第四版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課后習(xí)題答案

1、第3章單層廠房結(jié)構(gòu)某單跨廠房排架結(jié)構(gòu)，跨度為 24ml柱距為6ml廠房設(shè)有10t和30/5t工作級(jí)別為A4的吊車各一臺(tái)，吊車有關(guān)參數(shù)見表3-26,試計(jì)算排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Dmax、Dmin和吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmaxo 吊車有關(guān)參數(shù)表3-26 解：查表3-11得,(1)吊車梁的支座豎向反力影響線及兩臺(tái)吊車的布置情況(兩種)如圖所示。 由式(3-6)D maxPimaxV=0.912.510 1 1629 10 475D maxPimaxV=0.912.50.35 4.7510 29 10 161.2排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Dmax為。DminPiminyi =0.94.7

2、1.64.7510 17.0 10 -66DminPim/ =0.94.70.35 4.7510 7.0 10 11.2排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Dmin為。(2)吊車梁的支座豎向反力影響線及兩臺(tái)吊車的布置情況(兩種)如圖所示由式（3-9）和（3-10）可得.1一一1一Tk=QQ1=-0.12101044.1一一1T2k =-QQ1=-0.103010443.8 10 = kN11.8 10 = kNT maxTy =0.94.141.664.7510.456T maxTyi=0.94.140.35 4.75610.4511f排架柱承受的吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax為。如圖3-102所示單跨

3、排架結(jié)構(gòu)兩柱截面尺寸相同，上柱I u = 25.0 109 mm4下柱I l =174.8 108mm4 ,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C3Q吊車豎向荷載在牛腿頂面處產(chǎn)生的力矩 M1=kN m,M2 = kN m o求排架柱的剪力并繪制彎矩圖解：(1)剪力分配系數(shù)Hu3.913.20.30IuIl25.0 108174.8 1080.143剪力分配系數(shù)0.5(2)計(jì)算各柱頂剪力在A柱和B柱的柱頂分別虛加水平不動(dòng)較支座，由表 3-9中的簡(jiǎn)圖3得C3 =因此不動(dòng)錢支座反力RaM1HC3378.9413.2RbM263.25C3H 13.21.171.1733.59 kN （一）5.61kN （一）撤銷附加的不

4、動(dòng)較支座，在排架柱頂施加水平集中力RA和Rb ,進(jìn)行剪力分配:VA,2 VB,2( Ra Rb) 0.5 (33.59 5.61) 13.99kN (一)疊加上述兩個(gè)狀態(tài)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)原有受力狀況，即把各柱分配到的柱頂剪力與柱頂不動(dòng)較支 座反力相加，即得該柱的柱頂剪力：VA VA 2 Ra33.59 13.9919.60 kN (一)Vb Vb,2 Rb 5.61 13.99 19.60 kN (一)(3)繪制彎矩圖和剪力圖柱頂剪力求出后，按懸臂柱求彎矩圖和剪力圖，如題圖所示。VA=kNVB=kNMi=kN mM2=kN m(a)kN + kN+ kN m kN m+ kN m+ kN m+ kN

5、 m + kN m(b) (c)題圖排架彎矩圖和剪力圖如圖3-103所示兩跨排架結(jié)構(gòu)，彳用吊車水平荷載 Tmax=0已知©、(C軸上、下柱的截面慣性 矩分別為21.30 108mm4和195.38 108mm4,趙軸上、下柱的截面慣性矩分別為72.00 108mm4 和256.34 108mm4,三根柱的剪力分配系數(shù)分別為 a c 0.285, b 0.430 ,空間作用分配 系數(shù) 0.9 o求各柱剪力，并與不考慮空間作用(1.0)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。解：1.考慮空間作用(0.9)的計(jì)算(1)計(jì)算各柱頂剪力在A柱、B柱和C柱的柱頂分別虛加水平不動(dòng)較支座，由表 3-9中的簡(jiǎn)圖5得A

6、柱、C柱：C5 = , B柱：C5 =計(jì)算過程:Hu =3.9mi,Hu3.92.62-0.30, a -,H12.93.93Iu21.30 108A柱、C柱：n " r 0.11Il195.38 108由表3-9中的簡(jiǎn)圖5得23 (2 a)(1 a)23 1C52 3a 3 ( )(一 -(2 3a)2 13(- 1)0.60nn72.00 108256.34 1080.28由表3-9中的簡(jiǎn)圖5得2C3 Oo3（2a）（1 a）31C 52 3a （2 3a）2 1（ 1）0.67nn因此不動(dòng)錢支座反力kNkNRaTC517.90 0.6010.78kN（一）RbTC517.90

7、0.6711.96 kN （一）RcRRaRbRc10.7811.96 022.74 kN （一）(2)將柱頂反力R乘以空間作用分配系數(shù)0.9,并將它反方向施加于該板排架的柱頂,按剪力分配法求出各柱頂剪力:VA,2VC,2A R 0.2850.9 22.74 5.83kN（f）VB,2B R 0.430 0.9 22.74 8.80 kN （一）(3)將上述兩項(xiàng)計(jì)算求得的柱頂剪力疊加，即為考慮空間作用的柱頂剪力:VARaVa,210.78 5.834.95 kN （一）VBRBVB 211.96 8.803.16kN（一）VC2 5.83kN （一）根據(jù)柱頂剪力和柱上實(shí)際承受的荷載,按靜力懸臂

8、柱可求出各柱的內(nèi)力，如題圖(a)所示。+ kN mkN mkN mkN mkN m+kNkNkN題圖（a）考慮空間作用排架彎矩圖和剪力圖2. 不考慮空間作用（1.0）的計(jì)算（1）將柱頂反力R反方向施加于該板排架的柱頂，按剪力分配法求出各柱頂剪力:VA,2 VC,2AR 0.285 22.74 6.48kN （f）VB,2BR 0.430 22.74 9.78kN （f）（ 2）將上述兩項(xiàng)計(jì)算求得的柱頂剪力疊加，即為各柱頂剪力：VARAVA210.786.484.30kN（一）VBRBVB 211.969.782.18 kN（一）VCRC Vc,2 6.48 kN D根據(jù)柱頂剪力和柱上實(shí)際承受的荷載，按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力， 如題圖（ b） 所示。+ kNkNkN+kN m+kN mkN mkN mkN mkNkN題圖（b）不考慮空間作用排架彎矩圖和剪力圖3. 將考慮空間作用（ 0.9）與不考慮空間作用（ 1.0 ）的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，可見，考慮廠房整體空間作用時(shí)，上柱內(nèi)力將增