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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 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 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.
4、 00201)(/92.137.14.1)(/07.319. 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、.5 w q1 q2 +0.8 -0.5 i1 i2 i3i41.2m2.1m10.5m精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 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
6、3343411nnc)(3. 736.05.1092. 1)(1134.05.1007. 3112111hcqrhcqrba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 .05.1988.238.1464.238.1464.2b
7、a故,柱顶剪力:)(32.17)56.103.711(6.0)()(54.11)56.103.711(4.0)(2,2,knwrrvknwrrvbabbbaaa6. 叠加两个受力状态精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - -)(02.103.732.17)(54.01154.112,1 ,2,1 ,bbbaaavvvvvv7. 绘制弯矩图13.3
8、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。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 17
9、5 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)精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - -故:)(47.1632.15 .100.131)(65.1721.15 .102.1533231knchmrknchmrba3撤消不动铰支
10、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)(18.1747.065.17bavv4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1
11、7.18kn m=131kn.m 51.54 79.46 49.39 m 图(kn.m )b 柱精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 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。
12、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=
13、250 450 400400800精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - -1. 初步确定基础高度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
14、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/9.881 .485.0252765 .32210920mknwhvmblgfpcc(1)22max/2402. 1/234mknfmknpa(2)2minmax/2004 .16129 .882342mknfppa300350200lb 95011
15、50 600 400b 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 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,/9.581.485.0252765.32920/9 .2031 .485.0252765.32920mknwhvmblfpmknwhvmblfpccnccn仅需对台阶下基础做冲切验算:mmh5104055
16、00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. 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)
17、2()(2(241221max,1mmh8104085001131.4 155.2 178 143.8 1750 3003502001750 203.9 58.9 pn(kn/m2)精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 9 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 9 页 - - - - - - - - -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mknhb
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