建筑结构第七章习题解.doc
建筑结构力学 结构动力学-习题解答
3
µ=
1 1−θ / ω
2 2
= 1.5625
3
2l
2l
FP l 位移幅值 A = y st µ = 1.5625 EI 5 l3 δ 11 = 3 EI
mθ 2 A = 0.3375FP M d max = 1.169 FP l
yst
FP
FP l
= 1 δ 11
l/2
0.3375FP FP
l/2
1.169 FP l
ml3 ; T = 2.22 EI
A/ 2
7-1(d)试求图示体系的自振频率与周期。 d)试求图示体系的自振频率与周期。 试求图示体系的自振频率与周期 解
m
EI1 = ∞
m EI l EI l
6 EI k11 = 3 l
k11 6EI EI ω = = =3 3 3 m 2ml ml
2
EI ω = 1.732 ; 3 ml
1 l3 1 ( + )m 48EI 2k
1 l3 1 T = 2π ( + )m 48 EI 2k
试求图示体系质点的位移幅值和最大弯矩值。 7-3 试求图示体系质点的位移幅值和最大弯矩值。 已知 θ = 0.6 ω l 解:
m
y1 (t )
EI=常数
F sin θt P
FP l yst = EI
1 l3 63 = = 4.245 ×10 −7 m / N 解: δ 11 = 48 EI 48 ×1.06 ×107
1 9.8 = = 1154(1 / s 2 ) ω2 = 3 −7 mδ11 20 ×10 × 4.245×10
l/2
EI=常数
Psin θt
m
l/2
建筑结构习题解答(建筑学)
取 h = 500mm
⎧⎪α1
f bx c
=
fA ys
⎨⎪⎩ M
≤ α f bx (h
1c
0
−x
2) =
M u
x = h (1− 1− 2M )
0
α f bh2
1c 0
= (500 − 35) × (1− 1− 2 ×160 ×106 ) = 135mm 1×11.9× 250× 4622
≤ ξ h = 0.55× 462 = 256mm b0
建筑结构课程
习题解答
土木工程学院 二 0 一四年秋
第二章
1、什么是作用效应?什么是结构抗力? 答:作用效应:由作用引起的结构或构件的反应。 结构抗力:结构或构件承受作用效应的能力。 2、如何划分结构的安全等级? 答:建筑结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、 造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。 详见 下表:
= 1×11.9×1200× 80
= 1142400N
= 1142.4kN
A S
f y
<α 1
fcb′f hf ′ 属于第一类
T
形截面。
x
=
Af Sy
α 1
f
cb′f
=
456000 11.9 ×1200
=
31.93mm
≤
ξ
b
h 0
,不超筋;
A S
= 1520
≥
ρminbh ,不少筋
所以 M = A f (h − x 2)
一钢筋混凝土矩形梁,承受弯矩设计值 M = 160kN ⋅ m ,混凝土强度等级
C25,HRB335 钢筋,试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。
建筑构造习题答案
建筑构造习题答案第一章建筑构造基本知识一、名词解释1、建筑模数:是选定的标准尺度单位,作为建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关设备尺寸相互间协调的基础。
2、基本模数:数值为100mm,用M表示。
3、标志尺寸:标注建筑物定位轴线间的距离(如开间或柱距、进深或跨度、层高等)以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品、有关设备位置界限之间的尺寸。
4、构造尺寸:建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸,一般为标志尺寸减去缝隙尺寸。
5、实际尺寸:建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸。
实际尺寸和构造尺寸的差数应符合建筑公差规定。
二、单项选择题1、建筑物外包尺寸的乘积×层数是建筑的(B )。
A、使用面积B、建筑面积C、结构面积D、交通面积2、下列数据不符合建筑开间模数的是(B )。
A、3000mmB、3200mmC、3300mmD、3600mm三、填空题1、为了保证建筑制品、构配件等有关尺寸间的统一协调,在建筑模数协调中尺寸分为标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸。
2、按建筑的使用性质可分民用建筑、工业建筑、农业建筑。
3、建筑按规模和数量可分为大型性建筑和大量型建筑。
四、简答题民用建筑主要由哪些部分组成?各部分的作用?答:民用建筑通常是由基础、墙(或柱)、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等主要部分组成。
基础:是建筑物最下部的承重构件,其作用是承受建筑物的全部荷载,并将这些荷载传给地基。
基础必须具有足够的强度,并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。
墙(或柱):是建筑物的承重构件和围护构件。
作为承重构件的外墙,其作用是抵御自然界各种因素对室内的侵袭;内墙主要起分隔空间及保证舒适环境的作用。
框架或排架结构的建筑物中,柱起承重作用,墙仅起围护作用。
楼地层:楼板层----楼板是水平方向的承重构件,按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干层;楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的自重,并将这些荷载传给墙或柱;同时对墙体起着水平支撑的作用。
建筑结构抗震设计课后习题答案
《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。
烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。
一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。
2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。
1)标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2)重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3)特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4)适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度湖度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。
4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
他们是一个不可割裂的整体。
《建筑结构》第七章 钢结构的强度和稳定性
N
A
f
轴心受压构件整 系体 数稳定
❖ 轴心受力构件广泛用于桁架结构和支承体系中。
1、截面形式:见下图。
2、轴心受拉构件
❖ 受拉承载力计算
❖ 考虑正常使用极限状态的长细比验算(控制变形)
❖3、轴心受压构件
❖ 受压承载力计算(整体稳定计算)。
❖
N≤Af
❖ 局部失稳: 限制构件的宽厚比。
例题
验算钢屋架的受压腹杆见图。N=148.5kN,计算长度
❖ 钢管以外径和壁厚表示,Ø300×8 (单位毫米) 。 (二)连接材料:焊条和焊丝,普通螺栓和高强螺栓,铆
钉。
二、钢结构的特点
(1)材质均匀。 (2)强度高。 (3)塑性好、抗冲击性强。 (4)加工简便,施工周期短。 (5)耐腐蚀性差,耐火性差,造价昂贵。
7.2、受弯构件计算
A. 抗弯强度 M x f xWnx
7.1 钢结构概述
一、钢结构的材料
(一)钢材
1. 种类:碳素结构钢中的低碳钢(Q235)和低合金高强度结 构钢中的 Q345、Q390等。
2. 规格:工字钢、槽钢、角钢、钢管、H型钢等。 3. 表示方法
❖ 槽钢和工字钢以形状为首位,后跟截面高度(单位厘米)
角钢以边长和厚度表示,L100×8(等边角钢) 、 L100×80×8(不等边角钢) 。
式,梁格可分成哪三种典型的形式? 7-5. 梁的截面验算包括哪些方面的内容? 7-6. 轴心受力构件包括哪两种?其常用截面形式有哪两大类? 7-7. 轴心受拉构件的计算包括哪些方面的内容? 7-8. 实腹式轴心受压构件的计算包括包括哪些方面的内容? 7-9. 拉弯构件和压弯构件的概念?其计算通常包括哪些方面的内容?
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国开建筑工程技术专科建筑力学各章节习题答案
整理时间:2020.06.20 国开学习系统各章节本章自测之习题答案第一章习题01.建筑力学在研究变形固体时,对变形固体做了什么假设?A. 连续性假设02.杆件的基本变形包括()B. 轴向拉压、剪切、扭转、弯曲03.杆件轴向伸长或缩短的变形称为()C. 轴向拉压04. 杆件轴线变为曲线的变形()B. 弯曲05.建筑力学的研究对象是()C. 杆件结构06.工程结构必需满足以下哪种条件?()D. 强度条件、刚度条件、稳定性条件07.一般认为以下哪种材料是不符合各向同性假设的?( D )A. 金属B. 玻璃C. 陶瓷D. 木材08.基于( D )假设,可假设构成变形固体的物质没有空隙地充满整个固体空间。
选择一项:A. 小变形假设B. 各向同性假设C. 均匀性假设D. 连续性假设09.基于( B )假设,可假设变形固体中各处的力学性能是相同的。
选择一项:A. 各向同性假设B. 均匀性假设C. 连续性假设D. 小变形假设10.基于( D )假设,可假设材料沿任意方向具有相同的力学性能。
选择一项:A. 小变形假设B. 均匀性假设C. 连续性假设D. 各向同性假设1.根据荷载的作用范围不同,荷载可分为( D )。
选择一项:A. 永久荷载和可变荷载B. 恒荷载和活荷载C. 静荷载和动荷载D. 集中荷载和分布荷载2.关于柔索约束,以下说法正确的是( A )。
选择一项:A. 只能承受拉力,不能承受压力和弯曲B. 只能承受压力,不能承受拉力和弯曲C. 既能承受拉力,又能承受压力和弯曲D. 只能承受压力,不能承受拉力3.关于光滑圆柱铰链约束,以下说法不正确的是( C )。
选择一项:A. 不能限制物体绕销钉轴线的相对转动B. 不能限制物体沿销钉轴线方向的相对滑动C. 能限制物体绕销钉轴线的相对转动D. 只限制两物体在垂直于销钉轴线的平面内任意方向的相对移动4.只限制物体向任何方向移动,不限制物体转动的支座为( D )。
选择一项:A. 可动铰支座B. 固定支座C. 定向支座D. 固定铰支座5.既限制物体沿任何方向运动,又限制物体转动的支座称为( B )。
建筑结构抗震总复习第七章-多层砌体房屋和底部框架、内框架砌体房屋的抗震设计
FEK
GjH j
j=1
20
地震作用及楼层地震剪力的计算
计算各楼层地震剪力Vi
n
Vi= Fj j=1
(7.1)
注:楼层地震剪力,是作用在整个房屋某一楼层上的 剪力,取第i层以上的房屋为隔离体,根据力的平衡条 件(见图7.2),得第i楼层的层间地震剪力
21
Fn Gn
Fi Gi
Fj Gj
F1 G1 FEK
第七章 多层砌体房屋和底部框架、内 框架砌体房屋的抗震设计
1
7.1 概 述
砌体房屋分三类 多层砌体房屋:竖向承重构件采用砌体墙片,而水平
承重构件(楼、屋盖)采用钢筋混凝土或其它材料的 混合结构房屋; 底部框架砌体房屋:底部一层或两层采用空间较大的 框架(剪力墙)结构、上部为砌体结构的房屋; 内框架砌体房屋:外墙采用砌体墙、柱承重,内部为 钢筋混凝土柱(单排或多排)承重的混合结构房屋。
楼、屋盖。
8
砌体房屋总高度及层数限制
为什么限制?
砌体房屋的震害与其总高度和层数有密切关系,随层数增加,震害 随之加重,特别是房屋的倒塌率与房屋的层数成正比率增加;
对砌体房屋的总高度及层数要予以限制,这也是一种最经济的抗震 措施。
9
多层砌体房屋高宽比限制
多层砌体房屋墙片震害主要表现为对角斜裂缝的剪 切破坏。
H1 Hj Hi Hn
Fn
Fn
Fi
Fi
Vi Fj
F1
FEK
图7.2 多层砌体房屋地震作用分布图
22
地震作用及楼层地震剪力的计算
《规范》规定,当采用底部剪力法时,对于突出屋面 的屋顶间、女儿墙、烟囱等小建筑的地震作用效应, 宜乘以增大系数3,以考虑鞭梢效应,此增大部分不往 下层传递。即当顶部质点为突出屋面的小建筑时,顶 层的楼层地震剪力为
建筑结构习题解答
mkN S S S S S m kN S S S S S S m kN l q M mkN S S S S mkN S S S S S m kN S S S S mkN S S S S S S m kN l Q M S m kN l q M S m kN l Q M S m kN l g M m kN g kNQ m kN q m ni QiKci QK GK Q c Q G ni QiKQi ci QK Q GK G qk k qk q ni QiKqi GK ni QiKci QK GK Q c Q G ni QiKQi ci GK G Q c Q G ni QiKQi ci QK Q GK G QK K QK qkk qk QKK QK GK k GK k k k .2.2867.0816)2(.28.3664.17.084.1162.14.17.04.12.1)1(.8448181.6.21)86(4.0164.0.6.2787.0616)2(.32.35)86(4.17.01635.14.17.04.135.1.44.3584.17.064.1162.14.17.04.12.1)1(.6464141.8448181.6464141.1640.88181:. ,)2(;(1):0.1/0.86/0.40.4l :1222212121122022121221211012200122000=⨯++=++==⨯⨯+⨯+⨯=====++===⨯⨯===+⨯+==+==⨯++=++==+⨯⨯+⨯=====+==⨯⨯+⨯+⨯=====++===⨯⨯====⨯⨯====⨯⨯====⨯⨯=======-∑∑∑∑∑∑======ψγψγγγψγγψψψγψγγγψγγψγγγψγγγ荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下合值可变荷载效应控制的组基本组合承载能力极限状态下的为第一可变荷载以值荷载效应的准永久组合荷载效应的标准组合值正常使用极限状态下合值永久荷载效应控制的组合值可变荷载效应控制的组基本组合承载能力极限状态下的为第一可变荷载以解值荷载效应的准永久组合载效应的标准组合值正常使用极限状态下荷时跨中最大弯矩设计值承载能力极限状态设计求已知章第第3章3-17钢筋混凝土矩形梁,截面尺寸mm mm h b 600250⨯=⨯,混凝土选用C25,钢筋为HRB400级,一类环境。
建筑结构电子教案七
第七章 钢筋混凝土楼(屋)盖
经济跨度和内力计算:
经济跨度:
板:1.7-2.7m 次梁:4-6m 主梁:5-8m
二、结构内力计算(求内力)
受弯构件所需要求的内力为M和V
计算方法:弹性法和塑性法 弹性法严谨,配筋量多。 塑性法经济,但易开裂,下列构件不能采用,
①、直接承受动力荷载的结构; ②、对裂缝宽度有较高要求的结构; ③、重要部位的结构。
二跨连续- 1/10 三跨以上连续 -1/11
1/16
-1/14
1/16
1/14
注:①本表适用于荷载比q/g>0.3的情况。 ② 各跨长度不等,但相邻两跨比值小于1.1时,仍可采用表中系数值。支座弯矩计算取 两跨中之较长跨度,跨中弯矩计算仍取本跨跨度。
第七章 钢筋混凝土楼(屋)盖
梁板按塑性法计算内力
第七章 钢筋混凝土楼(屋)盖
梁板按塑性法计算内力
连续梁及连续单向板弯矩计算系数α表
截面位置支承情 况 梁板搁置墙上 板 整浇刚性连 接 梁 梁与柱刚性连接 边跨 端支 座 0 - 1/16 - 1/24 - 1/16 边跨 中 1/11 第二跨 中间跨 第二跨 中 中间支 座 中间跨 中
第二支座
1/14
第七章 钢筋混凝土楼(屋)盖
弹性法计算内力
(3)内力包络图(弯矩包络图和剪力包络图)
将各种内力组合情况下的内力图,画在同一张图上,形成内力 叠合图,其外包线称为“内力包络图”。 绘制弯矩包络图和剪力包络图的目的,在于能合理地确定连续 梁钢筋弯起和截断的位置,还可以检查构件截面强度是否可靠,材 料用量是否节省。
④细而密的配筋较粗而疏的有利,采用强度等级高的
混凝土较强度等级低的混ห้องสมุดไป่ตู้土有利。
《建筑结构》电子教案 第七章 钢筋混凝土梁板结构
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Hale Waihona Puke 第一节 钢筋混凝土梁板结构概述
• (1)现浇式楼盖整体性好、刚度大、防水性好和抗震性强,并能适 应于房间的平面形状、设备管道、荷载或施工条件等比较特殊的情况 。其缺点是费工、费模板、工期长、施工受季节的限制,故现浇式楼 盖通常用于建筑平面布置不规则的局部楼面或运输吊装设备不足的情 况。
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第二节 单向板肋梁楼盖
• (3)计算跨长。梁、板的计算跨度是指在计算内力时所采用的跨长 ,其值与支承长度和构件的弯曲刚度有关。在按弹性理论方法计算时 ,板、次梁、主梁(或单跨梁板)的计算跨度均可取支座中心线之间 的距离。若支承长度较大时,可按相关规范要求进行修正。
• 三、结构内力计算方法
向受弯,而长跨方向的弯矩很小,可忽略不计,故这种板按单向板考 虑。 • (3)当板四边支承时,且其长短跨之比不大于2时,两个方向受弯 且程度相差不大,这种板按双向板考虑。
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第二节 单向板肋梁楼盖
• 一、结构布置
• 钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的结构布置主要是主梁、次梁的布置,一 般在建筑设计阶段已确定了建筑物的跨度,主梁的间距决定了次梁的 跨度,次梁的间距决定了板的跨度。
• 1. 按弹性理论的计算方法 • 弹性理论是假设钢筋混凝土为纯弹性体,采用结构力学的相关方法进
行计算,此方法较为安全。
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第二节 单向板肋梁楼盖
• 作用在楼盖上的荷载有永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。 恒荷载包括自重、构造层重等,对于工业建筑,还有永久设备自重; 活荷载包括使用时的人群和临时性设备等产生的自重。
抗震习题解答1-5、7章
《建筑结构抗震设计》(李国强等)部分习题参考答案第一章1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。
地震烈度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。
震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。
2.不同使用性质和要求的建筑物破坏后果及产生的危害是不同的,因此不同使用性质和要求的建筑物的抗震设防标准是不同的:低烈度区甲类建筑物可提高1度设计,高烈度区需作专门研究与设计;乙类建筑物按设防烈度设计,构造措施按提高1度考虑;丙类建筑物按设防烈度设计和采用构造措施;丁类按设防烈度设计,构造措施按降低1度考虑。
3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。
4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义;抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施则从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。
5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。
第二章1. 地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被缩小甚至完全过滤掉了。
因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近,2. 考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;地震下地基承载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,故地震下的地基承载力a s aE f f ζ=,1K R s ≥=ζζζ,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。
3. 土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位深度;上覆非液化土层厚度;地震的烈度和作用时间。
4. a. 中软场地上建筑物的抗震性能较中硬场地上建筑物的抗震性能要差一些(建筑物其他条件均同)。
建筑力学习题第七章
1. 图为一阶梯杆,两段的横截面面积为A1=2cm2,A2=4cm2。
杆端的荷载P1=4kN,C截面的荷载P2=10kN,材料的弹性模量E=2×105 MPa,试求杆端B的水平位移ΔB 。
解端截面B的水平位移实际上就是AB杆长度的变化量ΔL,由于杆的横截面不是常数,杆件的轴力AC段N AC = 6kN (拉),CB段N CB =4kN(压),故应分三段(AC段、CD段、DB段)来计算杆的变形,然后取其代数和。
设DB段的变形为ΔL1,则ΔL1 =N DB L1/EA1= -4×103×0.5/2×1111×2×10-4 = -0.05×10-3 m (缩短)设CD段的变形为ΔL2,则ΔL2 =N CD L2/EA2= -4×103×0.5/2×1111×4×10-4 = -0.025×10-3 m (缩短)设AC段的变形为ΔL3,则ΔL3 =N AC L3/EA3= 6×103×0.5/2×1111×4×10-4 = -0.0375×10-3 m (伸长)因此,杆件总变形为:ΔB=ΔL1+ΔL2+ΔL3 = -0.0375 mm (缩短)2. 求悬挂的等直杆由于自重引起的最大正应力和总伸长。
设杆件长度L,容重γ,弹性模量E。
解1. 计算杆件内的最大正应力在距离下端点x处截取m - m横截面,取杆件x段为脱离体,则此截面上的轴力为:Nx=γAx根据方程绘制轴力图。
轴力沿杆长按直线变化,最大值发生在上端截面,x=L,其大小为:Nmax =γALm - m横截面上的正应力为:σx=N x/A =γAx /A =γx由此式可知,正应力沿杆长直线变化,最大正应力也发生在上端截面上,其值为σx =γAL2. 计算杆件的伸长由于各截面上的轴力是不等的,故计算整个杆件的伸长时,应先计算dx微段的伸长。
混凝土建筑结构第七章作业答案
第七章 思考题7.1 试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的。
框架和剪力墙结构的计算简图有何物理意义?答:框架-剪力墙结构在结构的上部剪力墙的位移比框架大,而在结构的下部,剪力墙的位移又比框架要小。
在结构的上部,框架与墙相拉,因而框架-剪力墙的位移比框架的单独位移要小,比剪力墙的单独位移要大;在结构的上部,框架和墙相推,因而框架-剪力墙结构的位移比框架的单独位移要大,比剪力墙的单独位移要小。
剪力墙和框架的连接有两类:1:通过楼板连接,在同一楼层的标高处,剪力墙与框架的水平位移是相同的,楼板平面外刚度为0,它对各平面抗侧力结构不产生约束弯矩。
连杆代表刚性楼板作用,将剪力墙和框架连在一起,同一楼层标高处,有相同的水平位移。
2:通过楼板和连梁连接:连杆代表刚性楼板,对横向抗侧力结构不产生约束弯矩,连梁对墙体有转动约束。
7.2 框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件?他们是否有具体的几何尺寸?各用什么参数表示其刚度特征?答:总剪力墙是指框架-剪力墙结构中的剪力墙部分,具有具体的几何尺寸,用总的抗弯刚度来表示总剪力墙的刚度特征;总框架是指框架-剪力墙结构中的框架部分,包括某些单独的柱,也具有具体的几何尺寸,用框架的抗推刚度总和表示总框架的刚度;总连梁代表剪力墙与框架之间的梁或剪力墙与剪力墙之间的梁,也具有具体几何尺寸,用梁端的约束弯矩系数来表示其刚度。
7.3 框架-剪力墙结构中剪力墙的合理数量如何确定?试分析剪力墙数量变化对结构侧移及内力的影响?答:剪力墙数量的确定有两种方法:1经验表格法;2:按水平位移的限值确定法。
剪力墙的数量增多,结构的抗侧刚度提高,侧移减少,剪力墙承担的剪力也会增大,结构刚度变大。
7.4 框架-剪力墙结构的平衡微分方程是如何建立的?边界条件如何确定?答:框架-剪力墙结构的平衡微分方程是采用连续化,把沿着连杆切开后各层连杆中的未知力Fi P 化成未知函数()F x P ,通过悬臂梁的弯曲变形和内力的关系,再通过运算,可得到其微分方程。
第七章 单层厂房建筑结构抗震
二、按多质点空间结构计算地震作用
1.计算简图 横向由排架和山墙构件组成。 纵向由排架和纵墙及柱间支撑组成。 将厂房的质量集中于屋盖处。 结构的质点数,只考虑横向振动时为N=n*h,考 虑平动与扭转同时作用时,N=(n+1)*h. 2.运动方程及地震作用计算 用振型分解法计算多自由度振动方程. 用振型分解反应谱法计算地震作用.
——高低跨跨数 ——高低跨屋盖的重力荷载代表值 ——高跨两侧低跨屋盖总的重力荷 载代表值。 三、罕遇地震作用下抗震变形验算 规范要求: 8度III ,IV 类场地 9度 高大单层钢筋砼柱厂房 上柱验算罕遇地震下的弹塑 性变形
2
——空间影响系数
nh .nl Gh .Gl c Gl
p p e
Gwl
Gw
—— 高低跨封墙重
系数1.0、0.5、0.25时按动能等效折算 质量的折减系数。 吊车桥架的影响:吊车桥梁的刚度将 使结构的刚度增大即周期减小,而吊车桥 架的重量又使结构的周期增大,为了简化 计算,在计算周期时,不考虑桥架的影响。 2、 计算公式 ⑴ 单跨和等高多跨厂房,按单质点体系。
G1 11 T 2 g T 2 KT G1 11 KT
u1 11G1 12G2 13G3 u2 21G1 22G2 23G3 u3 31G1 32G2 33G3
二、地震作用计算 1、 计算简图:质量分布的位置及大小
⑴ 无吊车 同周期计算简图
无吊车厂房计算简图 计算单元
计算单元
⑵
有吊车(将吊车考虑成一个质点) 吊车:单跨时为一台,多跨时,不超过两 台,软钩时,不计吊重,硬钩时取吊重的30%。
(完整版)建筑构造课后习题答案.
墙体部分1. 简述墙体类型的分类方式及类别①按墙所处的位置分为外墙和内墙,按布置方向分为纵墙和横墙。
②按受力情况分为承重墙、非承重墙。
砖混结构中的非承重墙分为:自承重墙(自重传给基础)、隔墙(自重传给楼板层或附加小梁)框架结构中的非承重墙分为:填充墙(位于框架梁柱之间)、幕墙(悬挂于框架梁柱的外侧起维护作用)③按材料及构造方式分为:实体墙、空体墙、组合墙。
④按施工方法分为:块材墙、板筑墙(现浇板)、板材墙(预制板)。
2.简述砖混结构的几种结构布置方案及特点。
①横墙承重:适用于横墙较多且间距较小、位置比较固定的建筑。
房屋空间刚度大,结构整体性好。
②纵墙承重:横墙较少,可以满足较大空间的要求,但房屋刚度较差。
③纵横墙双向承重:可以满足空间组合灵活的需要,且空间刚度较大。
④局部框架承重:内部框架承重、四周墙承重,可以满足大空间需求,房屋的总刚度主要由框架来保证。
3.提高外墙的保温能力有哪些措施?①通过对材料的选择:增加外墙厚度;选用孔隙率高、密度小的材料做外墙;采用多种材料的组合墙,形成保温构造系统解决保温和承重双重问题(墙面保温做法见书)。
②防止外墙中出现凝结水:在靠室内高温一侧设置隔蒸汽层,阻止水蒸气进入墙体。
隔蒸汽层常用卷材、防水涂料或薄膜等。
(做法见书)③防止外墙出现空气渗透:选择密实度高的墙体材料,墙体内外加抹灰层,加强构件间的缝隙处理。
④采用具有复合空腔构造的外墙形式:如被动式太阳房(见书)4.墙体设计在使用功能上应考虑哪些设计要求?①保温与隔热要求:外墙具有良好的热稳定性,使室内温度环境在外界环境气温变化的情况下保持相对的稳定,减少对空调和采暖设备的依赖。
②隔声要求:要求建筑根据使用性质的不同进行不同标准的噪声控制。
城市住宅42dB、教室38dB、剧场34dB。
③防火要求:选择燃烧性能和耐火极限符合防火规范的材料。
在较大的建筑中应设防火墙。
④防水防潮要求:在卫生间、厨房、实验室等有水的房间及地下室的墙应采取防水防潮措施。
建筑构造习题答案
第一章概述一、选择题:1、D2、B3、A4、A5、C二、简答题:1、建筑按建筑的使用性质分类分为民用建筑、工业建筑和农业建筑三种类型。
其中民用建筑可分为居住建筑(指供人们生活起居的建筑物,如住宅、公寓、宿舍等)和公共建筑(指供人们进行社会活动的建筑物,如行政办公楼、托幼建筑、商业建筑、客运站等)。
工业建筑是供人们进行生产活动的建筑,包括生产用建筑与辅助用房,如机修车间、锅炉房、仓库等。
农业建筑是供人们进行农牧业的种植、养殖、贮存等用途的建筑,如温室、畜禽饲养场、农产品仓库等。
2、建筑按主要承重结构的材料分类有混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构。
混合结构是指建筑物的主要承重构件由两种或两种以上不同材料组成,如由砖墙和钢筋混凝土的楼板形成的混合结构,也叫砖混结构,多用于居住建筑和一般公共建筑中。
钢筋混凝土结构是指以钢筋混凝土作为主要承重构件,属于骨架承重结构体系,多用于大型公共建筑、大跨度建筑中。
钢结构是指以钢材作为主要承重结构,多属于骨架承重结构体系,多用于大型公共建筑、工业建筑和大跨度建筑中。
目前采用量最大的是钢筋混凝土结构。
3、耐火极限指的是从受到火的作用起,到失掉支持能力或发生穿透性裂缝、或背火一面温度升高到220℃时所延续的时间,以小时为单位。
4、标志尺寸用以标注建筑物定位轴线之间的距离(如跨度、柱距、层高等),以与建筑制品、构配件、有关设备位置界限之间的尺寸。
构造尺寸是建筑制品、构配件等生产的设计尺寸。
实际尺寸是建筑制品、建筑构配件等的实有尺寸。
一般情况下,构造尺寸加上缝隙尺寸等于标志尺寸。
缝隙尺寸的大小,宜符合模数数列的规定。
实际尺寸与构造尺寸之间的差数,应由允许偏差值加以限制。
5、建筑模数是选定的标准尺度单位,作为建筑空间建筑构配件、建筑制品以与有关建筑设备等尺寸相互间协调的基础和增值单位。
6、民用建筑通常由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等六大主要部分组成。
基础是房屋底部与地基接触的承重结构,它承受建筑全部的荷载并将荷载传给地基。
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第七章习题7-1两块钢板采用对接焊缝连接。
钢板宽度600mm,厚度8mm,轴心拉力N=1000kN,钢材为Q235,焊条用E43型,手工焊,不用引弧板。
应力最大值是多少?E解3不用引弧板,焊缝直计算长度lw=l — 2t=600mm—2X8mm=584nim焊缝中最大应力为(J = — = 1000x10= 214.0?//wm2It 584zwmx8znw7-2设计一双盖板角焊缝接头(习题图7-2)。
己知钢板宽300mm, H14mm,承受轴心力设计值N=800kN (静力荷载)。
钢材Q235, E43型焊条,手工焊(建议盖板用Q235钢材2 —260x8,h|=6mm)。
说明此建议取值的意义。
习题图7-2K解3人' =160N/mm2根据对接钢板和盖板厚度确定角焊缝的焊脚尺寸柃(1 〜2) mm = 8mm—(1 〜2) mm = (7〜6) mm且hf jnin= 1.5-^/z? = 1.5X Vl4 mm = 5.6 mm取〜=6mmo (建议的焊脚尺寸h t=6mm满足构造要求)采用三面围焊:双由正曲角焊缝长度= 2x260mm = 520 mm l w3f{w=1.22><0.7x6mmx520mmx 160N/mm2 = 426.3x 10;N=426.3kN 所需侧而角焊缝总计算长度▽ , N-N,(800 - 426.3) xlO3 TV … yz = --- =------------------ = 5 56扁?h e f;' 0.7 x 6mm x 1 60J V/一条侧面角焊缝所需实际长度,2X . 556mm , 1/lrI =——-+ h t --------------- H 6/77/7? = 145mw4 ’ 4取一条侧面焊缝长度Z=150m m,所需盖板长度L=2Z+10mm二2 x 150mm+l 0mm=310mm 如题图所示。
题目建议盖板米用Q235钢材2 — 260x8,是因为双盖板的总截面面积应与对接钢板截面 面积大致朴I 等。
本题双盖板截面总面积2X260X8=4160mm 2,对接钢板截ififlfif 积为300X 14=4200mm 2,基 本满足要求。
7-3试设计习题阁7-3所示双角钢和节点板间的连接角焊缝“A”。
轴心拉力设计值N=420kN (静力荷载)。
钢材Q235, E43型焊条,手工焊。
K 解3/f U =l60N/mm 2,A 細"=1.5^7=1.5 X y/6 mm = 3.7mm^f,max = 1 -2z= 1.2X1 Omm=l 2 mm 肢尖hf •醐=t=6mm 取 hf- 6 mmc双角钢2L100X80X6,长边连接于节点板,角钢肢背焊缝计算长度为0.65 x 420 xio 3yy 2x0.7 x 6mm x 1607V/ mm~角钢肢尖焊缝计算长度为_ N 2 _0.35x420xl03;V M '2 ~ 2/?e // ~ 2x0.1 x6mmx\60N/mm 2角钢端部绕角焊缝长度2h f = 12 mm角钢肢背焊缝实际长度// = 203.1mm —2/?,+2/z, = 203.1mm,取//=210mm 角钢肢尖焊缝实际长度,2= 109.4mm —2/7,+2〜=109.4mm,取/尸 110mm7-5试验算习题阁7-5所示焊接工字形截而柱(截而为焰切边)。
轴心压力设计值N=4500kN, 柱的计算氐度钢材Q235,界面无削弱。
一500X202L100X80X6习题图7-30<oo£=pxt .60•.o,5 0S IT203 Amm109.4mmz-450X1 2习题图7-5圖按题意,应验算该柱的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性。
①强度。
由于无孔洞削弱,不必单独验算。
②整体稳定和刚度柱截而儿何参数A=2x20x500+450x12=25400mm2L, =— X (2><20X5003+450X 12'y) mm4=416.7x 106mm412i v = V416.7 x 106mm A / 25400mm2 = 12SAmmA y=6000mnV 128.1 mm=46.8< [义]=150/Y=— X (500x490:i-488x4503) mm4=l 196.3><106mm4 12i x = Vl 196.3 x 106mm A / 25400mz/?2 =217.0mmA v=6000mnV217.0mm=27.6<[A]=150由么控制,查附录G,对两轴均属于b类,查附录H附表H—2#=0.871,则CT = — = —4500xl06;V= 203AN/mm2 < f = 205N/mtn2 (翼缘板厚20mm) (pA 0.871x25400^?2整体稳定性和刚度均满足要求。
③局部稳定(2胃=么=55)翼缘b/t =244mm/20mm= 12.2< 10+0.12= 10+0.1 x46.8= 14.7 腹板h(/t w =450mm/12mm=37.5<25+0.5A=25+0.5x46.8=48.47-6试验算习题阁7-6所示两种工字形截而柱所能承受的最大轴心压力。
钢材Q235,翼缘为剪切边,柱高10m,两端简支(计算长度等于柱高)。
(U) (b)>i l{ii|1f| 7-6K解31、(a)图所示工字形截而柱:A=2x20x320 + 320x] 0=16000mm2X (2X20X3203+320X103) mm4=109.3xl06mm412i v = Vl 09.3 x 106/16000 mm2 = 82] mmA y=\ 0000mm/82.7mm= 120.9 < [z]=150I x=— X (320x360:i-310x3203) mm4=397.7xl06mm4 12z\. = V397.7 x 106mm4 /16000m//?2 =151.1mmA x=\ 0000mm/157.7mm=63.4< [z]=150 局部稳定验算(当?t〉100时,取>1=100)翼缘b/t =155 mm/20mm=7.75< 10+0.12=10+0.1 x 100=20 腹板h(/t、v =320mm/10mm=32<25+0.5A=25 + 0.5x100=75 该柱满足局部稳定要求。
由;控制,查附录G,对y轴均属于c类,查附录H附表H — 3^=0.375,则能够承受的轴心压力值为:N^#A=0.375x205N/mm2xl6000mm2=1230xl03N=1230kN 故,该柱能够承受的最大轴心压力为1230kN。
2、(b)阁所示工字形截而柱:A=2 x 16x400+400x8=16000mm2X (2X16X4003+400><83) mm4=170.7xl06mm412z v = V170.7 x 106mrn A /16000mw2 =103.3/77zw2^,=10000mm/103.3 mm=96.8 <[z]=150A=— X (400x4323—392x4003) mm4=596.7xl06mm4 12i r = \/596.7xl06mw 4/16000mm 2 = 193.1mm2X =10000mm/193.1 mm=51.8< [乂]=150 局部稳定验算(当人〉100时,取义=100)翼缘 b/t=\96mm/16mm= 12.25<10+0. U=10+0.1 x 100=20 腹板 h (/t 、v =400mm/8mm=50<25+0.5>25+0.5x100=75 该柱满足局部稳定要求。
由;控制,查附录G ,对y 轴均属于c 类,查附录H 附表H — 3#=0.448,则能够飧受 的轴心压力值为:N^#A=0.448x215N/mm 2xl 6000mm 2=1541 x 103N=l 541 kN 故,该柱能够承受的最大轴心压力为1541kN 。
对比(a ) (b )两柱,截面面积(用钢量)相同,由于板件厚度不同,截面惯性矩不同, 承载力有相当大的差异。
7-7试验算习题图7-7所示双对称工字形截面简支梁的整体稳定性。
梁跨度6.9m 。
在跨中央 有一集屮荷载500kN (设计值)作用于梁的上翼缘。
跨屮无侧昀支承。
材料Q235钢。
[解](1)求整体稳定系数 截面几何性质^=(1200x10+2x300x16)mm 2=21600mm 24= x 10mmx(l 200mm)3 + 2><300mmx 16mmx(608min)2=49.89x 10s mm 4二丛:49.89xl0W 二8.099x106mm 3y 1200mm /2 +16mmI v =2 Xx 16mmx(300mm)’=0.72x 10x mm 4z\.=扎./A = V0.72X 108/21600 =57.7mm=119.6-300X 16 /500 kNI200X 10习题图7-76900mm 51.1mm6900例 w x 16mm 300wmxl 232mm由附录 I 附表 I 一 1 查得 A=0.73+0.18(H ).73+0.18x0.299=0.784,贝ij=0.825 >0.6(2) 求跨中最大弯矩A/ =±p L = L x 500队 x 6.9m = 862.5^-z ;7 max 4 4(3) 整体稳定验算.y — __________________(p h W x - 0.728x8.099xlO 6满足整体稳定要求7-8 一实腹式轴心受压柱,承受轴压力设计值3000kN ,计算长度Z ttv =10m, Z@=5m 。
截面采 用焊接组合工字形,尺、j •如习题阁7-8所示。
翼缘为剪切边,钢材Q235,容许长细比[X]=150。
要求:验算整体稳定性和局部稳定性。
y%oo 呼oX10•% 1o n• 200L 200 zt4(•)0 ,>7习题图7 - 8圖A ’ib'h= 0.299 <2.0235 z= 0.784x 4320119.62><21600mm 2 x 1232mm8.099X 106W-X1 +4.4xl232m/n235 x ----- 2350.282 %1.070.282 0.8250.728862.5 xlO 6146.3(A^/mm 2)</ = 2i5(N/mm 2)1、整体稳定A=2x20x400+400x 10=20000mm 2—X (2X 20X 4003+400X 103) mm 4=213.4xl06mm 4 12z\. = A /2 13.4 x 106,nm 4 / 20000m"?2 = 103.3m/77A y =5000mm/103.3iTim=48.4<[A]=150I x =— X (400x4403—390><4003) mm 4=759.5xl06mm 4 12i 、. = V759.5 x 106mm 4 / 20000/nm 2 =194.9mm2X =10000mm/194.9mm=51.3 < [乂]=150 对于X轴,查附录G ,均属于b 类,查附录H 附表H —2//)= 0.850,则N 3OOOxlO 37V ...2 r 2(J=——= ------------------------------ =\ 76A7N/mm < / =215A/7ww,对于y 轴,查附录G,均属于c 类,査附录H 附表H —3#=0.785,则整体稳定性满足要求。