第四版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課后習題答案

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24m柱距為6m廠房設(shè)有10t和30/5t工作級別為A4的吊車各一臺，吊車有關(guān)參數(shù)見表3-26，試計算排架柱承受的吊車豎向荷載標準值Dmax、Dmin和吊車橫向水平荷載標準值Tmax。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吊車的布置情況（兩種）如圖所示由式（3-6）maxTy=0.94.140.354.75610.451.64.75D=maxPimaxW=0.912.5101629106"0.354.7512D=maxRmaxW=0.912.510-2910166排架柱承受的吊車豎向荷載標準值D

2、max為。D=minPiminyi=0.94.71011.67.010475=660.354.75小“，12D-=minPiminyi=0.94.7107.010166排架柱承受的吊車豎向荷載標準值Dmin為0（2）吊車梁的支座豎向反力影響線及兩臺吊車的布置情況（兩種）如圖所示由式（3-9）和（3-10）可得T1,k=1QQ1=10.1210103.810:=kN44T2,k=”1QQ1=10.10301011.810=kN441.64.75Ty=T:max=0.94.14110.4566排架柱承受的吊車豎向荷載標準值Tmax為。如圖3-102所示單跨排架結(jié)構(gòu)，兩柱截面尺寸相同，上柱Iu=25

3、.0109mm4，下柱11=174.8108mm4，混凝土強度等級為C30b吊車豎向荷載在牛腿頂面處產(chǎn)生的力矩MkNm,M2=kNm。求排架柱的剪力并繪制彎矩圖解：(1)剪力分配系數(shù)Hu3.9u0.30H13.28nlu25.0叫0.1431l174.8108剪力分配系數(shù)Ab0.5(2) 計算各柱頂剪力在A柱和B柱的柱頂分別虛加水平不動鉸支座，由表3-9中的簡圖3得C3=因此不動鉸支座反力RAM1C3378.941.1733.59kN(J)H13.2RbMC363空1.175.61kN()H13.2撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加水平集中力RA和RB，進行剪力分配:Va,2Vb,2(RAR

4、B)0.5(33.595.61)13.99kN()疊加上述兩個狀態(tài)，恢復結(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鉸支座反力相加，即得該柱的柱頂剪力：VAVA，RA33.5913.9919.60kN()VbVb，Rb5.6113.9919.60kN()(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=kNM1=kNmM2=kNm(a)kN+kN+kNmkNm+kNm+kNm+kNm+kNm(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)，作用吊車水平荷載Tmax=。已知色、©軸上、下柱的截面慣性矩分別為21.30

5、108mm4和195.38108mm4,©軸上、下柱的截面慣性矩分別為72.00108mm4和256.34108mm4，三根柱的剪力分配系數(shù)分別為ac0.285,b0.430,空間作用分配系數(shù)0.9。求各柱剪力，并與不考慮空間作用(1.0)的計算結(jié)果進行比較分析。解：1.考慮空間作用(0.9)的計算(1) 計算各柱頂剪力在A柱、B柱和C柱的柱頂分別虛加水平不動鉸支座，由表3-9中的簡圖5得A柱、C柱：C5=,B柱：C5=計算過程:Hu=3.9m,Hu390.30，a262，H12.93.93A柱、C柱：n；囂W8011由表3-9中的簡圖5得23(2a)(1a)231C523a3(23

6、a)213(-1)0.60nnB柱：nIu72.001080.28Il256.34108由表3-9中的簡圖5得2C523a3(2_a)(1_a)_(23a)213(11)0.67n因此不動鉸支座反力RaTC517.900.6010.78kN(J)RbTC517.900.6711.96kN(J)RcRrarbRc10.7811.96022.74kN(J)(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榀排架的柱頂,按剪力分配法求出各柱頂剪力:VA,2VC,2AR°.2850.922.745.83kN()Vb,2bR0.4300.922.748.80kN()(3) 將

7、上述兩項計算求得的柱頂剪力疊加，即為考慮空間作用的柱頂剪力:V；RAVA,10.785.834.95kN(J)VBRBVB,11.968.803.16kN(J)Vc,5.83kN()根據(jù)柱頂剪力和柱上實際承受的荷載,按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力，如題圖(a)所示+kNm+kNmkNmkNmkNmkNkN+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)的計算(1)將柱頂反力R反方向施加于該榀排架的柱頂，按剪力分配法求出各柱頂剪力：VA,2Vc,2AR0.28522.746.48kN(f)Vb,2bR0.43022.749.78kN(f)(2)將上述兩項計算求得的柱頂剪力疊加，即為各柱頂剪力：VARAVA,10.786.484.30kN()VBRbVb,11.969.782.18kN(J)VcRcVc，26.48kN(f)根據(jù)柱頂剪力和柱上實際承受的荷載，按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力，如題圖(b)所示+kNm+kNmkNmkNmkNmkNkN+kNkNkN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）的計算結(jié)果進行比較，可見，考慮廠房整體空間作用時，上柱內(nèi)力將增大；又因為V&#