《混凝土结构设计》计算题题型及答案

1、每38图9.700V7±0.0007.题39图（尺寸mm,标高m）第二章单层厂房1.某单层单跨工业厂房排架结构，跨度18m,柱距6m,厂房内设有1台吊车，吊车的最大轮压标准值为4g=110kN,最小轮压标准值为R皿=30kN,大车轮距为4.5m0试画出吊车梁支座反力 影响线，并计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载设计值人心、区2（提示：*=14）38. （1）吊4梁支座反力:影响线如答38图所示y, =1.0* .2 = 6 J. = 0 25 （2 分）6（2:。皿=为心上5+%）= 1.4x110x（1+ 0.25）= 192.5kN （2 分） %3J=L4x30xgS25）= 5

2、2.5kN C2 分）2.某单层单跨厂房排架结构及其风载体型系数如题39图所示，跨度18m,柱距6m, =2500mmA=1200mm.巳知基本风压的=0.3kN/m2,求作用于排架上的风荷载标准值电及陈（提示: 用二,%；风压高度系数从按内插法取值，离室外地面10m高时，z=1.0;离室外地面15m高 时，上=1.14;柱顶以下按水平均布风载考虑，风压高度系数可按柱顶标高取值。柱顶以上按水平集中 风载考虑，风压高度系数可按檐口标高取值。）39. DU：(1)柱顶以下按水平均布风蓑柱顶高度：03也7=10,0m (I分)高度系数：从=1.0(1分)风戴标准值：的广川“ =0.8x1.0x03

3、% =1.44 kN/m ()(1分)(2)柱顶以上按水平集中风考虑，风压高度系数可按檐口标高取值。樽口高度：03W7+X5=12.5m (1分)高度系数：1+(1.14-1.00)/(15-10)x(12,5-10) =1.07 (I 分)%(O.8+CS昉1+ (0.57.6)比及w*=13X2.5-0.1 x 1 x.07x6*03=6,03 kN(1 分)3.某单层单跨厂房排架结构如题39图所示。A柱与B柱尺寸相同，在牛腿顶面上分别作用有 Mnax=104kN 皿及出产58kN m的力矩，吊车横向水平刹车力为T=30kN0试用剪力分配 法计算各柱的柱顶剪力。(提示：柱顶不动较支座反力

4、心1G+TG, C3=1.30, Cg.70) H题39图39. （1） A=MC3/ZrC5=104XI.3/15+30X0.70 = 30.01 kN （一）3.5 分）KhMning/mTC产58X1.3/15+30 X 0.70 =15.97kN （一）（1.5分）（2） A柱与B柱的刚度相同，故剪力分配系数为1/2（1分）（3）柱顶剪力公-& + 1/2 （& + &）= -30.01+22.99 = -7.02kN （一 ）（1 分）%Rb + 1/2 5人 + Rb） = -15.97+22.99 = 7.02kN （-）（1 分）4.钢筋混凝土牛腿如题3

5、8图所示，牛腿宽度为400mm,采用C30混凝土(抗拉强度标准值为题40图ZOlN/mm2),作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN,水平荷裁标准值为70kN，裂缝控制 系数取0.65。试验算牛腿截面是否满足斜裂缝控制条件。(提示：=40"叫% 4夕(1 0.5某I FvJ0.5 + 队r 150kN| 70kN题38图38解：由题意知：P = 0.65 , b = 400m5,居 = 50kN , Fllk = 10kN , ftk = ZOIN /mm 2,a = 200mnt, as = 40 , h = 500rnin儿=h-as = 500 - 40 = 460f小bh

6、。_ a0.5 + 队=0.65x101x400x460X -200-0.5 +460= 197.2AN 之尸，.& =15MN故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。（2分）（3分）（1分）5.某牛腿尺寸及承受的设计荷载如题40图所示。已知作用在牛腿顶部的竖向力设计值为640kN, 水平拉力设计值为lOOkN,采用HRB400级钢(=360N/mm2) , a=50mm.试计算牛腿顶部 所需配置的纵向受拉钢筋面积4。债示：当尔0.3为时，取k0.3如4:离厂+ L2?) U.ODJy/l() Jy(未注明单位：mm)40. (1) % =%一& =850-50=800mm (I 分)(

7、2) a = 100<0.3月=0.3x8。时，取"虫奶=240 mm (2 分)心薪+1方然瀛心嗽-S)第三章多层框架结构设计1 .某框架结构计算简图如图所示，各杆线刚度的比值均为1, q=3kN/m户6m。试用分层法计算 并画出顶层AB梁的弯矩图。(提示：梁的固端弯矩为q)题39图39解：(1)固端弯矩M=-ql2 =-x3x62 =-9kN */nAB 1212M =ql2 =x3x62 =9kN */w以 1212(2)分配系数因非底层柱的相对线刚度乘以折减系数0.9,则1_1 + 0.9= -0.52(3)顶层AB梁的A端的弯矩M = -9 + (- 9) x (-

8、.052 ) = -4.32斤N m(4)顶层AB梁的弯矩图如下：2 .某三层两跨框架的计算筒图如题38图所示。跨号内为各杆件的相对线刚度,试用反弯点法计算梁AB的B端弯矩。（2011-10第38题、3章P102405）20kN n箝 0的题38图38. （1）求第三层中柱的剪力值JS=-x20 - kN3 3x0.93（2）求第二层中柱的剪力值V2（20+ 40）=20 kN（3）求第三层中柱的柱底弯矩=x- = X = 12kN-m232（1分）（1分）（1分）（4）求第二层中柱的柱顶弯矩2项=修X=20x竽=36kN-m（5）求梁AB的B端弯矩必=x 区底 + 监顶）=2+36）= 25

9、.60 kN-m（1分）（2分）3.某两层三跨框架的计算筒图如题39图所示。各柱线刚度均为1.0X10 -m,边柱侧移刚度修 正系数为。=0.6,中柱侧移刚度修正系数为。=0.7。试用普值法计算柱AB的B端弯矩。提示: 底层反弯点高度比为0.65）50kN_B 50kNA 77777746.6m2.4m6.6m.VW f1 «W ”、“& 167,题39图39. (1)求底层柱的侧移刚度(3分)边柱,。边=。璋= 0.6x3号d= 4,08x103 kN/m n4.2中柱；中“导=0.7 J 型。；电=4.76乂" kN/m h24.22底层总例移刚度；。=2(。边

10、 +D中)=2xR.08k103 + 4.76 x 103 )= 17.68 x 103 kN/m(2)求底层柱的总剪力(1分)匕 <50+50 = 100kN(3)求底层中柱承担的剪力(1分)匕=x F = A?1()5 x 100 =； 26.92 kN冲 31 I7.68X103(4)求AB杆的B端弯矩(1分)A/b =匕中 x(l-y> = 26.92x(l- 0,65)x4.2 = 39.57khl-m4.三层两跨框架的计算简图如题40图所示。各柱线刚度均为LOXIO侬SI m,边柱侧移刚度修正系数为0.6,中柱侧移刚度修正系数为0.7。试计算该棍架由梁柱弯曲变形引起的顶点侧移值。40. (1)各层侧移刚度：(2分)边柱：2=。臂=0 = 4.08乂103匹而中柱：O8 = 0.7x 12x1-0O- = 4.76x 103kN/mb h24.22£'=£% = O3 = 2Da + Db = 2x 4.08 x 103 + 4.76 x IO3 = 12.92 x 103kN/m(2)各层剪力：(1分)匕=15kN匕=15+15 = 30kNKi = 15+15+15 =45kN(3)各层