一栋二层砌体结构房屋,纵墙厚度为370mm,横墙厚度为240mm,二层中间部分无横墙,为空旷空间。屋架为混凝土组合屋架,屋盖为装配式有檩体系。
(来学网)
  1. 此房屋二层的静力计算方案为下列何项?
    A.
    (来学网)无法确定的一种方案
    B.
    (来学网)刚性方案
    C.
    (来学网)弹性方案
    D.
    (来学网)刚弹性方案
  2. 二层的空间性能影响系数η,与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)0.81
    B.
    (来学网)0.70
    C.
    (来学网)0.42
    D.
    (来学网)0.59
  3. 已知二层排架水平风荷载如图所示,按刚弹性方案计算时,在排架柱顶端设水平不动铰支杆,风荷载作用下其支座反力R(kN)与下列何项数值最为接近?
    A.
    (来学网)3.44
    B.
    (来学网)8.21
    C.
    (来学网)6.71
    D.
    (来学网)5.03
  4. 在图水平风荷载作用下,二层A轴线墙底的弯矩和剪力标准值,最接近下面哪一组数据?
    A.
    (来学网)3.82kN·m,4.56kN
    B.
    (来学网)9.9kN·m,2.34kN
    C.
    (来学网)13.73kN·m,6.91kN
    D.
    (来学网)13.73kN·m,4.56kN
  5. 在竖向恒载作用下,屋架反力对纵墙的偏心距为50mm,屋盖恒载(包屋架)标准值的水平投影为3.0kN/㎡,二层纵墙每开间窗洞尺寸为2400mm(宽)×2600mm(高),二层纵墙的自重标准值为8.1kN,/㎡,窗户自重为0.5kN/㎡。二层纵墙下端截面的弯矩与轴力标准值与下列哪一组最接近?
    A.
    (来学网)3.78kN·m,75.6kN
    B.
    (来学网)1.89kN·m,171.06kN
    C.
    (来学网)3.78kN·m,171.06kN
    D.
    (来学网)1.89kN·m,218.5kN
正确答案:
(1)D
(2)B
(3)C
(4)C
(5)B
答案解析:
第1小题:【主要解答过程如下】:屋盖为装配式有檩体系,查表4.2.1,楼盖类别为2类。二层的横墙间距s=37.8m,20rn≤s=37.8m<48m,属于刚弹性方案。
【点评】:砌体范围是复杂的空间力学体系,为了对其墙体等构件进行内力分析,根据房屋结构和空间工作性能,采用不同的计算类型,分为刚性方案、刚弹性方案、弹性方案三种。

第2小题:【主要解答过程如下】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)第4.2.7条的规定,顶层可按单层房屋计算,空间性能影响系数可根据屋盖类别按表4.2.4采用。
屋盖为装配式有檩体系,楼盖类别为2类,二层的横墙间距s=37.8m,查表4.2.4,插值求得二层的空间性能影响系数:
η=0.68+0.73-0.68/40-36×(37.8-36)=0.703
【点评】:根据《砌体结构设计规范》(GB500032001)第4.2.7条的规定,顶层可按单层房屋计算,空间性能影响系数可根据屋盖类别按表4.2.4采用。

第3小题:【主要解答过程如下】:根据《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)附录C,在排架柱顶端设水平不动铰支杆,下端为固支,根据力学公式,均布荷载下,一固一铰支座的梁,铰支座处的支座反力为3/8ql,则排架柱顶端设水平不动铰支杆,其支座反力为:
R=W+3/8(W+W)h=2.266+3/8×(1.734+1.089)×4.2=6.712kN
【点评】:此题的计算属于结构力学的问题,需要了解风荷载的作用方向。

第4小题:【主要解答过程如下】:计算简图见图。

(1)根据《砌体结构设计规范》(GB500032001)附录C的方法,在排架柱顶端设水平不动铰支杆,下端为固支。根据力学公式,均布荷载下,一固一铰支座的梁,固定支座处的支座反力为詈5/8ql,弯矩为吉1/8ql,则在W作用下,二层A轴线墙底的弯矩和剪力标准值为:
M=1/8Wh=1/8×1.734×4.2=3.823kN·m
V=5/8Wh=5/8×1.734×4.2=4.552kN
(2)考虑房屋的空间作用,将支杆反力R乘以二层的空间性能影响系数η=0.703,并反向施加于顶点上,计算二层A轴线墙底的弯矩和剪力标准值为:
M=1/2ηRh=1/2×0.703×6.712×4.2=9.909kN·m
V=1/2ηR=1/2×0.703×6.712=2.359kN
(3)在W作用下,二层A轴线墙底的弯矩和剪力标准值为:
M=M+M=3.823+9.909=13.732kN·m
V=V+V=4.552+2.359=6.911kN
因此,选项C为正确答案。
【点评】:通过此题的计算,可以对《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)附录C有更多的了解。

第5小题:【主要解答过程如下】:二层纵墙上端截面的轴力为:N=3×12/2×4.2=75.6kN;
二层纵墙上端截面的弯矩为:M=Ne=75.6×0.05=3.78kN·In
二层纵墙下端截面的轴力为:N=75.6+8.1×(4.2×4.2-2.4×2.6)+2.4×2.6×0.5=171.06kN
二层纵墙下端截面的弯矩为:M=M/5=3.78/2=1.89kN.m
【点评】:顶层纵墙上端截面的荷载主要是屋盖传递来的,而顶层纵墙下端截面的荷载除屋盖的荷载外,还包括墙体和窗户。