混凝土结构设计课后习题答案

1、-PAGE . z.2.4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm，梁截面尺寸均为300mm500mm，在砖墙上的支承长度为240mm；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm。楼面永久荷载包括板自重标准值3kN/，可变荷载标准值5kN/。混凝土强度等级C30，板受力钢筋采用HRB335级钢筋。试分别用弹性理论和塑性理论计算板的力和相应的配筋。解:按弹性理论计算板的力和相应的配筋1荷载设计值g1.23=3.6 kN/m2q1.45=7 kN/m2g+q/23.6+7/2=7.1 kN/m2q/27/23.5kN/m2g+q3.6+7=10.6 kN/m22计算跨度跨：l0lc

2、轴线间距离，边跨l0lc-120+100/2。3弯矩设计值计算计算板跨截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g+q/2)及反对称荷载(q/2)。在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；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=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比0.2调整弯矩设计值。区格l*(m)5.15.03ly(m)4.434.43l*/ly0.870.88跨计算简图SHAPE * MERGEFORMAT0m*(0.02267.1+0.03503.5)

3、4.4325.553(0.02207.1+0.03513.5)4.4325.476my(0.02427.1+0.04863.5)4.4326.710 (0.03037.1+0.04763.5)4.4327.4910.25.553+0.26.7106.895 5.476+0.27.4916.9746.710+0.25.5537.8217.491+0.25.4768.586支座计算简图-0.067210.64.432-13.979-0.072310.64.432-15.040-13.97900-0.079710.64.432-16.580-0.068810.64.432-14.31204截面设计截

4、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工程截面mmkNm/mmm2/m配筋实有mm2/m跨中方向706.8953658130387方向807.8213628130387方向706.9743698130387方向808.5863988120419支座-8014.31266312170665-8015.04069612160707-8016.58076812140808按塑性理论计算板的力和相应的配筋1荷载设计值g+q3.6+7=1

5、0.6 kN/m22计算跨度跨：l0lc-bb为梁宽，边跨l0lc-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边区格板：=5.1-0.3/2-0.12+0.1/2=4.88m=4.5-0.12-0.3/2+0.1/2=4.28m3弯矩及配筋计算将楼盖划分为、两种区格板，采用别离式配筋，跨中截面及支座截面钢筋均匀布置，每区格板均取，边区格板：弯矩计算由式2-36得+0+=解得=3.28 kNm/m，于是有kNm/mkNm/mkNm/m配筋计算跨中截面=-30=70mm，=-20=80mm，支座截面=-20=80mm。板中

6、配筋率一般较低，故近似取力臂系数=0.9进展计算。y方向跨中：mm2 /my方向支座：mm2 /m故y方向跨中选8200=251 mm2 /m，支座选10200=392 mm2 /m。*方向跨中：mm2 /m*方向支座：mm2 /m故*方向跨中选8200=251mm2 /m，支座选8160=314mm2 /m。边区格板：弯矩计算将区格板的作为区格板的的值。kNm/m由式2-36得+0+0+=解得=4.11 kNm/m，于是有kNm/mkNm/mkNm/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，故近似取力臂系数=0.9进展计算。y方

7、向跨中：mm2 /my方向支座：mm2 /m故y方向跨中选8200=251 mm2 /m，支座选10160=491 mm2 /m。*方向跨中：mm2 /m*方向支座：mm2 /m故*方向跨中选8200=251 mm2 /m，支座选8160=314mm2 /m。按塑性理论设计的截面配筋工程截面mmkNm/mmm2/m配筋实有mm2/m跨中方向703.281748200251方向804.131928200251方向704.112178200251方向805.342478200251支座-808.2638210200392-806.563048160314-8010.6849410160491第3章

8、 单层厂房构造3.1 *单跨厂房排架构造，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下图。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下图。由式3-9和3-10可得=4.1

9、4 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所示单跨排架构造，两柱截面尺寸一样，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kNkN撤销附加的不动铰支座，在排架柱顶施加水平集中力和，进展剪力分配：kN叠加上述两个状态，恢复构造原有受力状况，即把各柱分配到的柱顶剪力与柱顶不动铰支座反力相加，

10、即得该柱的柱顶剪力：kNkN3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=63.25a-19.60 +19.60+302.50-76.44+76.44+13.19+120.22 +195.47b c题3.3图 排架弯矩图和剪力图3.4 如图3-103所示两跨排架构造，作用吊车水平荷载=17.90kN。eq oac(,A)、eq oac(,C)轴上、下柱的截面惯性矩分别为和，eq oac(,B)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展比拟分析

11、。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kNkNkN2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： kNkN3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：kNkNkN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： kNkN2将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为各柱顶剪力：kNkNkN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