《混凝土结构设计》计算题题型及答案

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P max,k =110kN,最小轮压标准值为P min,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D max 、D min 。（提示：4.1=Q γ）

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 ，h 1=2500mm,h 2=1200mm 。已知基本风压w 0=0.3kN/m 2，求作用于排架上的风荷载标准值q 1k 及W k 。（提示：①w k =0s z w μμ；②风压高度系数z μ按内插法取值，离室外地面10m 高时，z μ=1.0；离室外地面15m 高时，z μ=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虑，风压高度系数可按檐口标高取值。）

题39图（尺寸mm ，标高m ）

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

M max =104kN·m 及M min =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：柱顶不动铰支座反力R =

H

M

C 3+T C 5，C 3=1.30，C 5=0.70）

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/mm 2)，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：0

5050140h

a .bh f F F .F ,mm a tk vk hk

vk s +

???? ?

?-≤=β)

38解：由题意知：

650.=β，mm b 400=，kN F Vk 150=，kN F hk 70=，2012mm /N .f tk =， mm a 200=，mm a s 40=，mm h 500=

mm a h h s 460405000=-=-= （2分）

kN

F kN .....h a .bh f F F .vk tk vk

hk

1502197460

2005046040001215070501650505

0100=≥=+?????? ???-?=+???? ?

?

-β （3分）

故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。 （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（f y =360N/mm 2），a s =50mm 。试计算牛腿顶部所需配置的纵向受拉钢筋面积A s 。 (提示：当a <0.3h 0时，取a =0.3h 0；A s =

y

h

0y v 2.185.0f F

h f a F +)

(未注明单位：mm)

题40图

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,l =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

2

ql 12

1）

39解：（1）固端弯矩

m kN ql M AB ?-=??-=-

=96312

1

12122 m kN ql M BA ?=??==

96312

1

12122 （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

5209

011

..AB -=+-

=μ （3）顶层AB 梁的A 端的弯矩

()()m kN ..M ?-=-?-+-=32405299

（4）顶层AB 梁的弯矩图如下：

2.某三层两跨框架的计算简图如题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P102-105)

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1.0×104kN·m，边柱侧移刚度修正系数为α=0.6，中柱侧移刚度修正系数为α=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

4.三层两跨框架的计算简图如题40图所示。各柱线刚度均为1.0×104kN·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。