Get混凝土结构设计课后习题解答文档格式.docx

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在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。

边支座按实际情况考虑，可视边支座梁的约束刚度按固定或按简支考虑。

由于教材附表7的系数是根据材料的泊松比ν=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0.2调整弯矩设计值。

区格

lx（m）

5.1

5.03

ly（m）

4.43

lx/ly

0.87

0.88

跨内

计算简图

ν＝0

mx

（0.0226×

7.1+0.0350×

3.5）×

4.432＝5.553

（0.0220×

7.1+0.0351×

4.432＝5.476

my

（0.0242×

7.1+0.0486×

4.432＝6.710

（0.0303×

7.1+0.0476×

4.432＝7.491

ν＝0.2

5.553+0.2×

6.710＝6.895

5.476+0.2×

7.491＝6.974

6.710+0.2×

5.553＝7.821

7.491+0.2×

5.476＝8.586

支座

-0.0672×

10.6×

4.432＝-13.979

-0.0723×

4.432＝-15.040

-13.979

-0.0797×

4.432＝-16.580

-0.0688×

4.432＝-14.312

（4）截面设计

截面有效高度：

跨中=-30=70mm，=-20=80mm，支座截面=-20=80mm。

各跨中、支座弯矩既已求得，即可近似按，近似取=0.9，算出相应的钢筋截面面积。

===214mm2/m

按弹性理论设计的截面配筋

项目

截面

（mm）

（kN·

m/m）

（mm2/m）

配筋

实有

跨中

方向

70

6.895

365

φ8@130

387

80

7.821

362

6.974

369

8.586

398

φ8@120

419

-

14.312

663

φ12@170

665

15.040

696

φ12@160

707

16.580

768

φ12@140

808

2．按塑性理论计算板的内力和相应的配筋

l0＝lc-b（b为梁宽），边跨l0＝lc-120-b/2+100/2。

边区格板：

=5.1-0.3=4.8m

=4.5-0.12-0.3/2+0.1/2=4.28m

=5.1-0.3/2-0.12+0.1/2=4.88m

（3）弯矩及配筋计算

将楼盖划分为、两种区格板，采用分离式配筋，跨中截面及支座截面钢筋均匀布置，每区格板均取

，，

①边区格板：

弯矩计算

由式（2-36）得

+++0+=

解得=3.28kN·

m/m，于是有

kN·

m/m

配筋计算

跨中截面=-30=70mm，=-20=80mm，支座截面=-20=80mm。

板中配筋率一般较低，故近似取内力臂系数=0.9进行计算。

y方向跨中：

mm2/m

y方向支座：

故y方向跨中选φ8@200（=251mm2/m），支座选φ10@200（=392mm2/m）。

x方向跨中：

x方向支座：

故x方向跨中选φ8@200（=251mm2/m），支座选φ8@160（=314mm2/m）。

②边区格板：

将区格板的作为区格板的的已知值。

+++0+0+=

解得=4.11kN·

故y方向跨中选φ8@200（=251mm2/m），支座选φ10@160（=491mm2/m）。

按塑性理论设计的截面配筋

3.28

174

φ8@200

251

4.13

192

4.11

217

5.34

247

8.26

382

φ10@200

392

6.56

304

φ8@160

314

10.68

494

φ10@160

491

第3章单层厂房结构

3.1某单跨厂房排架结构，跨度为24m，柱距为6m。

厂房设有10t和30/5t工作级别为A4的吊车各一台，吊车有关参数见表3-26，试计算排架柱承受的吊车竖向荷载标准值、和吊车横向水平荷载标准值。

吊车有关参数表3-26

解：

查表3-11得，=0.9。

（1）吊车梁的支座竖向反力影响线及两台吊车的布置情况（两种）如图所示。

由式（3-6）

===349.12kN

===408.83kN

排架柱承受的吊车竖向荷载标准值为408.83kN。

===103.46kN

===111.56kN

排架柱承受的吊车竖向荷载标准值为103.46kN。

（2）吊车梁的支座竖向反力影响线及两台吊车的布置情况（两种）如图所示。

由式（3-9）和（3-10）可得

===4.14kN

===10.45kN

===12.17kN

===14.45kN

排架柱承受的吊车竖向荷载标准值为14.45kN。

3.3如图3-102所示单跨排架结构，两柱截面尺寸相同，上柱=，下柱=，混凝土强度等级为C30。

吊车竖向荷载在牛腿顶面处产生的力矩=378.94，=63.25。

求排架柱的剪力并绘制弯矩图。

（1）剪力分配系数

剪力分配系数

（2）计算各柱顶剪力

在A柱和B柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座，由表3-9中的简图3得

=1.17

因此不动铰支座反力

kN（←）

kN（→）

撤销附加的不动铰支座，在排架柱顶施加水平集中力和，进行剪力分配：

叠加上述两个状态，恢复结构原有受力状况，即把各柱分配到的柱顶剪力与柱顶不动铰支座反力相加，即得该柱的柱顶剪力：

（3）绘制弯矩图和剪力图

柱顶剪力求出后，按悬臂柱求弯矩图和剪力图，如题3.3图所示。

=19.60=19.60

=378.94

=63.25

（a）

-19.60+19.60

+302.50-76.44

+76.44

+13.19

+120.22+195.47

（b）（c）

题3.3图排架弯矩图和剪力图

3.4如图3-103所示两跨排架结构，作用吊车水平荷载=17.90kN。

已知、轴上、下柱的截面惯性矩分别为和，轴上、下柱的截面惯性矩分别为和，三根柱的剪力分配系数分别为，，空间作用分配系数。

求各柱剪力，并与不考虑空间作用（）的计算结果进行比较分析。

1.考虑空间作用（）的计算

（1）计算各柱顶剪力

在A柱、B柱和C柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座，由表3-9中的简图5得

A柱、C柱：

=0.60，B柱：

=0.67

计算过程：

=3.9m，，，

由表3-9中的简图5得

B柱：

（2）将柱顶反力乘以空间作用分配系数，并将它反方向施加于该榀排架的柱顶，按剪力分配法求出各柱顶剪力：

（3）将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为考虑空间作用的柱顶剪力：

根据柱顶剪力和柱上实际承受的荷载，按静力悬臂柱可求出各柱的内力，如题3.4图（a）所示。

+12.87+8.22

-120.52-143.61-75.22

-4.95-3.16

+12.95+14.74+5.83

题3.4图（a）考虑空间作用排架弯矩图和剪力图

2.不考虑空间作用（）的计算

（1）将柱顶反力反方向施加于该榀排架的柱顶，按剪力分配法求出各柱顶剪力：

（2）将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为各柱顶剪力：

根据柱顶剪力和柱上实际承受的荷载，按静力悬臂柱可求出各柱的内力，如题3.4图（b）所示。

+12.47+5.67

-128.90-156.25-83.59

-4.30-2.18

+13.60+15.72+6.48

题3.4图（b）不考虑空间作用排架弯矩图和剪力图

3.将考虑空间作用（）与不考虑空间作用（）的计算结果进行比较，可见，考虑厂房整体空间作用时，上柱内力将增大；

又因为与方向相反，所以下柱内力将减小。

由于下柱的配筋量一般比较多，故考虑空间作用后，柱的钢筋总用量有所减少。

3.5某单跨厂房，在各种荷载标准值作用下A柱Ⅲ-Ⅲ截面内力如表3-27所示，有两台吊车，吊车工作级别为A5级，试对该截面进行内力组合。