《混凝土結(jié)構(gòu)》與《砌體結(jié)構(gòu)》習(xí)題及參考答案3

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案第13章 單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計習(xí)題參考答案§3.1 某單層單跨廠房，跨度18m，柱距6m,內(nèi)有兩臺10t中級載荷狀態(tài)的吊 車，試求該柱承受的吊車豎向荷載 Dmin、Dmax和橫向水平荷載Tmax。起重機有關(guān) 數(shù)據(jù)如下：吊車跨度LK=16.5m，吊車寬B=5.44m,輪距K=4.4m，吊車總質(zhì)量18.23t, 額定起重量10t，最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 Pmax，k=104.7 KN。Pmin, k血 m2 Q)g - Pmax, k(m Q)2g - Pmax, k(18.23 10)210104.7 = 36.45kN查表，1 =0.9，豎向反力影響線如圖所示:則

2、有：Dmax= 0.9 1.4 104.7 (10.56 1.6 4.96+6=288.47kNPmin,kDmin 二Dmax Pmo7 二288.47 1047 =100.4kN1 _Tk (m2 Q)g410.12 0.9 (3.684 10) 10 4= 3.69kN尬=仏芒=288.47器§ 13.2 試用剪力分配法求圖所示排架，在風(fēng)荷載作用下各柱的內(nèi)力。已知基本 風(fēng)壓=0.45kN/m2，15m高處的Jz =1.14（ 10m高z =1.0），體形系數(shù) 示于 圖中。柱截面慣性距：94949494rX =2.13 10 mm ,l2 =14.38 10 mm , 13 =7

3、.2 10 mm , 14 =19.5 10 mm . 上 柱高3m,計算單元寬度取B=6m解：1求 qq2線性差值：.11 . 1.14 -1.° (10.5 _10) =1.01415 -10qik = % ''z；：o B = 0.8 1.014 0.45 6 = 2.19kN / m q2k-'yB=0.5 1.014 0.45 6 =1.37kN/mqi = rQq1k =1.4 2.19 = 3.07kN/m(-；)q2 二 rQq2k =1.4 1.37 = 1.92kN/m(；)q2m1 一m2>Lm0L2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案

4、#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案2.咼度取 10.5+2.1=12.6mJz=11.14 _1.0(12.6 _10) =1.0715 -10Wk-(0.8 0.5)h1(0.5 0.6)h2Lz 0B工1.3 2.1-0.1 1.2 1.07 0.45 6 = 7.54 KN#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案二 rQWk =1.4 7.54 =10.56kN3.計算參數(shù)',nA 柱:I12.13 109nI214.38 1090.15B 柱:Hun 二 I3147.2 10919.5 1090.3730.29 H 10.5Hu30.2910.54.

5、在柱頂虛擬加不動鉸支座 查表計算：#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案3混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案3141-(-1)413 1 0.29 (-1)n0.158131-(-1)38 10.29 (1-1)n0.15314(1 -1)3 1 0.294(1-1)= 0.34A柱：C11nB 柱：C11181 ( 1)n8 10.293 J 1)0.37= 0.36Ra =q1HC11 =3.07 10.5 0.34 = -11()Rb =q2HC11 =1.92 10.5 0.36 7.3()故：柱頂剪力VA1 二 Ra 一 11()Vb,1 =Rb = -7.3( )5 撤消不動鉸支座,反向

6、施加支座反力。A 柱:C0310.293(0.15=2.64-1)B 柱:C。331-'(n-1)33110.29 (0.37=2.88-1):UaH3310.5EchC0Ec 14.38 109 2.64Ec 1 l C0Ec10.53919.5 102.882.64 14.38所以分配系數(shù):2.64 14.38 2.88 19.52.88 19.50.42.64 14.38 2.88 19.50.6故,柱頂剪力:Va,2二 a(Ra Rb W)二 b(Ra - Rb W)VB,26.疊加兩個受力狀態(tài)= 0.4 (11 - 7.3 10.56)-0.6 (11 - 7.3 10.56

7、)= 11.54kN( > )= 17.32kN( > )4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案VA =VA,1 +Va,2 =11.54 11 = 0.54(t)Vb =Vbj +Vb,2 =17.32 -7.3 =10.02(t )7.繪制彎矩圖-m)-m)5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案§ 13.3 如圖所示排架，在A，B牛腿頂面作用有力矩 M1和M2試求A，B柱的內(nèi)力，已知：M仁153.2KN.M M2=131.0KN.M柱截面慣性距同上習(xí)題 13-2。#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案解：1.計算

8、參數(shù)，nA 柱:I12.13 109n =14.38 1090.15柱:147.2 10919.5 109 - 0.37Hu話 o.29Hu29#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案2. 在柱頂虛擬加不動鉸支座A柱：C3 =1.51 _ 21 3(1 -1)n= 1.521-0.29310.2931(0.15-1.21-1)B 柱:C3 =1.51 3(1 -1)n=1.521-0.293 110.293 (-1)0.37= 1.32#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案M1153.2Ra1 C31.21 - 17.65kN（）故:H10.5M2131.0Rb2C31.32 = 16.47 kN （；

9、）H10.53 撤消不動鉸支座，反向施加支座反力r =Ra Rb =17.65 -16.47 =1.18kN（ >）A 二 0.4, B = 0.6VA = Ra =1.18x0.4 =0.47kN（T ） 所以：VB = RnB =1.18x0.6 =0.71kN（T）3. 疊加內(nèi)力VA - -17.65 0.47 - -17.18（）VB =16.470.71 =17.18（ > ）4. 彎矩圖:M=131KN.m17.18KNHT1§ 13.4如圖所示柱牛腿，已知豎向力設(shè)計值巳=324kN，水平拉力設(shè)計值Fh =78kN，采用 C20（抵=1.54N /mm2 ）混

10、凝土和 HRB335級鋼筋，試設(shè)計牛腿的縱向受力鋼筋。（截面寬度b=400m（另加的條件）解：1 驗算截面尺寸h0 =800 -40 = 760mmg°.5F：)fa：=0.8(1一0.50.5h。78324)1.54 400 7602500.5760= 397kN Fvs =324kN7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案截面尺寸滿足要求。2 計算縱向受拉鋼筋Fva0.85 fy h0F h1.2 -324 103 2501.2 U= 730mm20.85 300 760300#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案選配 4

11、 18, As =1017mm2As1017bh 400 800二 0.32%0.2%#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案滿足最小配筋要求。§ 13.5 某單層廠房現(xiàn)澆柱下獨立錐形擴展基礎(chǔ)，已知由柱傳來基礎(chǔ)頂面的內(nèi)力：N=920KN M=276KN.M V=25KN 柱截面尺寸 b 漢h = 400mm汽 600mm，地基承載力fa =200kN/m2，基礎(chǔ)埋深1.5m,基礎(chǔ)采用C20混凝土，HPB235級鋼筋， 試設(shè)計此基礎(chǔ)并繪制基礎(chǔ)平面圖，剖面和配筋圖。解:1.初步確定基礎(chǔ)咼度和杯口尺寸取插入深度：= 600mm，故，杯口深度為600 5 650m

12、m ;杯口頂面尺寸：寬為 40075 2 = 550mm，長為 60075 2 = 750mm ;杯壁厚度取為t =200mm;杯底厚度取為a 200mm ；其他截面尺寸：h2 = 300mm ； a2 =200mm ;0060511504bfb8混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案所以，初步確定基礎(chǔ)的高度為 600 - 50 - 200 = 850mm2.確定基礎(chǔ)底面積F920200 -20 1.5=5.41m2#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案增加20%40%初步選定尺寸為：B = 3.5m,l = 2m ； A = 7m 2

13、22 3.5=4.1m3#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案9混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案G =rmbld =20 3.5 2 1.5 =210kNPma" I M-c= 9 276 25 嘰 234kN /m2 blW2匯3.54.1Pmin一二92 276 25 °.85"8.9kN/m2(2)234 88.92= 161.4 :fa2= 200kN /m2blW2 漢 3.54.1故，基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求驗算基礎(chǔ)高度 地基凈反力的計算。10混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案巳,maxF.Me V bl W92027625 0

14、.85+2 3.54.12二 203.9kN /m2Pn ,minF M c Veh bl 一 W92027625 0.852 3.5 一 4.12= 58.9kN /m僅需對臺階下基礎(chǔ)做沖切驗算:h0 = 550 -40 = 510mm沖切面：bt 二 4002 275 二 950mmbb =9502 510 =1970 mmbm二 1.46m沖切荷載計算面積:h0)l -。)21750*17501i71噸菁-0.5心=1.33m20.952-0.51)2R = psA = Pn,maxA=203.9><1.33 = 271.2kNFi = PsA = Pn,maxA=203.9

15、><1.33 = 271.2kN0.7ftbmh0 =0.7 1.1 1.46 510 =573.3kN F271.2kN 故，基礎(chǔ)高度滿足抗沖切承載力的要求。4.基礎(chǔ)板底配筋(1)長邊方向M2(Pn,m： Pn1)(b-he)2(2l be)2421203 9 +143 82()(3.5 - 0.6) (2 2 0.4) h01 =850 -40 =810mm242= 268kN m11混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案12混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案M10.9 fyh°i6268 100.9 210 810=1751mm2 選用 12 14,14150#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案#混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題及參考答案變階處:M； =2(Pn,max *)(-兀)2(21 bc)242二丄(:?039 155)(3.5 -1.15)2(2 20.95)242=204.5kN m ：M1 = 268.5kN m(2)短邊方向_ _1, Pn,max +