本文格式為Word版，下載可任意編輯——建筑結構習題解答建筑結構習題解答其次章習題

1．試述恒載和活荷載的區(qū)別，為什么它們的荷載分項系數有所不同？

答：恒載是一種永久性的作用力，它主要是指建筑物結構構件的自重和建筑物構造層的自重。

活荷載則是一種可變性的作用力，它主要是指施加于結構構件上的、隨時間和使用狀況而有較大變化的荷載。

恒載和活荷載的區(qū)別主要在它們與時間的關系上：恒載不隨時間變化或其變化值與平均值相比可以忽略不計；而活荷載其值隨時間變化、且其變化值與平均值相比不可忽略。

由于橫載相對來說比較穩(wěn)定，隨時間沒有太大的變化，所以荷載分項系數比較小即可滿足可靠度的要求；活荷載隨時間相對來說變化比較大，則其分項系數要比較大才能滿足可靠度的要求。

4．試說明影響以下幾種荷載取值的因素：(1)構件自重；(2)構造層做法；(3)風荷載；(4)雪荷載；(5)地震作用；(6)樓面活荷載。

答：(1)構件自重取值的影響荷載因素為：構件組成材料的單位重和尺寸的大小。

(2)構造層做法取值的影響荷載因素為：構造層組成材料的單位重和尺寸（厚度）的大小。(3)風荷載取值的影響荷載因素為：風速（或建筑物所在的地區(qū)和具體位置）、建筑物外形、建筑物外圍面積大小和高度、建筑物的高寬比、地面的粗糙程度。

(4)雪荷載取值的影響荷載因素為：建筑物所在的地區(qū)、屋面外形和坡度、屋面水平投影面積的大小。(5)地震作用取值的影響荷載因素為：建筑物的總重力荷載代表值、建筑物所在地區(qū)的基本設防烈度、建筑物的動力特性、建筑物所在地區(qū)的場地土類別。

(6)樓面活荷載取值的影響荷載因素為：樓面的使用用途。

36．試求以下樓蓋的重力荷載：

解：(1)每平方米樓面中80mm厚鋼筋混凝土樓板自重標準值：

25?0.08?2.0kNm2

(2)每平方米樓面中80mm厚鋼筋混凝土樓板加水磨石地面構造層（10mm水磨石棉層；20mm水泥砂漿打底）和木絲板吊頂（0.26kN/m2）的重力荷載標準值：

鋼筋混凝土樓板自重標準值：

25?0.08?2.0kNm2

0.65kNm2

水磨石地面構造層自重標準值（根據荷載規(guī)范）：木絲板吊頂自重標準值：

0.26kNm2

?樓面重力荷載標準值：2?0.65?0.26?2.91kNm2

(3)題圖2-13所示鋼筋混凝土交織梁樓蓋（板厚80mm，梁截面250mm?600mm，地面和頂棚做法

同上）每平方米樓面的重力荷載標準值：

1

6?12?0.25??0.6?0.08??252.91??4.54kNm2

12?12(4)若上述樓蓋用于辦公樓，每平方米樓面包括恒載和活載在內的重力荷載標準值（根據荷載規(guī)范）：

4.54?2?6.54kNm2

(5)若上述樓蓋用于商店，每平方米樓面包括恒載和活載在內的重力荷載設計值（根據荷載規(guī)范）：

4.54?1.2?3.5?1.4?10.35kNm2

41．某四層輕工業(yè)廠房，鋼筋混凝土框架結構，平、剖面和計算簡圖如題圖2-16(b)所示。抗震設防烈度為7度。Ⅱ類場地，Tg?0.3s。算得集中于屋蓋和各層樓蓋標高處的重力荷載為：

G4=屋蓋層重+1/2（第四層內、外墻和隔斷墻重=9060kN

G3=第四層樓蓋層重+1/2（第四層內、外墻，隔斷墻重+第三層內、外墻，隔斷墻重=11100kNG2=第三層樓蓋層重+1/2（第三層內、外墻，隔斷墻重+其次層內、外墻，隔斷墻重=11100kNG1=其次層樓蓋層重+1/2（其次層內、外墻，隔斷墻重+第一層內、外墻，隔斷墻重=11440kN問題：

(1)估算本廠房的基本自震周期T1（橫向）；

(2)用FEK??1?0.85Geq估算總的橫向水平地震作用標準值；

(3)估算作用于各層標高處的橫向水平地震作用標準值，以及由這些水平地震作用產生的基底傾覆力矩標準值。

解：(1)廠房的基本自震周期T1：

T1?0.0906H

B17.2?0.0906??5.4?5?5?5??0.45(s)(2)根據題意可知：1.4Tg?T1?1.4?0.3?0.42(s)（Ⅱ類場地）

?0.45(s)?1.4Tg?0.42(s)

??Tg???1???2?ma；x??0.9；?2?1；?max?0.08（7度設防）??T?2

?FEK??1?0.85Geq?Tg?????2?max?0.85??G1?G2?G3?G4??T??0.3?????1?0.08?0.85??11440?11100?11100?99060?0.9?

?0.45??2023.83(kN)(3)查表2-7得：?n?0.08T1?0.07?0.08?0.45?0.07?0.106

?F4??n?FEK?0.106?2023.83?213.68(kN)

由Fi?Gi?Hi?nFEK?1??n?可知：

Gj?Hjj?1F1?G1?H1F?nEK?1??n?Gj?Hjj?1?11440?5.4?2023.83??1?0.106?11440?5.4?11100?10.4?11100?15.4?9060?20.4?208.88(kN)F2?H22?GF?nEK?1??n?Gj?Hjj?1?11000?10.4?2023.83??1?0.106?11440?5.4?11100?10.4?11100?15.4?9060?20.4?390.33(kN)3

F3?G3?H3?Gj?1nFEK?1??n?j?Hj11440?15.4?2023.83??1?0.106??11440?5.4?11100?10.4?11100?15.4?9060?20.4?578.00(kN)F4?G4?H4?Gj?1nFEK?1??n?j?Hj9060?20.4?2023.83??1?0.106?

?11440?5.4?11100?10.4?11100?15.4?9060?20.4?838.62(kN)基底傾覆力矩標準值：

Mov?208.88?5.4?390.33?10.4?578.00?15.4?838.62?20.4

?31196.43(kN?m)43．某住宅開間3.6m，要求設置從240mm橫墻挑出的屋面挑梁作為室外走廊的頂篷。挑梁每開間一根，截面240mm?240mm，挑出1.20m，上鋪加氣混凝土板及防水隔熱層如題圖2-18。若加氣混凝土板所承受的恒載標準值為2kN/m2，挑梁自重標準值為1.6kN/m，試問挑梁至少伸入橫墻內L=？才能防止傾覆。

解：傾覆荷載：P?1.6?1.2?2?3.6?1.2?0.5?3.6?1.2?12.72(kN)

傾覆力矩：Mov抗傾覆力矩：Mr?P?0.6?12.72?0.6?7.632(kN?m)

??1.6?l?2?3.6?l??0.5l(kN?m)

Mr要防止傾覆則要求：?KMov解得：l(K?1.5)

??1.6?l?2?3.6?l??0.5l?1.5?7.632

?1.613(m)

所以挑梁至少伸入橫墻內1.613m。

45．題圖2-20示一兩端簡支鋼梁（非主梁），跨度4.0m，承受均布荷載（標準值以25kN/m計，設

4

計值以32kN/m計，均包括梁自重），采用Ⅰ級工字鋼做成（E=2.1?105N/mm2，fy=210N/mm2，fyk=210N/mm2），可選用的型號為：

Ⅰ20bA=3955mm2，I=2.502?107mm4，y=100mmⅠ22bA=4650mm2，I=3.583?107mm4，y=110mmⅠ25bA=5351mm2，I=5.278?107mm4，y=125mm

試就承載力設計和變形設計兩種方法估計它應選用什么型號的工字鋼？解：(1)按承載力設計估計：

?S?Mmaxfy?Iy121?ql??32?42?64(kN?m)88若選用Ⅰ22b則：fy=210N/mm2，I=3.583?107mm4，y=110mm

R?210?3.58?7710)??68.4(k?Nm110?R??S，選用Ⅰ22b符合要求。

(2)按變形設計估計：

若選用Ⅰ22b則：E=2.1?105N/mm2，I=3.583?107mm4

5qkl45?25?40004fmax???11.08(mm)57384EI384?2.1?10?3.583?10l4000??16(mm)?f??250250??f??fmax，選用Ⅰ22b符合要求。

48．一鋼筋混凝土簡支梁，跨度7.0m，采用C20混凝土（Ec=2.55?104N/mm2），截面bh=250mm?700mm，梁上承受均布荷載標準值q=30kN/m，若要求fmax?足上述要求？（提醒：鋼筋混凝土梁