建筑學專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)習題答案

1、建筑結(jié)構(gòu)習題解答第二章習題1試述恒載和活荷載的區(qū)別，為什么它們的荷載分項系數(shù)有所不同？答：恒載是一種永久性的作用力，它主要是指建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和建筑物構(gòu)造層的自重?；詈奢d則是一種可變性的作用力，它主要是指施加于結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的、隨時間和使用情況而有較大變化的荷載。恒載和活荷載的區(qū)別主要在它們與時間的關系上：恒載不隨時間變化或其變化值與平均值相比可以忽略不計；而活荷載其值隨時間變化、且其變化值與平均值相比不可忽略。由于橫載相對來說比較穩(wěn)定，隨時間沒有太大的變化，所以荷載分項系數(shù)比較小即可滿足可靠度的要求；活荷載隨時間相對來說變化比較大，則其分項系數(shù)要比較大才能滿足可靠度的要求。4試說明影響下列幾

2、種荷載取值的因素：(1)構(gòu)件自重；(2)構(gòu)造層做法；(3)風荷載；(4)雪荷載；(5)地震作用；(6)樓面活荷載。答：(1)構(gòu)件自重取值的影響荷載因素為：構(gòu)件組成材料的單位重和尺寸的大小。(2)構(gòu)造層做法取值的影響荷載因素為：構(gòu)造層組成材料的單位重和尺寸（厚度）的大小。(3)風荷載取值的影響荷載因素為：風速（或建筑物所在的地區(qū)和具體位置）、建筑物外形、建筑物外圍面積大小和高度、建筑物的高寬比、地面的粗糙程度。(4)雪荷載取值的影響荷載因素為：建筑物所在的地區(qū)、屋面外形和坡度、屋面水平投影面積的大小。(5)地震作用取值的影響荷載因素為：建筑物的總重力荷載代表值、建筑物所在地區(qū)的基本設防烈度、建筑

3、物的動力特性、建筑物所在地區(qū)的場地土類別。(6)樓面活荷載取值的影響荷載因素為：樓面的使用用途。36試求下列樓蓋的重力荷載：解：(1)每平方米樓面中80mm厚鋼筋混凝土樓板自重標準值：(2)每平方米樓面中80mm厚鋼筋混凝土樓板加水磨石地面構(gòu)造層（10mm水磨石棉層；20mm水泥砂漿打底）和木絲板吊頂（0.26kN/m2）的重力荷載標準值：鋼筋混凝土樓板自重標準值： 水磨石地面構(gòu)造層自重標準值（根據(jù)荷載規(guī)范）： 木絲板吊頂自重標準值： 樓面重力荷載標準值： (3)題圖2-13所示鋼筋混凝土交叉梁樓蓋（板厚80mm，梁截面250mm600mm，地面和頂棚做法同上）每平方米樓面的重力荷載標準值：(

4、4)若上述樓蓋用于辦公樓，每平方米樓面包括恒載和活載在內(nèi)的重力荷載標準值（根據(jù)荷載規(guī)范）：(5)若上述樓蓋用于商店，每平方米樓面包括恒載和活載在內(nèi)的重力荷載設計值（根據(jù)荷載規(guī)范）：41某四層輕工業(yè)廠房，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平、剖面和計算簡圖如題圖2-16(b)所示?？拐鹪O防烈度為7度。類場地，。算得集中于屋蓋和各層樓蓋標高處的重力荷載為： G4=屋蓋層重+1/2（第四層內(nèi)、外墻和隔斷墻重=9060kNG3=第四層樓蓋層重+1/2（第四層內(nèi)、外墻，隔斷墻重+第三層內(nèi)、外墻，隔斷墻重=11100kNG2=第三層樓蓋層重+1/2（第三層內(nèi)、外墻，隔斷墻重+第二層內(nèi)、外墻，隔斷墻重=11100kNG1

5、=第二層樓蓋層重+1/2（第二層內(nèi)、外墻，隔斷墻重+第一層內(nèi)、外墻，隔斷墻重=11440kN問題：(1) 估算本廠房的基本自震周期T1（橫向）；(2) 用估算總的橫向水平地震作用標準值； (3)估算作用于各層標高處的橫向水平地震作用標準值，以及由這些水平地震作用產(chǎn)生的基底傾覆力矩標準值。解：(1)廠房的基本自震周期T1： (2)根據(jù)題意可知： （類場地） ； ；（7度設防） (3)查表2-7得：由可知：基底傾覆力矩標準值：43某住宅開間3.6m，要求設置從240mm橫墻挑出的屋面挑梁作為室外走廊的頂篷。挑梁每開間一根，截面240mm240mm，挑出1.20m，上鋪加氣混凝土板及防水隔熱層如題圖

6、2-18。若加氣混凝土板所承受的恒載標準值為2kN/m2，挑梁自重標準值為1.6kN/m，試問挑梁至少伸入橫墻內(nèi)L=？才能防止傾覆。解：傾覆荷載：傾覆力矩：抗傾覆力矩：要防止傾覆則要求：解得：所以挑梁至少伸入橫墻內(nèi)1.613m。45題圖2-20示一兩端簡支鋼梁（非主梁），跨度4.0m，承受均布荷載（標準值以25kN/m計，設計值以32kN/m計，均包括梁自重），采用級工字鋼做成（E=2.1105N/mm2，fy=210 N/mm2，fyk=210 N/mm2），可選用的型號為： 20b A=3955mm2， I=2.502107mm4， y=100mm 22b A=4650mm2， I=3.5

7、83107mm4， y=110mm 25b A=5351mm2， I=5.278107mm4， y=125mm試就承載力設計和變形設計兩種方法估計它應選用什么型號的工字鋼？解：(1)按承載力設計估計： 若選用22b則：fy=210 N/mm2，I=3.583107mm4，y=110mm ，選用22b符合要求。(2)按變形設計估計：若選用22b則：E=2.1105N/mm2，I=3.583107mm4，選用22b符合要求。48一鋼筋混凝土簡支梁，跨度7.0m，采用C20混凝土（Ec=2.55104N/mm2），截面bh=250mm700mm，梁上承受均布荷載標準值q=30kN/m，若要求fmax

8、，試驗算能否滿足上述要求？（提示：鋼筋混凝土梁的截面抗彎剛度可取0.25EcI）解：按公式， 上述設計符合要求。第四章習題58某鋼筋混凝土梁，截面尺寸bh=250mm500mm，跨中承受彎矩設計值M=150kNm，混凝土等級C30，采用HRB335級鋼筋，試確定該梁的縱向受拉鋼筋的面積。解：設鋼筋按一排布置，則由混凝土及鋼筋等級查附表得：，不可能出現(xiàn)超筋。故：選用4f20，說明鋼筋可以按一排布置。驗算是否會少筋：所以，不可能少筋。59某鋼筋混凝土簡支板，板厚h=80mm，計算跨度l=2.34m，承受均布恒載標準值為gk=2.0kN/m2（已包括板自重），均布活載標準值為qk=3kN/m2，混凝

9、土等級為C30，鋼筋采用HPB235級鋼筋，試求該板跨中截面縱向受拉鋼筋。解：取單位板寬b=1000mm作為計算單元板的保護層厚度=15mm，則，查附表得：，不可能出現(xiàn)超筋。故：選用f8140，（雖376mm2，但不超過5%），分布鋼筋采用f6250。驗算是否會少筋：所以，不可能少筋。63已知T形截面梁，混凝土等級為C30，鋼筋采用HPB335級，梁截面尺寸bh=300mm700mm，當作用在截面上的彎矩為M=650kNm時，試計算受拉鋼筋截面面積。解：設受拉鋼筋按兩排布置，則由混凝土及鋼筋等級查附表得：判斷類型：所以該截面屬于第類T形截面梁。，不可能出現(xiàn)超筋。故： 選用8f25，（超過3.9

10、4%5%，可以）需要兩排。滿足。65一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，兩端擱置在厚度為240mm的磚墻上，梁的計算跨度為3.56m，截面尺寸bh=200mm500mm，梁上承受均布荷載標準值為90kN/m（已包括梁自重），混凝土等級為C20，箍筋采用HPB235級，梁的安全等級為二級。試求箍筋的直徑、間距和肢數(shù)。解：驗算截面尺寸：C20混凝土，截面尺寸符合要求。所以需要進行配箍計算。由式：得：選用f8120實際，滿足。，滿足要求。注：此題還可以采用既有配箍，又有彎起鋼筋的做法。68一鋼筋混凝土柱，bh=300mm400mm，混凝土等級為C20，縱筋采用HRB335級，該柱承受的軸向壓力設計值為N=3

11、00kN（已包括柱自重），設計彎矩為M=159kNm，采用對稱配筋，試計算該柱所需配筋面積。解：(1)先按偏心方向計算配筋：，取求： 取 ，取 （或由，可直接取）所以為大偏心受壓構(gòu)件。 每邊配置4f20，(2)再按軸心方向驗算：（對于大偏心受壓且b與h相差不大也可不驗算），查表4-9得滿足要求。第五章習題16某車間自承重外墻由MU10多孔磚和MU7.5混合砂漿砌筑而成，墻高4.8m，墻厚240mm，每隔4.2m設有2.1 m寬的窗洞，橫墻間距24m，試驗算該墻體高厚比。解：（此題應加上該車間樓蓋類別為類。）橫墻間距為24m，查附表5-4可知該房屋應為剛性方案。根據(jù)墻高H=4.8m，查附表5-3得：是自承重墻，墻厚h=240mm，MU10的磚、M7.5的砂漿，由表5-1得：所以高厚比滿足要求。17截面為490mm490mm的磚柱，用MU10燒結(jié)多孔磚和M5混合砂漿砌筑，柱的計算高度（截面兩個方向的相同），該柱柱底截面承受內(nèi)力設計值N=125kN，M=9.63kNm。試驗算磚柱極限承載力是否滿足要求？解：由于是正方形截面，且兩方向的計算高度相同，所以只算偏心發(fā)現(xiàn)即可。MU10的磚、M5的砂漿，由附表5-1a得： 查附表5-2a得：所以滿足要求。18