混凝土结构与砌体结构习题及参考答案
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第12章 单层厂房结构设计
习题与参考答案
§12.1 某单层单跨厂房，跨度18m ，柱距6m ，内有两台10t 中级载荷状态的吊车，试求该柱承受的吊车竖向荷载D min 、D max 和横向水平荷载T max 。起重机有关数据如下：
吊车跨度L K =16.5m ，吊车宽B=5.44m ，轮距K=4.4m ，吊车总质量18.23t ，额定起重量10t ，最大轮压标准值P max ，k =104.7 KN 。 解
：
kN
P g Q m P g Q m m P k k k 45.367.104102
)
1023.18(2)(2)(max,max,21min,=-⨯+=-+=-++=
查表，9.0=β，竖向反力影响线如图所示： 则有：
kN
y P r D i k Q 47.288)6
96
.46.156.01(7.1044.19.0max,max =+++⨯⨯⨯==∑β
kN P P D D k
k 4.1007
.10445
.3647.288max,min,max
min =⨯==
kN
g
Q m T k 69.310)10684.3(9.012.04
1
)(41
2=⨯+⨯⨯⨯=+=αβ kN P T D T k k 17.107
.10469
.347.288max,max
max =⨯==
§12.2 试用剪力分配法求图所示排架，在风荷载作用下各柱的内力。已知基本风压20/45.0m kN =ω，15m 高处的14.1=z μ（10m 高0.1=z μ），体形系数s μ示于图中。柱截面惯性距：
.105.19,102.7,1038.14,1013.2494493492491mm I mm I mm I mm I ⨯=⨯=⨯=⨯=上
柱高3m ，计算单元宽度取B=6m 。 解： 1．
求21,q q
线性差值：014.1)105.10(10
150
.114.11=---+=z μ
m
kN B q m kN B q z s k z s k /37.1645.0014.15.0/19.2645.0014.18.00201=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==ωμμωμμ
)
(/92.137.14.1)(/07.319.24.12211→=⨯==→=⨯==m kN q r q m kN q r q k Q k Q
2．求W
高度取10.5+2.1=12.6m
07.1)106.12(10
150
.114.11=---+
=z μ
KN
B h h W z k 54.7645.007.1]2.11.01.23.1[])6.05.0()5.08.0[(021=⨯⨯⨯⨯-⨯=-++=ωμ
kN W r W k Q 56.1054.74.1=⨯==
3.计算参数n ,λ
A 柱：29.05.10315.01038.141013.29921====⨯⨯==H H I I n u λ
B 柱：29
.05
.10337
.0105.19102.79
9
43====⨯⨯==H H I I n u λ
4．在柱顶虚拟加不动铰支座 查表计算：
A 柱：34.0)]
115
.01
(29.01[8)]
115.01(29.01[3)]11(1[8)]11(1[3343411=-+⨯-+⨯=-+-+=
n n C λλ 风向
q 2
1.2m
2.1m 10.5m
B 柱：36.0)]
137
.01
(29.01[8)]
137.01
(29.01[3)]11(1[8)]11(1[3343411=-+⨯-+⨯=-+-+=
n n C λλ
)
(3.736.05.1092.1)(1134.05.1007.3112111←-=⨯⨯==←-=⨯⨯==HC q R HC q R B A
故：柱顶剪力
)
(3.7)(111,1,←-==←-==B B A A R V R V
5．撤消不动铰支座，反向施加支座反力。 A 柱：64.2)
115.01(29.013
)11(13330=-+=-+=
n C λ B 柱：88.2)
137
.01(29.013
)11(13330=-+=-+=
n C λ 于是：
64
.21038.145.1093
03⨯⨯⨯=
=∆c l c A E C I E H u 88
.2105.195.109
3
03⨯⨯⨯==∆c l c B E C I E H u 所以分配系数：6
.05
.1988.238.1464.25
.1988.24
.05
.1988.238.1464.238
.1464.2=⨯+⨯⨯==⨯+⨯⨯=
B A ηη
故，柱顶剪力：
)
(32.17)56.103.711(6.0)()(54.11)56.103.711(4.0)(2,2,→=++⨯=++=→=++⨯=++=kN W R R V kN W R R V B A B B B A A A ηη
6.叠加两个受力状态