混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課后習(xí)題內(nèi)容

1、#*2.4雙向板肋梁樓蓋如圖2-83所示，梁、板現(xiàn)澆，板厚100mm梁截面尺寸均為300mrX 500mm 在磚墻上的支承長(zhǎng)度為240mm板周邊支承于磚墻上，支承長(zhǎng)度120mm樓面永久荷載(包括板 自重)標(biāo)準(zhǔn)值3kN/叭 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值5kN/ rf?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C30,板內(nèi)受力鋼筋采用HRB335 級(jí)鋼筋。試分別用彈性理論和塑性理論計(jì)算板的內(nèi)力和相應(yīng)的配筋。 JTf J J幻JTM0址汝耳¥"靈工4'艸口廿床, 0 嚴(yán)T p.肚 7 1 n 1*.i>1Ufl5曲)1I fiH .EhJ iI二L二/ 卜ilf 1g RiWM" 斗 *.嚴(yán)9-筈

2、feariiicgags伽心初5Jm T解：1. 按彈性理論計(jì)算板的內(nèi)力和相應(yīng)的配筋(1) 荷載設(shè)計(jì)值g= 1.2 X 3=3.6 kN/m2q= 1.4 X 5=7 kN/m2g+q/2 = 3.6+7/2=7.1 kN/m2q/2 = 7/2 = 3.5kN/m2g+q = 3.6+7=10.6 kN/m2(2) 計(jì)算跨度內(nèi)跨：lo= Ic (軸線間距離)，邊跨|0= Ic-120+100/2。(3) 彎矩設(shè)計(jì)值計(jì)算計(jì)算板跨內(nèi)截面最大彎矩值，活荷載按棋盤式布置，為便于計(jì)算，將荷載分為正對(duì)稱荷載 (g+q/2)及反對(duì)稱荷載(±q/2)。在正對(duì)稱荷載作用下，中間支座可視為固定支座；在

3、反對(duì)稱荷 載作用下，中間支座可視為鉸支座。邊支座按實(shí)際情況考慮，可視邊支座梁的約束剛度按固定 或按簡(jiǎn)支考慮。由于教材附表7的系數(shù)是根據(jù)材料的泊松比V0制定的，故還需根據(jù)鋼筋混凝土泊松比v= 0.2調(diào)整彎矩設(shè)計(jì)值。區(qū)格B1B2lx(m)5.15.03ly(m)4.434.43Ix/ly0.870.88跨 內(nèi)計(jì)算簡(jiǎn)圖A g+q /2三+廠1q/2LJ廠Ig+q /21E +廠1q/2LJ111111Hill尸0mx(0.0226 X 7.1+0.0350 X 3.5) X4.43 2= 5.553(0.0220 X 7.1+0.0351 X 3.5) X 4.432=5.476my(0.0242

4、X 7.1+0.0486 X 3.5) X4.43 2= 6.710(0.0303 X 7.1+0.0476 X 3.5) X 4.432=7.491尸0.2mx5.553+0.2 X 6.710 = 6.8955.476+0.2 X 7.491 = 6.974my6.710+0.2 X 5.553 = 7.8217.491+0.2 X 5.476 = 8.586支座計(jì)算簡(jiǎn)圖g+q廠 g+q1HillHillmx-0.0672 X 10.6 X 4.432 = -13.979-0.0723 X 10.6 X 4.43 2= -15.040mX-13.97901my0-0.0797 X 10.6

5、 X 4.43 2= -16.580my-0.0688 X 10.6 X 4.432 = -14.3120(4)截面設(shè)計(jì)截面有效高度：跨中 h0x = h-30=70mm h0y = h-20=80mm 支座截面 h0 = h-2O=8Omm各跨中、支座彎矩既已求得，即可近似按As m一，近似取s=0.9,算出相應(yīng)的鋼筋截面面積。sh0 fyAs,min=max( 0.20%,0.45f)bh= max(0.20%,0.45 1430.2145%) 1000 100=214mm2 /mf y300按彈性理論設(shè)計(jì)的截面配筋項(xiàng)目截面h0(mm)m(kN m/m)As2 (mm /m)配筋實(shí)有As2

6、(mm /m)跨中B1lx方向706.895365© 8130387ly方向807.821362© 8130387B2lx方向706.974369© 8130387#*ly方向808.586398© 8120419支座B1 - B18014.312663© 12170665B1 - B28015.040696© 12160707B2 - B28016.580768© 121408082. 按塑性理論計(jì)算板的內(nèi)力和相應(yīng)的配筋(1) 荷載設(shè)計(jì)值g+q = 3.6+7=10.6 kN/m2(2) 計(jì)算跨度內(nèi)跨：lo= lc-b (

7、b 為梁寬),邊跨 |0= lc- 120- b/2+100/2 。邊區(qū)格板B1 :lx=5.1-0.3=4.8mly =4.5-0.12-0.3/2+0.1/2=4.28m邊區(qū)格板B2 :lx =5.1-0.3/2-0.12+0.1/2=4.88mly =4.5-0.12-0.3/2+0.1/2=4.28m(3)彎矩及配筋計(jì)算跨中截面及支座截面鋼筋均勻布置，每區(qū)格將樓蓋劃分為B1、B2兩種區(qū)格板，采用分離式配筋,板均取mymxmyy2.00邊區(qū)格板B1:彎矩計(jì)算躅21.26lymx4.28mxlxmylxmx1.264.8mx6.05mxMxlymxlymx1 y mx2.0 4.28mx8

8、.56mx#*My由式(2-36 )得l；mylxmylxmx 1.26 2.0 4.8mx 12.10mx2 4.28m； + 2 6.05m； + 2 8.56mx+0+12.10mx =106 4.282 (3 4.8 4.28)12解得mx =3.28 kN m/m，于是有mym；1.26 3.284.13kN - m/mmxmxm；2.0 3.28 6.56kN - m/mmymymymx 1.26 4.13 8.26 kN m/m配筋計(jì)算跨中截面 hox = h -30=70mm hoy = h-20=80mm 支座截面 ho = h-2O=8Omm板中配筋率一般較低,故近似取內(nèi)力

9、臂系數(shù)s=0.9進(jìn)行計(jì)算。y方向跨中：Asy方向支座：As故y方向跨中選©x方向跨中:x方向支座:sh0y fyHmy0.9 80 3008.26 106sh0y fy0.9 80 300!00 ( As=251 mm2 /m)mx3.28 106sh0x fy0.9 70 300mx6.56 106sh0x fy0.9 80 300AsAs2382mm /m304mm2 /m2174 mm /mmy4.13 106192mm2 /m，支座選 © 10200 ( As =392 mm2 /m )。故x方向跨中選(1) 8200 ( As=251 mm2 /m),支座選 &#

10、169; 8160 ( As=314mm2 /m)。邊區(qū)格板B2:彎矩計(jì)算（拶21.30將B1區(qū)格板的m；作為B2區(qū)格板的mx的已知值。M X lym；4.28m；#*MxMxMyMy由式解得mymxmxmymylxmylymxlxmy(2-36)lxmx 1.30 4.88mx 6.34mx4.28 6.56 28.08kN - m/mlxmx 1.30 2.0 4.88mx 12.69mx2 4.28mx+2 6.34mx + 28.08+0+0+ 12.69mx =4.282 (3 4.88 4.28)12mx =4.11 kN m/m,于是有mx 1.30 4.11 5.34 kN -

11、 m/m6.56 kN m/mmy 2 5.34 10.68kN m/m配筋計(jì)算跨中截面 h0x = h -30=70mm h0y = h-20=80mm 支座截面 h0 = h-20=80mm板中配筋率一般較低,故近似取內(nèi)力臂系數(shù)s=0.9進(jìn)行計(jì)算。y方向跨中：Asmysh0y fy5.34 106247mm2 /m0.9 80 300y方向支座：Asmysh0y fy10.68 106494mm2 /m0.9 80 300故 y 方向跨中選 © 8200 ( As=251 mm2 /m),支座選 © 10160 ( As =491 mm2 /m)。x方向跨中:Asmxs

12、h0x fy。:1；。10。217mm2 /mx方向支座:Asmxsh0x fy6.56 106304mm2 /m0.9 80 300故x方向跨中選© 8200 ( As=251 mm2 /m),支座選 © 8160 ( As=314mm2 /m)。按塑性理論設(shè)計(jì)的截面配筋項(xiàng)目截面ho(mm)m(kN m/m)As2 (mm /m)配筋實(shí)有As(mm2/m)跨中B1lx方向703.28174© 8200251ly方向804.13192© 8200251B2lx方向704.11217© 8200251ly方向805.34247© 820

13、0251支座B1 - B1808.26382© 10200392B1 - B2806.56304© 8160314B2 - B28010.68494© 10160491第3章單層廠房結(jié)構(gòu)max3.1某單跨廠房排架結(jié)構(gòu)，跨度為 24m，柱距為6m。廠房設(shè)有10t和30/5t工作級(jí)別為A4的吊 車各一臺(tái)，吊車有關(guān)參數(shù)見表 3-26，試計(jì)算排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Dmax、Dmin和吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax吊車有關(guān)參數(shù)表3-26解：查表3-11得,=0.9。（1）吊車梁的支座豎向反力影響線及兩臺(tái)吊車的布置情況（兩種）如圖所示。 由式（3-6）1 64 75

14、D maxPimaxyi =0.912.5101 29 10=349.12kN6D maxPimaxyi =0.912.510 112=408.83kN6排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Dmax 為 408.83kN。D minPiminyi =0.94.71 6101 亠 7.0 1064.756=103.46kNDminPiminyi =0.94.710 叮7-010112=111.56kN6(2)吊車梁的支座豎向反力影響線及兩臺(tái)吊車的布置情況(兩種)如圖所示。 和(3-10)可得Q-, =!4Q1=4由式（3-9）T1，k=44T2,k = 44TmaxT yi = 0.9T maxTi

15、yi = 0.90.120.104.144.1410 1030 101等3.8 10 =4.14 kN11.8 10=10.45 kN10.45 普=12.17kNO.35 4.75 10.451612=14.45kN6排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax為14.45kN。例題3T】已知廠育-*吟廠為二轉(zhuǎn)庖伽x 4tJ6 6e.費(fèi)廿翳#2舍 TO押麗鈿5的橋罠晞車橋釁痔必產(chǎn)16；二求1 !入沖 QwWft如/ qu 胖：由耶4產(chǎn)A 8就2QI 2 jt得，裕架It度E * 5. 55帕槍18 K *» 4仏”吊*£弋槍巫標(biāo)準(zhǔn)他阪二r屁k車憑量I咖 F “ 亠 .-D G

16、+ 0 卜 a由式(3'5) 巴砧耳i可得："追覺復(fù)為童力加堆A,馭鮒比nF.*疋二1銬azllSfcM H»N 戶初 jb-JUkN皿N_U_35耐 I d.民Lr jj；曲“片丄血斗"I丿 * 知十_i *6rut r4 吐西土Q jfF23丿址呼tlSlOT歷 呻 44kN帶車*的JLAfc曲反力#嗔踐風(fēng)兩臺(tái) 的布It如aiffl京？ i由式（3 -Dz0. 9 X h 4 X 】5X （1 .卜口±崢乜迎）H3h 54kN 故54X'«»119. 2kN* rtwif i110圖n笳 卅齊屬岌踐畫來u時(shí)Wrt車

17、ffiK.嘴11*4 iI*#*巨礦石十M廣序，疔度I曲雖ft 6巾二岌話時(shí)#慮兩魯I m.I1UN,I腫沙1十如_-I H出 Lir,課，dj.f * （wnI皿雪尸7小環(huán)I吊嫩的土度整向反力麗響線及兩會(huì) j 555111 IA:H妁怖Jt如Sijfff奈豈 由式（3-3） ft>,9Xl-4Xll5X （I土?xí)x±95）譏制kNDel護(hù)*十=：川 5iX«ill9, 3kNW出£5 M雅瞰i It；聲艸戊為ft Witt A求時(shí)的肌肚fftir二- _,_ y 與；抄 冷：l-t丄処七IL誡冉fc吹舟狀辦科俳式歩奉,“事橋聚瞬血產(chǎn)苗5 來；Di從*>

18、幾由式(3-9)和(3-10)可得兀Pg矽 5宀Q）占=丁xGJiixegx（X84-lO） xiomgmkN 九嚴(yán)D* *54X 斗謬希 IC IkN題3.3圖排架彎矩圖和剪力圖I I 'I3.3如圖3-102所示單跨排架結(jié)構(gòu)，兩柱截面尺寸相同，上柱Iu = 25.0 109mm4，下柱 Ii=174.8 108mm4，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。吊車豎向荷載在牛腿頂面處產(chǎn)生的力矩M1=378.94kN m，M2=63.25kN m。求排架柱的剪力并繪制彎矩圖。解：(1)剪力分配系數(shù)H-空 0.30H 13.2n iu1l25.0 108 c 一c 80.143174.8 108剪力分配

19、系數(shù)B 0.5(2) 計(jì)算各柱頂剪力在A柱和B柱的柱頂分別虛加水平不動(dòng)鉸支座，由表3-9中的簡(jiǎn)圖3得C3=1.17因此不動(dòng)鉸支座反力RaM1百R M2Rb百C3C3378.9413.263.2513.21.1733.59 kN (J)1.17 5.61 kN (T)撤銷附加的不動(dòng)鉸支座，在排架柱頂施加水平集中力Ra和Rb，進(jìn)行剪力分配:Va,2 Vb,2( RaRb)0.5 (33.59 5.61) 13.99kN ()疊加上述兩個(gè)狀態(tài)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)原有受力狀況, 座反力相加，即得該柱的柱頂剪力：即把各柱分配到的柱頂剪力與柱頂不動(dòng)鉸支VaVa ,2Ra33.5913.9919.60 kN ()Vb

20、 Vb ,2 Rb 5.6113.9919.60 kN (t)(3) 繪制彎矩圖和剪力圖柱頂剪力求出后，按懸臂柱求彎矩圖和剪力圖，如題3.3圖所示。-19.60 kN+19.60kN+302.50 kN m-76.44kN m一+76.44+ 13.19 kN mkN m+ 120.22 kN m+ 195.47kN mr、A!-k'-C3.4如圖3-103所示兩跨排架結(jié)構(gòu)，作用吊車水 平荷載Tmax=17.90kN。已知®、（Q軸上、下柱的截面慣性矩分別為21.30 108mm4和195.38 108mm4，®軸上、下柱的截面慣性矩分別為 72.00 108mm4

21、 和 256.34108mm4,三根柱的剪力分配系數(shù)分別為Ac 0.285， B0.430，空間作用分配系數(shù)0.9。求各柱剪力，并與不考慮空間作用（1.0）的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。解：1.考慮空間作用（0.9）的計(jì)算（1）計(jì)算各柱頂剪力在A柱、B柱和C柱的柱頂分別虛加水平不動(dòng)鉸支座，由表3-9中的簡(jiǎn)圖5得A柱、C柱：C5=0.60，B 柱:C5 =0.67計(jì)算過程:Hu =3.9m,HuH2.6 2a 3.93A柱、C柱:Iu21.30 108195.38 1080.11由表3-9中的簡(jiǎn)圖5得C53a2(2 a)(1 a)(2 3a)3(- 1)n0.60B柱：nIu1l72.00256.34

22、 1081080.28由表3-9中的簡(jiǎn)圖5得C52 3a23 (2 a)(1 a)(2 3a)3(丄 1)n0.67因此不動(dòng)鉸支座反力Ra TC517.900.6010.78 kN(J)Rb TC517.900.6711.96 kN (J)Rc0R RaRbRc10.78 11.96 022.74kN (J)#*RaVa ,210.785.834.95kN (J)RbVB ,211.968.803.16 kN (J)VcRcVc,25.83 kN (T)Vb根據(jù)柱頂剪力和柱上實(shí)際承受的荷載, 所示。按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力，如題3.4 圖（a）+ 12.87 kN m+8.22kN m-120.52 kN m-143.61kN m-75.22kN m B'-4.95+ 12.95 kNkN5.83kNCl（2）將柱頂反力R乘以空間作用分配系數(shù)0.9，并將它反方向施加于該榀排架的柱頂,按剪力分配法求出各柱頂剪力:Va,2 Vc,2a