載力(集中荷載、剪跨比(對於框架結構的框架柱計算))、構造要求,軸力的限值。

(16)受扭截面計算時,腹板假定承受剪力和扭矩、而翼緣承受扭矩不承受剪力;在軸向壓力、彎矩、剪力和扭矩共同作用下,彎矩和軸向壓力組合,剪力和扭矩組合,但應注意軸向壓力對受剪承載力的貢獻,公式為軸向壓力、彎矩、剪力和扭矩共同作用下的計算公式。

(17)應理解剪扭構件根據計算結果配置箍筋時,兩肢箍和四肢箍的異同。

(18)衝切計算時,應注意衝切面(應採用畫圖進行分析)及衝切荷載(淨反力以及扣除破壞錐體範圍內板的荷載)的計算、衝切截面限制條件驗算。

(19)局部受壓的計算時,對於螺旋式箍筋或焊接式網片箍筋(構造要求),注意方格網或螺旋式箍筋核心面積Acor不應超過Ab限值要求,承載力要求不應低於未考慮方格網或螺旋式箍筋得到的承載力,同時還應注意截面尺寸驗算條件;對於超張拉預應力,計算局部受壓力時應注意超張拉係數(1.2),局部受壓淨面積應注意扣除錨孔面積。

(20)小配筋率計算時,注意偏心受拉中的受壓一側按受壓構件一側縱向鋼筋的配筋率計算,同時注意面積的計算是全截面扣除受壓翼緣面積後的截面面積。

(21)彎剪扭構件縱向受力鋼筋最小配筋率應為受扭鋼筋最小配筋率與受彎鋼筋面積最小配筋率之和;彎剪扭構件的箍筋最小配箍率為0.28ft/fv。

(22)疊合梁計算時,應注意兩個階段的荷載計算,其中第一階段永久荷載包括疊合層的施工荷載,疊合面的計算。

(23)在構造方面,應注意梁、柱、樑柱節點(主筋、箍筋),並結合最小配筋率要求;注意吊筋的計算以及彎折梁縱筋處的錨固段箍筋計算。

(24)注意深受彎構件的適用範圍(分清單跨梁和多跨連續梁)及抗彎、截面要求、斜截面承載(跨高比的限值)、構造要求、鋼筋分佈的規定。

(25)牛腿截面的有效高度可根據標準狀況下的裂縫寬度計算;縱向受力鋼筋可根據豎向力(有最小配筋複核驗算)和水平力進行計算。

(26)預埋件及吊環:錨筋抗拉強度不宜超過300MPa,吊環應力不應大於65MPa,當設計有4個吊環時,計算時應取3個。

(27)偏心受壓構件承載力計算中e0=M/N,M是考慮二階效應後的彎矩,但是在求二階效應放大係數的時所用的e0=M/N,此處M是一階彈性分析的彎矩。

(28)對於受彎構件,特別需要關注題目是給的抗震作用組合還是非抗震作用組合,還有是否考慮受壓區鋼筋作用。單筋計算中不需要考慮x是否小於2as’的問題,但雙筋驗算中需要考慮,另外最後千萬不要忘記驗算最小配筋率。

(29)對於鋼筋混凝土牛腿抗震驗算,抗震承載力調整係數為1.0而不是0.85。

(30)計算柱體積配箍率時,混凝土強度等級如果低於C35,按C35計算。

(31)算柱子軸壓承載力時,配筋率3%以上時,Ac應扣除鋼筋面積。

(32)對於雨蓬和挑簷等結構,勿忘施工檢修荷載。

砌體結構

砌體結構的題目主要以計算題為主,通常計算量不大,但是對於材料強度f的各種調整比較多,關於高厚比的計算也是每年的必考內容。無筋砌體構件的各種受力狀態計算方法應該掌握,配筋砌體構件也常考,另外,砌體結構抗震的概念很重要,構造柱的佈置,樓層和高度的限制,地震剪力的分配,都很重要。需要注意的事項如下:

(1)《砌規》3.2.3條對於抗壓強度的調整γa應時刻牢記,很容易忘。

(2)高厚比的計算應熟練掌握,分清首層和其他層在計算高度上的不同,分清帶壁柱牆、帶構造柱牆、壁柱間牆或構造柱間牆的不同,以及他們的計算方法。

(3)局壓的計算不考慮由於受壓面積引起的材料強度調整。

(4)《砌規》4.2.1條判斷房屋靜力計算方案時,s為橫牆間距,在計算高厚比時,《砌規》5.1.3條受壓構件的計算高度H0中的s,應根據計算牆體的不同而取與計算牆體垂直的相鄰牆間距(有可能是橫牆或縱牆)。

(5)有墊塊的計算時,求局壓承載力對墊塊形心求偏心距,若求牆體承載力則應對牆體形心取偏心距。

(6)建議把常用混凝土彈性模量寫在《砌規》5.2.6旁邊,考試時省去翻混凝土規範的時間。

(7)題目讓求高厚比時,則認為是按《砌規》6.1.1計算,若是求影響係數的高厚比則應按5.1.2計算。

(8)《砌規》6.1.4有門窗洞口允許修正係數應特別注意,當洞口高度不大於牆高的1/5,認為無洞口。

(9)鋼筋混凝土過樑跨度可按牆梁取,因為過樑和牆梁沒有明顯的分界線,詳《砌規》7.2.3條文說明。

(10)挑梁,頂層傾覆點同一般層(規範未明確之前)這樣偏於安全。

(11)網狀配筋磚砌體中的體積配筋率,不應小於0.1%,並不應大於1%。

(12)燒結多孔磚孔洞率大於30%,表中強度數值應乘以0.9。

(13)確定局部承壓強度提高係數的時候要特別注意Al和A0的取值,另外要注意此係數有最大值限制,因為這兩個是易錯點,所以腦子一定要同時記住這兩個東西。

(14)在計算底部框架抗震牆砌體的牆體剪力的時候,不考慮單純的框架柱的剛度,因為規範認為第一道防線,牆體承受全部剪力。但是注意約束砌體端柱是分開的,混凝土牆與端柱在平面內是整體,剛度一體化。

(15)對於墊梁如果放在帶扶壁柱窗間牆上,那麼計算折算高度h0時,h不考慮扶壁柱的突出部分,也就是說不考慮hT折算厚度。

(16)對於圈樑可視為壁柱間牆的不動鉸支點的條件就是圈樑寬度要滿足b>1/30s,此時默認圈樑高度為構造要求120mm,,如果此時圈樑寬度受限制必須和牆同寬,比如190厚,那麼通過提高圈樑高度的方法來實現,原則是平面外剛度相等來確定h。

(17)挑梁抗傾覆計算中,注意外挑長度要滿足構造要求。

(18)位於基礎處的砌體只能用水泥砂漿,不能用混合砂漿,考慮砌體耐久性因素。

(19)砌體強度計算應注意各表對應下的強度調整;對於灌孔混凝土砌體,應注意混凝土的灌孔率(33%)、最終砌體強度(不應大於未灌孔的2倍)、灌孔混凝土不應低於C20,且不小於塊體強度的2倍;砌體強度的調整(吊車房屋下的大跨度梁下砌體、受壓截面面積、水泥砂漿、施工質量、施工工況(驗算施工時));彎曲抗拉強度注意砌體沿齒縫還是沿通縫破壞,對應的強度指標不一致。注意強度調整順序——先表中的註解,再水泥砂漿、公式(灌孔)、截面積。注意砌體柱作為獨立柱的強度係數的修正(0.7)。

(20)無筋砌體承載力計算:計算高度的確定(有吊車和無吊車、H的確定,對於有吊車結構,當荷載組合不考慮吊車荷載作用時,變截面柱的上部仍採用有吊車部分,而下部則採用無吊車得到的H0(此時的高度注意因為房屋的整體高度H而非Hl)乘以修正係數);對於軸心受壓計算,穩定係數中的高厚比高度計算與計算高度計算的方向(排架和垂直排架方向)無關,直接取最小截面的邊長(從T形截面的驗算可驗證);砌體承載驗算不考慮牆體兩側抹灰的作用。

(21)局壓計算:注意局部抗壓提高係數的不同和圖形的上限值,剛性墊塊在壁柱上的構造要求(應先驗算厚度和外挑長度)以及計算面積的選取僅限在壁柱範圍內(穩定係數的計算,其中偏心距應考慮上部傳遞來的荷載及梁傳過來的荷載,對墊板中心的偏心),注意墊梁的適用範圍(長度應大於πh0),應與墊塊區分;同時注意無剛性墊塊時,梁端支撐在壁柱範圍內時,如果有效支撐長度伸入翼緣部分時,局部受壓面積A0應考慮翼緣部分,如果沒有伸入翼緣部分,則僅考慮壁柱範圍內面積,而不考慮翼緣部分。基礎砂漿一般採用水泥砂漿,且最小強度為M5。對於有窗間牆時,注意局部受壓面積不應超過窗間牆面積;上部荷載傳遞窗間牆時,應考慮整個壁柱部分面積。

(22)砌體抗震設計時選取從屬面積較大的和豎嚮應力較小的牆段進行計算;砌體側向抗震力的分配按照牆體的有效側向剛度比(按照牆體的高寬比進行計算,主要包括剪切變形和彎曲變形兩大部分)進行分配,對於底層框架結構,混凝土框架柱不折減,混凝土抗震牆折減係數為0.3,砌體抗震牆可乘以折減係數0.2;牆梁的抗震計算應注意彎矩係數和剪力系數的調整。

四、各科考點及注意事項之鋼結構和抗震設計篇

鋼結構

鋼結構的題目主要以考察概念為主,若是概念很清晰,解答應該不難,大部分題目依據一本《鋼規》就能解答出來。鋼結構科目可以總結成六個字——強度、穩定、連接,而鋼結構考試可以總結成四個字——穩定、連接。軸壓穩定應力、平面內和平面外的壓彎構件計算、計算長度係數(特別是單角鋼)、焊縫連接強度和構造、螺栓連接等都是必考的知識點。需要注意的事項如下:

(1)注意焊縫實際長度和計算長度的區別,弄清題目條件給的是什麼,需要求的是什麼,圖中標註的尺寸是什麼。

(2)題幹中若出現Q345或Q390,只要材料強度不是Q235,就要特別注意,計算軸心受壓構件的穩定係數時,λ要乘根號下fy/235再查表,角焊縫的強度設計值不是熟悉的160MPa。

(3)熟知角焊縫的構造要求,焊腳最大及最小高度,焊縫計算長度的限值,求解出hf後,要判斷是否同時滿足計算要求和構造規定。

(4)對於單角鋼,斜平面、平面外和平面內失穩,計算長度和i在各種情況(是否有節點板、是否有綴條)下的取值,強度折減係數(連接和強度或穩定),雙角鋼T形截面,記得考慮λyz,雙角鋼十字形截面,一般是斜平面失穩。

(5)單角鋼交叉腹杆最容易失穩的是平面外失穩,但本質是λmax的大小。對於綴條格構柱,當綴條有聯繫時,最容易失穩的是平面內失穩,只有在其沒有聯繫,單角鋼獨立時,才是斜平面失穩。

(6)對於直接承受動力荷載的結構,在計算其強度和穩定性時,動力荷載設計值應乘以動力系數。

(7)單面連接的單角鋼,考慮強度折減係數0.85後,可不考慮彎扭效應;應力計算時不需要考慮強度折減,在求解單角鋼連接的焊縫長度等則需要考慮強度折減。

(8)區別對待軸心受力構件和其他受力構件的抗壓強度。對於軸心受力構件,以焊接工字形截面為例,三個部分(上翼緣、下翼緣和腹板)抗壓強度設計值不相等時,以較厚板為準。考試時很容易把三個板塊分開處理,只記得厚度不同、強度不同而忘記軸心受力構件強度都相等問題。

(9)對於最基本的平面內、平面外、ix、iy、強軸、弱軸這些概念,一定要搞透徹,根據實際的彎曲形態,自己畫圖想明白原理及他們的意義。特以兩個具體例子加深印象:在格構柱中分肢穩定計算,ix對應平面外;H型鋼桁架上弦杆穩定計算時,ix對應平面外。

(10)計算廠房階形柱平面內計算長度係數時,不要忘記求到最後要看看縱向柱的數量引起折減。這個折減很容易被忘記,因為計算平面計算長度是要翻到附錄D去查詢的,然後通過一系列折騰才得出計算長度係數,若沒有預先記憶,很容易選擇未折減的干擾選項。

(11)應注意《鋼規》附錄D公式中的樑柱線剛度比和D值法求內力的樑柱線剛度比的異同。

(12)對於螺栓抗剪(無論是高強摩擦型螺栓還是普通螺栓),除螺栓群受扭之外,其餘一律要考慮超長折減,即L1>15d0的情況,如螺栓群同時受拉力和剪力的共同作用。

(13)格構柱分肢穩定驗算時,雖然平面外計算長度大於平面內計算長度,但是平面外回轉半徑要大於平面內回轉半徑,哪個方向長細比大還不一定,千萬不要慣性思維認為一定是平面外失穩。假如是軋製型工字鋼,此時要特別當心是a類還是b類截面,截面塑性發展係數是否要考慮等。

(14)對於樓面活荷載大於4kN/m2的情況,要特別注意:工業房屋的活荷載分項係數是1.3而不是1.4。

(15)在計算螺栓的抗剪設計時,計算螺栓剪力時是計算一個螺栓的剪力設計值,這個時候不要考慮剪切面數量,只有在得到了一個螺栓的剪力設計值之後去計算抗力的時候,才需要把剪切面數量考慮進去,高強和普通有所差別。這裡很容易在計算內力時就會考慮剪切面數量,這樣會出現交叉混淆。最容易犯錯的是如果是複合受力的情況就更容易出錯,而且力學思想也是違背規範精神的。

(16)變形和穩定、抗剪強度計算採用毛截面;抗彎、抗拉、抗壓強度計算採用淨截面。

(17)預先起拱量的計算時,應注意改善外觀和使用條件與改善外觀條件兩種方式的區別。

(18)軸心受壓強度計算時,應注意高強螺栓摩擦型連接的計算(同時應注意淨截面的影響);軸心受壓穩定計算時,應注意單軸對稱截面應採用換算長細比以及對應的計算高度(支撐設置的影響);局部穩定計算(翼緣和腹板的計算)時,對於腹板局部穩定計算不滿足要求時,可通過增設縱向加勁肋或採取有效腹板截面(僅考慮翼緣與腹板連接部分20tw,即考慮腹板屈曲後的強度)進行計算構件的強度和整體穩定計算,而穩定係數仍採用按全部截面計算所得的;同時注意受壓構件與受彎構件穩定係數計算不同,對於受壓穩定係數主要由截面形式和長細比控制(注意板厚對截面類別的判定影響),受彎構件穩定係數應注意簡化計算公式及相應的修正。

(19)格構式構件的軸心受壓計算時,實軸計算時與實腹式類似,而對虛軸須採用換算長細比;綴條、綴板的計算(軸心受壓、線剛度以及連接焊縫的計算)時,注意分肢的長細比計算(分肢計算長度應注意綴板與分肢的連接方式是焊縫還是螺栓)和構件繞虛軸的計算;同時注意綴板線剛度要求,即同一截面上的綴板線剛度要大於分肢線剛度的6倍。

(20)實腹式單向彎曲壓彎構件的整體穩定計算包括:彎矩作用平面內的整體穩定計算(等效彎矩係數的計算,對於單軸對稱截面構件,尚須對無翼緣一側進行計算);彎矩作用平面外的整體穩定計算;實腹式雙向彎曲壓彎構件的整體穩定計算,兩個方向均應進行計算;格構式構件的整體穩定計算與實腹式的類似(彎矩繞虛軸,平面內整體穩定計算,其長細比應採用換算長細比求穩定係數,對於平面外穩定,僅需對分肢構件按軸心受力構件考慮,而對於雙向壓彎構件,分肢的計算按實腹式單向彎曲壓彎構件的整體穩定考慮,注意計算長度以及分肢軸力和彎矩的取值)。

(21)確定構件計算長度時應注意:桁架與框架結構(注意搖擺柱的修正及對應梁的遠端鉸接修正)、有支撐與無支撐的區別、橫樑計算剛度的修正(軸心壓力較大和遠端的節點連接)、對於在強軸方向即x軸有支撐,則是減小弱軸方向即y軸方向的計算長度。注意對於屋架上雙腳鋼組合的T形截面強軸(x軸)和弱軸(y軸)對應的計算長度求解,注意支撐設置的平面對其影響。通常y方向大於x方向,注意對於排架柱和框架柱的拉彎和壓彎計算,應注意彎矩作用平面內和彎矩作用平面外所對應的是否有支撐,而相應影響的有無側移及計算長度,如對於排架結構,往往在縱向設置支撐,則在縱向為無側移而橫向有側移。強弱支撐框架的驗算:注意支撐在單位側傾角產生的水平力。

(22)連接計算應注意:焊縫的尺寸限制,螺栓最小布置要求;工字形(T字形)截面對接焊縫受彎計算採用折算應力評價;角焊縫應注意正焊縫(作用力垂直於焊縫方向,提高係數)和側面焊縫(計算長度不宜大於60hf)的計算不同,角焊縫長度不得小於8hf和40mm;對於對接焊縫在受彎矩時,有效焊縫的慣性矩應注意扣除無引弧板的焊縫長度(每條焊縫均應扣除2t);對於角焊縫的慣性矩及面積,應在焊縫端部扣除hf,焊縫拐角處不需進行扣除(即焊縫長度的計算在端部若轉角處有焊縫則不需減hf),而焊縫寬度取有效寬度進行計算面積及慣性矩(he=0.7 hf),同時應注意參與計算的焊縫條數,不能遺漏;注意單角鋼焊縫連接,驗算焊縫強度應乘以0.85係數。注意加勁肋的傳遞荷載路徑(注意頂緊(承壓計算)與採用焊縫(正面角焊縫)傳遞的區別)。

(23)螺栓受剪計算:普通螺栓取受剪承載力(剪切面數)和承壓面承載力(最小承壓厚度,按受力方向進行考慮)的較小值;高強螺栓承壓型注意剪切面的位置(栓杆或螺紋處),普通螺栓取栓桿直徑;高強螺栓摩擦型直接與摩擦面和預拉力有關;螺栓群的受力計算,注意連接長度對軸心受力的修正(注意連接長度的計算,僅在螺栓群受剪計算中體現),以及螺栓數量的增加修正(如填板、單面連接、短角鋼連接以及鉚釘鉚合總厚度),螺栓受拉計算取螺紋處有效截面;在驗算螺栓連接強度後,還需驗算連接鋼板及連接板的強度(取連接鋼板和連接板最小淨截面,同時注意折線面的考慮,以及角鋼最小淨截面的計算,將角鋼展開成平面進行計算)。

(24)螺栓群偏心受拉計算,普通螺栓群先按小偏心受拉(假定中和軸在螺栓群中心處,且最下排螺栓受拉力而非壓力)計算,若不滿足,則按大偏心受拉計算(假定中和軸在最外排螺栓的中心線上,即用力的平衡進行求解螺栓的力),高強螺栓按小偏心受拉計算,而純受彎構件則按大偏心受拉構件計算;注意樑柱連接,支託的作用可用來承擔梁傳遞過來的剪力。

(25)鋼結構的疲勞計算(對於往復承受動力荷載需要進行此項計算),採用容許應力幅法,應力按彈性狀況計算;計算時應注意計算點的位置(焊縫(16項第8類)、其他均為主體金屬)、受力方式、施工方式等;荷載採用標準值,且不需考慮動力系數;在疲勞驗算時,不能忽略在基本組合下的強度驗算;疲勞計算主要針對動力部分(即重力荷載可不考慮),組合工字梁翼緣與腹板的焊縫計算見規範7.3.1條。

(26)塑性設計應注意:材料要求,構造要求,允許長細比,構件承載計算(塑性慣性矩,即指塑性中和軸上下部分對中和軸的面積矩,對工字形截面包含翼緣和腹板),對於壓彎構件,包含平面內穩定、平面外穩定(需根據側向支撐點和彎矩進行分段計算,長細比根據側向支撐點的分段進行確定)計算,而對於彎曲構件僅有平面內計算;平面外的側向支撐點間距即為計算區段的計算長度。

(27)鋼管結構計算應注意:構造要求(外徑與壁厚之比),焊縫長度計算(分圓管與圓管、矩形管與矩形管,矩形管與圓管三種形式),杆件承載力的計算應考慮節點管的截面形狀(分圓管與圓管、矩形管與矩形管,矩形管與圓管三種形式)、節點形式(X、T或Y、TT、K、KK)和支管的受力狀態(受壓、受拉)。

(28)對於壓彎構件,應驗算彎矩作用平面內穩定、彎矩作用平面外穩定,對單軸對稱截面,驗算彎矩作用平面內穩定時,對於翼緣受壓時,還應補充驗算另一側的腹板端點。

(29)對於部分焊透的對接焊縫按角焊縫進行計算,應根據焊縫的坡口形式(V單邊雙邊,K,J,U)確定焊縫的有效寬度,熔合線處的焊縫截面邊長等於或接近最短距離s時,抗剪強度應乘以0.9。

(30)在計算構件長細比時要注意腹板的朝向是在平面內還是垂直於平面。

抗震設計

抗震的題目貫穿在整個註冊考試中,《混規》的第11章是抗震設計,而第6章的承載力能力極限狀態計算的公式中,都沒有考慮承載力抗震調整係數(要自己加上gRE)。《鋼規》中沒有考慮抗震,鋼結構的抗震主要在《抗規》第8章和第9章2節,出的題目也較難;《砌規》第10章是抗震設計,但主要的構造措施和要求在《抗規》第7章;《地規》和《樁規》的計算公式中,都沒有考慮承載力抗震調整係數(要自己加上gRE),《抗規》第4章是場地、地基和基礎的抗震規定;《抗規》的第6章是對不同結構體系的基本抗震構造措施要求,與《高規》的規定有很多一致的地方。抗震設計也是結構設計的重點內容,掌握好《抗規》對考試和工作都有很大的幫助。需要注意的事項如下:

(1)正確確定結構地震作用,抗震措施,抗震構造措施的抗震設防標準,是進行抗震設計的前提條件,應重點掌握(具體方法和步驟詳見各類參考書)。

(2)結構抗震等級的確定是重中之重,應根據是否超A級高度、場地類別、設防類別、房屋高度以及結構類型來確定,每一步都要認真核對判斷。

(3)力的調整:強柱弱梁、強剪弱彎、強柱根(只適用於框架結構)、角柱、偏拉等。

(4)框架樑的抗震構造措施(《抗規》6.3和《高規》6.3)——x/h0、rmin、梁端As’/As、箍筋(加密區長度、最大間距、最小直徑、肢距)、rmax、r>2.5%(As’·fy’≥0.5As·fy)、通長鋼筋、縱筋最大直徑限值、箍筋面積配筋率。

(5)框架柱的抗震構造措施(《抗規》6.3節和《高規》6.4節)——軸壓比(影響軸壓比的因素)、rmin(一側、全部)、箍筋構造、縱筋配置、rmax、小偏心受拉、箍筋加密區範圍、體積配箍率(計算方法,特殊情況rv和lv的提高)。

(6)剪力牆邊緣構件——陰影範圍的確定、約束邊緣構件的設置及其最小配筋率和體積配箍率、核心筒剪力牆、剪力牆水平鋼筋最小配筋率(0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%)、連梁和框架樑的判別(斜截面受剪承載力公式不同)

(7)抗震設計三層次:1)大環境,本地區設防烈度。2)小環境,場地類別,體現在特徵週期。3)建築物自身,設防分類標準及自振週期,甲乙丙丁類。

(8)與III、IV類場地相關的內容:1)7度0.15g,8度0.3g分別按8度0.2g和9度0.4g採取抗震構造措施(《抗規》3.3.3條和《高規》3.9.2條)。2)7度III,IV類場地高層建築宜進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算(《高規》3.7.4條)。3)IV類場地上且較高的高層,柱全部縱筋最小配筋率增加0.1%(《抗規》6.3.7條和《高規》6.4.3條)。4)IV類場地上較高的高層建築,柱軸壓比限值應適當減小(《抗規》6.3.6條和《高規》6.4.2條)。5)8,9度建造於III、IV場地,採用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯合基礎的鋼筋混凝土高層建築,當結構基本自振週期處於特徵週期的1.2倍至5倍範圍時,若計入地基與結構動力相互作用的影響,對剛性地基假定計算的水平地震力可折減(《抗規》5.2.7條)。6)一級框架和IV類場地的二級框架,框架單獨柱基宜沿兩主軸方向設置基礎系梁(《抗規》6.1.11條)。7)8度III、IV類場地高大的單層鋼筋混凝土結構應進行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算(《抗規》5.5.2條)。8)8度III、IV類場地,梯形屋架端部上節點應沿廠房縱向設置水平壓桿(《抗規》9.1.17條)。9)8度III、IV類場地,可在廠房單元中部1/3區段內設置兩道柱間支撐(《抗規》9.1.23條)。10)大廳的鋼筋混凝土柱和組合磚柱的縱向鋼筋應符合下列要求(《抗規》10.1.14條):6度III、IV場地每側不應少於4根14,7度III、IV場地每側不應少於4根16且應滿足計算要求。

(9)水平抗震剪力的計算(重力荷載代表值的計算,單質點多質點;水平影響係數、頂部附加力;樓層最小抗震剪力的複核)。同時注意薄弱層地震剪力的調整(《抗規》1.15節,《高規》1.25節);轉換構件的地震內力調整;以及地震作用在未考慮扭轉計算時,短榀和長榀地震作用的修正;水平地震在各層的分配其高度Hi是按照從基礎頂面或地下室的嵌固端開始算起;頂部附加力作用在頂層而非突出構件(突出構件應考慮增大系數,但該增大部分也不往下傳遞,注意鋼結構需要進行傳遞1~2層);振型分解反應譜法應以每條振型得到的內力分析結果後(應先求出各層的總剪力),再進行各振型的疊加(進而與每層總的最小抗震剪力進行對比)。

(10)樓層承載力突變時,薄弱層受剪承載力不應低於相鄰上一樓層的65%。

(11)豎向抗震力的計算,注意重力荷載代表值的計算,以及構件豎向地震力的分擔提高係數1.5。

(12)計算罕遇地震作用時,特徵週期應增加0.05s,寫在特徵週期值的表格旁邊,防止自己遺漏,類似的條件都要寫在表格或公式旁邊,不要以為自己知道,因為考試時不一定能記起來,還是寫在旁邊提醒自己更靠譜。

(13)常用結構阻尼比要熟記(寫在《抗規》5.1.5條旁邊,避免臨時再去查找浪費時間),一般鋼筋混凝土為0.05;鋼結構高度不大於50m時可取0.04,高度大於50m且小於200m時,可取0.03,高度不小於200m時,宜取0.02,罕遇地震下的彈塑性分析,可取0.05;混合結構在多遇地震下取0.04;預應力混凝土框架結構宜取0.03,鋼筋混凝土煙囪和磚煙囪阻尼比0.05,鋼煙囪0.01。

(14)求基底地震剪力,特別注意題目是求標準值還是設計值。

更多內容詳見《建築結構·技術通訊》2015年第1期、第5期文章《註冊結構工程專業考試備考經驗》。

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關於《建築結構》

《建築結構》是國內結構設計專業影響力最大的雜誌,創刊於1971年,隸屬於中國建築設計研究院,歷屆核心期刊評比中均名列前茅。官網:www.buildingstructure.cn。


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