砌体结构复习题答案.doc

一．填空题
1、结构的 安全性 、 适用性 、 耐久性 统称为结构的可靠性。
2、多层砌体房屋的高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，水平振动时以 剪切 变形为主，因此采用 底部剪力法 简化分析方法。
3、砌体结构设计采用以概率 理论为基础的极限状态 设计方法，用 度量结构的可靠度，用 分项系数 表达式进行设计。
4、砌体是由_块材 和 砂浆 组成的。
5、砌体受拉、受弯破坏可能发生三种破坏：沿齿缝（灰缝）的破坏，沿砖石和竖向灰缝的破坏，沿通缝（水平灰缝）的破坏。
6、一般情况下，砌体强度随块体和砂浆强度的提高而提高；
7、砂浆强度越低，变形越大，砖受到的拉应力和剪应力越大，砌体强度越低；流动性越大，灰缝越密实，可降低砖的弯剪应力；
8、灰缝平整、均匀、等厚可以 降低 弯剪应力；方便施工的条件下，砌块越大好；
9、普通粘土砖全国统一规格：240x115x53，具有这种尺寸的砖称为标准砖；
10、砌体抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度主要取决于 灰缝 的强度；
11、粘接力分为 法向粘结力 和 切向粘结力 两种；
12、在实际工程中，按时的变形模量为砌体的弹性模量。
13、结构的功能要求：安全性 、 适用性 、 耐久性。
14、在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下，在施工质量得到保证的前提下，影响无筋砌体受压承载力的主要因素是构件的高厚比和相对偏心距。《砌体规范》用承载力影响系数考虑以上两种因素的影响。
15、在设计无筋砌体偏心受压构件时，偏心距过 大 ，容易在截面受拉边产生水平裂缝，致使受力截面 减小 ，构件刚度 降低 ，纵向弯曲影响 变大 ，构件的承载力明显 降低 ，结构既不安全又不经济，所以《砌体规范》限制偏心距不应超过 0.6y 。为了减小轴向力的偏心距，可采用 设置中心垫块 或 设置缺口垫块 等构造措施。
16、局部受压分为 局部均匀受压 和 局部非均匀受压 两种情况。通过对砌体局部受压破坏的试验表明，局部受压可能发生三种破坏：竖向裂缝发展引起的破坏、劈裂破坏和直接与垫板接触的砌体的局压破坏。其中直接与垫板接触的砌体的局压破坏仅在砌体材料强度过低时发生，一般通过限制材料的最低强度等级，可避免发生这种破坏。
17、砌体在局部受压时，未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部受压强度 提高 。
18、当局部受压承载力不满足要求时，一般采用设置 刚性垫块 的方法，满足设计要求。
19、房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。
20、在进行墙体设计时必须限制其 高厚比 ，保证墙体的稳定性和刚度。

二．简答题
1、简述横墙承重方案的特点。
纵墙门窗开洞受限较少、横向刚度大、抗震性能好。适用于多层宿舍等居住建筑以及由小开间组成的办公楼。
2、简述过梁可能发生的几种破坏形式。
（1）过梁跨中截面因受弯承载力不足而破坏；
（2）过梁支座附近截面因受剪承载力不足，沿灰缝产生45°方向的阶梯形裂缝扩展而破坏；
（3）外墙端部因端部墙体宽度不够,引起水平灰缝的受剪承载力不足而发生支座滑动破坏。
3、简述圈梁的定义及作用。
圈梁是沿建筑物外墙四周及纵横墙内墙设置的连续封闭梁。圈梁的作用是增强房屋的整体性和墙体的稳定性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。
4、简述砌体结构的缺点。
*自重大；
*块材之间粘结力低，抗拉、弯、剪及抗震能力差；
*砌筑工作繁重，劳动量大，效率低；
*粘土砖占用农田，影响农业生产。
5、简述砌体受压单砖的应力状态。
（1）不是均匀受压，而是在弯、剪的综合作用下；
（2）横向变形时，砖和砂浆存在交互作用；
（3）弹性地基梁作用；
（4）竖向灰缝应力集中。
6、简述影响砌体抗压强度的因素。
（1）块体和砂浆的强度: 一般情况下，砌体强度随块体和砂浆强度的提高而提高；
（2）砂浆的性能：砂浆强度越低，变形越大，砖受到的拉应力和剪应力也越大，砌体强度也越低；流动性越大，灰缝越密实，可降低砖的弯剪应力；但流动性过大，会增加灰缝的变形能力，增加砖的拉应力；
（3） 块材的形状和灰缝厚度：灰缝平整、均匀、等厚可以减小弯剪应力；方便施工的条件下，砌块越大越好；
（4） 砌筑质量：水平灰缝、砖的含水率、搭砌质量等。
7、简述砌体承受局部压力时局部范围内抗压强度提高的原因。
这是由于砌体局部受压时未直接受压的外围砌体对直接受压的内部砌体的横向变形具有约束作用，同时力的扩散作用也是提高砌体局部受压强度的重要原因。
8、简述房屋静力计算方案的分类及各自定义。
（1）刚性方案：何载作用下的水平向度位移比较小，可按等于0计算；
（2）弹性方案：何载作用下的水平向度位移比较大，应按平面排架计算；
（3）刚弹性方案：介于以上二者之间。
9、简述纵墙承重方案的的特点。
（1）主要承重墙为纵墙，平面布置比较灵活；
（2设置在纵墙的门窗洞口受限制；
（3）横向刚度小，整体性差。
10、简述墙梁的定义及设置特点。
由钢筋混凝土托梁和其上计算高度范围内砌体墙组成的组合构件，称为墙梁。根据使用功能需要，下层为较大空间。墙体作为荷载作用在托梁上，并且作为结构的一部分与托梁共同工作。
11、简述挑梁可能发生的几种破坏形式。
（1）倾覆破坏
（2）砌体局部受压破坏
（3）挑梁破坏
12、简述砌体结构的优点。
（1）取材广泛，易于就地取材；
（2）耐火、耐久性好；
（3）保温、隔热性好，节能效果明显；
（4）节约材料、易于施工；
（5）减轻自重，加快施工。
13、简述砌体受压破坏的特征。
第一阶段：从开始到压力增大到50%~70%的破坏荷载时，单块砖在拉、弯、剪的复合作用下，出现第一批裂缝。此时裂缝细小，如不加力，不再继续发展。
第二阶段：压力增大到80%~90%的破坏荷载时，单块砖内裂缝不断发展。通过竖向灰缝连续。此时如不加力，仍会继续发展。
第二阶段：随着荷载继续增加，砌体中裂缝迅速延伸、宽度增大形成通缝。最后小柱体失稳破坏。
14、简述上部荷载对局部抗压的影响。
当上部荷载较小时，由于内拱作用，应力扩散到两边砌体，对局部抗压是有利的。当上部荷载较大时，内拱作用不明显，对局部抗压作用减小。
15、何为高厚比？影响实心砖砌体允许高厚比的主要因素是什么？ 　　
答案：砌体受压构件的计算高度与相应方向边长的比值称为高厚比。影响实心砌体允许高厚比的主要因素是砂浆强度等级。
16、为什么要验算高厚比? 　　
答案：验算墙体的高厚比是为了防止施工过程和使用阶段中的墙、柱出现过大的挠曲、轴线偏差和丧失稳定；这是从构造上保证受压构件稳定的重要措施，也是确保墙、柱应具有足够刚度的前提。
17、在进行刚性方案承重纵墙计算时所应完成的验算内容有哪些? 　　
答案：(1)验算墙体的高厚比；(2)逐层选取对承载力可能起控制作用的截面对纵墙按受压构件公式进行验算；(3)逐层验算大梁支座下的砌体局部受压强度。
三．计算题
1. 截面490×620mm的砖柱，采用MU10烧结普通砖及M2.5水泥砂浆砌筑，计算高度H0＝5.6m，柱顶承受轴心压力标准值Nk＝189.6kN（其中永久荷载135 kN，可变荷载54.6 kN）。试验算核柱截面承载力。
解: 由可变荷载控制组合该柱柱底截面

N=1.2×（18×0.49×0.62×5.6＋135）＋ 1.4×54.6 =275.18kN
由永久荷载控制组合该柱柱底截面

N=1.35×（18×0.49×0.62×5.6＋135）＋1.0×54.6=278.19 kN
取该柱底截面上轴向力设计值为N＝278.19 kN
由可变荷载控制组合该柱柱底截面
N=1.2×（18×0.49×0.62×5.6＋135）＋ 1.4×54.6 =275.18kN
由永久荷载控制组合该柱柱底截面
N=1.35×（18×0.49×0.62×5.6＋135）＋1.0×54.6=278.19 kN
取该柱底截面上轴向力设计值为N＝278.19 kN
砖柱高厚比，查表，＝0.86
根据砖和砂浆的强度等级查表，得砌体轴心抗压强度f=1.30 N/mm2。砂浆采用水泥砂浆，取砌体强度设计值的调整系数

该柱安全。
2．一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸490×620mm，柱的计算高度H0＝5.0m，采用MU10烧结粘土砖和M5混合砂浆砌筑.柱截面承受轴向力设计值N=160 kN，长边方向承受弯矩设计值M=13.55kN.m。试验算柱的承载力。
解: 1．验算长边方向柱的承载力
荷载偏心距（按内力设计值计算）

，，查表，＝0.618
A=490×620＝303800mm2 =0.304m2>0.3 m2
查表得 f=1.5N/mm2

该柱安全。
2．验算短边方向柱的承载力
由于纵向偏心方向的截面边长620mm大于另一方向的边长490mm,故还应对较小边长方向按轴心受压进行验算。
高厚比 ，查表，＝0.865

该柱安全。
3．一单层单跨无吊车工业厂房窗间墙截面如图，计算高度H0=7m，墙体用MU10烧结普通粘土砖及M7.5混合砂浆砌筑f=1.69N/mm2)，承受轴力设计值N=155kN,M=22.44 kN.m,荷载偏向肋部。试验算该窗间墙承载力是否满足要求。

解：1．截面几何特征
截面面积 A＝2200×240＋370×380=668600mm2=0.67m2>0.3m2
截面形心位置

查表，＝0.276
砌体的抗压强度设计值

该墙安全。
4．钢筋混凝土大梁截面尺寸b×h=250mm×600mm，l0=6.5m,支承于带壁柱的窗间墙上，如图。窗间墙截面上的上部荷载值为Nu=245 kN，Nl=110kN。墙体用MU10烧结多孔砖、M5混合砂浆砌筑。经验算，梁端支承处砌体的局部受压承载力不满足要求，设梁端刚性垫块尺寸ab=370mm，bb=490mm，tb=180mm。试验算混凝土刚性垫块。

解：梁端刚性垫块尺寸ab=370mm，bb=490mm，tb=180mm。
Ab=abbb=370×490＝181300mm2
A0=490×490+240×480＝355300mm2

/f=0.6/1.5=0.4,
查表＝6.0

由各力对截面形心轴取矩的平衡条件，可得

查表，≤3，=0.708

垫块下局压承载力按下列公式验算

不满足要求。
5． 某拱式砖过梁，如图所示，已知拱式过梁在拱座处的水平推力标准值V=15kN，(其中可变荷载产生的推力12 kN),作用在1-1截面上由恒载标准值引起的纵向力Nk=20kN；过梁宽度为370mm，窗间墙宽度为490mm，墙体用MU10烧结粘土砖、M5混合砂浆砌筑。试验算拱座截面1-1的受剪承载力。

解: 受剪截面面积
A=370×490＝181300mm2<0.3m2
1、当由可变荷载起控制的情况，即
取的荷载分项系数组合时，该墙段的正应力

截面1-1受剪承载力调整系数

MU10砌体，M5砂浆f=1.5 N/mm2, 砌体抗剪设计值fv=0.11N/mm2

满足要求。
2．当由永久荷载控制的情况下即

取的荷载分项系数组合时，该墙段的正应力

fv=0.11N/mm2

>V=1.35×3＋1.0×12＝16.05kN ,满足要求。

6．一网状配筋砖柱，截面尺b×h=370mm×490mm，柱的计算高度H0=4m，承受轴向力设计值N=180kN，沿长边方向弯矩设计值M=14kN·m，采用MU10砖、M10混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级，网状配筋采用Φb4冷拔低碳钢丝焊接方格网(As=12.6mm2)，钢丝间距a=50mm，钢丝网竖向间距sn=250mm，fy=430MPa，试验算该砖柱的承载力。
解（1）沿截面长边方向验算
fy=430MPa>320MPa, 取fy=320MPa，查表3.3，f =1.89MPa

乘以强度调整系数后

查表3.15，

满足要求
（2）沿短边方向按轴心受压验算

查表3.15，

满足要求

7、截面尺寸为370mm×490mm的砖柱，烧结普通砖的强度等级为MU10，混合砂浆的强度等级为M2.5，柱高为3.2m，两端为不动铰支座。柱顶承受设计轴心压力N = 117kN(已考虑荷载分项系数，不包括柱自重，砖的标准容重为19kN/m3)，试验算柱的承载力。
[解] 先计算柱底压力设计值，砖的标准容重为19kN/m3，则
N=117+=117+1.2×0.37×0.49×19×3.2=130kN

查表
柱截面面积为A=0.37×0.49=0.18m2<0.3m2
故=0.7+0.18=0.88
查表可得砌体轴心受压抗压强度为
则,安全