单选题
5.新浇砼对水池壁的侧压力71kN/m2,振捣砼时对池壁模板的荷载为4kN/m2,在高1m、长2.8m的砼池壁模板上设置8个对拉螺栓作为模板的水平拉杆。⑶.对拉螺栓的设计强度为210N/mm2,每个对拉螺栓最小截面积为( )mm2。
A
125
B
135
C
145
D
150
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于建筑施工中模板工程对拉螺栓受力计算的题目。我们需要计算单个对拉螺栓所承受的拉力,然后根据设计强度求出所需的最小截面积。
### 1. 计算作用在模板上的总荷载标准值
根据题意,作用在池壁模板上的水平荷载主要由两部分组成:
1. 新浇混凝土对模板的侧压力:$F_1 = 71 \, \text{kN/m}^2$
2. 振捣混凝土时产生的荷载:$F_2 = 4 \, \text{kN/m}^2$
总水平荷载标准值 $F$ 为两者之和:
$$ F = F_1 + F_2 = 71 + 4 = 75 \, \text{kN/m}^2 $$
### 2. 计算模板承受的总水平推力
已知池壁模板的尺寸:
* 高度 $H = 1 \, \text{m}$
* 长度 $L = 2.8 \, \text{m}$
模板受到的总水平推力 $N_{total}$ 等于总荷载乘以受力面积:
$$ \text{Area} = H \times L = 1 \times 2.8 = 2.8 \, \text{m}^2 $$
$$ N_{total} = F \times \text{Area} = 75 \, \text{kN/m}^2 \times 2.8 \, \text{m}^2 = 210 \, \text{kN} $$
将单位转换为牛顿(N),以便后续与强度单位(N/mm²)匹配:
$$ N_{total} = 210 \times 1000 = 210,000 \, \text{N} $$
### 3. 计算单个对拉螺栓承受的拉力
题目指出在该模板上设置了 **8个** 对拉螺栓。假设荷载均匀分布,则每个对拉螺栓承受的拉力 $N_{bolt}$ 为总推力的八分之一:
$$ N_{bolt} = \frac{N_{total}}{8} = \frac{210,000 \, \text{N}}{8} = 26,250 \, \text{N} $$
### 4. 计算对拉螺栓所需的最小截面积
已知对拉螺栓的设计强度 $f = 210 \, \text{N/mm}^2$。
根据应力公式 $\sigma = \frac{N}{A}$,且要求 $\sigma \le f$,则最小截面积 $A_{min}$ 为:
$$ A_{min} = \frac{N_{bolt}}{f} $$
$$ A_{min} = \frac{26,250 \, \text{N}}{210 \, \text{N/mm}^2} $$
进行计算:
$$ A_{min} = 125 \, \text{mm}^2 $$
### 结论
每个对拉螺栓的最小截面积应为 **125 mm²**。
对比选项:
A. 125
B. 135
C. 145
D. 150
故正确答案为 **A**。
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