正确答案:
题目:非预应力钢筋混凝土屋架如下图所示。已知集中荷载P=GK+QK,静载GK=10.5kN(包括构件自重),活载QK=9.6kN。提示:活载标准值大于4.0kN/m2,计算屋架杆件内力时不考虑节点次应力的影响。
解析:1根据《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)第3.2.4条,静载设计值P=1.2×10.5=12.6kN; 活载标准值大于4.0kN/m2时,取分项系数γ=1.3, 则活载设计值为:P=1.3×9.6=12.48kN; 故节点集中荷载设计值为:P=P+P=12.6+12.48=25.08kN。 由于结构对称,荷载也对称,因此,支座反力设计值为:R=3P=3×25.08=75.24kN。 2.取节点A为隔离体,如下图所示。 由y轴受力平衡∑y=0,得:(此处假设S为拉力); 故可计算得上弦杆内力设计值为:。 3.不考虑节点次应力的影响时,上弦杆S为轴心受压构件,f=16.7N/mm, 由于杆件截面尺寸b×h=250mm×250mm,均小于300mm, 故混凝土强度设计值乘以0.8,即:f=0.8×16.7=13.36N/mm。 由l/b=2500/250=10,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)表6.2.15,得稳定系数φ=0.98;截面面积A=250×250=62500mm,f=300N/, 故全截面纵向受力钢筋面积为:A=N/f=148.72×103/300=495.73根据表8.5.1,最小配筋率为0.6%,则受压区纵向钢筋截面积A′=ρA=0.6%×62500=375mm;所以钢筋采用412(面积A′=452.3)。 4.由题可得:d=d=14mm,A=1231.5,A=62500,ρ=1231.5/62500=0.0197; 已知:f=2.2N/,E=2×105N/,c=30mm,a=38mm,N=181.6×103N, 且σ=N/A=147.46N/;根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)式(7.1.2-2),裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数为:ψ=1.1-0.65f/ρ/σ=0.608;根据表7.1.2-1,构件受力特征系数α=2.7。根据式(7.1.2-1),可得最大裂缝宽度为: =2.7×0.608×147.46/(2×105)×(1.9×30+0.08×14/0.0197)=0.1378mm
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