混凝土结构与砌体结构设计中册第四版十五章思考题答案.docx
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混凝土结构与砌体结构设计中册第四版十五章思考题答案
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十五章思考题答案
15.1 什么是砌体结构?
砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类?
P314
答:
由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、
砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按材料的不同分为:
砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。
15.2 砌体结构有哪些优缺点?
P314
答:
1)砌体结构的主要优点:
1.就地取材,造价低;2.运输和施工
简便 3.耐久性和耐火性好;4.保温、隔热、隔声性能好。
2)砌体结构的主要缺点:
1.强度低,特别是抗拉、抗剪和抗弯强
度很低; 2.自重大; 3.整体性差; 4.抗震性能差; 5.手工操作; 6.
采用黏土砖会侵占大量农田
3)砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化
生产等方向发展。
15.3 怎样确定块体材料和砂浆的等级?
P317
答:
块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求,同时也要考
虑因地制宜和就地取材,对建筑物的要求以及工作环境 (是否处于水
下或地下潮湿环境中,有无侵蚀性的液体或气体的作用 )等因素:
对
强度《砌体规范》规定:
5 层或以上的房屋建筑的墙,以及受振动或
高层大于 6m 的墙、柱所用的最低强度等级:
1)砖采用 MU10;2)砌
体采用 MU7.5;石材采用 MU30;6)砂浆强度采用 M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题?
块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求
15.5 简述砌体受压过程及其破坏特征?
P320
答:
1)砌体受压的过程:
1.未裂阶段 当荷载小于 50%-70%破坏荷载
时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝; 2.裂缝阶段
当荷载达到了 50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝,试
件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。
继续加载,
单块的裂缝增多,并且开始贯穿。
这时如果停止加载,裂缝仍将继续
发展;3.破坏阶段 当荷载增大到 80%-90%破坏荷载时,砌体上已形
成几条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把
砌体分成 1/2 块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或
小立柱失稳而破坏。
15.6 为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度?
P321-P322
答:
1)块体在砌体中处于压、弯、剪的复杂受力状态,由于块体表
面不平整,加上砂浆铺的厚度不匀,密实性也不均匀,致使单个块体
在砌体中不是均匀受压,且还无序地受到弯曲和剪切作用,由于块体
的抗弯、抗剪强度远低于抗压强度,因而较早地使单个块体出现裂缝,
导致块体的抗压能力不能充分发挥,这是块体抗压强度远低于块体抗
压强度的主要原因 2)砂浆使得块体在横向受拉,从而降低了块体的
抗压强度;3)竖向灰缝中存在应力集中,因为竖向灰缝不可能饱满,
使得块体受力不利。
15.7 简述影响砌体抗压强度的主要因素。
砌体抗压强度计算公式考
虑了哪些主要参数?
P322
答:
凡是影响块体在砌体中充分发挥作用的各种主要因素,也就是影
响砌体抗压强度的主要因素。
(
1) 块体的种类、强度等级和形状。
砌体的抗压强度主要取决于块体
的抗压强度)
2) 砂浆性能。
砂浆强度等级高,砌体的抗压强度也高;砂浆的变形
率小,流动性、保水性好都是对提高砌体的抗压强度有利
3) 灰缝厚度(10~12mm);
4) 砌筑质量,主要保证灰缝的均匀性、密实性和饱满程度等
砌体抗压强度平均值=k ƒ a(1+0.07ƒ )k考虑的是块体的抗压
m1122
强度平均值,砂浆抗压强度平均值;砌体种类的参数;同时各种
情况下的各类砌体,其砌体强度的设计值应该乘以调整系数 r(复
a
印书上 P63)
15.8 怎么确定砌体的弹性模量?
简述其主要的影响因素?
在砌体的压应力—应变曲线上,取应力 σA=0.43fu 点的割线模量作
为弹性模量。
与砌体种类,砂浆强度等级有关。
砌体抗压强度极限值
fu 为主要影响因素
15.9 为什么砂浆强度等级高的砌体抗压强度比砂浆的强度低?
而对
砂浆强度等级低的砌体,当块体强度高时,抗压强度有比砂浆强度
高?
P322
答:
砂浆强度等级高,砌体的抗压强度也高,低强度等级的砂浆将是
块体横向手拉,反过来,块体就使砂浆在横向受压,使得砂浆处于三
向受压状态,所以砌体的抗压强度可能高于砂浆强度;当砂浆强度等
级较高时,块体与砂浆间的交互作用减弱,砌体的抗压强度就不再高
于砂浆的强度。
15.10 混合结构的房屋的结构布置方案有哪几种?
其特点是什么?
P351
答:
房屋的主要承重结构式由不同的结构材料所组成的,称为混合结
构房屋。
学习的是混凝土-砌体混凝土结构房屋,其楼、屋盖采用混
凝土结构,而竖向承重结构和基础则采用砌体结构,多用于多层。
承重墙的结构布置方案有:
1)横墙承重方案:
是指横墙直接承受
楼(屋)盖荷载的结构布置方案;特点:
1.纵墙的处理比较灵活;2.
侧向刚度大,整体性好;3.楼(屋)盖经济,施工方便。
主要适用于:
房屋大小固定、横墙间距较小的多层住宅、宿舍和旅馆等。
2)纵墙承重方案:
是指纵墙直接承受
楼(屋)盖荷载的结构布置方案。
特点:
1.横墙布置比较灵活;2.
纵墙上的门窗洞口受到限制;房屋的侧向刚度较差。
主要适用于:
有较大空间的房屋,如单层厂房的车间、仓库等
3)纵横墙承重方案:
是指有一部分纵
墙和一部分横墙直接承受楼(屋)盖荷载的结构布置方案。
特点:
纵横墙承重方案兼有纵墙和横墙承重的优点,同时有利于建筑平面的
灵活布置,其侧向刚度和抗震性能也比纵墙承重的好。
4)内框架承重方案:
是指设置在房屋
内部的钢筋混凝土框架和外部的砌体墙、柱共同承受楼(屋)盖荷载
的结构布置方案。
特点:
1.内部空间大,平面布置灵活,但因横墙
少,侧向刚度差;2.承重结构由钢筋混凝土和砌体两种性能不同的结
构材料组成,在荷载作用下会产生不一致的变形,在结构中会引起较
大的附加应力,基础底面的应力分布也不易一致,所以抵抗低级的不
均匀沉降的能力和抗震能力都比较弱。
15.11 根据什么来区分房屋的静力计算方案?
有哪几种静力计算方
案?
设计时怎么判断?
P353-355
答:
《砌体结构设计规范》中,按屋(楼)盖刚度(屋盖类别)和横
墙间距(包括横墙刚度)两个主要因素将混合结构房屋静力计算方案
分为三类:
刚性方案:
近似认为房屋是没有侧移的;刚弹性方案:
可
以近似认为楼盖或屋盖是外纵墙的弹性支座;弹性方案:
可近似认为
不考虑房屋的空间受力性质,计算简图为铰接排架。
①、刚性方案 us≈0
②、弹性方案 us= up
③、刚性方案 σ< us < up
设计时根据楼盖或屋盖的类别和横墙间距 s,查设计用表选择方
案。
15.12为什么要验算墙、柱高厚比?
高厚比验算考虑哪些因素?
不
满足时怎样处理?
P355-356
答:
1)因为砌体结构中的墙、柱是受压构件,除要满足截面承载能
力外,还必须保证其稳定性,墙和柱高厚比验算是保证砌体结构在施
工阶段和使用阶段稳定性和房屋空间刚度的重要措施。
(高厚比是指
计算高度 H 与截面边长 h 的比值)
0
2)高厚比验算考虑的因素有如砂浆的强度等级、横墙的间距、砌
体的类型及截面的形式、支撑条件和承重情况等。
3)处理方法:
1.增大砂浆强度等级;2.增大截面的尺寸;3.减小
墙或柱的高度;4.可以在墙体上加设构造柱或壁柱
15.13 简述影响受压构件承载力的主要因素?
P326-328
y
答:
影响受压构件的承载力的主要因素:
1.受压构件的高厚比有关,
高厚比越大,构件的稳定性越低,从而影响构件的承载能力;2.受压
构件的偏心距,偏心距越大,受压面积相应的减小,构件的刚度和稳
定性也随之削弱,最终导致构件的承载能力进一步降低。
(偏心距 e
的计算值不应超过 0.6y, 是截面重心道轴向力所在的偏心方向的截
面边缘距离,超过时,应采取减小轴向力的偏心距的措施),3.与砌
体的材料类别有关,引入高厚比修正系数 r 。
B
15.14轴心受压和偏心受压构件承载能力计算公式有何差别?
偏心
受压时,为什么要按轴心受压验算另一方向的承载力?
P327
答:
轴心受压和偏心受压构件的承载能力计算公式没有差别。
都是采
用(15-7)公式。
N =φ fA
u
对于矩形截面受压构件,当轴向力的偏心方向的截面边长大于另一方
向的边长时,除按偏心受压计算外,还应对较小边长方向按轴心受压
进行验算,因为此时可能对较小边长方向按轴心受压承载力小于偏心
受压的承载力,此时应该取两者中较小值作为承载力。
15.15 稳定系数 ϕ 的影响因素是什么?
确定 ϕ 时的依据与钢筋混凝
oo
土轴心受力构件是否相同?
试比较两者表达式的异同点?
P328
答:
稳定系数 ϕ 的影响因素:
从(15-17)的公式可以看出轴心受压
o
构件的稳定系数与砂浆的强度以及构件的高厚比有关。
对于钢筋混凝土轴心受压稳定性系数是与构件的长细比 l /i 有
0
关。
两者表达式的异同点
15.16 无筋砌体受压构件对偏心距 e 有何限制?
当超过限值时,如何
处理?
P326
o
答:
《砌体规范》规定,偏心距 e 的计算值不应超过 0.6y,y 为截面
重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离;当超过 0.6y 时,则应
采用减小轴向力偏心距的措施,如修改截面尺寸等,甚至改变结构方
案。
15.17 梁端局部受压分哪几种情况?
试比较其异同点。
复印书 P86-90
答:
梁端局部受压分为:
1.梁端支承处砌体局部受压;2.梁端下设有
刚性垫块的砌体局部受压:
15.18 什么是砌体局部抗压强度提高系数 γ ?
为什么砌体局部受压
时抗压强度有明显提高?
复印书 P84
答:
γ砌体局部抗压强度提高系数:
由于局部受压砌体有套箍作用
存在,所以砌体抵抗压力的能力有所提高, 在计算砌体局部抗压承
载力时,就用局部抗压提高系数 γ 来修正。
砌体局部抗压强度提高系数 γ 考虑由于“套箍作用”和部分扩散作
用所引起的强度提高系数;
砌体局部受压时抗压强度的提高一般认为这是由“套箍强化”作用引
起的记过,即由于四面未直接承受荷载的砌体,对中间局部荷载下的
砌体的横向变形起着箍束作用,使产生三向应力状态,因而大大提高
了其抗压强度,除了套箍作用外,还可能部分由扩散作用所引起的强
度提高。
15.19 当梁端支承处局部受压承载力不满足时,可采取哪些措施?
P333-335
答:
当梁端支承处局部受压承载力不满足时,可采取:
1.可通过在梁
端下设置混凝土或钢筋混凝土刚性垫块,以增加梁对墙体的局部受压
面积,同时设置刚性垫块又可以保证梁端支承压力有效传递。
2.梁下设置垫梁(要求垫梁长度大于 3.14h )
0
15.20 验算梁端支承处局部受压承载力时,为什么对上部轴向力设计
值乘以上部荷载的折减系数 ψ ?
ψ 又与什么因素有关?
P333
答:
根据实验结果,认为由上部砌体传给梁端支承面的压力 N 将会部
0
分或全部传给梁端周围的砌体,形成所谓“内拱卸荷作用”。
折减系数 ψ 与 A /A 值有关,当其大于等于 3 时,折减系数 ψ
0l
等于 0;即不计入 N ;当其等于 1 时,折减系数 ψ 等于 1,即上部砌
0
体传来的压力 N 将全部作用在梁端局部受压面积
0
15.21 什么是配筋砌体?
配筋砌体有哪几类?
简述其各自的特点。
P315,P341-344
答:
在砌体中配置受力钢筋的砌体结构,称为配筋砌体结构;没有配
置受力钢筋的砌体结构,称为无筋砌体结构
配筋砌体包括 1)网状配筋砌体构件:
1、网状配筋砌体就是在砖
砌体的水平灰缝内设置一定数量和规格的钢筋网,使其与砌体共同工
作。
2、网状配筋砌体的破坏特征:
由于钢筋的约束作用,裂缝展开
较小,特别是在钢筋网处,最后可能发生个别砖完全被压碎脱落。
3、
横向配筋的效果将随着偏心距的增大而降低。
2)组合砖砌体构件:
1、一种是砖砌体和钢筋混
凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件;一种是砖砌体和钢筋混
凝土构造柱的组合墙。
2、两类组合砖砌体构件都是采用在砖砌体内
部配置钢筋混凝土(或钢筋砂浆)部件,通过共同工作来提高承载能
力和变形性能。
15.22 简述网状配筋砖砌体与无筋砌体计算公式的异同点?
(不要
求)
15.23 什么是组合砖砌体?
怎样计算组合砖砌体的承载力?
偏心受
压组合砖砌体的计算方法与钢筋混凝土偏压构件有何不同?
P343-348
答:
组合砖砌体就是采用内部配置钢筋混凝土(或钢筋砂浆)的砖砌
体。
组合砖砌体有两类:
一类是砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆
面层的组合砖砌体构件,简称组合砌体构件;另一类是砖砌体和钢筋
混凝土构造柱的组合墙,简称组合墙
15.24 刚 性 方 案 的 混 合 结 构 房 屋 墙 柱 承 载 力 是 怎 样 验 算 的 ?
P361-365
进行高厚比验算
15.25 常用过梁的种类有哪些?
怎样计算过梁上的荷载?
承载力验
算包含哪些内容?
P374
答:
1)混合结构房屋中门、窗洞口上的梁常称为过梁,用以承受洞
口以上墙体自重,有时还承受上层楼面梁板传来的均布荷载或集中荷
载。
2)常用的过梁种类有:
1、砖砌过梁(砖砌平拱过梁、砖砌弧拱
过梁和钢筋砖过梁)和钢筋混凝土过梁; 3 )承载力验算)
4)过梁承受的荷载有两种情况:
一是墙体荷载;二是除了墙体荷载
外,在过梁计算高度范围内还承受梁板荷载
15.26 简述挑梁的受力特点和破坏形态,对挑梁应计算或验算哪些内
容?
P377
答:
1)挑梁是一种在砌体结构房屋中常用的钢筋混凝土构件,一端
埋入墙内,一端挑出墙外,依靠压在埋入部分的上部砌体重力及上部
楼(屋)盖传来的竖向荷载来防止倾覆;(这样一端嵌固在砌体墙内
的悬挑钢筋混凝土梁称为过梁)。
2)挑梁的受力特点:
挑梁受力后,在悬挑段竖向荷载产生的弯矩和
剪力作用下,埋入段将产生绕曲变形,但这种变形受到了上下砌体的
约束。
3)挑梁的破坏形态:
1.倾覆破坏:
当悬臂段竖向荷载较大,而挑梁
埋入段较短,且砌体强度足够,埋入段前端下面的砌体未发生局部受
压破坏,则可能在埋入段尾部以外的墙体产生斜裂缝,当斜裂缝发展
不能抑制时,挑梁发生倾覆破坏。
2.局部受压破坏。
当挑梁埋入段
较长,且砌体强度较低时,可能在埋入段尾部墙体中斜裂缝未出现以
前,发生埋入段前端砌体被局部压碎的情况。
4)对挑梁的计算和验算的内容:
1.砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾
覆验算;2.挑梁下砌体的局部受压承载力验算;3.挑梁的承载力计算
15.27 挑梁最大弯矩点和计算倾覆点是否在墙的边缘?
为什么?
计
算挑梁抗倾覆力矩时为什么可以将挑梁尾端上部 45°扩散角范围内
的砌体与楼面恒载标准值考虑进去?
倾覆点不在墙边而在离墙 x。
处,最大弯矩设计值 Mmax 在接近 x
处,最大剪应力设计值 Vmax 在墙边,其值为 Mmax=Mov,Vmax=V。
0
当发生倾覆破坏时,挑梁尾端斜裂缝与铅直线的夹角为 57.6 度,
取 45 度偏安全。
15.28 何谓墙梁?
简述墙梁的受力特点和破坏形态。
P382
答:
1)墙梁是由钢筋混凝土托梁和梁上计算高度范围内的砌体墙组
成的组合构件。
根据墙梁是否承受由屋盖、楼盖传来的荷载,墙梁可
分为承重墙梁和非承重墙梁。
按支承情况的不同可分为简支墙梁、框
支墙梁和连续墙梁。
2)墙梁的受力特点:
当托梁及其上部砌体达到一定的强度以后,
墙和梁共同工作形成一个梁高较高组合深梁,其上部荷载主要通过墙
体的拱作用向两端支座传递,托梁受拉,两者组成一个带拉杆的拱结
构。
3)墙梁的破坏形态:
1.弯曲破坏;2.剪切破坏:
a)斜拉破坏;b)
斜压破坏;(这两种破坏属于脆性破坏)c)劈裂破坏;3.局压破坏。
15.29 如何计算墙梁上的荷载?
墙梁承载力验算包含哪些内容?
P386
答:
计算墙梁的荷载:
在墙梁的设计中,应分别按施工阶段和使用阶
段的荷载进行计算。
1)施工阶段:
作用在托梁上的荷载有托梁的自
重、本层楼盖的自重及本层楼盖的施工荷载; 2)使用阶段:
按照使
用阶段作用的位置不同分为:
1.直接作用在托梁顶面的,由托梁自重
及本层楼盖的恒荷载和活荷载组成;2.作用于墙梁顶面墙体计算高度
范围内的墙体自重和墙梁顶面楼盖的恒荷载和活荷载组成的荷载,集
中荷载可以沿作用的跨度近似为均布荷载。
墙梁的承载力验算包括:
1.墙梁的托梁的正截面承载力计算;
2.托梁斜截面受剪承载力验算;3.托梁支座上部砌体局部受压承载力
计算;4.施工阶段承载力验算;
15.30 引起砌体结构墙体开裂的主要因素有哪些?
如何采取相应的
预防措施?
答:
引起砌体结构墙体开裂的主要因素有:
1)因为地基不均匀沉降
引起墙体裂缝:
措施:
1、合理设置沉降缝:
体型复杂,高差较大的部
位;2、加强基础和上部结构的整体刚度:
例如设置圈梁,基础用交
叉条形基础;3、结构处理措施:
例如减轻墙体自重,提高墙体的抗
剪强度等
2)因为温度和收缩变形引起的墙体裂缝:
措施:
1、按规范规定,
设置伸缩缝;2、屋面设保温、隔热层;采用装配式有檩条体系钢筋
混凝土屋盖及瓦材屋盖;在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面设
置水平滑动层;3、除门窗过梁外,设钢筋混凝土窗台板,在顶、底
层应通长设置;4、按规范要求在墙转角、纵横墙交接处等容易出项
裂缝的部位,加强构造措施。
5、施工时可设后浇带;加强养护;屋
面施工宜避开高温季节。
西安财经学院工程造价专业课程大作业
某某房地产开发项目选址研究
课 程 名 称:
房地产开发与经营
专业、年 级
小 组 成 员:
指 导 教 师:
西安财经学院管理学院
2013.5
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