建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)第5版 習(xí)題答案匯 牛少儒 項目1-15

模塊1課后鞏固與提高答案一．填空題1.由多個單元，按照一定的組成規(guī)則，通過有效地連接方式連接而成的具有承受并傳遞荷載的骨架體系。2.板、梁、樓梯；柱、墻。3.軸向拉壓、彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)。4.磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)。二、選擇題1.ABDE2．ABE3．C4．B三、案例分析（僅供參考）北京中信大廈占地面積11478平方米，總建筑面積43.7萬平方米，其中地上35萬平方米，地下8.7萬平方米，建筑總高528米，集甲級寫字樓、會議、商業(yè)、觀光以及多種配套服務(wù)功能于一體。北京中信大廈采用什么結(jié)構(gòu)形式？在建筑設(shè)計上有什么特點？在綠色可持續(xù)發(fā)展方面做了哪些考慮？在“碳達(dá)峰，碳中和”方面有哪些貢獻(xiàn)？在科技應(yīng)用方面有哪些突破？請同學(xué)們查閱相關(guān)資料具體介紹北京中信大廈，對上述問題進(jìn)行闡述。同學(xué)們也可以小組為單位介紹你想推薦給大家的其他建筑物。1.北京中信大廈的結(jié)構(gòu)形式：截至2014年，北京中信大廈是8度抗震設(shè)防烈度區(qū)的在建的最高建筑，為滿足結(jié)構(gòu)抗震與抗風(fēng)的技術(shù)要求，在結(jié)構(gòu)上采用了含有巨型柱、巨型斜撐及轉(zhuǎn)換桁架的外框筒以及含有組合鋼板剪力墻的核心筒，形成了巨型鋼-混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)體系。2.北京中信大廈的建筑設(shè)計特點：北京中信大廈的建筑構(gòu)思源于中國傳統(tǒng)禮器之重寶——“尊”的意象，包含尊形塔身、孔明燈頂冠和城門入口等中國文化元素。建筑高聳直入云端，表現(xiàn)出頂天立地之勢。其外形自下而上自然縮小，形成穩(wěn)重大氣的金融形象，同時頂部逐漸放大，享受獨在云端的無限風(fēng)光，最終形成中部略有收分的雙曲線建筑造型，使這一建筑林立在CBD核心區(qū)的摩天樓群中也能明顯體現(xiàn)出莊重的東方神韻。3.在綠色可持續(xù)發(fā)展方面的設(shè)計：北京中信大廈獲評LEED金級認(rèn)證。綠色設(shè)計理念是從建筑設(shè)計開始就執(zhí)行和貫徹的，從可持續(xù)發(fā)展建筑場地、節(jié)水、能源利用與環(huán)境保護、材料與資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等幾個方面入手，采取了一系列旨在降低能耗、減少排放、提高人居體驗的措施。包括對能源系統(tǒng)的不斷優(yōu)化、降低建筑物的窗墻比、采用冰蓄冷技術(shù)；加強空氣過濾系統(tǒng)、實施新風(fēng)量監(jiān)控、設(shè)置二氧化碳探測器；設(shè)置智能能源管理平臺，精細(xì)化掌控項目的能源利用表現(xiàn)等。在“碳達(dá)峰，碳中和”方面的貢獻(xiàn)：碳達(dá)峰指在某一個時點，二氧化碳的排放不再增長，達(dá)到峰值，之后逐步回落。碳中和是指國家、企業(yè)、產(chǎn)品、活動或個人在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現(xiàn)正負(fù)抵消，達(dá)到相對“零排放”。中國承諾在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達(dá)到峰值之后再慢慢減下去。到2060年，針對排放的二氧化碳，要采取植樹、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉。建筑業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，在促進(jìn)“碳達(dá)峰”“碳中和”方面有很多工作要做。中信大廈在規(guī)劃設(shè)計中貫徹低碳環(huán)保的理念，通過調(diào)節(jié)建筑物的高度結(jié)構(gòu)和方位朝向，充分利用冬季陽光和夏季自然風(fēng)的流動；建立起一套區(qū)域能源系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域集中供冷供熱系統(tǒng)，減少20%-40%的能源消耗。達(dá)到節(jié)能減排的目的。4.在科技應(yīng)用方面的突破：（1）智能頂升鋼平臺的應(yīng)用。北京中信大廈項目使用的智能頂升鋼平臺，由中建三局自主研發(fā)，擁有14項專利，其中包含6項發(fā)明專利，長43米、寬43米、最大高度38米，有7層樓高，平臺頂推力達(dá)4800噸。施工電梯可直達(dá)平臺，兩臺大型動臂式塔吊、混凝土布料機、臨建設(shè)施、物料堆場等與模架融合，工人們在全封閉平臺內(nèi)作業(yè)，可同時進(jìn)行4層核心筒立體施工，相當(dāng)于將工廠搬到施工現(xiàn)場。該技術(shù)凝聚了全體參建人員的智慧和汗水。他們的創(chuàng)新精神、吃苦耐勞精神值得我們學(xué)習(xí)。（2）全球首創(chuàng)超500米躍層電梯的應(yīng)用。該技術(shù)將正式電梯在結(jié)構(gòu)施工階段提前使用，提高了電梯運行速度，有效縮短了工期。（3）永久使用和零時使用相結(jié)合的消防系統(tǒng)。中國國內(nèi)首次將正式消防系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)施工階段臨時使用。該方案既可使部分正式消防提前施工，又避免了臨時消防與正式消防系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的空檔期，確保了建設(shè)全周期的消防安全。（4）BIM技術(shù)全周期應(yīng)用。北京中信大廈在施工階段，項目所有專業(yè)技術(shù)全部采用BIM技術(shù)開展深化設(shè)計。職考鏈接答案1.C項目2參考答案：課后鞏固與提升一、1.永久荷載、可變荷載、偶然荷載2.大小、方向、作用點3.平衡力系4.必匯交于一點5.本身，06.07.無關(guān)二、1.D2.A3.C4.C5.D6.D7.A8.C9.C10.B三、1.ABCDE2.ABCDE3.ABCF4.ACEF5.AE四、1.解：（1）由式（2.1a、b）可得出各力在、軸上的投影為（按所在象限順序），，，，（2）A100A10080200N508030°BO解：（1）在B點加水平力如右圖所示,在B點加最小力如右圖所示（與OB連線垂直）3.解：各分力偶矩為得合力偶矩為即合力偶矩的大小等于，轉(zhuǎn)向為順時針方向。五、1.斜拉鋼索受力如圖所示。F1F2F1F22.合力方向如圖所示。F2FRFF2FRF1職考鏈接BC2.CD3.B4.C5.A6.A7.CDE課后鞏固與提高答案填空題1.A2.鋼筋的屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值為3.混凝土立方體抗壓強度、混凝土軸心抗壓強度、混凝土軸心抗拉強度4.綁扎搭接、機械連接與焊接連接5.摩擦力、機械咬合力二、選擇題1.B2.A3.C4.C5.B6.A7.ABD8.BD9.C10.B三、簡答題1.以邊長為的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在（20±2）℃的溫度和相對濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護28天，依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度作為混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值，用表示，單位為。用混凝土立方體抗壓強度作為劃分混凝土強度等級的基本指標(biāo)2.鋼筋與混凝土之所以能夠共同工作，主要有兩個因素：一是兩者具有相近的線膨脹系數(shù)（鋼材為，混凝土為），因此當(dāng)溫度變化時，兩種材料不會產(chǎn)生過大的變形差而導(dǎo)致兩者間的粘結(jié)力的破壞；二是因為混凝土結(jié)硬并達(dá)到一定的強度以后，兩者之間建立了足夠的粘結(jié)力，保證鋼筋不會從混凝土中拔出或壓出，與混凝土更好地共同工作。粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體，共同工作的基礎(chǔ)。粘結(jié)力由以下四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力（2）摩擦力(握裹力)（3）機械咬合力（4）鋼筋端部的錨固力。保證鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的措施（1）保證足夠的錨固長度。3.為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，混凝土結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計采用鋼筋的強度設(shè)計值，其值比鋼筋強度標(biāo)準(zhǔn)值低。強度的設(shè)計值等于材料強度的標(biāo)準(zhǔn)值除材料強度的分項系數(shù)職考鏈接1.ABCD2.C3.C4.A5.B6.D7.B8.ADE一、選擇題1、A2、B3、C4、B二、簡答題1.答：約束反力的方向與其所限制的物體運動方向相反2.答：1、柔體約束柔體約束的約束反力通過接觸點，其方向沿著柔體的中心線且背離被約束物體(為拉力)。2、光滑接觸面約束光滑接觸面約束對物體的約束力是作用于接觸點，沿接觸面的公法線且指向物體的壓力。3、光滑圓柱鉸鏈約束圓柱鉸鏈的約束力是垂直于銷釘軸線并通過銷釘中心，而方向不定，將這個約束力分解在水平和豎直兩個方向，用兩個垂直的分力來表示，箭頭指向假設(shè)。4、鏈桿約束鏈桿的約束反力方向沿著鏈桿兩端鉸心連線，指向未定。3.答：1、固定鉸支座(鉸鏈支座)兩個垂直的分力來表示，箭頭指向假設(shè)2、可動鉸支座可動鉸支座的約束反力通過銷釘中心，垂直于支承面,但指向未定。3、固定端支座兩個垂直的分力來表示和一個集中力偶，箭頭指向假設(shè)。4.答：三、實訓(xùn)題1.2.3.4.FTAFNBFTBFNDFNBFNAFTAFNBFTBFNDFNBFNA（a）（b）（c）FAYFAXFTBFTCFNAFNBFNDFNBFNAFAYFAXFTBFTCFNAFNBFNDFNBFNA（d）（e）（f）FAFBFAXFAYFTFGFBFNCFAFBFAXFAYFTFGFBFNC（g）（h）（i）FPFPGFCFDF,DFAXFAY(c)FCBFBCFBAFAB(b)FCFFCFBF,CFTDFA(a)FFAXFAYFCXFCYF,CXF,CYFFFBXFBYFFFAXFAYFBXFBY(d)(e)F(e)FNEG2G1FNHFNFFNF,NFTBF,NEF,NHFAXFAY四、案例分析略職考鏈接A課后鞏固與提升一、簡答題1.不能簡化為一個力偶，因為作用效果不同，可以簡化為一個合力。2.平衡。3.向A點簡化為一個力和一個逆時針轉(zhuǎn)向的力偶，向B點簡化為一個力，二者可以等效。4.平面力系平衡只有力的平衡和力偶平衡，而力系只有X軸和Y軸。二、計算題1.（1）以O(shè)為坐標(biāo)原點，建立坐標(biāo)系Oxy，將力系向O點簡化求得其主矢和主矩，xyxyFxFy=-10-40=-50kN主矢的大小為F主矢的方向為tanαFR'的象限由∑Fx和∑Fy的正負(fù)號確定,力系對O點的主矩為M=9×6+0.1×10=55KN?m主矩逆時針轉(zhuǎn)向。2.FAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FAyFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyMA1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyMA1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0F3.FAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyMA1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyFB1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyMA1）選梁AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0F4.FAxFAxFAyFB1）選剛架AB為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0FFAxFAxFAyMA1）選剛架AC為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFyMA聯(lián)立方程解得：FAx=0F5.FABFFABFAC1）選銷釘A為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFy聯(lián)立方程解得：FAB=34.64kNFACFACFAB1）選銷釘A為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFy聯(lián)立方程解得：FAB=21.28kNFACFACFAB1）選銷釘A為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFy聯(lián)立方程解得：FAB=10kNFACFACFAB1）選銷釘A為研究對象，取分離體。2）畫受力圖。3）列平衡方程:FFy聯(lián)立方程解得：FAB=11.55kN6.FAxFAyFCxFFAxFAyFCxFCyFAxFAyFByFBx1）選整體作為研究對象，受力分析畫受力圖，列平衡方程:FFyMA2)選AC段為研究對象，受力分析畫受力圖，列平衡方程:FyM聯(lián)立方程解得：FAx=-12.3kNFBx=-17.7kNFCxFCyFDFCxFCyFDFAxFAyFBFD1）選整體作為研究對象，受力分析畫受力圖，列平衡方程:FFyMA2）選CD段為研究對象，受力分析畫受力圖，列平衡方程:FyM聯(lián)立方程解得：FAx=0FAy=27.5kN三、案例分析略項目6課后鞏固與提高答案一．判斷題1.╳2.╳3.╳4.√5.√二、選擇題1.A2．C3．B4.B5.D三、對下列桿件體系進(jìn)行幾何組成性質(zhì)分析，判斷其是否可作為結(jié)構(gòu)使用。（a）幾何不變體系，有3個多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。（b）幾何不變體系，無多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。（c）幾何不變體系，有1個多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。（d）幾何不變體系，無多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。（e）幾何不變體系，無多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。（f）幾何不變體系，有1個多余約束，可作為結(jié)構(gòu)使用。四、案例分析（僅供參考）1.幾何不變體系，有1個多余約束。2.北京大興國際機場的技術(shù)創(chuàng)新有：北京大興機場共有103項技術(shù)專利，65項新工法，國產(chǎn)化率達(dá)到98%，工程驗收一次合格率100%，13項關(guān)鍵建設(shè)指標(biāo)全部達(dá)到世界一流。在設(shè)計方面，航站樓采用8根C型柱進(jìn)行支撐，這些柱子都與頂部的鋼材直接聯(lián)通，隨后向下不斷延伸最終縮短為C型柱，這樣可以最大限度的分解重力，達(dá)到支撐的頂部的目的。在抗震方面，采用層間隔震技術(shù)，用柔軟的隔震層，把航站樓的一層地面和負(fù)一層完全隔開了，最高可以抵御8級地震帶來的破壞。在施工方面，研發(fā)自動強夯機械控制系統(tǒng)控制施工，保證飛機跑道在高頻次碾壓后不變性。在使用方面，5G信號全覆蓋，采用全流程自助、無紙化通行、刷臉登機、智能安檢、機器人自動泊車等智能技術(shù)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授譚憶秋團隊，與中國民航機場建設(shè)集團共同承擔(dān)科研專項——“自融雪機場道面建造工藝與配套裝置關(guān)鍵技術(shù)研究”。他們研發(fā)了流體加熱道面融雪系統(tǒng)、熱管道面融雪系統(tǒng)等熱力融雪道面新結(jié)構(gòu)，形成自融凍雪道路技術(shù)。3.大興國際機場在綠色節(jié)能方面采取了哪些措施：北京大興機場旅客航站樓及停車樓工程獲綠色建筑三星級認(rèn)證和全國首個節(jié)能建筑3A級認(rèn)證，也是目前國內(nèi)單體面積最大的綠色建筑。每年約可節(jié)約8850噸標(biāo)煤，減少二氧化碳排放2.2萬噸，相當(dāng)于種植119萬棵樹。機場在全球樞紐機場中首次實現(xiàn)了場內(nèi)通用車輛100%新能源，擁有世界最大的耦合式淺層地溫能利用項目，是全國可再生能源利用率最高的機場。選用BCFD（生物和化學(xué)耦合處理工藝）設(shè)備進(jìn)行污水處理，實現(xiàn)數(shù)字化運營，采用污水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺，將先進(jìn)的傳感器技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到污水處理領(lǐng)域，實現(xiàn)了全過程智能化在線監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制，解決了傳統(tǒng)水處理存在檢測時間長、效率低、數(shù)據(jù)采集難、誤差大、問題發(fā)現(xiàn)滯后、浪費嚴(yán)重等弊端。還采用地源熱泵、太陽能光伏、太陽能熱水三大可再生能源系統(tǒng)，提高再生能源的利用率。課后鞏固與提高答案一、填空題1.壓桿的長度、約束條件、截面尺寸和形狀2.減小、增大3.軸力、、拉力、壓力、正、負(fù)4.節(jié)點法、截面法5.正應(yīng)力、剪應(yīng)力6.正、負(fù)、順時針7.8.9.坐標(biāo)軸、坐標(biāo)軸、正、負(fù)、零10.失穩(wěn)、塑性失穩(wěn)、強度破壞二、選擇題1.A2.C3.B4.C5.B三、計算題7-1.(a)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側(cè)隔離體，取左側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(b)圖解：1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(c)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去右側(cè)隔離體，取左側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得(d)圖1.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得2.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得3.求桿件截面的軸力（1）截開：用假想截面在處將桿件截成兩部分。（2）代替：舍去左側(cè)隔離體，取右側(cè)隔離體作為研究對象，用作用于截面上的軸力代替舍去部分對留下部分的作用力，如圖所示。（3）平衡：根據(jù)留下部分的平衡條件求出該截面的軸力。由平衡方程：得（a）（a）（b）（c）7-2.7-3（a）圖解：繪制軸力圖段： (拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力（b）圖繪制軸力圖段：(拉應(yīng)力)段：(拉應(yīng)力)段：(壓應(yīng)力)7-4解：畫出桿件的軸力圖所示。因是等直桿，軸力最大的截面就是危險截面，其最大正應(yīng)力為 桿件滿足強度要求。7-5解:此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力（1）求各桿的軸力首先計算約束反力，結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)則取節(jié)點為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力)結(jié)構(gòu)對稱，則各桿件面積相等，校核軸力較大的桿件即可。各桿件滿足強度要求。7-6解:此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得(拉力)7-7解：（1）首先計算約束反力，結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)則（2）利用各節(jié)點的平衡條件計算各桿件內(nèi)力，節(jié)點和包含兩根桿件，從節(jié)點開始計算。1）取節(jié)點為隔離體，受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。由得(壓力)由得(拉力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得(拉力)由取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由由解聯(lián)立方程得(壓力)(壓力)取節(jié)點為隔離體，結(jié)構(gòu)對稱，因此受力圖如圖所示。由得(拉力)（3）校核取節(jié)點校核，受力圖如圖所示。由由說明計算結(jié)果無誤，各桿的內(nèi)力(單位)如圖所示。根據(jù)強度條件為鋼拉桿選取直徑取鋼拉桿直徑7-8解：此結(jié)構(gòu)為桁架結(jié)構(gòu)，所有桿件均為二力桿，內(nèi)力為軸力取節(jié)點為隔離體，受力圖如圖所示。由得由得即即為了保證整個結(jié)構(gòu)的安全，點重物的最大允許值應(yīng)選7-9解：(1)繪制軸力圖，如圖所示。(2)每段的伸長(3)每段的線應(yīng)變(4)全桿總伸長7-10解：（1）求約束反力取桁架整體為研究對象，畫受力圖如圖所示，列平衡方程 得得(2)求、、各桿的內(nèi)力為求、、各桿的內(nèi)力，用1-1截面假想將、、截開，取左邊部分為研究對象，畫受力圖及三角函數(shù)關(guān)系如圖所示。 利用平衡條件列出平衡方程，即得(拉力)得(壓力)得得(壓力)7-11解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，因為該桿為圓截面，故其，則由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計算臨界應(yīng)力，得其臨界應(yīng)力7-12解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，故其，則由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計算臨界應(yīng)力，得其臨界應(yīng)力7-13解：由于桿件是用鋼制成，查表7-2得，，，該桿兩端的支承情況沿各方向相同，因此其慣性矩應(yīng)取、中的較小值，因為該桿為圓截面，故其，則（1）當(dāng)桿長，桿的柔度為由于，故其為大柔度桿，應(yīng)采用歐拉公式計算臨界壓力，得其臨界壓力(2)當(dāng)桿長，桿的柔度為由于，故其為中柔度桿，應(yīng)采用經(jīng)驗公式計算臨界應(yīng)力，利用直線公式，得其臨界應(yīng)力(3)當(dāng)桿長，桿的柔度為由于，故其為小柔度桿，這類壓桿將發(fā)生強度失效，而不是失穩(wěn)。故7-14解：（1）求組合圖形的形心位置由于截面有一對稱軸，則形心必在該對稱軸上。建立直角坐標(biāo)系，設(shè)截面的形心坐標(biāo)為，將倒形截面在虛線處分割成上下兩個矩形和，則其面積與形心坐標(biāo)如圖所示。（2）計算形心主慣性矩7-14解：（1）求組合圖形的形心位置建立直角坐標(biāo)系，設(shè)截面的形心坐標(biāo)為，將截面在虛線處分割成左右兩個矩形和，則其面積與形心坐標(biāo)如圖所示。 （2）計算形心主慣性矩職考鏈接1.D2.D模塊8課后鞏固與提高答案一、單項選擇題1.B2．A3．D4．A5.D二、單多項選擇題1.BC2．BEF職考鏈接1.D項目6課后鞏固與提高答案一．填空題1.安全性、實用性、耐久性，可靠度2.承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)、耐久性極限狀態(tài)3.永久荷載、可變荷載、偶然荷載4.荷載標(biāo)準(zhǔn)值、可變荷載組合值、可變荷載準(zhǔn)永久值、可變荷載頻遇值，荷載標(biāo)準(zhǔn)值二、選擇題1.A2．B3．A4.C三、簡答題1.荷載效應(yīng)指荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)。根據(jù)設(shè)計狀態(tài)和極限狀態(tài)不同，取不同的荷載效應(yīng)組合。2.荷載設(shè)計值指設(shè)計時考慮結(jié)構(gòu)可靠度影響取用的荷載值。荷載設(shè)計值等于荷載分項系數(shù)與荷載代表值的乘積。3.材料強度設(shè)計值指考慮材料的變異性和結(jié)構(gòu)可靠度，在設(shè)計時取用的材料強度值。材料強度設(shè)計值等于材料強度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料強度分項系數(shù)。4.承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式是：γ0Sd≤RdQUOTEγ四、計算題1.解：M2.解：（1）確定永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值：采用水磨石地面0.65KN100mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土板0.1×25=2.5KN15mm混合砂漿板底抹灰0.015×17=0.225KN/g（2）確定可變荷載：教學(xué)樓內(nèi)廊，根據(jù)表9.3可知q（3）求彎矩設(shè)計值：樓板取1m板寬作為計算單元，則：M五．案例分析解：1.計算板上的荷載（1）永久荷載：由表9.2可確定材料的自重。25mm厚水泥砂漿面層0.025×20=0.5KN/m30mm厚素混凝土墊層0.03×24=0.72KN/m100mm厚鋼筋混凝土預(yù)制樓板1.9KN/m15mm厚混合砂漿板底抹灰0.015×17=0.255KN/mmg（2）可變荷載：教學(xué)樓內(nèi)廊，根據(jù)表9.3可知q2.計算梁上的荷載（1）梁上的永久荷載梁的自重g板傳來的永久荷載3.375×5.2=17.55KN/m梁上的永久荷載g（2）梁上的可變荷載板傳來的可變荷載q3.確定梁的計算跨度ll4.計算荷載設(shè)計值p=5.計算最大彎矩設(shè)計值和最大剪力設(shè)計值MV職考鏈接1.BCD2.A3.C課后鞏固與提升選擇題1.C2.B3.C4.C5.B6.C7.B8.A9.C10.B11.C12.C13.C14.C二、實訓(xùn)題1.1-1剖面圖1-1剖面圖1-1剖面圖2.本例題屬于截面設(shè)計類。（1）確定基本數(shù)據(jù)：C30混凝土fc=14.3N/mHRB400級鋼筋fy=360N/mm2；α1=1.0；（2）確定截面尺寸：板厚h=80mm，取1m寬板帶為計算單元，b=1000mm（3）確定計算簡圖：板的計算跨度l板的計算簡圖：（4）配筋計算跨中最大彎矩設(shè)計值：M=系數(shù)法計算αξ=1A查詢附表B-1，選擇C8@200，實際As驗證適用條件符合適用條件。（5）繪配筋圖計算分布鋼筋：Aρ選擇C8@250，實際Afb3.【解】本例題屬于截面設(shè)計類。（1）確定基本數(shù)據(jù)：C30混凝土fc=14.3N/mHRB400級鋼筋fy=360N/mm2；α；（2）確定截面尺寸：B1為單向板，跨度l=3.3m，則lh≤30?h≥l（3）確定計算簡圖：樓面永久荷載：20mm厚水泥砂漿抹面：（0.02×20×1）kN/m=0.4kN/m50mm厚細(xì)石混凝土墊層：（0.05×24×1）kN/m=1.2kN/m110mm現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板：（0.11×25×1）kN/m=2.75kN/m20mm厚板底石灰砂漿抹灰：（0.02×17×1）kN/m=0.34kN/m合計：4.69kN/m樓面活荷載大小為：（3.5×1）kN/m=3.5kN/m荷載設(shè)計值q=1.3×板的計算跨度l板的計算簡圖:（4）配筋計算跨中最大彎矩設(shè)計值：M=系數(shù)法計算αξ=1A查詢附表B-1，選擇C10@180，實際As驗證適用條件As=252（5）繪配筋圖計算分布鋼筋：Aρ選擇C8@250，實際A三、案例分析略職考鏈接1.B2.BCD課后鞏固與提升選擇題1.C2.C3.A4.A5.D6.B7.C8.D9.D10.C11.B12.B13.A14.D15.B16.A17.A二、實訓(xùn)題1.已知梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝等級C40，采用HRB400級鋼筋，承受彎距設(shè)計值M=300kN?m，結(jié)構(gòu)安全等級二級，環(huán)境類別為一類，設(shè)計使用年限50年。試計算需配置的縱向受力鋼筋。（1）確定基本數(shù)據(jù)：C40混凝土fc=19.1N/mm2，ft=1.71N/mm2；HRB400級鋼筋f（2）配筋計算：彎矩設(shè)計值：M=300有效高度：h系數(shù)法計算αξ=1-A選擇4C28實際As驗證適用條件：As=3083.一、設(shè)計L1（1）確定基本數(shù)據(jù)：C30混凝土fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2；HRB400級鋼筋ρminρsv.min=0.24（2）確定截面尺寸：L1的計算跨度（表10-10）lh≥l012=478812=399（3）計算荷載設(shè)計值樓面永久荷載：30mm厚水磨石面層：0.65kN/m50mm厚素混凝土墊層：0.05×23=1.15kN/120mm預(yù)制鋼筋混凝土樓板：0.12×25kN/20mm厚板底石灰砂漿抹灰：0合計：5.14kN/樓面可變荷載大小為：2.5板傳來的永久荷載為：5.14梁L1的自重（L的截面尺寸b╳0.2×0.45×25+0.02×0.45×17×2=2.556則梁L1的永久荷載合計為：g板傳來的可變荷載為：q則梁L1的荷載設(shè)計值為q=1.3×（4）配筋計算：彎矩設(shè)計值：M=有效高度：h系數(shù)法計算αξ=1-A選擇3C25實際As驗證適用條件：As=1473（5）計算剪力設(shè)計值：最危險截面在支座邊緣處，該處剪力設(shè)計值為V=（3）驗算截面尺寸是否符合要求：hw0.25β（4）判斷是否需按計算配置腹筋：αcv（5）計算腹筋用量：只配置箍筋：n選C8雙肢箍，則n=2，Asv1s≤2×50.30.235配箍率ρsv2003C254502003C25450C8@200二、梁L1的變形驗算①確定基本數(shù)據(jù)：C35混凝土：Ec=3.15×104N/mm②計算梁內(nèi)最大彎矩：按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的跨中最大彎矩為：M按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合作用下的跨中最大彎矩為：M③計算短期剛度計算系數(shù)：σsρψ=1.1αEρ=B④計算長期剛度則：B=⑤驗算該梁的撓度f滿足要求。三、梁L1的裂縫寬度驗算基本數(shù)據(jù)：ψ=0.896σs=233.46N/mm2ρteωωmax<ω三、案例分析略職考鏈接1.C2.B項目12參考答案課后鞏固與提升一、1.軸心受壓、偏心受壓10mm、復(fù)合箍筋、拉筋、長柱，短柱二、1.A2.D3.B4.C5.A6.D7.B三、1.CDE2.ABCD四、1.解：（1）求穩(wěn)定系數(shù)，查表12-2得。3）求縱筋面積由式（12.3）計算，2.解：查表得，。1）求穩(wěn)定系數(shù)，查表12-2得。2）柱所能承擔(dān)的軸心壓力設(shè)計值為：所以安全。五、

1.略。分析事故發(fā)生的直接原因：事故責(zé)任單位泉州市新星機電工貿(mào)有限公司將欣佳酒店建筑物由原四層違法增加夾層改建成七層，達(dá)到極限承載能力并處于坍塌臨界狀態(tài)，加之事發(fā)前對底層支承鋼柱違規(guī)加固焊接作業(yè)引發(fā)鋼柱失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致建筑物整體坍塌。間接原因：有關(guān)負(fù)責(zé)人無視國家城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設(shè)、安全生產(chǎn)以及行政許可等法律法規(guī)，違法違規(guī)建設(shè)施工，弄虛作假騙取行政許可，安全生產(chǎn)責(zé)任長期不落實。相關(guān)工程質(zhì)量檢測、建筑設(shè)計、消防檢測、裝飾設(shè)計等中介服務(wù)機構(gòu)違規(guī)承接業(yè)務(wù)，出具虛假報告，制作虛假材料幫助事故企業(yè)通過行政審批。住房城鄉(xiāng)建設(shè)部門沒有認(rèn)真履行建筑主管部門安全監(jiān)管責(zé)任，對欣佳酒店建筑物等長期存在的違法建設(shè)行為沒有制止和查處，組織開展違法建設(shè)整治、房屋安全隱患排查整治、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域“打非治違”工作不力，嚴(yán)重失職失察。福建省、泉州市國土規(guī)劃部門，泉州市、鯉城區(qū)城市管理部門、公安部門、消防機構(gòu)履行監(jiān)管職責(zé)不到位、執(zhí)法不嚴(yán)格，行政審批把關(guān)失守，并對泉州市新星機電工貿(mào)公司、欣佳酒店違法建設(shè)、弄虛作假騙取行政許可等違法違規(guī)行為未及時發(fā)現(xiàn)查處。泉州市鯉城區(qū)常泰街道對欣佳酒店建筑物違法違規(guī)建設(shè)、改建長期未予報告和查處，屬地管理責(zé)任嚴(yán)重缺失；在違法建設(shè)專項治理和房屋安全隱患排查工作中不認(rèn)真不負(fù)責(zé)，存在明顯漏洞和嚴(yán)重的形式主義。鯉城區(qū)超越權(quán)限研究出臺并實施特殊情況建房政策，違規(guī)審批同意建設(shè)欣佳酒店建筑物等大量違法建設(shè)項目；在治理違法建設(shè)歷次重大專項行動中工作不負(fù)責(zé)任，放任大量違法建筑長期存在；在設(shè)置集中隔離健康觀察點時忽視房屋建筑質(zhì)量安全，草率決策。泉州市落實地方黨政領(lǐng)導(dǎo)干部安全生產(chǎn)責(zé)任制規(guī)定不到位，對轄區(qū)內(nèi)長期存在的違法違規(guī)審批建設(shè)項目情況失管失察，“打非治違”和房屋安全隱患排查工作不實不細(xì)，沒有認(rèn)真查處違建項目。3.事故中，違反國家有關(guān)城鄉(xiāng)規(guī)劃、建設(shè)、安全生產(chǎn)規(guī)定。警示：每一起坍塌事故的背后，都有責(zé)任落實不到位的因素，都有安全意識淡薄的因素。建筑安全的警鐘要長鳴。建筑安全的排查、安全隱患的整治、安全基礎(chǔ)的建設(shè)容不得絲毫懈怠，必須拿出對生命負(fù)責(zé)的態(tài)度，真正把安全落到實處。不僅事故發(fā)生地要全面排查、深刻反思，其他地方和部門也要舉一反三、汲取教訓(xùn)、