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

S.S.第12章單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計習(xí)題與參考答案某單層單跨廠房，跨度18m,柱距6m,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。^、。^'和橫向水平荷載T3。起重機(jī)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18.23"額定起重量10"最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmaxk=104.7KN。解：Pmin,k(Pmin,k(m+m+Q)D102——g-P卜2max,k(m+Q)p-g—g-Pk2max,k(18.23+10)乙x10-104.7=36.45kN2查表，P=0.9，豎向反力影響線如圖所示:則有：D查表，P=0.9，豎向反力影響線如圖所示:則有：D=prP，ymaxQmax,ki=0.9x1.4x104.7x(1+0.56+1.6+4.96=288.47kNDminP=DDminP=Dmin,kmaxPmax,k=288.47x3645=100.4kN104.7TOC\o"1-5"\h\zT=1aB(m+Q)gk42=4x0.12x0.9x(3.684+10)x10=3.69kNT369T=D—=288.47x=10.17kNmaxmaxP104.7max,k試用剪力分配法求圖所示排架，在風(fēng)荷載作用下各柱的力。已知基本風(fēng)壓3=0.45kN/m2,15m高處的N=1.14(10m高N=1.0),0zz體形系數(shù)N示于圖中。柱截面慣性距：sI-2.13x109mm4,I=14.38x109mm4,I=7.2x109mm4,I=19.5x109mm4.上1234柱高3m,計算單元寬度取B=6m。解：1.求q,q12線性差值：N-1+1.14T.0(10.5T0)=1.014:15-10q-NN3B-0.8x1.014x0.45x6-2.19kN/m1ksz0q-NN3B-0.5x1.014x0.45x6-1.37kN/m2ksz0

q=rq=1.4x2.19=3.07kN/m(f)1Q1kq=rq=1.4x1.37=1.92kN/m(f)2Q2km2.1m1.m2.1m1.2、求W高度取10.5+2.1=12.6m1.14-1.14-1.015-10(12.6-10)=1.07所;[(0.8+0.5)h+(0.5-0.6)h]N3B=[1.3x2.1-0.1x1.2]x1.07x0.45x6=7.54KN2z0歹=rw=1.4x7.54=10.56kNQk3.計算參數(shù)人,nIn=一：In=一：A柱：I2X=HH3——二0.2910.5In=：B柱：I4X=HuH:0.373——=0.2910.54、在柱頂虛擬加不動鉸支座查表計算：3[1+^4(1-1)]3x[1+0.294(上-1)]A柱：C=n=015=0.34TOC\o"1-5"\h\z11118[1+Q(--1)]8x[1+0.293(-1)]n0.15

3[1+Q(1_1)]3X[1+0.294(上-1)]B柱：C=n=037=0.36TOC\o"1-5"\h\z11118[1+Q(_-1)]8x[1+0.293(--1)]n0.37R=qHC=3.07x10.5x0.34=-11(一)A111R=qHC=1.92x10.5x0.36=-7.3(一)B211故：柱頂剪力=R=-11(一)A,1A=R=-7.3(一)B5．撤消不動鉸支座，反向施加支座反力。A柱：1+M(1-1)1+0.29A柱：1+M(1-1)1+0.293(=2.640.15-1)B柱：1+入3(1-1)1+0.293(=2.880.37-1)于是：H于是：H310.53△u==BEICEX19.5X109X2.88cl0cH310.53△u==aEICEx14.38x109x2.64cl0c2.64x14.38

=0.4所以分配系數(shù)：2.64x14.38+2.88x19.5所以分配系數(shù)：2.88x19.52.64x14.38+2.88x19.5故，柱頂剪力：V=n(R+R+W)=0.4X(11+7.3+10.56)=11.54kN(fA,2AaBV=n(R+R+W)=0.6X(11+7.3+10.56)=17.32kN—)BAB.疊加兩個受力狀態(tài)

V=V+V=11.54-11=0.54(f)AA,1A,2V=V+V=17.32-7.3=10.02(f)BB,1B,2A柱M圖(A柱M圖(KN?m)B柱M圖(KN?m).繪制彎矩圖如圖所示排架，在人，B牛腿頂面作用有力矩M1和M2。試求A,B柱的力，已知：M1=153.2KN.M,M2=131.0KN.M,柱截面慣性距同上習(xí)題13-2。解：1.計算參數(shù)人,nA柱：In=一A柱：In=一：I2X=HHB柱：3——二0.2910.5In=：I4X=HH3——=0.2910.52．在柱頂虛擬加不動鉸支座1—Q—1-0.292…C=1.51=1.5x=1.2131+^3(--1)1+0.293x(―-1)n0.15B柱：「1-Q-1-0.2921”=1.51=1.5x1=1.321+^3(--1)1+0.293x(―-1)n0.37故：M153.2R=1C=—x1.21=-17.65kN(一)AH310.5M1310R=2C=—x1.32=16.47kN(f)BH310.53．撤消不動鉸支座，反向施加支座反力R=R+R=17.65-16.47=1.18kN(f)AB“二0?4,”=0.6AB所以：V=Rn=1.18x0.4=0.47kN(fAAV=Rn=1.18x0.6=0.71kN(fBB3．疊加力V=-17.65+0.47=-17.18(一)AV=16.47+0.71=17.18(f)B4．彎矩圖：M圖（KN.M）如圖所示壯牛腿，已知豎向力設(shè)計值F=324kN,水平拉力v設(shè)計值F=78kN，采用C20(f=1.54N/mm2)混凝土和htkHRB335級鋼筋，試設(shè)計牛腿的縱向受力鋼筋。(截面寬度b=400mm(另加的條件刀A08On4On4A08On4On4解：驗算截面尺寸h=800—40=760mm0FP(1-FP(1-0.5g)vsfbhtk——0—a0.5+—h=0.8x(1-0.5x28_)x1.54義400：6。=397kN>F3240.5+再”760二324kNFaV0.85fh0FaV0.85fh0選配4Q18,A=1017mm2sA_1017茄―400x800=0.32%>0.2%截面尺寸滿足要求。計算縱向受拉鋼筋324x103x25078x103=730mm2=730mm20.85x300x760300滿足最小配筋要求?！?2.5某單層廠房現(xiàn)澆柱下獨立錐形擴(kuò)展基礎(chǔ)，已知由柱傳來基礎(chǔ)頂面的力：N=920KN,M=276KN.M,V=25KN,柱截面尺寸bxh=400mmx600mm，地基承載力f=200kN/m2,基礎(chǔ)埋深1.5m,基a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：

初步確定基礎(chǔ)高度和杯口尺寸取插入深度：h=600mm，故，杯口深度為600+50=650mm；1杯口頂面尺寸：寬為400+75x2=550mm，長為600+75x2=750mm；杯壁厚度取為t=200mm；杯底厚度取為a=200mm；1其他截面尺寸：h=300mm；a=200mm；22所以，初步確定基礎(chǔ)的高度為600+50+200=850mm確定基礎(chǔ)底面積920f—rd200—20x1.5am=5.41m2920f—rd200—20x1.5am=5.41m2增加20%~40%,初步選定尺寸為：b=3.5m,l=2m；A=7m2lb22x3.52W==66=4.1m3G=rbld=20x3.5x2x1.5=210kNmP=

maxF+GM+Vh920+210276+25x0.85+cc-=+blW2x3.54.1=234kN/m2P=

minF+GM+Vh920+210276+25x0.85-cc-=-blW2x3.54.1=88.9kN/m2P=234kN/m2<1.2f=240kN/m2maxaznPP+P234+88.9-?axmin==161.4<f=200kN/m222，故，基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。3．驗算基礎(chǔ)高度地基凈反力的計算。=203.9kN/m2P=F+M±Vh=22L+276+=203.9kN/m2n…blW2X3.54.1Pn,minFM+Vh_-cc—=blW920276+25x0.852x3.541=58.9kN/m2僅需對臺階下基礎(chǔ)做沖切驗算：沖切荷載計算面積：A03-oozA53僅需對臺階下基礎(chǔ)做沖切驗算：沖切荷載計算面積：A03-oozA53h=550—40=510mm0沖切面：b=400+2x275=950mmtb=950+2x510=1970mmbb+b—fb=1.46m2bA=[(2-=[(325=1.33m2hrj，Y115-0.51)l-2F=pA=PA=203.9x1.33=271.2kNlsn,maxF=pA=PA=203.9x1.33=271.2kNlsn,max

0.7fbh=0.7*1.1*1.46義510=573.3kN>F=271.2kNtm0l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M=L

M=L

124P+Pn,maxn12)(b—h)2(21+b)cc1203.9+143.8=(24)(3.5—0.6)1203.9+143.8=(24)(3.5—0.6)2(2x2+0.4)h:850—40:810mm

01=268kN?mA=————=——2:8xl。'——二1751mm2選用12Q14,Q14150s10.9fh0.9x210x810y01變階處：M'=—(124Pnmax+P一n1)(b-h)2(21+b)1203.9+1