结构设计原理习题集(五)练习题 联系客服

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b×h=300×450mm,a=a′=45mm,求所需纵筋面积。

28.某钢筋混凝土框架柱,b×h=300×400mm,C30混凝土,纵筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235钢筋,柱净高H=3m,柱端作用弯矩设计值M=116kN.m,轴力设计值N=712kN,剪力设计值V=170kN,求箍筋的数量。 。”> 5.3.2砌体结构轴向受力构件

1.某柱,采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱截面尺寸为490mm×620mm,计算高度为5.4m。试验算在图5-1示三种偏心距和轴向力作用下该柱的承载力。 图5-1

2.计算某高度为1.5m高的砖柱,截面尺寸为500mm×620mm,当轴向力N的偏心距如图5-2所示时,试判别它们受压承载力的大小顺序。 图5-2

3.某砖柱,计算高度为4.2m,在柱顶面由荷载设计值产生的压力为250kN,并作用于截面重心,已知砖为MU10。试设计该柱截面。提示:对于砌体结构设计,通常先选定块体和砂浆强度等级,初估截面尺寸,再校核承载力。如承载力过大或过小,可改变截面尺寸或另选块体和砂浆强度等级,直到达到满意的结果为止。

4.某带壁柱砖墙,采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱计算高度为3.6m。试计算当轴向力作用于该墙截面重心(O点)、A点及B点时的承载力(如图5-3所示)。

图5-3

5.某矩形截面砖柱,截面尺寸为490mm×620mm,用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。柱的计算高度为5.8m,作用于柱上的轴向力设计值为110kN。按荷载设计值计算的偏心距eb=90mm,eh=120mm(如图5-4所示)。试验算该柱的承载力。 图5-4

6.某窗间墙,截面尺寸为1200mm×240mm,采用砖MU10、混合砂浆M5砌筑。墙上支承截面尺寸为250mm×600mm的钢筋混凝土梁,梁端荷载设计值产生的支承压力为200kN,上部荷载设计值产生的轴向力为70kN。验算梁端支承处砌体的局部受压承载力(如图5-5所示)。提示:如局部受压承载力不满足要求,则考虑设置混凝土刚性垫块,直到满足为止。 图5-5 习题6

7.某砖柱高4m,上下端为不动铰支承,采用MU10砖和M7.5混合砂浆,截面尺寸限定为500mm×500mm,承受荷载设计值产生的轴心压力为500kN。试设计该柱。提示:如采用无筋砌体承载力不满足要求,则考虑按状配筋砌体进行设计。

8.某砂浆面层的组合砖柱,承受轴心压力为460kN,计算高度6m,截面尺寸及配筋如图5-6所示。由砖MU10、砂浆M10砌筑,面层砂浆为M10。试验算该柱的承载力。 图5-6习题8

9.某混凝土面层的组合砖柱,计算高度5m,截面尺寸如图5-7

所示。承受轴向力N=910.5kN和沿截面长边方向作用的弯矩M=36.8kN.m。砌体采用砖MU10、砂浆M10,面层采用混凝土C20,已知As=A′s=615mm2(HPB235级钢筋,4φ14)。试验算该柱的承载力。

图5-7习题9 。”>

10.某混凝土面层的组合砖柱,计算高度6.7m,截面尺寸如图5-8所示。承受轴向压力N=300kN和沿截面长边方向作用的弯矩M=140kN.m。砌体采用砖MU10、砂浆M10,面层采用混凝土C20。按对称配筋计算柱截面配筋。 图5-8习题10

11.采用MU10砖、M5混合砂浆砌筑的如图5-9所示环形截面砌体,厚240mm,砌体截面内径D=5m。求环形截面允许承受的均布内压力q(假定应力沿墙厚均匀分布)。 图5-9习题11 5.3.3钢结构轴向受力构件

1.有一实腹式轴心受压柱,高(l)为7m,两端铰接,在绕y轴方向跨中设有一个侧向支撑点。轴心压力的设计值N=3600kN,钢材为Q235。试选择一由三块钢板焊成的工形柱截面,翼缘边为焰切,截面无孔洞削弱。

2.设计一工作平台柱的截面。柱高6m,两端铰接,截面为焊接工形,翼缘为轧制边,柱的轴心压力设计值为5000kN,钢材为Q235,焊条为E43型,采用自动焊。

3.两端铰接的焊接工形截面轴心受压柱,高为10m,采用图5-10示两种截面(截面面积相等),翼缘为轧制边,钢材为Q235。试计算这两种截面柱所能承受的轴心压力设计值,并验算局部稳定和作比较说明。

图5-10习题3 图5-11习题6

4.设计一工作平台的格构式轴心受压柱,柱身由两个工字钢组成(实轴、虚轴均按b类截面),缀件采用缀条(设横、斜缀条,按构造初选单角钢∟50×5)。钢材为Q235,焊条用E43型,柱高9.5m,上下端铰接。由平台传给柱身的压力设计值为静力荷载2400kN,柱重设计值初估为25kN×1.2。试设计其截面,布置和设计其缀条和连接,并画构造图。

5.如题4,但缀件采用缀板。

6.用缀条(设横、斜缀条)联系的Q235钢格构式轴心受压柱的截面如图5-11。柱高12m,两端两方向均为铰接。并在绕实轴y轴方向跨中设置侧向支撑点对两个槽钢均作可靠支撑。试求该柱的轴心受压承载力设计值(不要求验算缀条)。

7.试验算某单层厂房阶形柱的上段柱截面是否满足要求。柱的计算简图、截面尺寸和上下段控制内力设计值(间接动力荷载设计值,N以压力为正,M以柱内侧受拉为正)如图5-12所示。柱的上端与屋架铰接,下端固定。经框架稳定计算得柱在框架平面内的计算长度系数为:上段柱μ1x=2.09,μ2x=2.42,框架平面外设柱间支撑,柱顶、柱底和吊车梁承台处可看作是侧向铰接支承。钢材为Q235,翼缘钢

板为焰切边。

8.试验算上题中厂房阶形柱的下段柱截面是否满足设计要求。 9.如图5-13所示工形截面压弯构件两端铰接,跨度15m,在支座处和跨度1/3、2/3处对两个翼缘都有侧向支承。构件承受静力荷载,其设计值(标准值)为:轴心压力设计值N=1000kN(Nk=800kN),跨度中点集中荷载设计值F=160kN(Fk=115kN)。已知钢材为Q345钢,翼缘为焰切边,构件容许挠度为l/250。试选择其截面尺寸(提示:可初估截面约为h=500mm,b=350mm)。 图5-13习题9

10.屋架上弦由2∟100×80×8组成(短肢相连,节点板厚8mm),轴向压力设计值N=180kN,由檩条引起的跨中弯矩设计值M=4kN.m,l0x=2400mm,l0y=4850mm,采用Q235钢,截面无孔洞削弱,试进行验算。。