2022年《混凝土结构》与《砌体结构》习题及参考答案 .pdf

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1、第13章单层厂房结构设计习 题参考答案 13.1 某单层单跨厂房， 跨度 18m，柱距 6m，内有两台 10t 中级载荷状态的吊车，试求该柱承受的吊车竖向荷载Dmin、Dmax和横向水平荷载Tmax。起重机有关数据如下：吊车跨度 LK=16.5m，吊车宽 B=5.44m，轮距 K=4.4m，吊车总质量 18.23t，额定起重量 10t，最大轮压标准值Pmax，k=104.7 KN。解：kNPgQmPgQmmPkkk45.367.104102)1023.18(2)(2)(max,max,21min,查表，9.0，竖向反力影响线如图所示：则有：kNyPrDikQ47.288)696.46 .156

2、.01 (7 .1044.19.0max,maxkNPPDDkk4.1007 .10445.3647.288max,min,maxminkNgQmTk69.310)10684.3(9 .012. 041)(412kNPTDTkk17.107 .10469.347.288max,maxmax13.2 试用剪力分配法求图所示排架， 在风荷载作用下各柱的内力。 已知基本风压20/45.0mkN，15m高处的14. 1z（10m高0. 1z） ，体形系数s示于图中。柱截面惯性距：.105.19,102.7,1038.14,1013.2494493492491mmImmImmImmI上柱高 3m ，计算

3、单元宽度取B=6m 。1.6/6 0.56/6 4.96/6 1 4.4m 4.4m 5.44m 5.44m 6m 6m 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 解：1求21,qq线性差值：014.1)105.10(10150.114.11zmkNBqmkNBqzskzsk/37. 1645.0014.15.0/19. 2645.0014.18. 00201)(/92.137.14.1)(/07.319

4、. 24.12211mkNqrqmkNqrqkQkQ2求 W 高度取 10.5+2.1=12.6m 07.1)106 .12(10150 .114.11zKNBhhWzk54.7645.007. 1 2. 11.01 .23. 1)6. 05 .0()5.08 .0(021kNWrWkQ56.1054.74.13. 计算参数n,A柱：29.05.10315.01038.141013.29921HHIInu B柱：29. 05.10337.0105 .19102. 79943HHIInu4在柱顶虚拟加不动铰支座查表计算：风向-0.6 -0.5 W q1 q2 +0.8 -0.5 I1 I2 I3

5、I41.2m2.1m10.5m名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - A柱：34.0)115. 01(29.018)115. 01(29.013)11(1 8)11(1 3343411nnCB柱：36.0)137. 01(29.018)137. 01(29.013)11(1 8)11(1 3343411nnC)(3. 736.05.1092. 1)(1134.05.1007. 3112111HCqRHC

6、qRBA故：柱顶剪力)(3.7)(111,1,BBAARVRV5撤消不动铰支座，反向施加支座反力。A柱：64.2)115.01(29.013)11(13330nCB柱：88.2) 137.01(29.013)11(13330nC于是：64.21038.145.109303clcAECIEHu88.2105.195.109303clcBECIEHu所以分配系数：6 .05.1988.238.1464.25 .1988.24 .05.1988.238.1464.238.1464.2BA故，柱顶剪力：)(32.17)56.103.711(6.0)()(54.11)56.103.711(4.0)(2,

7、2,kNWRRVkNWRRVBABBBAAA6. 叠加两个受力状态名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - )(02.103.732.17)(54.01154.112,1 ,2,1 ,BBBAAAVVVVVV7. 绘制弯矩图13.3 如图所示排架，在 A，B牛腿顶面作用有力矩M1和 M2 。试求 A，B柱的内力，已知： M1=153.2KN.M ，M2=131.0KN.M ，柱截面惯性距同上习题13-2。

8、解：1. 计算参数n,A柱：29.05.10315.01038.141013.29921HHIInu B柱：29. 05.10337.0105 .19102. 79943HHIInu2在柱顶虚拟加不动铰支座A柱：21.1)115.01(29.0129.015 .1)11(115.132323nCB柱：32.1)137.01(29.0129.015 .1)11(115.132323nCM1 M2 I1 I2 I3 I4 175 15.44 q1=3.07 KN/m 0.54KN A 柱M 图（KN m）211.05 38.7 q1=1.92 KN/m 10.02KN B 柱M 图（KN m）名师

9、归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 故：)(47.1632.15 .100.131)(65.1721.15 .102.1533231kNCHMRkNCHMRBA3撤消不动铰支座，反向施加支座反力)(18. 147.1665.17kNRRRBA6 .0,4. 0BA所以：)(71.06 .018.1)(47.04 .018.1kNRVkNRVBBAA3叠加内力)(18.1771.047.16)(18.17

10、47.065.17BAVV4弯矩图：13.4 如图所示柱牛腿，已知竖向力设计值kNFv324，水平拉力设计值kNFh78，采用 C20（2/54.1mmNftk）混凝土和 HRB335 级钢筋，试设计牛腿的纵向受力钢筋。（截面宽度 b=400mm （另加的条件）17.18KN M=153.2KN.m 51.54 101.66 27.19 M 图（KN.M ）A 柱17.18KN M=131KN.m 51.54 79.46 49.39 M 图（KN.M ）B 柱名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - -

11、 - - - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 解：1验算截面尺寸mmh760408000kNFkNhabhfFFvstkvshs3243977602505. 076040054.1)324785 .01(8. 05 .0)5 . 01(00截面尺寸满足要求。2计算纵向受拉钢筋233073030010782. 176030085.0250103242.185.0mmfFhfaFAyhyvs选配 418，21017mmAs%2.0%32.08004001017bhAs满足最小配筋要求。13.5 某单层厂房现浇柱下独立锥形扩展基础，已知由柱传来基础

12、顶面的内力：N=920KN ，M=276KN.M ，V=25KN ，柱截面尺寸mmmmhb600400，地基承载力2/200mkNfa，基础埋深 1.5m，基础采用 C20混凝土， HPB235级钢筋，试设计此基础并绘制基础平面图，剖面和配筋图。解：Fh=78KN FV =324KN 1050 500 C1=250 450 400400800名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 1. 初步确定基础高度

13、和杯口尺寸取插入深度：mmh6001，故，杯口深度为mm65050600；杯口顶面尺寸：宽为mm550275400，长为mm750275600；杯壁厚度取为mmt200；杯底厚度取为mma2001；其他截面尺寸：mmh3002；mma2002；所以，初步确定基础的高度为mm850200506002. 确定基础底面积241.55.120200920mdrfFAma增加 20%40%，初步选定尺寸为：mlmB2,5.3；27mA3221.465.326mlbWkNbldrGm2105 .125. 3202max/2341.485.0252765.32210920mkNWhVMblGFPcc2min

14、/9.881 .485.0252765 .32210920mkNWhVMblGFPcc（1）22max/2402. 1/234mkNfmkNPa（2）2minmax/2004 .16129 .882342mkNfPPa300350200Lb 9501150 600 400b 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 故，基础底面尺寸满足要求。3验算基础高度地基净反力的计算。2min,2max,/9.581

15、.485.0252765.32920/9 .2031 .485.0252765.32920mkNWhVMblFPmkNWhVMblFPccnccn仅需对台阶下基础做冲切验算：mmh510405500冲切面：mmbmmbbt197051029509502752400mbbbbtm46.12冲切荷载计算面积：2220033.1)51.0295.022()51.0215.125 .3()22()22(mlhbllhhbAttkNAPApFnsl2.27133. 19 .203max,kNAPApFnsl2.27133. 19 .203max,kNFkNhbflmt2.2713.57351046.11

16、. 17.07.00故，基础高度满足抗冲切承载力的要求。4基础板底配筋（1）长边方向mkNblhbPPMccnn268)4 . 022()6. 05. 3)(28 .1439 .203(241)2()(2(241221max,1mmh8104085001131.4 155.2 178 143.8 1750 3003502001750 203.9 58.9 Pn（KN/m2）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - -

17、 - - 26011117518102109. 0102689. 0mmhfMAys选用 12 14，14150变阶处：mkNMmkNblhbPPMccnn5.2685 .204)95.022()15.15.3)(22 .1559 .203(241)2()(2(2411221max,1（2）短边方向mkNhbblPPMccnn5.106)6.05.32()4 .02)(29.589 .203(241)2()(2(24122min,max,2mmh7961440850022602227087962109 .0105.1069. 0mmhfMAys选配10200名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -