第十一章-结构的计算简图
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第十一章思考题参考答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么?答:(1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
(2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
(3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
(4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
(5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.2 计算板传给次梁的荷载时,可按次梁的负荷范围确定,隐含着什么假定?答:假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的?答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋?答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:①截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;②截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
第十一章轮式起重机的吊臂吊臂是轮式起重机的重要构件之一。
通过吊臂能够将货物提升到一定的起升高度,改变吊臂倾角可达到变幅的目的,以增大作业范围。
轮式起重机吊臂的结构形式根据截面形式不同,分为桁架式吊臂和箱形伸缩式吊臂,据变幅方式不同分为定长臂和伸缩式吊臂两种,如图11-1。
图11-1 轮式起重机吊臂结构简图1—桁架式主臂;2—桁架式副臂;3—箱形伸缩臂。
对于轮式起重机,吊臂设计得是否合理,直接影响着起重机的承载能力、整机稳定性和整机自重。
因此,合理地设计出具有足够强度、刚度和稳定性,而重量又轻的吊臂有着非常重要的意义。
第一节桁架式吊臂的结构型式桁架式吊臂可以制成轴线为直线形或折线形的结构形式。
其中,直线形吊臂构造简单、制造方便和受力情况好。
其缺点是不能很好地利用臂下空间,特别是当起吊庞大货物时,降低了起重机的有效起升高度(图11-2a)。
折线形吊臂可以避免上述缺点,能够更有效地利用臂下空间,但折线形吊臂构造复杂,受力情况不好。
在横向水平力作用下,吊臂受扭。
目前比较常用的是直线形吊臂,如果为了增大臂下空间,扩大起重机的服务范围,也可以在直线形主臂的端部安装直线形副臂(图11-2b)。
同样可以达到提高起升高度的作用。
图11-2 直线形与折线形桁架式吊臂1─直线形吊臂;2. ─折线形吊臂;3─直线形主臂;4─直线形副臂。
吊臂的断面可以制成矩形或三角形截面型式。
最常用的桁架式吊臂是矩形截面型式(图11-3)。
吊臂弦杆称为分肢,腹杆称为缀条。
弦杆和腹杆均由型钢制成,它们可以是无缝钢管、方形钢管和角钢等。
腹杆体系(或称连缀系)可以是三角形斜杆腹杆体系,也可以是带竖杆的三角形腹杆体系。
由受力特点决定,吊臂在变幅平面(或称起升平面)的两片桁架通常制成如图11-3所示的中间部分为等截面平行弦杆,两端为梯形。
对于旋转平面的两片桁架通常制成端部尺寸小,根部尺寸大的型式。
为了能够拼接成不同长度的吊臂,在桁架式吊臂的中间部分可以制成几段等截面的型式。
第十一章简单机械和功一、杠杆1.什么是杠杆:在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒。
⑴支点:杠杆绕着转动的点“O”。
⑵动力:使杠杆转动的力“F1”。
⑶阻力:阻碍杠杆转动的力“F2”。
⑷动力臂:从支点到动力作用线的距离“L1”。
⑸阻力臂:从支点到阻力作用线的距离“L2”。
画力臂时,从支点到力的作用线作垂线,找出支点到垂足之间的距离即为力臂。
2.杠杆的平衡条件⑴探究实验:①调节(两端螺母使)杠杆在水平位置平衡:减小杠杆自重对实验的影响。
②在杠杆的两端分别挂上钩码和弹簧测力计,调节力的大小或作用点位置使杠杆仍然在水平位置平衡(目的是减小杠杆自重的影响并方便沿着杠杆测量力臂)。
③改变力或力臂的大小多测量几组数据,便于找出规律的一般性,避免偶然因素的影响。
⑵杠杆的平衡条件是:F1 L1=F2L23.杠杆的分类⑴杠杆的动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力,是省力杠杆。
⑵杠杆的动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力,是费力杠杆。
⑶杠杆的动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力,是等臂杠杆。
二、滑轮1.动滑轮与定滑轮2.滑轮组⑴力的大小:吊着动滑轮的绳子有n段时,F=G/n(不计摩擦、绳与动滑轮重);F=(G+G轮)/n(不计绳重与摩擦)⑵距离:S=nh。
三、功1.功的定义:力与物体在力的方向上通过的距离的乘积。
2.功的公式:W=Fs(F和s要相互对应,即同一物体同一方向上的力和距离)3.功的单位:焦耳,简称:焦,即1J=1N·m4.不做功的现象:有力没有距离,有距离没有力,有力有距离但相互垂直。
四、功率1.功率的定义:单位时间内所做的功。
2.功率的公式:P =W/t ,力作用的物体匀速运动时:P =Fs /t =Fv 3.功率的单位:瓦特,简称:瓦,即1W =1J/s ,1kW =103W ,1MW =106W 4.测量功率:登楼的功率,跳绳的功率,引体向上的功率,俯撑动作的功率等 ⑴测量上升的距离:登楼的高度,跳绳的平均高度等h (刻度尺)。
第十一章1什么是单双向板?怎样加以区别?其传力路线有和特征?单向板:荷载作用下,只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。
双向板:荷载作用下,在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。
(1)对两对边支承的板,应按单向板计算.(2)对于四边支承的板应按双向板计算;宜按双向板计算;按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;可按沿短边方向受力的单向板计算.单向板沿短边方向受力,特征个方向弯曲双向板双向受力特征两个方向弯曲2什么叫截面的弯曲刚度?什么叫截面竖向弯曲刚度?截面的弯曲刚度:使构件截面产生单位曲率需施加的弯矩值截面竖向弯曲刚度:使构件截面产生单位挠度需施加的竖向均布荷载3现浇单向板的设计步骤是什么?(1)结构平面布置,并拟定板厚和主、次梁的截面尺寸(2)确定梁、板得计算简图(3)梁、板的内力分析(4) 截面配筋及构造设施(5)绘制施工图4单向板肋梁楼盖其板、次梁、主梁的跨度如何确定?工程常用的数值分别是多少?板的跨度:次梁的间距单向板:1.7—2。
5 m荷载大时取较小值,一般3m次梁的跨度:主梁的间距次梁: 4—-6 m主梁的跨度:柱或墙的间距主梁: 5--8 m5单向板肋梁楼盖的布置方式都有哪几种?1)主梁横向布置,次梁纵向布置优点:主梁与柱可形成横向框架,横向抗侧移刚度大各榀横向框架间由纵向的次梁相连,房间整体性较好由于外墙处仅设次梁,故窗户高度可开大些,对采光有利(2)主梁纵向布置,次梁横向布置(3)优点:减小了主梁的截面高度,增加了室内净高适用于:横向柱距比纵向柱距大的多的情况3)只布置次梁适用于:有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋6什么是结构物的计算简图?包括那几方面的内容?结构物的计算简图包括计算模型,计算荷载两个方面1)简化假定和计算模型:简化假定1)支座可以自由转动,无竖向位移2)不考虑薄膜效应对板内力的影响3)忽略板、次梁连续性,按简支构件计算支座反力4)实际跨数5跨时等跨或跨度差10%且各跨受荷相同的连续梁按5跨计算计算模型: 连续板或连续梁(2)计算单元及从属面积板计算单元:1m宽板带次梁荷载范围:次梁左右各半跨板主梁荷载范围:主梁左右各半个主梁间距,次梁左右各半个次梁间距(3)弹性理论计算跨度中间跨边跨板梁(4)荷载取值板和次梁的折算荷载为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响,采用增大恒载,减小活载的办法板次梁7、单向板肋梁楼盖的计算假定有哪些?答:⑴、支座可以自由转动,但没有竖向位移;⑵、不考虑薄膜效应对板内力的影响;⑶、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算支座竖向反力;⑷、跨数超过5跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨数相差不超过10%时,可按5跨的等跨连续梁、板计算.8什么是折算荷载法?为什么采用折算荷载?如何折算?答:折减荷载法:当主梁的线刚度比次梁的线刚度大得多时,主梁变形对次梁内力的影响才比较小。