《混凝土结构设计》计算题题型及答案

第二章单层厂房

L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Pmax,k=110kN,最小轮压标准值为Pmin,k=30kN,大车轮距为4.5m。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Dmax、Dmin。（提示：）

38.（I）吊车'梁支座反力影响线如答38图所示

%=1.0・.2=6Q=0.25（2分）

6

（2）2…为/上出+%）

=1.4x110x(1+0.25)=192.5kN(2分)答38图

<3)%=为%⑺匕十%)=L4x30x(1+0.25)=52.5kN(2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,

h1=2500mm,h2=1200mmo已知基本风压w0=0.3kN/m2,求作用于排架上的风荷载标准值qlk及Wk。（提

示：①wk=；②风压高度系数按内插法取值，离室外地面10m高时，=1.0；离室外地面15m高时，

=1.14；③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

考虐,风压高度系数可按檐口标高取值。）

题39图（尺寸mm,标高m）

39.解：

（1）柱顶以下按水平均布风蒙

柱顶高度：0349.7=10.0m（1分）

高度系数，4=10（1分）

风蒙标准值：=0.8x1.0x03x6=1.44kN/m（一）（1分）

（2）柱顶以上按水平集中风或考虑，风压高度系数可按檐口标高取值。

1•口高度，0349.7+X5=lZ5m（1分）

高度系数：1+（1.14-1.00）/（15-10）x（123-10）-1.07（】分）

%・[（0.8405）加+（0.5H）.6）加]“woB

=[13xX5H）.lxi2]xl.07x6x03=6.03kN（一）（I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

Mmax=104kN•m及Mmin=58kN•m的力矩，吊车横向水平刹车力为T=30kN。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R=C3+TC5,C3=1.30,C5=0.70）

题39图

39・（1）以=“《。的「0=104X1.3/15+30X0.70=30.01kN（一）（1.5分）

a7c产58XL3/15+30X0.70=15.97kN（一）（L5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

y片-RA+1/（RA+&）=-30.01+22.99=-7.02kN（-）（1分）

5-&+1/2（RA+RB）=-15.97+22.99=7.02kN（-*）（1分）

4.钢筋混凝土牛腿如题38图所示，牛腿宽度为400mm,采用C30混凝土（抗拉强度标准值为

2.01N/mm2）,作用于牛腿顶部的竖向荷载标准值为150kN,水平荷载标准值为70k、，裂缝控制

2

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：）

70kN

U

H

U

0

0

C

200

题38图

38解：由题意知：

h0=h-as=500-40=460〃〃〃（2分）

/-0.5知区也=0.65x（l-。.5xa]x迎当辔

〔KJ0.5十已〔15°10.5+—（3分）

从460

=197.2kNNF、，k=150kN

故牛腿截面满足斜裂缝/制条件。（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100kN,采用HRB400级钢（fy=360N/mm2）,as=50mm。试计算牛腿顶部所

需配置的纵向受拉钢筋面积Aso

（未注明单位：mm）

题40图

40.（1）月=方一%二850—5O=8OOmm（1分）

（2）a=100<0,3方o=0.3x800时，取a=0.3力。=24°mm（2分）

3

题38图

38.（D求第三层中柱的剪力值（1分）

叱据、2。*kN

（2）求第二层中柱的剪力值（1分）

0.9

x（20+40）=20kN

3x0.9

（3）求第三层中柱的柱底弯矩（1分）

1,T,卜203.61cLz

^=^x-=yxT=12kN.m

（4）求第二层中柱的柱顶弯矩（1分）

Af=Kx-=20x—=36kNm

2JR222

（5）求梁AB的B端弯矩（2分）

=扁,.3底+"2^=5^（12+36）=25.6010^

3.某两层三跨框架的计算简图如题39图所示。各柱线刚度均为1.0X104kN•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二0.7。试用D值法计算柱AB的B端弯矩。（提示:

底层反弯点高度比为0.65）

题39图

5

39.(1)求底层柱的侧移刚度(3分)

边柱：=二学=0.6XI2乂10；121=4.08xIO,kN/m

h4.2

中柱：D中=a^=0.7xHlL^i=4.76xl03出的

“h24.22

底层总侧移刚度：

9=2(。边+)=2x(4.08x10^+4.76xIO3)=17.68x103kN/m

(2)求底层柱的总剪力(1分)

V^^50+50=100kN

(3)求底层中柱承担的剪力(1分)

匕=£4.XJZ=.i21112Lxl()O=：26.92kN

1s

用Dx17.68x10

(4)求AB杆的B端弯矩(I分)

=匕中x(l-^=26.92x(l-0.65)x4.2=39.57kNm

三层两跨框架的计算简图如题40图所示。各柱线刚度均为L0X104kN・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。试计算该框架由梁柱弯曲变形引起的顶点侧移值。

15kN

题40图

6

40.(1)各层侧移刚度：(2分)

.什八12]--12x1.0x10，1a3.X(.

边柱：D=a——=0.6x-----j----=4.08x10kN/m

Ah4.2

12X3

中柱：DB=a=0.7X^—=4.76x10kN/m