《混凝土結(jié)構(gòu)》與《砌體結(jié)構(gòu)》習(xí)題及參考答案

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1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 1 砌體結(jié)構(gòu)習(xí)題及參考答案 1. 一單層單跨無吊車工業(yè)房屋窗間墻，截面尺寸如圖所示，高 5.2m,墻計(jì)算高度H。6.2m，采用 MU20 灰砂磚及 M5 水泥砂漿砌筑, 施工質(zhì)量控制 B 級(jí)。荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的軸向力 N=456KN 彎矩 M=54.72KN.m 荷載偏向翼緣一側(cè)。試驗(yàn)算該墻截面的承載能力。 解：截面幾何特征： 5 2 A 8.582 10 mm ； y 187mm ； hT 527mm ； 54 72 e 120 e 5472 0.12m 120mm: 120 0.2270.3 456 hT 527 （15 分） （構(gòu)件高厚比修正系數(shù) 1 ,

2、1.2 ； 砌體抗壓強(qiáng)度f 2.12MPa 112 e 1 1 12( o 1) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 2 Ho hT 1.2 14.1； 0 0.527 1 _ 1 1 2 1 0.0015 14.12 0.77 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 3 承載力滿足要求 2. 混凝土小型空心砌塊砌體外墻，支承著鋼筋混凝土樓蓋梁（梁端 支承處灌實(shí)一皮砌塊）。已知梁的截面尺寸b h 200mm 400mm，梁 支承長(zhǎng)度a 190mm，荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的支座反力Ni 60KN，墻體的 上部荷載Nu 260KN （作用在整個(gè)窗間墻上），窗間墻截面尺寸 1200 190mm，采用 MU1（砌塊，

3、M5 混合砂漿砌筑，試驗(yàn)算砌體的局 部受壓承載力。（15 分） （砌體抗壓強(qiáng)度f 2.22MPa） 解：a。10 ； 134mm ； AL ab 26800mm2 ； 2 Ao h（2h b） 110200nm NU作用在整個(gè)窗間墻上， 260000 1.14MPa 190 1200 ND OA 1.14 26800 30552N No Ni Ai f Ao 4.1 3， 0 ； Aif 0.7 1.62 26800 2.22 67468.5N 60000N 局部受壓承載力滿足要求。12 120 527 2 11 12（0.77 1） 0.360 0.360 8.582 10 3 0.9 2.

4、12 589.5 10 N 589.5KN 456KN 1 5 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 4 3. 某單層單跨無吊車的廠房，柱間距為 6m 每開間有 3.0m 寬的窗 洞，車間長(zhǎng) 48m 采用鋼筋混凝土大型屋面板屋蓋，壁柱墻（承重 墻）計(jì)算咼度 Ho 1.2H 6.84m，壁柱 為 370mm 490mm，墻厚 為 240mm 剛彈性方案 房屋，試驗(yàn)算帶壁柱墻 的高厚比（只對(duì)整片墻咼 尺寸為 490mM 620mm 計(jì)算高度為 5.4m。作用軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=270KN 偏心距 e=90mm 試驗(yàn)算該磚柱的承載力 0. r 0 r 厶 ( y2 148mm , I 8858 10 m

5、m , 24) 解: A 2 812500mm , i 104mm hT 3.5i 364mm 1 1.0, 2 1 0.4bs S 0.8, 1 2 19.2 H0 hT 6840 18.8 364 19.2，滿足要求。 4.某磚柱，采用磚 MU10 混合砂漿 M5 砌筑（f=1.58MPa）,柱截面 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 5 I 0.0015 解: e/h=0.09/0.62=0.145 ; e/y=0.29 v 0.7 =H0/h=5.4/0.62=8.72 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 6 0=0.898 =0.6 Af=288.2KN270KN 另外，對(duì)于矩形截面構(gòu)件

6、還應(yīng)對(duì)短邊作軸心受壓承載力驗(yàn)算, B 二 H)/b=5.4/0.49=11.02 ； 0=0.8 5; oAf=408.3 270KN 驗(yàn)算承載力安全 端部下砌體局部受壓的承載力。已知：大梁 截面尺寸 bx h=200mrX 550mm 支承長(zhǎng)度 a=240mm 支座反力 N=50KN 梁底墻體截面 處的上部荷載設(shè)計(jì)值為 240KN 窗間墻截面 1200mX 370m(如圖所示)，用 MU10 勺磚、 M2.5 的混合砂漿砌筑(f=1.38MPa) 解：ao=199.6mm A= aob=39920mm A0=370X( 2X 370+200) =347800m2m A)/Ai=8.71 3,

7、故，取 Y =1.97 v 2.0 , 故 nYAlf=76KNN=50KN 5.試驗(yàn)算房屋外縱墻上跨度為 5.8m 的大梁 370 0.7,a 10 1 0.35 色 1 ) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 7 6. 某單層單跨無吊車廠房，柱間距 6m 每開間有 3m 寬的窗洞，車混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 8 間長(zhǎng) 48m 采用鋼筋混凝土大型屋面板作為屋蓋，壁柱為 370mM 490mm 墻厚 240mm 該車間確定為剛彈性方案，試驗(yàn)算帶 壁柱墻的高厚比。（注：只作整片墻的高厚比驗(yàn)算，計(jì)算高度 Hb=6.84m） （窗間墻截面慣性矩 1=8858 x 105mrt,砌體采用 M5

8、混合砂漿砌筑, S =24，口 1=1.0 ,a 2=1-0.4b S/S） 解: 3000 3000 3000 3000 3000 A=812500mmi二枳= 104 mm hT=3.5 I =364mma 1 =1.0，口 2=1-0.4b S/S=0.8，口 i a 2 B = 19.2 , S =H)/h T=6840/364=18.8 19.2，滿足要求。 7. 一網(wǎng)狀配筋磚柱，截面尺寸為 370mm490mm 柱的計(jì)算咼度為 4m 承受軸向力設(shè)計(jì)值N 175KN, M 13.76KN m （沿邊長(zhǎng)），已知荷 載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的偏心距e 80mm,網(wǎng)狀配筋選用b4冷拔低碳鋼絲焊 接網(wǎng)，

9、fy 430MPa，鋼絲間距為 50mn,鋼絲間網(wǎng)距為 260mm 采用 等級(jí)為 MU10的磚及 M7.5 的混合砂漿砌筑，試鹽驗(yàn)算其承載力。 解： fy 430MPa 320MPa，取 fy 320MPa O5ZU2 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 9 出 100 2 12.6 100 0.194 0.1 asn 50 260混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 1 667 e 80mm 0.17h 83.3mm,今 e 0.163 h 中虛線）。 貝 S nAfn 0.52 0.1813 103 1.956 184.40KN 175KN (安全) 沿短邊方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算: 4 10.8

10、1 0.37 f 2(1 2e)- y y 100 1.79 2 0 08 0 194 2(1 JL008)0.194 320 = 1.79+0.43=2.22 0.245 10 JMPa 從表 4-2 a及b之間內(nèi)插得 4 4 8.16 0.49 0.52或從式（4-26 ）計(jì)算on，再按式 （4-25）計(jì)算出n ； 1 0.864 從圖 4-21 上根據(jù) 8.16、 0.19 4及 e/h 0.52 (見圖 A 0.37 0.49 0.1813m2 0.3m2 a 0.7 A 0.7 0.1813 0.8813 調(diào)整后, n 0.8813 2.22 1.956MPa on 12 0.519

11、 0.163查得 n 1 3 0.194 2 8.16 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 1 667 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 1 667 650 800(120 380 X 34 1.368x 從(4-30)式: ns 0 194 fn 1.79 20194 320 0.8813 2.672MPa 100 則 nAfn 0.783 0.1813 10 2.672 379.3KN 175KN (可)。 8. 一剛性方案房屋組合磚砌體的截面為 490mm620mm(圖 4-25) 柱高 6m 承受設(shè)計(jì)軸向力N 900KN及沿長(zhǎng)邊方向作用的彎矩 M 45.0KN m,按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的初始

12、偏心距e 50mm，采用 MU1(磚、M5 混合砂漿、C20 混凝土及I級(jí)鋼筋，求As及As。 解： 今偏心距e 50mm 0.05h，應(yīng)按偏心受壓計(jì)算，但e很小, As受壓，但可能不屈服，這時(shí)可按構(gòu)造配置，今取 As 0.15% 490 620 456mm2,用 3 14, A 462mm2。 計(jì)算高度H。1 6 6m 600/62 9.68 組合砌體偏心受壓構(gòu)件附加偏心距: (1 0.022 ) 620(1 0.022 9.68) 20.78mm 2200 2200 a) 50 20.78 (310 35) 204.22mm (負(fù)號(hào)表示 N 作用 在As和As之間) eN e ei (h

13、a) 50 2.78 (310 35) 345.78mm 2 假定中性軸進(jìn)入AS 一邊的混凝土內(nèi)X，貝卩 on 1 10.81 1 3 0.194 2 0.783 on (此時(shí)系按軸心受壓計(jì)算， hT2 e e 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 13 NeN FSs fc S,s f y As ho a 將上面s及fyAs代入(4-29)式內(nèi)，整理得 N fA fcAc 四 fSs 心 (34 1.368x)462 ho a 今 A 0.49 0.62 0.3088m2 0.3m2,取 a=0.1， 則 900000 1.582 120 120 490 380 2 120 x 10(250 1

14、20 250 x) 900000 345.78 1.582 120 120(60 380 I x 85) 49 380 (190 85) 2 120 x (85 ) 2 I 10250 120(60 380 85) 250 x (85 ) 2 1 - (34 1.368x )462 550 化簡(jiǎn)得 2.6175x2 3066x 155667 0 將上式除以 2.6175，則有 2 x 1172.1x 59472 0 求得x 48.7mm, x 500 48.7 548.7mm與原假定符合，不需重算。 5487 0.938 585 s 650 800 0.938 100MPa,負(fù)號(hào)表示受壓；照理

15、 1, s 0,實(shí)際此 處 并不是實(shí)際值而系折減后確定 s的計(jì)算值，小于實(shí)際值較多， 因此當(dāng) 0.813時(shí)，As中應(yīng)力等于零； 0.813時(shí)，As為受壓。 將x代入(4-30 )式，可求出： As 900000 345.78 1.582 120 120 525 490 380 (190 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 14 85) 2 120 48.7(85 24.3) 10(250 120 525 250 48.7 60.75)/(210 550) =355mm2 按( 4-29 )式檢查： 1.58(2 120 120 490 380 2 120 48.7) 10(250 120 250

16、 48.7) 210 355 100.4 462 900852 900KN,計(jì)算無誤 今選用3 14，作為As,As 462mm2 對(duì)較小邊的驗(yàn)算此處從略，讀者試自行計(jì)算。 9. 一組合磚柱截面為 490 620mm，采用對(duì)稱配筋，承受設(shè)計(jì)軸向力 N 450KN ,按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的偏心距e 510mm,其余條件同上例。 解：由例4-14知，e 20.78mm eN 510 20.78 275 255.78mm eN 510 20.78 275 805.78mm 由于偏心距很大，假定As受拉屈服，采用對(duì)稱配筋，從(4-29 )式 則有 N fA fcAc 假定500 x 120,則從上式，有 450000 1.582 120 120 490(x 120) 10 250 120 解得x 255mm,符合假定，這時(shí) 255/585 0.434 b 0.55 s fy 210MPa 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題及參考答案 15 從(4-30 )式，則有 A NeN fSs 心 As sfy(ho a ) 450000 805.78 1.582 120 120 525 10 250 120 525/(210 550) = 1177mm2 每邊選用 4 20 , As As 1256mm2 對(duì)短邊按軸心受壓計(jì)算從略。 490 (255 120)(380 85