混凝土第十二章思考題參考答案

1、混凝土第十二章思考題參考答案第十二章思考題及習題1和5答案12.1單層廠房排架結構中，哪些構件是主要承重構件?單層廠房中的支撐分幾類?支撐的主要作用是什么?答：主要承重構件有：屋蓋結構、吊車梁、排架柱、抗風柱、基礎梁、基礎單層廠房中的支撐：屋架間垂直支撐、橫向、縱向水平支撐以及天窗架支撐和柱間支撐支撐的主要作用是：增強空間剛度及穩(wěn)定性，傳遞風荷載和水平吊車荷載。2.2排架內力分析的目的是什么?排架內力分析的步驟是怎樣的?排架內力分析的目的是：為了獲得排架柱在各種荷載作用下，控制截面的最不利內力，作為設計柱的依據(jù)；同時，柱底截面的最不利內力，也是設計基礎的依據(jù)，并繪制出排架柱的彎矩圖、軸力圖及剪

2、力圖（M圖、N圖及V圖）。排架內力分析的步驟是：等高排架在水平荷載作用下的內力分析方法采用剪力分配法，步驟如下：（1）在柱頂水平集中力F作用下等高排架在柱頂作用一水平集中力F，在F作用下，柱頂產生水平位移。沿柱頂將橫梁與柱切開，在切口處代之一對剪力，如圖2-4-16(b)所示。取橫梁為脫離體，由平衡條件有：又知，在單位水平力F=1作用下，柱頂水平側移為。反之要使柱頂產生單位水平位移即u =1，則需在柱頂施加的水平集中力。如圖2-4-17所示。對于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。反映了柱子抵抗側移的能力,故稱為柱子的抗側剛度。切開后的排架拄頂作用有水平力，在作用下產生柱

3、頂位移為，根據(jù)上面分析可得等高排架，當各跨橫梁EA時，有：將(2)、(3)式代入(1)式，得：由此可得：將(5)式代回(2)式得：式中稱為第i根柱的剪力分配系數(shù)，它等于i柱的抗側剛度與整個排架柱總的杭側剛度的比值,且。值可按附圖計算，由可求出分配系數(shù)，從而求出各柱頂剪力，最后按靜定懸臂柱求出在已知作用下的柱截面內力。附圖由此可見，剪力分配法就是將作用在頂部的水平集中力F按抗側剛度分配給各柱,再按靜定懸臂柱求解柱子內力的方法。（2）在任意荷載作用下均布風荷載作用下，如圖2-4-18(a)所示。對于上述結構，不能直接應用剪力分配法求解其內力，但可通過間接的方法利用其原理解決問題，其分析步驟如下：將

4、原結構如圖2-4-18（a）分解為(b)和(c)兩個部分，在(b)排架柱頂附加一個不動鉸支座，以阻止排架側移。在風荷載的作用下，在附加支座內將產生支反力R。為保證組合結構與原結構(a)受力相同，故在結構（c）中柱頂施加一個反方向力R。求解(b)排架的柱頂剪力由于橫梁剛度EA，故(b)中各柱頂位移，從而可以將(b)排架結構轉化為如圖中(d)所示的兩個一次超靜定柱，其反力分別為和。應用力法或查附圖8即可求出在均布水平荷載作用下各柱頂?shù)姆戳Γ湟簿褪窃撝數(shù)募袅?。附圖8求出總支反力R求解（c）排架的柱頂剪力圖中(c)排架為一柱頂作用水平集中力的等高排架，可應用剪力分配法求解其內力，即按各柱的抗側剛度

5、將R分配到各柱，得到各柱頂剪力。迭加圖中(b)與(c)各柱頂?shù)募袅?，得柱頂總剪力根?jù)柱頂剪力及柱上所受均布荷載計算各柱的彎矩。123 Dmax、Dmin和Tmax是怎樣求得的?答：Dmax=Dmin=Tmax=Dmax指吊車在滿載運行時，,吊車梁作用在廠房橫向排架柱上的最大壓力。Dmin：與相對應的排架另一側柱上的壓力。Tmax：指載有額定最大起重量的小車在行駛中突然剎車在排架柱上產生的水平制動力。、可根據(jù)吊車型號、規(guī)格查產品目錄得到。12.4排架柱“抗剪剛度”或“側向剛度”的物理意義是什么?任意荷載作用下，等高鉸接排架的剪力分配法是怎樣的?答：排架柱“抗剪剛度”或“側向剛度”的物理意義是：要

6、使柱頂產生單位水平位移，在柱頂施加的水平力，材料相同時，柱越粗壯，需在柱頂施加水平力越大，反映柱抵抗側移的能力指標稱為柱“抗剪剛度”或“側向剛度”。任意荷載作用下，等高鉸接排架的剪力分配法是：i） 解決思路 由已求出在頂點水平力作用時排架柱頂剪力計算，設法將任意荷載化成頂點水平力，由位移法啟發(fā)，在柱頂加水平鏈桿，使各柱為一次超靜定結構，然后求出超靜定結構柱子的內力和附加水平鏈桿反力R。因為鏈桿是假設的，故應在排架上加一大小相等、方向相反水平力R來抵消，最后內力由兩種情況疊加得到。ii） 解題步驟 附加水平鏈桿，并求各柱內力和柱頂反力R； 將R反向作用，但剪力分配法求各柱頂彎力； 由+得最后內力

7、。12.5什么是不同種類內力的組合?什么是同一種內力的組合?內力組合時應注意哪些事項?對內力組合值是怎樣評判的?答：不同種類內力的組合是：同一個控制截面的三種內力（軸向壓力N、彎矩M、水平剪力V）使其截面的承載力是最不利的有效組合，一般有以下四種， （1）及相應的N、V（2）及相應的N、V（3）及相應的M、V（4）及相應的M、V同一種內力的組合是：對某個控制截面的同一種內力的各種荷載效應進行組合能得到最不利值的內力組合，有以下兩類，（1）由可變荷載效應控制的組合恒載+任一活載； 恒載+0.85（任兩個或以上活載之和）（2）由永久荷載效應控制的組合內力組合時應注意的事項：（1）每次組合，只能以一

8、種內力、或為目標,決定活荷載的取舍，并按這些荷載求得相應的其余兩種內力。（2）恒載產生的內力在任一種組合中，都必須考慮。（3）風荷載有左風與右風兩種情況，但對一種組合只能取二者之一。（4）吊車豎向荷載有和，組合時也只能取二者之一。（5）吊車水平荷載有左右兩個方向，組合時取二者之一。（6）在同一跨內，和與不一定同時發(fā)生，故在組合中有或時，不一定要有。但在組合中有時，則必有或，因為吊車水平荷載不可能脫離其豎向荷載而單獨存在。（7）在每一種組合中，M、N、V都是相對應的，即是在相同荷載作用下產生的。此外，在組合或時，對于N = 0的內力，雖然將其組合并不改變N值，但只要增大了M，也是截面的不利組合。

9、（8）對于有多臺吊車的廠房,荷載規(guī)范規(guī)定：吊車豎向荷載，對單跨廠房，最多只考慮2臺吊車；多跨廠房最多考慮4臺。吊車水平荷載，無論單跨或多跨廠房，最多只考慮2臺。同時又規(guī)定：多臺吊車引起的內力參與組合時，對其內力要按表2-4-2的規(guī)定進行折減。吊車數(shù)（臺）工作制（級）折減系數(shù)2中、輕 0.9重0.954中、輕0.8 重0.85對內力組合值是的評判：1)、N相差不多時，M大的不利；2）、M相差不多時，凡M/N0.3的，N小的不利；M/N0.3的，N大的不利。12.6什么是廠房的整體空間作用?答：廠房的各個排架與排架或排架與山墻之間不能單獨變化，而是互相制約的成一整體的作用。12.7設計矩形截面單層

10、廠房柱時，應著重考慮哪些問題?答：12.8柱下擴展基礎的設計步驟和要點是什么?答：確定基礎底面尺寸；基礎高度確定；基礎底板配筋；構造要求：（i） 底面形狀：軸壓為正方形，偏壓為矩形，a/b3（ii） 材料砼C15，鋼筋I級或級， d8mm,200（iii） 墊層 C10，厚100mm，兩邊挑出100mm（iv）杯口形式和柱的插入長度,見課本P162表12-512.9 吊車梁的受力特點是什么?答：吊車荷載具有移動性、吊車荷載具有重復性、吊車荷載具有動力性、吊車荷載是偏心荷載1) 第十二章習題1解：根據(jù)已知查課本附錄12得,表12-1得；，吊車最不利輪壓位置及吊車梁反力影響線如下圖所示， 根據(jù)比例

11、關系，可得:=2.15豎向荷載Dmax=1.40.91152.15=311.535Dmin=1.40.9252.15=67.725Tmax=10.22) 第十二章習題5解：1）初步確定基礎高度和杯口尺寸由課本表12-5，柱的插入深度600mm，所以杯口深度為600+50=650mm。杯口頂部尺寸，寬為400+275=550mm，長為600+275=750mm；杯口底部尺寸，寬為400+250=500mm，長為600+250=700mm。由課本表12-5，取杯壁厚度200mm，杯底厚度200mm，杯壁高度300mm，200mm。根據(jù)以上尺寸，初步確定基礎總高度為600+50+200=850mm。2）確定基礎底面尺寸先按軸心受壓估算，設基礎