混凝土结构设计计算题

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 3·2

H 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=H

M 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 y

h 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：y

h 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 ]0

0tk 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：y

h 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