开篇语
注册结构考试是每个结构师必须经历的过程。以下内容是个人的一些粗浅见解,希望能给大家带来一些启发和帮助。
在辅导班网络培训发达的当下,各类辅导班丰富多样。之所以被称作“辅导”班,是因为这个班无法替代个人脚踏实地的付出。报班的最大益处在于班里汇聚了众多“战友”,还有能够答疑解惑的师长,他们可以帮我们理清复习的思路、掌控复习节奏,助力我们顺利上岸。此外,适合自己的才是最好的,千万不要贪多。
重视规范目录,了解规范架构,这对于建立知识结构以及理解各部分关系是非常必要的。
重视历年的一、二级真题。要熟练地去做这些真题,通过做真题会发现很多有规律性的东西。因为命题专家都是业界的佼佼者,所以他们的思维或许能够帮助我们加深对规范以及对结构的认识。
适当进行做题,以此来训练计算能力,要杜绝“一看就会、一做就错”的情况。在审题时要有耐心,要明确所面对的是何种结构构件、受力模式、设计验算内容以及构造要求等。要能够识别出拉、压、弯、剪和扭、拉弯、压弯以及剪扭等受力模式,清楚在什么情况下应该使用何种荷载组合,以及应该采用设计值、标准值还是准永久值。
话“梁”
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从几何角度,结构可以分类杆件、板壳和实体三大类。
梁、拱、桁架、刚架是杆件结构的典型形式。
房屋里的楼屋面梁是梁,厂房里的吊车梁是梁,檩条也是梁。桥梁领域的简支板桥是梁,连续梁桥是梁。支撑在一系列承托上的输油管道等也是梁。梁与拱和刚架的显著区别在于,在竖向荷载作用下它没有水平推力。
约束可将梁划分为不同类型。其中有静定梁,包括简支梁、悬臂梁、伸臂梁;还有超静定梁,如多跨连续梁。
现行规范是按照概率极限状态设计法设计
三大状况:持久状况、短暂状况和偶然状况。
有两大状态,其一为承载能力极限状态 ULS,此状态主要包含常见的强度破坏以及稳定性问题等。
正常使用极限状态SLS,主要包含变形、裂缝等。
构造与计算验算相关,构造是以往经验的总结。结构设计通常依据经验来拟定尺寸,接着进行粗算,之后再反过来进行调整优化。受力验算和构造设计之间没有明确的界限,它们是相互辅助、相互促进的。构造设计在一定程度上比受力验算稍高一些,这是因为构造不仅要考虑受力情况,还要考虑可施工性、耐久性等一系列的问题。
这个角度看真题
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回顾历年真题,题目背景大多为楼屋盖。厂房里的吊车梁、檩条,钢结构平台,以及承受土压力的维护结构等,这些在日常生活中是常见的。题目长长的叙述背后,都与这些离不开,无需慌张。注册结构师考试侧重工民建。即便不从事工民建设计,也能通过《混凝土构造手册》《钢结构设计手册》以及相关参考书来熟悉构造。试想一下,如果对整个结构设计流程都很熟悉,那么单独拿出几个点来考,应对起来应该会比较轻松。我认为这就是设计手册的最大功用。
18年1~3题,题目背景为框架结构办公楼
框架结构的次梁是承受均布荷载的简支梁,需要满足容许位移的最小刚度要求,进行 SLS 挠度验算。
给出负弯矩配筋后求能承受的最大均布力,这属于 ULS 抗弯承载力验算,通过这种方式间接考察了受弯构件的抗弯承载力变化规律。
混凝土梁要不会发生脆性破坏,就必须是适筋梁。因此,规范中对最大受压区高度进行了限制,即 x≤ξb×h0。从下图能够看出,当 x 取最大受压区高度时,梁的抗弯承载力达到最大。
18年17~22题题目背景为单层钢结构平台
X方向为梁柱刚接的框架结构,Y方向为梁柱铰接的支撑结构
题目 17 考察了在轴线 2 上的主梁,该主梁是多个集中荷载作用下的简支梁,需要求出其主梁正应力,它和 17 年的 17 题极为相似。
17 年 6 至 9 月的题目背景涉及民用建筑的 T 型独立梁,其中固端梁属于超静定结构。
题目 6 要求的是截面的最大抗弯承载力。与 18 年第 2 题不同钢结构梁计算公式中的γ,这里多给出了顶底缘的配筋。根据混规方程 6.2.10 - 2,此时只剩受压区高度 x 这一个未知量。通过力的平衡可以求出 x。严格意义上讲,这不属于求最值的问题,而是在给定截面和配筋的情况下求抗弯承载力。
题 7 考察了抗剪验算这一内容;题 8 给出了弯矩值,并且提出了求支座截面负弯矩配筋的问题。
以上三题没有涉及固端梁超静定的问题,而是着重考察了 T 型截面的判别。其中,受压区截面宽度发生变化的构件均为 T 型受弯构件。
17年钢结构第17~23题题目背景是一个商厦入口大堂
主次梁体系中,题 17 的构件是承受一系列集中力的简支梁,对钢主梁的抗弯应力进行了验算。
17年第28 ~29题目背景为综合楼标准层钢混组合梁
第28题钢混组合简支梁,考察次梁的受弯承载力。
钢混组合梁也是分阶段受力的。在第 1 阶段,混凝土板的湿重、施工活载以及钢梁自重都由钢梁来承担。如果不设置支撑,那么它就是简支梁;而设置了支撑后,就可能成为多跨连续梁。在第 2 阶段,钢混组合截面会整体受力,一起承受自重和外荷载。
应关注行业热点,如国家大力推广的(装配式)、经常出事的。
16年的1~3题,题目背景为框架结构办公楼
主次梁体系中,题目所考察的 L-1 是次梁承受均布荷载的简支梁。与 18 年相比,在作用方面多了一个集中力 Gk,考察的侧重点也发生了变化钢结构梁计算公式中的γ,主要考察支座反力以及主梁吊筋验算,即主次梁之间的相互作用。
16年8-11题,题目背景为民用房屋
题 8 是单悬臂梁,有简支跨 AB 跨中最大弯矩设计值。在“恒载按实际满布,活载最不利布置”的情况下,由于悬臂侧活载会导致跨中卸载,所以悬臂侧不能布置活载。13 年底 2 题曾考过活载最不利布置这一点。需注意题目中给出恒载系数均取 1.2,若不然,悬臂侧恒载弯矩对 AB 跨中弯矩是有利的,组合系数应取 1.0。
此题即便携带《静力结构计算手册》,也难以径直确定最大弯矩的位置。(并非表示手册可以不携带)
该梁能够等效为承受端弯矩的简支梁,同时也能等效为承受均布载的简支梁。因为弯矩图是抛物线和直线叠加而成的,所以最大弯矩的位置肯定不在跨中,而是在左半部分。
可以运用结构力学的概念,即弯矩的导数等于剪力,也就是 M' = Q。当剪力为 0 时,弯矩达到最大,这可以转化为数学概念。当然啦,如果对弯矩图非常熟悉的话,那么通过求出左端的反力,就能够直接得到最大弯矩。
16年15-16题,题目背景为三跨叠合板
分阶段受力,在铺设预制板阶段,其为简支梁;而在叠合层浇筑并达到强度之后,就转换为多跨连续梁。题目中给出了三等跨连续梁的弯矩图,并且两道题目都在考察指定截面的弯矩效应值,相对而言比较简单。
14年5-10题,题目背景为框剪结构高层办公楼
第 9 题要求 KL1 的 T 型截面的正截面抗弯承载力。前几道审图题的难度较大。
给出挠度计算公式来求挠度,这是第 10 题的内容。同时还考察了长期荷载作用下的挠度增大系数。这两道题的形式较为常规,可以说出题人是想让考生稍微放松一下,调整一下状态。
13年第2题,题目背景为办公楼
四跨连续梁的裂缝宽度计算需要被考察。在进行这一考察时,必须要注意“恒载按实际满布,活载最不利布置”这一要点。
13年17题,题目背景为轻钢无盖钢结构厂房
檩条是承受均布载的一种构件,它是双向受弯的简支梁。17 题主要考察简支梁的挠度情况,18 题则涉及双向受弯的应力。
2012年1~6题,题目背景为框架结构办公楼
第1题直接考察KL1的扭矩图,内力图是必须要熟练掌握。
第 2 题是对受扭箍筋配置的考察;第 3 题在给定荷载的情况下考察裂缝宽度;第 4 题主要考察刚度和挠度的计算;第 5 题则是对抗剪配箍的考察,要求中规中矩,同时必须做到快速且仔细。
2011年1~4题目背景为4层框架办公楼
第 4 题对 KL1 进行了考察,其内容是给定配筋和截面的情况下求抗震受弯承载力,与非抗震的区别在于要考虑γre。
题10-14题目背景为钢筋混凝土框架结构
题 10 是竖向的,实际上它是一个一端固结、一端铰接的梁,重点在于考察荷载组合。题 11 给定了尺寸和配筋,需要求出受弯承载力。题 12 给定了内力和配筋,要计算出裂缝宽度。裂缝宽度的计算,每年都会考到。
常用内力图
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此文完
作者水平有限,不足处烦请留言斧正,感激不尽;
也希望志同道合者,多多交流,共同进步;