混凝土结构设计计算题
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课程考核试卷 课程名称:混凝土结构设计 考核对象:土木工程专业一、选择题(本大题共34分,每小题2分) 1。
整体式梁板结构中,将支承条件简化为铰支座后会存在一定计算误差,为减小该误差,可以通过荷载调整来解决,解决的办法是( ). A .减小恒载,增大活荷载 B .增大恒载,减小活荷载 C .增大构件刚度 D .减小构件刚度 2。
一般对于N 跨连续梁,有( C )种最不利荷载组合. A .N-1 B .N C .N+1 D .N+2 3。
单层厂房排架柱内力组合时,一般不属于控制截面的是( A )。
A .上柱柱顶截面 B .上柱柱底截面 C .下柱柱顶截面 D .下柱柱底截面 4.对于跨度相对差值小于( A )的不等跨连续梁,其内力可以近似按等跨度结构进行分析。
A .10% B .20%C .30%D .40% 5.结构设计中,高层建筑的高度是指( C ). A .基础顶面至主要屋面的距离 B .基础顶面至突出屋面电梯间的距离 C .室外地面至主要屋面的距离 D .室外地面至突出屋面电梯间的距离6.有关框架结构的计算简图,下列说法中不正确的是( D)。
A .框架梁的跨度应取相邻两根柱子轴线之间的距离B .底层柱的长度应取基础顶面第一层楼板顶面之间的距离C .框架各跨跨度相差不大于10%时,可简化为等跨框架计算D .不等跨框架简化为等跨框架后,计算跨度应取原框架中的最小跨度值7.对框架结构设计时要进行梁端弯矩调幅,以下的描述正确的是( B )。
A.对竖向荷载和水平荷载作用下的梁端弯矩调幅B.调幅后,梁端负弯矩减小且跨中弯矩增大C.调幅后,梁端负弯矩增大而跨中弯矩不变D.梁端弯矩调幅在内力组合之后进行8.D值法是对反弯点法的( A )进行了修正。
A.柱的侧移刚度和反弯点高度B.柱线刚度和弯矩分配系数C.柱的线刚度和侧移刚度D.柱的线刚度和反弯点高度9。
对装配式钢筋混凝土单层厂房进行设计,当进行排架柱内力组合时,下面的描述是正确的是( A ).A.恒载始终参与内力组合B.有吊车竖向荷载,必有吊车横向水平荷载C.吊车横向水平荷载和吊车竖向荷载必须同时考虑D.在对轴力组合时,由于在吊车横向荷载和风载作用下排架柱不产生轴力,可不参与组合10.对柱下独立基础进行底板配筋时,控制截面为( C )处截面.A.基础中轴线B.柱与基础交接处C.柱与基础交接处以及基础变阶处D.基础变阶处11.关于反弯点法,下列说法中不正确的是( B ).A.假定横梁的抗弯刚度无限大B.假定各层柱的反弯点均在柱高的中点C.假定梁柱节点转角为零D.其适用条件是梁柱线刚度比大于312.关于水平荷载作用下的框架结构侧移,下列说法中正确的是( A ).A.房屋高宽比越大,由柱轴向变形引起的侧移越大B.一般对高度超过50m的房屋,不必考虑梁柱弯曲变形对侧移的影响C。
四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)39.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39。
两跨等高排架结构计算简图如题39图所示。
排架总高13。
1m,上柱高3。
9m,q1=1.5kN /m,q2=0。
75kN/m,A、B、C三柱抗侧刚度之比为1∶1.7∶1。
试用剪力分配法求A柱的上柱下端截面的弯矩值。
(提示:柱顶不动铰支座反力R=C11qH,C11=0.34)40。
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。
(未注明单位:mm) 四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)36。
单层厂房排架结构如图a所示。
已知W=15。
0kN,q1=0。
8kN/m,q2=0。
4kN/m。
试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力.(提示:支反力系数C11=0。
3,见图b(1);图b(2)、b(3)中的△u1=2△u2)题36图37.某两层三跨框架如图所示,括号内数字为各杆相对线刚度。
试用反弯点法求AB 杆的杆端弯矩,并画出该杆的弯矩图.题37图38。
某单层厂房排架结构及风荷载体型系数如图所示。
基本风压w 0=0。
35kN /m 2,柱顶标高+12.00m ,室外天然地坪标高—0.30m,排架间距B=6。
0m 。
求作用在排架柱A 及柱B 上的均布风荷载设计值q A 及q B 。
(提示:距离地面10m 处,z μ=1。
0;距离地面15m 处,z μ=1.14;其他高度z μ按内插法取值。
)题38图四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)36。
排架计算简图如题36图所示,A 柱与B 柱的形状和 尺寸相同。
混凝土结构设计试题课程代码:02440第一部分选择题(共40分)一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)在每小题列出的四个选项中只有一选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.当某剪力墙连梁刚度较小,墙肢刚度较大时(相当于α<10的情况),说明该剪力墙为()A.整体墙B.小开口剪力墙C.联肢墙D.壁式框架2.在确定高层建筑防震缝最小宽度时,下列说法不正确的是()A.设防烈度越高,最小缝宽取值越大B.结构抗侧移刚度越小,最小缝宽取值越大C.相邻结构单元中较低单元屋面高度越高,最小缝宽取值越大D.相邻结构单元中较高单元屋面高度越高,最小缝宽取值越大3.有4个单质点弹性体系,其质量与刚度分别为=120t,K=6×kN/m; =180t,=9kN/m.=240t,=12kN/m;=300t, K=15×kN/m若它们的自振周期分别为、、、,则自振周期之间的关系是()A. <<<B. >>>C. ==D. ===4.震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度,则对该地区产生的震害是()A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大B.震级大的远震对高柔结构产生的震害大C.震级小的近震对高柔结构产生的震害大D.震级大的远震对高柔结构产生的震害小5.已知某剪力墙墙肢为大偏压构件,在其他条件不变的情况下,随着轴向压力N的降低(注N<0.2)()A.正截面受弯承载力降低,斜截面受剪承载力提高B.正截面受弯承载力降低,斜截面受剪承载力降低C.正截面受弯承载力提高,斜截面受剪承载力提高D.正截面受弯承载力提高,斜截面受剪承载力降低6.为满足地震区高层住宅在底部形成大空间作为公共建筑的需要()A.可在上部采用剪力墙结构,底部部分采用框架托住上部剪力墙B.可在上部采用剪力墙结构,底部全部采用框架托住上部剪力墙C.在需要形成底部大空间的区域,必须从底层至顶层都设计成框架D.必须在底部设置附加裙房,在附加裙房内形成大空间7.在设计框架时,可对梁进行弯矩调幅,其原则是()A.在内力组合之前,对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调小B.在内力组合之前,对竖向荷载作用的梁端弯矩适当调大C.在内力组合之后,对梁端弯矩适当调小D.在内力组合之后,对梁端弯矩适当调大8.高度39m的钢筋混凝土剪力墙壁结构,其水平地震作用的计算方法,应当选择()A.底部剪力法B.振型分解反应谱法C.时程分析法D.底部剪力法,时程分析法作补充计算9.伸缩缝的设置主要取决于()A.结构承受荷载大小B.结构高度C.建筑平面形状D.结构长度10.水平荷载作用下的多层框架结构,当某层其他条件不变,仅上层层高变小时,该层柱的反弯点位置()A.向上移动B.向下移动C.不变D.向上移动至层高处11.单层厂房下柱柱间支撑一般布置于伸缩缝区段的()A.中央B.两端C.距两端的第二个柱距内D.任意一端12.钢筋混凝土柱下扩展基础的高度主要是由()A.地基抗压承载力确定B.地基抗剪承载力确定C.基础抗冲切承载力确定D.基础底板抗弯承载力确定13.我国抗震规范在结构抗震设计中采用三水准要求,两阶段设计方法。
第四章 受弯构件正截面承载力计算题参考答案1. 已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,f c =mm 2,2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335,2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=。
环境类别为一类。
求:受拉钢筋截面面积解:采用单排布筋 mm h 465355000=-= 将已知数值代入公式 s y c A f bx f =1α 及 )2/(01x h bx f M c -=α得⨯⨯⨯⨯s A 165⨯106=⨯⨯⨯⨯ 两式联立得:x=186mm A s =验算x=186mm<=0h b ξ⨯=2min 200500200%2.06.1475mm bh A s =⨯⨯=>=ρ所以选用3Φ25 A s =1473mm 22.已知一单跨简支板,计算跨度l =,承受均布荷载q k =3KN/m 2(不包括板的自重),如图所示;混凝土等级C30,2/3.14mm N f c =;钢筋等级采用HPB235钢筋,即Ⅰ级钢筋,2/210mm N f y =。
可变荷载分项系数γQ =,永久荷载分项系数γG =,环境类别为一级,钢筋混凝土重度为25KN/m 3。
求:板厚及受拉钢筋截面面积A s解:取板宽b=1000mm 的板条作为计算单元;设板厚为80mm ,则板自重g k =25×=m 2, 跨中处最大弯矩设计值:图1()()m KN lq g M k q k G .52.434.234.122.1818122=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ 由表知,环境类别为一级,混凝土强度C30时,板的混凝土保护层最小厚度为15mm ,故设a =20mm ,故h 0=80-20=60mm ,f c =,f t =, f y =210,b ξ=查表知,图20878.06010003.1411052.426201=⨯⨯⨯⨯==bh f Mc s αα 092.0211=--=s a ξ()26037660954.02101052.4954.02115.0mmh f MA a s y s s s =⨯⨯⨯===-+=γγ 选用φ8@140,As=359mm 2(实际配筋与计算配筋相差小于5%),排列见图,垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。
电大混凝土结构设计计算题期末复习参考资料小抄四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)36.某钢筋混凝土两跨两层框架的计算简图如题36图所示。
各层重力荷载代表值均为800kN ,底层3根柱侧移刚度D 的比值为1∶1.2∶1,场地特征周期为0.4s ,结构基本周期为O.5s ,地震影响系数最大值为O.16。
试计算该框架底层柱B 的地震剪力标准值。
(提示:0.91max 1g T T αα⎛⎫= ⎪⎝⎭)37.某四层钢筋混凝土框架结构的计算简图如题37图所示。
各层重力荷载代表值分别为G l =2400kN ,G 2=G 3=G 4=1800kN ;各层的层侧移刚度分别为K 1=25000kN /m ;K 2=K 3=K 4=20000kN /m 。
试用能量法计算其基本自振周期。
(提示:212,0.7i i TT i iG u T G uψψ==∑∑)38.某三层两跨框架的计算简图如题38图所示。
括号内为各杆的相对线刚度。
试用反弯点法计算梁AB 的B 端弯矩。
39.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:柱顶不动铰支座支力3535, 1.30,0.70MR C TC C C H=+==)40.某轴心受压柱下扩展基础如题40图所示。
地基净反力p J =l80kN /m 2,采用HPB235 级钢筋,f y =210N /mm 2,a s =70mm 。
试计算底板受力钢筋面积积。
(提示:00.9s y MA f h =)四、计算题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)36.某三层钢筋混凝土框架的计算简图如题36图所示。
各层重力荷载代表值均为800kN ,水平地震影响系数为0.1,顶部附加地震作用系数为0.05。
《混凝土结构设计复习题及部分答案》四、计算题(关于基础和牛腿的计算题可暂时不做)1.某单层单跨厂房排架结构及风载体型系数如图所示,基本风压ω2 03=./kN m,排架间距B=6m,柱顶标高+11.400m,室外地坪标高-0.300m,求作用于排架上的风荷载标准值qlk 及Wk。
(提示:风压高度系数μz 按内插法取值,离地面10m时,μz=1.0;离地面15m时,μz=1.14)2.两跨等高排架的尺寸及荷载如图所示,A、B、C三根柱的截面抗弯刚度相等,弯矩设计值作用在A柱的上柱底端,试计算A柱的柱脚截面的弯矩设计值。
(提示:柱顶不动铰支座反力R C M H C==3303/;.)3.如图所示钢筋混凝土框架,采用C25混凝土,其弹性模量为E=28×1062kN m /,各梁的惯性矩均为I b =24.3×1034-m ,各柱的惯性矩均为I c =2.1×1034-m ,求该结构的顶点位移。
4.两跨等高排架的尺寸及荷载如图示,A 、B 、C 三根柱的侧移刚度相等,试计算A 柱的上柱下端截面的弯矩值。
(提示:柱顶不动铰支座支力R=qHC 11;C 11=0.3)5.柱下独立基础如图示。
基础顶面轴向压力设计值N c =830.4kN,弯矩设计值M c =302.5KN ·m ,剪力设计值V c =23kN ;基础埋置深度d=1.5m ,设基础及其上部土的重力密度平均值γm =20kN/m 3,基础底面尺寸:b ×l=3×2m ,修正后的地基承力设计值f=250kN/m 2,验算地基承载力是否满足要求?6.作图示框架结构的弯矩图,图中括号内的数字为各杆的相对线刚度。
7.用剪力分配法计算题37图a所示单层厂房排架结构各柱的柱顶剪力。
已知W=11.0kN,q1=1.0kN/m,q2=0.5kN/m.(提示:支反力系数C11=0.4,见题37图b(1);Δu1=2Δu2,见题37图b(2)、(3))。
1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构,地层中柱按轴心受压构件计算,柱高H=6.4m ,承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土,HRB335级钢筋,求柱截面尺寸(设配筋率'0.01,1ρϕ==),并试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2300/y y f f N mm ==)附表:钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数ϕ解:(1)估算截面尺寸设配筋率'0.01,1ρϕ==,由公式知32''2450101573540.9()0.9 1.0(14.30.01300)c y N A mm f f ϕρ⨯===+⨯⨯+⨯ 正方形截面边长396.7b mm ==,取b=400mm 。
(2)求稳定系数 柱计算长度0 1.0l H =,0640016400l b ==,查表得0.87ϕ=。
(3)计算配筋 由公式知32'2'24501014.34000.90.90.872803.3300c s y N f A mm f ϕ⨯--⨯⨯===2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ,M=2.0×108N·mm ,受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20('s A =628mm 2),若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋,混凝土的强度等级为C30,求截面所需配置的受拉钢筋截面面积s A 。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2300/y y f f N mm ==,1 1.0α=,,max 0.55,0.399b s ξα==)解:(1)求受压区高度x假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置,则'35mm s s a a ==0500mm 35mm 465mm s h h a =-=-=001N mm 300N/mm 465mm 114.3N/mm 78.2mm<0.550465mm 255.75mmb x h h ξ⎡⎢=-⎢⎣⎡-=⨯⎢⎢⎣==⨯=且'2235mm 70mm s x a >=⨯=(2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积''222122300N/mm 628mm 14.3N/mm 250mm 78.2mm 1560mm300N/mm y s c s yf A f bxA f α+⨯+⨯⨯===四、计算题1、已知某屋架下弦,截面尺寸b=220mm ,h=150mm ,承受轴心拉力设计值N=240kN ,混凝土为C30级,纵筋为HRB335级,试计算需配置的纵向受力钢筋。
计算题1.已知矩形截面梁b ×h =250mm ×600mm,处于一类环境,已配置4根直径22mmHRB400级纵向受拉钢筋(单排布置),混凝土强度等级为C20,试计算该梁所能承受的弯矩设计值。
已知:梁的保护层厚度c =25mm,HRB400级钢筋ƒγ=360N/mm 2,C20级混凝土±ƒc =9.6 N/mm 2,解:受拉钢筋截面积A s =1520 mm 2, a 1=1.0,x =b f a A f c y 1δ,ξb =0.518,Mu =)2(01x h bx f a c -。
计算截面受压区高度,;2282506.90.115203601mm fc a A f x b y =⨯⨯⨯==δ计算截面有效高度, ;56436600222256000mm a h h =-=--=-=δ mm h mm x b 152.292564518.02280=⨯==ξ<,满足要求; 该梁所能承受的弯矩设计值,)2(01xh bx f a M c u -=)2228564(2282506.90.1-⨯⨯⨯⨯=mm N ⋅⨯=81046.2 2.承受均布荷载设计值q 作用下的矩形截面简支梁,安全等级二级,处于一类环境,截面尺寸mm mm h b 550200⨯=⨯,混凝土为C30级,箍筋采用HPB235级钢筋,梁净跨度m l n 0.4=。
梁中已配有双肢200@8φ箍筋,试求该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值q 。
已知:C30混凝土2/1043mm N f =η,HPB235级钢筋的2/210mm N f yv =,h 0=515mm, 213.50mm A v =ξ,01025.17.0h s nA f bh f V sv yv u +=ξ,n u ql V 21= 解:首先计算简支梁所能承担的剪力。
01025.17.0h s nA f bh f V sv yvu +=ξ 5152003.50221025.151520043.17.0⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= KN 1.171= 然后,计算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值q 。
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:4.1Q)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=1200mm。
已知基本风压w0=0.3kN/m2,求作用于排架上的风荷载标准值q1k及W k。
(提示:①w k=0s z w;②风压高度系数z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,z=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=HM 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:05050140h a .bh f F F .F ,mm a tk vkhk vks) 38解:由题意知:650.,mm b400,kN F Vk150,kN F hk 70,2012mm /N .f tk,mm a200,mm a s40,mmh 500mm a hh s 46040500(2分)kNF kN.....h a .bh f F F .vktk vkhk 150219746020050460400012150705016505050100(3分)故牛腿截面满足斜裂缝控制条件。
单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算例题1 •钢筋混凝土简支梁,计算跨度l=5.4m ,承受均布荷载,恒载标准值g k =10kN/m ,活载标 准值q k =16kN/m ,恒载和活载的分项系数分别为 丫 G =1.2, 丫 Q =1.4。
试确定该梁截面尺寸,并 求抗弯所需的纵向受拉钢筋 A s 0解:⑴选用材料混凝土 C30, f c =14.3N/mm 2, f^1.43N/mm 2; HRB400 钢筋,f y =360N/mm 2, ^0.518 ⑵确定截面尺寸h -~ - l -~- 5400 二 450 ~675mm ,12 8 12 8『1 1i‘1 1 Ib= --------- h =i ----------- 1^500 =167 ~ 250mm ,取 b = 200mm2丿13 2丿⑶内力计算荷载设计值 q 二 G g k Q q k =1.2 10 1.4 16=34.4kN/m 跨中弯矩设计值 M =1q|2=134.4 5.42 =125.4kN m8 8⑷配筋计算布置一排受拉钢筋,取 a s =40mm ,贝U h 0 二 h-a s = 500-40 = 460mm= 1.0汉 14.3汉 200x 460—仝[< 2丿整理为 x 2 -920x 87692 =0解得x = 108mm 「b h 0 =0.518 460 = 238mm ,满足适筋梁要求2 _ 2-858mmh nbh = 0.002 200 500= 200mm ,满足最小配筋率要求取 h = 500mm将已知值代入I,得 仮4 106由基本公式,得A:1f c bx f y1.0 14.3 200 1083602=858mm0.45主-0.451.43 360= 0.00179 :: 0.002 -P pmin 二 0.002选 3 ① 20,乓=942mm2单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算例题2.已知钢筋混凝土梁截面尺寸为b x h=250mm X 550mm,混凝土强度等级C30,已配纵向受拉钢筋为6根直径20mm的HRB400级钢筋,承受的弯矩设计值M=250kN • m。
1.(15 分)钢筋混凝土梁截面尺寸 b=200mm ,h=500mm ,混凝土 C30,混凝土C30, 钢筋采用 HRB335级,环境类别为一级。
梁承担的弯矩设计值 M=237.2KN ·m 。
受拉钢 筋较多,需布置两排,取 h 0 500 60 440mm 。
求:所需的纵向受力钢筋 A S 、 2)计算受拉钢筋 A SA s1 f c b b h 0 f y A s1.0 14.3 200 0.54 440 300 155.6 A S 的值。
已知: 14.3N/ 2 mm , 11.0, f y300N / mm 2, b 0.54 35mmMu1max1 f cbh 02b(1 0.5 b )M u2A sf y (h 0 a)A s 1f cb b h 0 f y A s解:(1)计算受压钢筋A S为使总用钢量最小,取混凝土受压区高度b hM u1max218.31 f cbh 106 N 202 b(1 0.5 b ) mm 218.3kN 1.0214.3 200 4402 0.54 (10.5 y22420.8mm 23002.(10 分)某钢筋混凝土矩形截面简支梁受均布荷载作用, l 0 4m ,截面尺寸为 b 200mm ; h 450mm 。
混凝土强度等级 C25,箍筋为 HRB335型钢筋( f yv =300N/mm 2), 仅配箍筋 8@150(双肢箍)。
试求出该梁斜截面所能承受的均 布荷载设计值 q 。
已知: f t =1.27N/mm 2, h 0 415mmn A sv1V 0.7f t bh 0 1.25 f yvsv1h 0s1Vu 2ql 0M u2 MM u1max 237.2 218.3 18.9kN mA s M u218.9 1062155.6mm 2f y (h 0a) 300 440 352A sv1 50.3mm解:解:( 1)计算简支梁所能承担的剪力0.54)n Asv1V 0.7f t bh 0 1.25 f yvsv1h 0s2 50.3 0.7 1.27 200 415 1.25 300 415 150178159.5N( 2)该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值q1由V u ql0 ,2则q2V u 2 178159.589kN / ml04四、计算题(每小题10分,共20 分)31.已知矩形截面梁bh250mm600mm,处于一类环境,已配置4根直径22mmHRB40级0 纵向受拉钢筋(单排布置),混凝土强度等级为C25,试计算该梁所能承受的弯矩设计值。
第二章1.柱下独立基础如题37图所示。
基础顶面作用的轴向压力Nk=700kN ,弯矩Mk=200kN·m ,剪力Vk=25kN ,修正后的地基承载力特征值f a=200kN /m2,已知基础底面尺寸b=3m ,l =2m ,基础埋置深度d=1.5m ,基础高度h=1.0m ,基础及以上土的重力密度平均值γm=20kN /m3。
试验算地基承载力是否满足要求。
(2008.10)2.某轴心受压柱,采用柱下独立基础,剖面如题37图所示。
基础顶面轴向压力标准值N k =720kN ,修正后的地基承载力特征值f a =200kN/m 2,基础埋置深度d=1.5m ,设基础及其以上土的重力密度平均值3m 20kN/m γ=。
试推导基础底面面积A 的计算公式并确定基础底面尺寸(提示:设底面为正方形)。
3.某单层厂房柱下独立基础如图示,作用在基础顶面的轴向压力标准值N k =870kN ,弯矩标准值M k =310kN·m ,剪力标准值V k =21kN ;地基承载力特征值(已修正)f a =200kN /m 2;基础埋置深度d=1.5m ;设基础及其上土的重力密度的平均值为γm =20kN /m 3;基础底面尺寸为b×l =3.0×2.0m 。
试校核地基承载力是否足够? (2006.10)4.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轴向压力设计值N=3900kN ,弯矩设计值M=1700kNm ,剪力设计值V=60kN 。
基础的高度 h=1500mm ,基础埋深 2.0m ,地基土承载力设计值f=420kN/m 2,基础及其上回填土的平均容重 γm =20kN/m 3。
试求基础底面积。
(2005.1)5.如图1所示的某一单跨等高排架,左柱A 与右柱B 是相同的,柱子总高度为H 2=13.2m,上柱高度H 1=4m 。
左柱A 和右柱B 在牛腿面上分别作用有M 1=103kNm,M 2=60kNm 的力矩。
已知当柱子下端是固定端,上端是水平不动铰支座,在牛腿面上作用有M 时,水平不动铰支座的水平反力R=C 3·2H M ,C 3=1.26。
请画出柱子A 和柱子B 的弯矩图,并标明柱底截面的弯矩值。
(2005.1)6.两跨等高排架结构的计算简图如题39图所示。
已知排架柱总高度为11m ,上柱高为3.3m ;W=2.5kN ,ql=2kN /m ,q2=1.2kN /m ,A 、B 、C 柱抗侧刚度之比为1∶1.2∶1。
试用剪力分配法求B 柱在图示荷载作用下的柱底弯矩。
(提示:柱顶不动铰支座反力R=C11qH ,C11=0.35)(2008.10)7.单层厂房排架结构如题39图a 所示,吊车横向水平刹车力为50kN 。
试用剪力分配法计算各柱的柱顶剪力。
(提示:反力系数C 5A =0.68,C 5B =0.70,见题39图b(1)、b(2);Δu 1=1.25Δu 2,见题39图b(3)、b(4))。
(2008.1)8.单层单跨排架计算简图如图所示。
A 、B 柱截面形状和尺寸相同,作用在牛腿顶面的弯矩:M max =86kN ·m ,M min =32kN ·m 。
试用剪力分配法求B 柱在图示荷载作用下的弯矩图。
(2007.10)(提示:弯矩作用在牛腿顶面时,柱顶不动铰支座反力R=HM C 3,C 3=1.1) 9.某排架计算简图如图所示。
已知W k =3kN ,q lk =2.5kN/m ,q 2k =1.5kN /m ;A 、B 柱截面形状和尺寸均相同,试用剪力分配法求A 柱在图示荷载作用下的柱底弯矩。
(提示:均布荷载作用下柱顶不动铰支座反力R=C l1·q·H ,C ll =0.4) (2007.1)10.某钢筋混凝土单层厂房排架如图所示,上柱高3m ,下柱高9m ;作用于柱顶的水平集中力p=40kN ;作用于柱A 、柱C 下柱顶部的弯矩M A =M C =60kN ·m(作用方向如图所示);A 、B 、C 柱的抗剪刚度比值为K A ∶K B ∶K C =1∶2∶1;试用剪力分配法画出B 柱的弯矩图。
(2005.10)11.柱子牛腿如图所示。
已知竖向力设计值F v =300kN ,水平拉力设计值F h =60kN ,采用钢筋为HRB335(f y =300N/mm 2)。
试计算牛腿的纵向受力钢筋面积。
(2007.10)(提示:a s =60mm ;A=;f F 1.2h 0.85f a F yh 0y v +当a<0.3h 0时,取a=0.3h 0) 12.某单层厂房柱牛腿顶部作用的竖向力设计值为500kN ,水平拉力设计值为150kN ,竖向力至下柱边缘的水平距离为500mm ,牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度为850mm ,钢筋设计强度为300N/mm 2。
试计算牛腿纵向受拉钢筋的面积。
(2007.1) (提示:yh 0y v s f F 2.1h f 85.0a F A +=) 13.牛腿尺寸和按荷载效应标准组合计算的竖向力及水平拉力如图示。
牛腿宽度为600mm ,混凝土抗拉强度标准值为2.2N /mm 2;取裂缝控制系数为0.65,a s =35mm ,试判断该牛腿截面尺寸是否合理。
(提示:F vk ≤β[1-0.5vk hk F F ]00tk h a 5.0bh f +)(2006.10) 14.钢筋混凝土牛腿如图所示。
作用在牛腿顶部的竖向压力设计值为100kN ,水平拉力设计值为120kN ,试计算牛腿的水平纵向受拉钢筋A S ,并画出其布置示意图。
(提示:yh 0y v S f F 1.2h 0.85f a F A +=,f y =300N/mm 2,a s =35mm ;无需验证a 的适用范围) (2006.1)15.某单跨单层厂房,柱距6m ,设计时考虑两台桥式吊车,其最大轮压标准值分别为165kN 和115kN ,吊车位置及影响线如图所示。
试计算影响线中的y 2、y 3及支座竖向反力最大设计值D max 。
(提示:两台吊车的荷载折减系数β=0.9,吊车荷载的分项系数γQ =1.4)(2006.1)16.某单层厂房排架结构及风载体型系数如图所示。
基本风压W O =0.4kN/m 3,柱顶标高+11.8m ,室外天然地坪标高为-0.3m ,排架间距B=6m ,求作用在排架柱顶处的风荷载设计值W 。
(2005.10)(提示:距地面10m 处,μz =1.0;距地面15m 处,μz =1.14;其他高度μz 按内插法取值)第三章1.两层三跨框架如题36图所示,括号内为各杆相对线刚度。
试用反弯点法求梁AB 的B 端弯矩。
2.某两层三跨框架如题36图所示,括号中数值为梁的相对线刚度。
二层各柱线刚度均为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 值法求梁AB 的B 端弯矩(提示:二层柱反弯点高度比为y=0.55)。
(2008.1)3.某多层框架的计算简图如图所示。
底层各柱线刚度为0.9×104kN ·m ,底层边柱侧移刚度修正系数为α=0.6,底层中柱侧移刚度修正系数为α=0.7。
试计算该框架由梁柱弯曲变形引起的底层的层间侧移值。
(2007.10)4.如图所示框架结构,括号内数值为各杆的线刚度,假定AB 柱反弯点高度比为0.45,求第二层AB 柱的B 端弯矩M BA 。
(2007.1) (提示:K2K +=α) 5.如图所示框架结构,A 、B 柱截面尺寸相同,各层作用的水平力P=l0kN ,各层层高h=4.5m ,底层柱的反弯点在距柱底32h 处。
求底层A 柱的柱底弯矩M A (以外侧受拉为正)及轴向力N A (以受拉为正)。
(2006.10)6.某多层框架钢筋混凝土矩形柱,承受轴向压力设计值N =680kN ,剪力设计值V =350kN ;柱净高H n =3200mm ,截面宽度为400mm ,截面有效高度为560mm ;配有箍筋φ10@100;材料强度f c =12.5N/mm 2,f yv =210N/mm 2;受剪承截力抗震调整系数γRE =0.85。
试验算该柱抗剪承载力是否满足。
(2006.1) (提示:V ≤)..(0.056N h sA f bh f 5116010sh y v 0c RE +++λγ;无需验证λ及N 的适用范围) 7.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2ql 121)(2006.1) 8.如图所示框架结构,底层各柱线刚度均为2.8×1010N ·mm ;底层各柱的侧移刚度修正系数α的取值分别为:边柱α=0.6,中柱α=0.7;试用D 值法求该框架底层柱AB 的柱端弯矩。
(提示:底层边柱修正后的反弯点高度比y=0.65)(2005.10)9.某两层两跨框架的计算简图如图2所示,试用反弯点法求该框架各杆件的端弯矩并画出弯矩图。
(图中括号内的数值为该杆件的线刚度) (2005.1)第五章1.单层单跨框架如题38图所示。
层高5m ,重力荷载代表值为6000kN 。
每根柱子的侧移刚度均为50000kN /m ,反弯点高度比y h=0.6;抗震设防烈度为8度,max α=0.16;场地特征周期为0.25s 。
当水平地震作用于该框架时,试用底部剪力法计算A 柱的下端弯矩。
(提示:0.1,2;max 9.0=ψψ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=T eq T g gK G T T T παα)(2008.10) 2.题40图所示框架结构的重力荷载代表值Gl=G2=G3=G4=1500kN ,各层边柱D 值均为1.5×104kN /m ,各层中柱D 值均为2.5×104kN /m 。
试按公式T1=1.7T T u ψ计算其自振周期。
(提示:T ψ=0.6) (2008.10)3.某框架结构如题38图所示,重力荷载代表值G 1=G 2=……=G 6=1200kN 。
各层边柱D 值均为1.2×104kN/m ,各层中柱D 值均为2.2×104kN/m ,考虑非承重墙影响的周期调整系数为0.7。
试按顶点位移法计算其基本自振周期。
(提示:T 1=1.7T T u Ψ)(2008.1)4.某两跨等高排架如题40图所示。
排架柱高为6m ,排架柱A 、B 、C 的侧移刚度之比为1∶2∶1,横梁平面内刚度无穷大,集中于柱顶处的总重力荷载代表值为6000kN ;结构的自振频率为2.5Hz ,场地特征周期为0.3s ,抗震设防烈度为8度。