混凝土第十二章思考題參考答案

1、混凝土第十二章思考題參考答案第十二章思考題及習(xí)題1和5答案12.1單層廠房排架結(jié)構(gòu)中，哪些構(gòu)件是主要承重構(gòu)件?單層廠房中的支撐分幾類?支撐的主要作用是什么?答：主要承重構(gòu)件有：屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、排架柱、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)單層廠房中的支撐：屋架間垂直支撐、橫向、縱向水平支撐以及天窗架支撐和柱間支撐支撐的主要作用是：增強(qiáng)空間剛度及穩(wěn)定性，傳遞風(fēng)荷載和水平吊車荷載。2.2排架內(nèi)力分析的目的是什么?排架內(nèi)力分析的步驟是怎樣的?排架內(nèi)力分析的目的是：為了獲得排架柱在各種荷載作用下，控制截面的最不利內(nèi)力，作為設(shè)計(jì)柱的依據(jù)；同時(shí)，柱底截面的最不利內(nèi)力，也是設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的依據(jù)，并繪制出排架柱的彎矩圖、軸力圖及剪

2、力圖（M圖、N圖及V圖）。排架內(nèi)力分析的步驟是：等高排架在水平荷載作用下的內(nèi)力分析方法采用剪力分配法，步驟如下：（1）在柱頂水平集中力F作用下等高排架在柱頂作用一水平集中力F，在F作用下，柱頂產(chǎn)生水平位移。沿柱頂將橫梁與柱切開，在切口處代之一對(duì)剪力，如圖2-4-16(b)所示。取橫梁為脫離體，由平衡條件有：又知，在單位水平力F=1作用下，柱頂水平側(cè)移為。反之要使柱頂產(chǎn)生單位水平位移即u =1，則需在柱頂施加的水平集中力。如圖2-4-17所示。對(duì)于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。反映了柱子抵抗側(cè)移的能力,故稱為柱子的抗側(cè)剛度。切開后的排架拄頂作用有水平力，在作用下產(chǎn)生柱

3、頂位移為，根據(jù)上面分析可得等高排架，當(dāng)各跨橫梁EA時(shí)，有：將(2)、(3)式代入(1)式，得：由此可得：將(5)式代回(2)式得：式中稱為第i根柱的剪力分配系數(shù)，它等于i柱的抗側(cè)剛度與整個(gè)排架柱總的杭側(cè)剛度的比值,且。值可按附圖計(jì)算，由可求出分配系數(shù)，從而求出各柱頂剪力，最后按靜定懸臂柱求出在已知作用下的柱截面內(nèi)力。附圖由此可見，剪力分配法就是將作用在頂部的水平集中力F按抗側(cè)剛度分配給各柱,再按靜定懸臂柱求解柱子內(nèi)力的方法。（2）在任意荷載作用下均布風(fēng)荷載作用下，如圖2-4-18(a)所示。對(duì)于上述結(jié)構(gòu)，不能直接應(yīng)用剪力分配法求解其內(nèi)力，但可通過間接的方法利用其原理解決問題，其分析步驟如下：將

4、原結(jié)構(gòu)如圖2-4-18（a）分解為(b)和(c)兩個(gè)部分，在(b)排架柱頂附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座，以阻止排架側(cè)移。在風(fēng)荷載的作用下，在附加支座內(nèi)將產(chǎn)生支反力R。為保證組合結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)(a)受力相同，故在結(jié)構(gòu)（c）中柱頂施加一個(gè)反方向力R。求解(b)排架的柱頂剪力由于橫梁剛度EA，故(b)中各柱頂位移，從而可以將(b)排架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為如圖中(d)所示的兩個(gè)一次超靜定柱，其反力分別為和。應(yīng)用力法或查附圖8即可求出在均布水平荷載作用下各柱頂?shù)姆戳Γ湟簿褪窃撝數(shù)募袅?。附圖8求出總支反力R求解（c）排架的柱頂剪力圖中(c)排架為一柱頂作用水平集中力的等高排架，可應(yīng)用剪力分配法求解其內(nèi)力，即按各柱的抗側(cè)剛度

5、將R分配到各柱，得到各柱頂剪力。迭加圖中(b)與(c)各柱頂?shù)募袅?，得柱頂總剪力根?jù)柱頂剪力及柱上所受均布荷載計(jì)算各柱的彎矩。123 Dmax、Dmin和Tmax是怎樣求得的?答：Dmax=Dmin=Tmax=Dmax指吊車在滿載運(yùn)行時(shí)，,吊車梁作用在廠房橫向排架柱上的最大壓力。Dmin：與相對(duì)應(yīng)的排架另一側(cè)柱上的壓力。Tmax：指載有額定最大起重量的小車在行駛中突然剎車在排架柱上產(chǎn)生的水平制動(dòng)力。、可根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格查產(chǎn)品目錄得到。12.4排架柱“抗剪剛度”或“側(cè)向剛度”的物理意義是什么?任意荷載作用下，等高鉸接排架的剪力分配法是怎樣的?答：排架柱“抗剪剛度”或“側(cè)向剛度”的物理意義是：要

6、使柱頂產(chǎn)生單位水平位移，在柱頂施加的水平力，材料相同時(shí)，柱越粗壯，需在柱頂施加水平力越大，反映柱抵抗側(cè)移的能力指標(biāo)稱為柱“抗剪剛度”或“側(cè)向剛度”。任意荷載作用下，等高鉸接排架的剪力分配法是：i） 解決思路 由已求出在頂點(diǎn)水平力作用時(shí)排架柱頂剪力計(jì)算，設(shè)法將任意荷載化成頂點(diǎn)水平力，由位移法啟發(fā)，在柱頂加水平鏈桿，使各柱為一次超靜定結(jié)構(gòu)，然后求出超靜定結(jié)構(gòu)柱子的內(nèi)力和附加水平鏈桿反力R。因?yàn)殒湕U是假設(shè)的，故應(yīng)在排架上加一大小相等、方向相反水平力R來抵消，最后內(nèi)力由兩種情況疊加得到。ii） 解題步驟 附加水平鏈桿，并求各柱內(nèi)力和柱頂反力R； 將R反向作用，但剪力分配法求各柱頂彎力； 由+得最后內(nèi)力

7、。12.5什么是不同種類內(nèi)力的組合?什么是同一種內(nèi)力的組合?內(nèi)力組合時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?對(duì)內(nèi)力組合值是怎樣評(píng)判的?答：不同種類內(nèi)力的組合是：同一個(gè)控制截面的三種內(nèi)力（軸向壓力N、彎矩M、水平剪力V）使其截面的承載力是最不利的有效組合，一般有以下四種， （1）及相應(yīng)的N、V（2）及相應(yīng)的N、V（3）及相應(yīng)的M、V（4）及相應(yīng)的M、V同一種內(nèi)力的組合是：對(duì)某個(gè)控制截面的同一種內(nèi)力的各種荷載效應(yīng)進(jìn)行組合能得到最不利值的內(nèi)力組合，有以下兩類，（1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合恒載+任一活載； 恒載+0.85（任兩個(gè)或以上活載之和）（2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合內(nèi)力組合時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）每次組合，只能以一

8、種內(nèi)力、或?yàn)槟繕?biāo),決定活荷載的取舍，并按這些荷載求得相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。（2）恒載產(chǎn)生的內(nèi)力在任一種組合中，都必須考慮。（3）風(fēng)荷載有左風(fēng)與右風(fēng)兩種情況，但對(duì)一種組合只能取二者之一。（4）吊車豎向荷載有和，組合時(shí)也只能取二者之一。（5）吊車水平荷載有左右兩個(gè)方向，組合時(shí)取二者之一。（6）在同一跨內(nèi)，和與不一定同時(shí)發(fā)生，故在組合中有或時(shí)，不一定要有。但在組合中有時(shí)，則必有或，因?yàn)榈踯囁胶奢d不可能脫離其豎向荷載而單獨(dú)存在。（7）在每一種組合中，M、N、V都是相對(duì)應(yīng)的，即是在相同荷載作用下產(chǎn)生的。此外，在組合或時(shí)，對(duì)于N = 0的內(nèi)力，雖然將其組合并不改變N值，但只要增大了M，也是截面的不利組合。

9、（8）對(duì)于有多臺(tái)吊車的廠房,荷載規(guī)范規(guī)定：吊車豎向荷載，對(duì)單跨廠房，最多只考慮2臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮4臺(tái)。吊車水平荷載，無論單跨或多跨廠房，最多只考慮2臺(tái)。同時(shí)又規(guī)定：多臺(tái)吊車引起的內(nèi)力參與組合時(shí)，對(duì)其內(nèi)力要按表2-4-2的規(guī)定進(jìn)行折減。吊車數(shù)（臺(tái)）工作制（級(jí)）折減系數(shù)2中、輕 0.9重0.954中、輕0.8 重0.85對(duì)內(nèi)力組合值是的評(píng)判：1)、N相差不多時(shí)，M大的不利；2）、M相差不多時(shí)，凡M/N0.3的，N小的不利；M/N0.3的，N大的不利。12.6什么是廠房的整體空間作用?答：廠房的各個(gè)排架與排架或排架與山墻之間不能單獨(dú)變化，而是互相制約的成一整體的作用。12.7設(shè)計(jì)矩形截面單層

10、廠房柱時(shí)，應(yīng)著重考慮哪些問題?答：12.8柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟和要點(diǎn)是什么?答：確定基礎(chǔ)底面尺寸；基礎(chǔ)高度確定；基礎(chǔ)底板配筋；構(gòu)造要求：（i） 底面形狀：軸壓為正方形，偏壓為矩形，a/b3（ii） 材料砼C15，鋼筋I(lǐng)級(jí)或級(jí)， d8mm,200（iii） 墊層 C10，厚100mm，兩邊挑出100mm（iv）杯口形式和柱的插入長度,見課本P162表12-512.9 吊車梁的受力特點(diǎn)是什么?答：吊車荷載具有移動(dòng)性、吊車荷載具有重復(fù)性、吊車荷載具有動(dòng)力性、吊車荷載是偏心荷載1) 第十二章習(xí)題1解：根據(jù)已知查課本附錄12得,表12-1得；，吊車最不利輪壓位置及吊車梁反力影響線如下圖所示， 根據(jù)比例

11、關(guān)系，可得:=2.15豎向荷載Dmax=1.40.91152.15=311.535Dmin=1.40.9252.15=67.725Tmax=10.22) 第十二章習(xí)題5解：1）初步確定基礎(chǔ)高度和杯口尺寸由課本表12-5，柱的插入深度600mm，所以杯口深度為600+50=650mm。杯口頂部尺寸，寬為400+275=550mm，長為600+275=750mm；杯口底部尺寸，寬為400+250=500mm，長為600+250=700mm。由課本表12-5，取杯壁厚度200mm，杯底厚度200mm，杯壁高度300mm，200mm。根據(jù)以上尺寸，初步確定基礎(chǔ)總高度為600+50+200=850mm。2）確定基礎(chǔ)底面尺寸先按軸心受壓估算，設(shè)基礎(chǔ)