2022年混凝土第十二章思考题参考答案 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第十二章摸索题及习题1 和 5 答案12.1 单层厂房排架结构中,哪些构件是主要承重构件.单层厂房中的支撑分几类.支撑的主要作用是什么 . 答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳固性,传递风荷载和水平吊车荷载；2.2 排架内力分析的目的是什么 .排架内力分析的步骤是怎样的 . 排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下,掌握截面的最不利内力,作为设计柱的依据； 同时,柱底截面的最不利内力,也是设计基础的依据,并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图M 图、 N 图及 V 图；排架内力分析的步骤是：等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采纳剪力安排法,步骤如下：1在柱顶水平集中力 F 作用下等高排架在柱顶作用一水平集中力 F,在 F 作用下,柱顶产生水平位移；沿柱顶将横梁与柱切开,在切口处代之一对剪力,如图 2-4-16b 所示；取横梁为脱离体,由平稳条件 有：又知,在单位水平力 F=1 作用下, 柱顶水平侧移为；反之要使柱顶产生单位水平位移即 u =1,就需在柱顶施加的水平集中力；如图2-4-17 所示；对于相同材料的柱,柱越粗,所需的越大 , 即所需施加的水平力越大；反映了柱子抗击侧移的才能, 故称为柱子的抗侧刚度；,切开后的排架拄顶作用有水平力,在作用下产生柱顶位移为依据上面分析可得名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 等高排架,当各跨横梁EA时,有：将2 、3 式代入 1 式,得：由此可得：将5 式代回 2 式得：式中称为第 i 根柱的剪力安排系数,它等于i 柱的抗侧刚度与整个排架柱总的杭侧刚度的比值, 且；力值可按附图运算,由可求出安排系数,从而求出各柱顶剪,最终按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力；附图名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由此可见,剪力安排法就是将作用在顶部的水平集中力 F 按抗侧刚度安排 给各柱 , 再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法；2在任意荷载作用下 均布风荷载作用下,如图 2-4-18a 所示；对于上述结构, 不能直接应用剪力安排法求解其内力,但可通过间接的方法利用其原懂得决问题,其分析步骤如下：将原结构如图2-4-18 a分解为 b 和c 两个部分,在 b 排架柱顶附加一个不动铰支座, 以阻挡排架侧移； 在风荷载的作用下, 在附加支座内将产生支反力 R；为保证组合结构与原结构 加一个反方向力 R；求解 b 排架的柱顶剪力a 受力相同,故在结构 c中柱顶施由于横梁刚度 EA,故 b 中各柱顶位移,从而可以将 b排架结构转化为如图中 d 所示的两个一次超静定柱,其反力分别为 和；应用力法 或查 附图 8 即可求出在均布水平荷载作用下各柱顶的反力,其 也就是该柱顶的剪力；附图 8求出总支反力 R求解 c排架的柱顶剪力图中c 排架为一柱顶作用水平集中力的等高排架,可应用剪力安排法名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 求解其内力,即按各柱的抗侧刚度将R 安排到各柱,得到各柱顶剪力；迭加图中 b 与c 各柱顶的剪力,得柱顶总剪力依据柱顶剪力及柱上所受均布荷载运算各柱的弯矩；12 3D max、D min 和 T max 是怎样求得的 . P min,k答： Dmax=QD max,kQP max,ky iDmin=QD min,kQP min,ky iD maxP max,kT max=DmaxTkkDmax1G2,kkG,3k4P max,P max,Dmax 指吊车在满载运行时,吊车梁作用在厂房横向排架柱上的最大压力；Dmin：与 相对应的排架另一侧柱上的压力；T max： 指载有额定最大起重量的小车在行驶中突然刹车在排架柱上产生的水平制动力；Pmax,、Pmin,k可依据吊车型号、规格查产品目录得到；“ 抗剪刚度” 或“ 侧向刚度” 的物理意义是什么 配法是怎样的 . .任意荷载作用下,等高铰接排架的剪力分答： 排架柱“ 抗剪刚度” 或“ 侧向刚度” 的物理意义是：要使柱顶产生单位水平位移,在柱顶施加 1 的水平力,材料相同时,柱越粗大,需在柱u 顶施加水平力越大,反映柱抗击侧移的才能指标称为 柱“ 抗剪刚度” 或“ 侧向刚度”；任意荷载作用下,等高铰接排架的剪力安排法是：i 解决思路 由已求出在顶点水平力作用时排架柱顶剪力运算,设法将任意荷载化成顶点水平力,由位移法启示,在柱顶加水平链杆,使各柱为一次超静定结构,然 后求出超静定结构柱子的内力和附加水平链杆反力R；由于链杆是假设的, 故应在排架上加一大小相等、方向相反水平力 R 来抵消,最终内力由两种情形叠 加得到；ii 解题步骤 附加水平链杆,并求各柱内力和柱顶反力 R；将 R 反向作用,但剪力安排法求各柱顶弯力；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由 +得最终内力；什么是不同种类内力的组合.什么是同一种内力的组合.内力组合时应留意哪些事项.对内力组合值是怎样评判的.同一个掌握截面的三种内力轴向压力N、弯矩M 、水平剪答： 不同种类内力的组合是：力 V 使其截面的承载力是最不利的有效组合,一般有以下四种,1及相应的 N、V 2及相应的 N、V 3及相应的 M、V 4及相应的 M、V同一种内力的组合是： 对某个掌握截面的同一种内力的各种荷载效应进行组合能得到最不利值的内力组合,有以下两类,1由可变荷载效应掌握的组合恒载 +任一活载；恒载 +0.85任两个或以上活载之和2由永久荷载效应掌握的组合内力组合时应留意的事项：1每次组合, 只能以一种内力、或为目标 , 打算活荷载的取舍,并按这些荷载求得相应的其余两种内力；2恒载产生的内力在任一种组合中,都必需考虑；3风荷载有左风与右风两种情形,但对一种组合只能取二者之一；4吊车竖向荷载有和,组合时也只能取二者之一；或5吊车水平荷载有左右两个方向,组合时取二者之一； 6在同一跨内,和与不肯定同时发生,故在组合中有时,不肯定要有；但在组合中有时,就必有或,由于吊车水平荷载不行能脱离其竖向荷载而单独存在；7在每一种组合中,M、N、V 都是相对应的,即是在相同荷载作用下产生的；此外,在组合 或 时,对于 N = 0 的内力,虽然将其组合并不转变 N 值,但只要增大了M,也是截面的不利组合；8对于有多台吊车的厂房, 荷载标准规定：吊车竖向荷载,对单跨厂房,最多只考虑2 台吊车； 多跨厂房最多考虑4 台；吊车水平荷载, 无论单跨或多跨厂房,最多只考虑2 台；同时又规定：多台吊车引起的内力参加组合时,对其内力要按表2-4-2 的规定进行折减；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 吊车数台工作制级折减系数2 中、轻0.8 重4 中、轻重对内力组合值是的评判：1、N 相差不多时, M 大的不利；h 的, N 小的不利； M/N 0h 的, N 大的不利；12.6 什么是厂房的整体空间作用 . 答：厂房的各个排架与排架或排架与山墙之间不能单独变化,用；而是相互制约的成一整体的作12.7 设计矩形截面单层厂房柱时,应着重考虑哪些问题 . 答：12.8 柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么 . 答： 确定基础底面尺寸；基础高度确定；基础底板配筋；构造要求：i 底面外形：轴压为正方形,偏压为矩形,a/b3 ii 材料砼 C15,钢筋 I 级或级,d8mm, 200 iii 垫层C10,厚 100mm,两边挑出 100mm iv杯口形式和柱的插入长度 ,见课本 P162 表 12-5 12.9 吊车梁的受力特点是什么 . 答：吊车荷载具有移动性、吊车荷载具有重复性、载1第十二章习题1 吊车荷载具有动力性、吊车荷载是偏心荷解：依据已知查课本附录12 得P min,k25 kN,表 12-1 得0 .9；Q1 . 4,0.12吊车最不利轮压位置及吊车梁反力影响线如以下图所示,名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据比例关系,可得 : y 1,1y 26.44 /,6y 3 61 . 15 /,6y 46.5 55 /6iy1 64 . 4 /6 61 . 15 /66.5 55 /6竖向荷载Dmax=QDmax,k1QP max,ky i× × 115× kNDmin=QDmin,kQP min,ky i× × 25× kNT max=DmaxG,2kG ,3k4P max,k2311 . 53510.120.93.941010kN4115第十二章习题5 解： 1初步确定基础高度和杯口尺寸由课本表 12-5,柱的插入深度 1h 600mm,所以杯口深度为 600+50=650mm ；杯口顶部尺寸,宽为 400+2× 75=550mm ,长为 600+2× 75=750mm ；杯口底部尺寸,宽为400+2× 50=500mm ,长为 600+2× 50=700mm；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由课本表12-5,取杯壁厚度t200mm,杯底厚度1200mm,杯壁高度2h300mm ,2 200mm；依据以上尺寸,初步确定基础总高度为 600+50+200=850mm ；2确定基础底面尺寸先按轴心受压估算,设基础埋置深度d1.3m,可得kN/ m2Afadmd2009201.3220将其增大 20%40%,补步选用底面尺寸为：b3 .0 m ,l2 4.m；Wlb2/6× 32/6=3G kmbld20× 3× ×kNp k maxNkblGkMkWV kh920187. 2276250.85kN/ m2af =240kN2 / m32 .43.6p k minNkblG kMkWVkh9201872.276250.8532.43 .6p k,max+p k,min/2 236 . 371 . 2 /2kN/ m2<af =200kN/ m2故该基础底面尺寸满意要求；3验算基础高度ps maxNMVh=230197180 .85kN/ m2blW324.36.ps minNMVh=230197180 .85kN2 / mblW32.43.6按比例可求得相应柱边缘、变阶处及冲切破坏锥体外边缘的地基净反力设计值；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页