《混凝土结构》与《砌体结构》习题及参考答案3.doc

混凝土结构设计原理习题及参考答案
第13章 单层厂房结构设计

习 题 参考答案

§13.1 某单层单跨厂房，跨度18m，柱距6m，内有两台10t中级载荷状态的吊车，试求该柱承受的吊车竖向荷载Dmin、Dmax和横向水平荷载Tmax。起重机有关数据如下：
吊车跨度LK=16.5m，吊车宽B=5.44m，轮距K=4.4m，吊车总质量18.23t，额定起重量10t，最大轮压标准值Pmax，k=104.7 KN。

1.6/6
0.56/6
4.96/6
1
4.4m
4.4m
5.44m
5.44m
6m
6m
解：
查表，，竖向反力影响线如图所示：
则有：

§13.2 试用剪力分配法求图所示排架，在风荷载作用下各柱的内力。已知基本风压，15m高处的（10m高），体形系数示于图中。柱截面惯性距：
上柱高3m，计算单元宽度取B=6m。

解：
1． 求
线性差值：

风向
-0.6
-0.5
W
q1
q2
+0.8
-0.5
I1
I2
I3
I4
1.2m
2.1m
10.5m

2．求W
高度取10.5+2.1=12.6m

3.计算参数
A柱： B柱：
4．在柱顶虚拟加不动铰支座
查表计算：
A柱：
B柱：

故：柱顶剪力

5．撤消不动铰支座，反向施加支座反力。
A柱：
B柱：
于是：
所以分配系数：
故，柱顶剪力：

6.叠加两个受力状态
175
15.44
q1=3.07
KN/m
0.54KN
A柱
M图（KN·m）
211.05
38.7
q1=1.92
KN/m
10.02KN
B柱
M图（KN·m）

7.绘制弯矩图
§13.3 如图所示排架，在A，B牛腿顶面作用有力矩M1和M2。试求A，B柱的内力，已知：M1=153.2KN.M，M2=131.0KN.M，柱截面惯性距同上习题13-2。

M1
M2
I1
I2
I3
I4
解：1.计算参数
A柱： B柱：
2． 在柱顶虚拟加不动铰支座
A柱：
B柱：
故：
3．撤消不动铰支座，反向施加支座反力

所以：
3． 叠加内力

17.18KN
M=153.2KN.m
51.54
101.66
27.19
M图（KN.M）
A柱
17.18KN
M=131KN.m
51.54
79.46
49.39
M图（KN.M）
B柱
4． 弯矩图：

§13.4 如图所示柱牛腿，已知竖向力设计值，水平拉力设计值，采用 C20（）混凝土和HRB335级钢筋，试设计牛腿的纵向受力钢筋。
（截面宽度b=400mm（另加的条件））
Fh=78KN
FV =324KN
1050
500
C1=250
450
400
400
800
解：
1． 验算截面尺寸

截面尺寸满足要求。
2． 计算纵向受拉钢筋

选配418，

满足最小配筋要求。

§13.5 某单层厂房现浇柱下独立锥形扩展基础，已知由柱传来基础顶面的内力：N=920KN，M=276KN.M，V=25KN，柱截面尺寸，地基承载力，基础埋深1.5m，基础采用C20混凝土，HPB235级钢筋，试设计此基础并绘制基础平面图，剖面和配筋图。

解：
1. 初步确定基础高度和杯口尺寸
取插入深度：，故，杯口深度为；
杯口顶面尺寸：宽为，长为；
杯壁厚度取为；杯底厚度取为；
其他截面尺寸：；；
300
350
200
L
b
950
1150
600
400
b
所以，初步确定基础的高度为
2. 确定基础底面积

增加20%~40%，初步选定尺寸为：；

（1）
（2）
故，基础底面尺寸满足要求。
3． 验算基础高度
地基净反力的计算。
131.4
155.2
178
143.8
1750
300
350
200
1750
203.9
58.9
Pn（KN/m2）

仅需对台阶下基础做冲切验算：

冲切面：

冲切荷载计算面积：

故，基础高度满足抗冲切承载力的要求。

4．基础板底配筋
（1）长边方向

选用1214，14@150

变阶处：

（2）短边方向

选配10@200

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