第四版混凝土结构设计课后习题答案

1、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

2、式（3-9）和（3-10）可得=4.14 kN=10.45 kN=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。解：（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：kN（）叠加上述两个状态，恢复结构原有受

3、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：kN（）kN（）（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

4、与不考虑空间作用（）的计算结果进行比较分析。解：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，A柱、C柱：由表3-9中的简图5得B柱：由表3-9中的简图5得因此不动铰支座反力kN（）kN（）kN（）（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： kN（）kN（）（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：kN（）kN（）kN（）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

5、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： kN（）kN（）（2）将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为各柱顶剪力：kN（）kN（）kN（）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