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1、第 10 章预应力混凝土构件10.1 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，避免因满足变形和裂缝控制的要求而导致构件自重过大所造成的不经济和不能应用于大跨度结构，也为了能充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以采用对构件施加预应力的方法来解决，即设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态。预应力混凝土结构的优点是可以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并取得节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的主要缺点。其缺点是构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性也差些。10.2 预应力混凝土结构构件必
2、须采用强度高的混凝土，因为强度高的混凝土对采用先张法的构件，可提高钢筋预混凝土之间的粘结力，对采用后张法的构件，可提高锚固端的局部承压承载力。预应力混凝土构件的钢筋（或钢丝）也要求由较高的强度，因为混凝土预压应力的大小，取决于预应力钢筋张拉应力的大小，考虑到构件在制作过程中会出现各种应力损失，因此需要采用较高的张拉应力，也就要求预应力钢筋具有较高的抗拉强度。10.3 张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得的应力值，以con表示。张拉控制应力的取值不能太高也不能太低。如果张拉控制应力取值过低，则预应力钢筋经过各种损失
3、后，对混凝土产生的预压应力过小，不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。如果张拉控制应力取值过高，则可能引起以下问题：1）在施工阶段会使构件的某些部位受到预拉力甚至开裂，对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏；2）构件出现裂缝时的荷载值与继续荷载值很接近，使构件在破坏前无明显的预兆，构件的延性较差；3）为了减小预应力损失，有时需进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大塑性变形或脆断。对于相同的钢种，先张法的张拉控制应力的取值高于后张法，这是由于先张法和后张法建立预应力的方式是不同的。先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，故在预应力钢筋中建立
4、的拉应力就是张拉控制应力con。后张法是在混凝土构件上张拉钢筋，在张拉的同时，混凝土被压缩，张拉设备千精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 28 页斤顶所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。为此，后张法构件的con值应适当低于先张法。10.4 预应力损失主要有以下六项：1）预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l；2）预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失2l；3）混凝土加热养护时受张拉的预应力钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失3l；4）预应力钢筋应力松弛引起的预应力损失4l；5
5、）混凝土收缩、徐变的预应力损失5l、5l；6）用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失6l。第一种预应力损失1l是当预应力直线钢筋张拉到con后，锚固在台座或构件上时，由于锚具、垫板与构件之间的缝隙被挤紧，以及由于钢筋和锲块在锚具内的滑移，使得被拉紧的钢筋内缩所引起的。减少1l损失的措施有： 1）选择锚具变形小或使预应力钢筋内缩小的锚具、夹具，并尽量少用垫板；3）增加台座长度。第二种预应力损失2l是采用后张法张拉直线预应力钢筋时，由于预应力钢筋的表面形状，孔道成型质量情况，预应力钢筋的焊接外形质量情况，预应力钢筋与孔道摩擦程度等原因，使钢筋在张拉过程中与孔壁接触
6、产生摩擦阻力而引起的。减少2l损失的措施有：1）对于较长的构件可在两端进行张拉，但这个措施将引起1l的增加，应用时需加以注意；2）采用超张拉，如张拉程序为： 1.1con停 2min 0.85con停 2min con。第三种预应力损失3l是在采用先张法浇灌混凝土后由于采用蒸汽养护的办法加速混凝土的硬结，使得升温时钢筋受热自由膨胀所引起的。减小3l损失的措施有：1）采用两次升温养护。先在常温下养护，待混凝土达到一定强度等级，再逐渐升温至规定的养护温度；2）在钢模上张拉预应力钢筋。第四种预应力损失4l是由于钢筋的松弛和徐变所引起的。减小4l损失的措施有：进行超张拉。先控制张拉应力达1.05con
7、 1.1con，持荷 25min ，然后卸载再施加张拉应力至con。第五种预应力损失5l、5l是由于混凝土发生收缩和徐变，使得构件的长度缩短，造成预应力钢筋随之内缩而引起的。减小5l损失的措施有：1）采用高标号水泥，减少水利用量，降低水灰比，采用干硬性混凝土；2）采用级配较好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性；3）加强养护，以减少混凝土的收缩。第六种预应力损失6l是采用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件时，由于预应力钢筋对混凝土的挤压，使环形构件的直径有所减小，预应力钢筋缩短而引起的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 28
8、 页10.5 因为六项预应力损失值有的只发生在先张法构件中，有的只发生在后张法构件中，有的两种构件均有，而且是分批产生的，因此，为了便于分析和计算，规范按混凝土预压前和混凝土预压后将预应力损失值分为第一批损失l和第二批损失l。先张法构件的预应力损失值的组合：第一批损失为1l2l3l4l，第二批损失为5l；后张法构件的预应力损失值的组合：第一批损失为1l2l，第二批损失为4l5l6l。10.6 （1）先张法预应力轴心受拉构件在施工阶段： 1）张拉预应力钢筋时，预应力钢筋应力张拉至con，非预应力钢筋部承受任何应力；2）在混凝土受到预压应力之前，完成第一批损失，此时预应力钢筋的拉应力由con降低到
9、peconl，混凝土应力pc0，非预应力钢筋应力s0；3）放松预应力钢筋时，混凝土获得的预压应力为pcpEsEcpcon)(AAAAlpEnpAAN=0pAN，预应力钢筋应力s相应减小了Epc，即peconlEpc，同时，非预应力钢筋也得到预压应力sEpc；4）混凝土受到预压应力，完成第二批损失之后，混凝土所受的预压应力由pc降低至pcpEsEcs5pcon)(AAAAAll=0s5pAANl，预应力钢筋的拉应力也由pe降低至peconlEpc，非预应力钢筋的压应力降至sEpc5l。在使用阶段： 1）加载至混凝土应力为零时，混凝土的应力值变为零，预应力钢筋的拉应力0p是在pe的基础上又增加Ep
10、c，即0pconl，非预应力钢筋的压应力s是在原来压应力s的基础上增加了一个拉应力Epc，即ssEpc5l；2）加载至裂缝即将出现时，混凝土的拉应力即为混凝土轴心抗拉强度标准值ftk，预应力钢筋的拉应力crp是在0p的基础上再增加Eftk，即crpconlEftk，非预应力钢筋的应力s由压应力转为拉应力，其值为sEftk5l；3）加载至破坏时，混凝土开裂，不再承受应力，预应力钢筋及非预应力钢筋的应力分别达到抗拉强度设计值fpy和fy。（2）后张法预应力轴心受拉构件精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 28 页在施工阶段： 1）
11、浇灌混凝土后，养护至钢筋张拉前，截面中不产生任何应力；2）张拉预应力钢筋时，混凝土所获得的预压应力cpsEcp2con)(AAAlnp2con)(AAl，预应力钢筋的拉应力epcon2l，非预应力钢筋的压应力为Ecp；3）混凝土受到预压应力之前，完成第一批损失，混凝土的预压应力变为pcsEcpcon)(AAAlnpAN，预应力钢筋的拉应力由ep降低至peconl，非预应力钢筋的压应力变为sEpc；4）混凝土受到预压应力，完成第二批损失，混凝土所获得的预压应力变为pcsEcs5pcon)(AAAAll=ns5pcon)(AAAll，预应力钢筋的拉应力由pe降低至peconl，非预应力钢筋中的压应
12、力为sEpc5l。在使用阶段： 1）加载至混凝土应力为零时，预应力钢筋的拉应力是在0p是在pe的基础上增加Epc，即0pconlEpc，非预应力钢筋的应力s在原来的压应力s的基础上，增加了一个拉应力Epc，即ssEpc5l；2）加载至裂缝即将出现时，混凝土的拉应力达到ftk，预应力钢筋的拉应力crp是在0p的基础上再增加Eftk，即crpconlEpcEftk，非预应力钢筋的应力s由压应力5l转为拉应力，其值为sEftk5l；3）加载至破坏时，混凝土不再承受应力，预应力钢筋及非预应力钢筋的应力分别达到fpy和fy。10.7 由于预应力混凝土轴心受拉先张法构件，产生弹性回缩时已张拉完毕，混凝土、
13、普通钢筋和预应力钢筋一同回缩，故计算pc时用A0；而后张法构件是在张拉钢筋的过程中产生弹性回缩的，此时只有混凝土和普通钢筋一同回缩，故计算pc时用An。但在使用阶段，由于在轴心拉力作用下，无论先张法还是后张法，混凝土、普通钢筋和预应力钢筋都是一同受拉的，故先张法构件和后张法构件都采用A0计算轴力。先张法的A0计算如下：A0AcsEApEA，后张法的An计算如下：AnAcsEA。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 28 页10.8 对于预应力混凝土轴向受拉构件，如采用相同的控制应力con，预应力损失值也相同，则当加载至混凝土预
14、压应力cp0，即截面处于消压状态时，先张法与后张法两种构件中钢筋的应力p不相同，前者pconl，后者pconlEpc，所以后张法构件的p较大。10.9 在构件混凝土构件的最大裂缝宽度计算公式中，sk是指按荷载效应的标准组合计算的混凝土构件裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力，即此时混凝土不承受任何应力，因此，对钢筋混凝土轴心受拉构件：sksk/ AN。而对于预应力混凝土轴心受拉构件，由于施工阶段使得混凝土产生了有效预压应力pc，因此，必须先消掉混凝土的法向pc，使混凝土的应力等于零，即需给预应力混凝土轴心受拉构件施加一个消压轴向拉力N0pcA0，然后，在此基础上，在轴向力Nk的作用下，求得的纵向受拉钢
15、筋（包括预应力纵筋和非预应力纵筋）的应力才等效于钢筋混凝土构件最大裂缝宽度计算公式中的sk。故在预应力混凝土轴心受拉构件的最大裂缝宽度计算公式中，sk意为按荷载效应的标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力，其值为：skspP0kAANN10.10 对于先张法预应力混凝土构件，当放松钢筋时，钢筋发生内缩或滑移的现象，在构件端面以内，钢筋的内缩受到周围混凝土的阻止，使得钢筋受拉，产生了预拉应力p，随离构件端部距离x的增大，由于粘结力的积累，预应力钢筋的预拉应力p将随之增大，当x达到一定长度ltr时，在ltr长度内的粘结力与预拉力pAp平衡，自ltr长度以外，预应力钢筋将建立起稳定的预
16、拉应力pe，此时，长度ltr即称为先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度。先张法预应力混凝土构件的预压应力是靠构件两端一定距离内钢筋和混凝土之间的粘结力来传递的，其传递并不能在构件的端部集中一点完成，而必须通过一定的传递长度进行。由于在先张法构件预应力钢筋的传递长度ltr范围内的预应力值较小，所以对先张法预应力混凝土构件端部进行斜截面受剪承载力计算以及正截面、斜截面抗裂验算时，应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 28 页考虑预应力钢筋在其传递长度ltr范围内实际应力值的变化。因此，我们有必要分析预应力的传递长度ltr。预应力
17、钢筋的预应力传递长度ltr可按下式计算：dfltkpetr式中pe放张时预应力钢筋的有效预应力值；d预应力钢筋的公称直径；预应力钢筋的外形系数；tkf与张拉时混凝土立方体抗亚强度cuf相应的轴心抗拉强度标准值。10.11 后张法构件的预应力是通过锚具经垫板传递给混凝土的。由于预压力很大时，而锚具下的垫板与混凝土的张力接触面积往往很小，锚具下的混凝土将承受较大的局部压力，在局部压力的作用下，当混凝土强度或变形的能力不足时，构件端部会产生裂缝，甚至会发生局部受压破坏。为此，混凝土结构设计规范规定，设计时既要保证在张拉钢筋时锚具下锚固区的混凝土不开裂和不产生过大的变形，又要求计算锚具下所需配置的间接
18、钢筋以满足局部受压承载力的要求。因此，为了满足构件端部局部受压区的抗裂要求，防止该区段混凝土由于施加预应力而出现沿构件长度方向的裂缝，对配置间接钢筋的混凝土结构构件，应控制局部受压区的截面尺寸符合一定要求；为了有效地提高锚固区段的局部受压强度，防止局部受压破坏，应在锚固区段配置间接钢筋。混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版 ) 十一章思考题答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 28 页12.1单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么? 答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排
19、架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载。2.2 排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的? 排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下，控制截面的最不利内力，作为设计柱的依据；同时，柱底截面的最不利内力，也是设计基础的依据，并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图（M 图、N 图及 V 图）。排架内力分析的步骤是：等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法，步骤如下：（1）在柱顶水平集中力F 作用下等高排架在柱顶作用一水平集中力F，在 F
20、 作用下，柱顶产生水平位移。沿柱顶将横梁与柱切开，在切口处代之一对剪力，如图 2-4-16(b) 所示。取横梁为脱离体，由平衡条件有：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 28 页又知，在单位水平力F=1 作用下，柱顶水平侧移为。反之要使柱顶产生单位水平位移即u =1 ，则需在柱顶施加的水平集中力。如图2-4-17 所示。对于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大, 即所需施加的水平力越大。反映了柱子抵抗侧移的能力, 故称为柱子的抗侧刚度。切开后的排架拄顶作用有水平力，在作用下产生柱顶位移为，根据上面分析可得等高排架，当各跨横梁EA
21、时，有：将(2) 、(3) 式代入 (1) 式，得：由此可得：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 28 页将(5) 式代回 (2) 式得：式中称为第 i 根柱的剪力分配系数，它等于i 柱的抗侧刚度与整个排架柱总的杭侧刚度的比值, 且。值可按附图计算，由可求出分配系数，从而求出各柱顶剪力，最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。附图由此可见，剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力F按抗侧刚度分配给各柱 , 再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法。（2）在任意荷载作用下均布风荷载作用下，如图2-4-18(a) 所示。精选学习资料
22、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 28 页对于上述结构，不能直接应用剪力分配法求解其内力，但可通过间接的方法利用其原理解决问题，其分析步骤如下：将原结构如图 2-4-18 （a）分解为 (b) 和(c) 两个部分，在 (b)排架柱顶附加一个不动铰支座，以阻止排架侧移。在风荷载的作用下，在附加支座内将产生支反力R。为保证组合结构与原结构(a) 受力相同，故在结构（ c）中柱顶施加一个反方向力R。求解(b) 排架的柱顶剪力由于横梁刚度 EA，故(b) 中各柱顶位移，从而可以将(b) 排架结构转化为如图中 (d) 所示的两个一次超静定柱，其
23、反力分别为和。应用力法或查 附图 8即可求出在均布水平荷载作用下各柱顶的反力，其也就是该柱顶的剪力。附图 8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 28 页求出总支反力 R求解（ c）排架的柱顶剪力图中(c) 排架为一柱顶作用水平集中力的等高排架，可应用剪力分配法求解其内力，即按各柱的抗侧刚度将R 分配到各柱，得到各柱顶剪力。迭加图中 (b) 与(c) 各柱顶的剪力，得柱顶总剪力根据柱顶剪力及柱上所受均布荷载计算各柱的弯矩。123Dmax、Dmin和 Tmax是怎样求得的 ? 答： Dmax=ikQkQyPDmax,max,D
24、min=kkikQkQPPDyPDmax,min,maxmin,min,Tmax=kkkkkPGGDPTDmax,3, 2maxmax,max)(41Dmax指吊车在满载运行时，,吊车梁作用在厂房横向排架柱上的最大压力。Dmin：与相对应的排架另一侧柱上的压力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 28 页Tmax：指载有额定最大起重量的小车在行驶中突然刹车在排架柱上产生的水平制动力。kPmax,、kPmin,可根据吊车型号、规格查产品目录得到。12.4 排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么?任意荷载作用下，等高
25、铰接排架的剪力分配法是怎样的? 答： 排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是：要使柱顶产生单位水平位移，在柱顶施加u1的水平力，材料相同时，柱越粗壮，需在柱顶施加水平力越大，反映柱抵抗侧移的能力指标称为柱“抗剪刚度”或“侧向刚度” 。任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是：i） 解决思路由已求出在顶点水平力作用时排架柱顶剪力计算，设法将任意荷载化成顶点水平力，由位移法启发，在柱顶加水平链杆，使各柱为一次超静定结构，然后求出超静定结构柱子的内力和附加水平链杆反力R。因为链杆是假设的，故应在排架上加一大小相等、方向相反水平力R 来抵消，最后内力由两种情况叠加得到。ii） 解题步骤附加水平
26、链杆，并求各柱内力和柱顶反力R；将 R 反向作用，但剪力分配法求各柱顶弯力；由 +得最后内力。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 28 页12.5 什么是不同种类内力的组合?什么是同一种内力的组合?内力组合时应注意哪些事项 ?对内力组合值是怎样评判的?答： 不同种类内力的组合是：同一个控制截面的三种内力（轴向压力N、弯矩M、水平剪力 V）使其截面的承载力是最不利的有效组合，一般有以下四种，（1）及相应的N、V （2）及相应的N、V （3）及相应的M、V （4）及相应的M、V同一种内力的组合是：对某个控制截面的同一种内力的各
27、种荷载效应进行组合能得到最不利值的内力组合，有以下两类，（1）由可变荷载效应控制的组合恒载 + 任一活载；恒载 +0.85 （任两个或以上活载之和）（2）由永久荷载效应控制的组合内力组合时应注意的事项：（1）每次组合，只能以一种内力、或为目标 , 决定活荷载的取舍，并按这些荷载求得相应的其余两种内力。（2）恒载产生的内力在任一种组合中，都必须考虑。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 28 页（3）风荷载有左风与右风两种情况，但对一种组合只能取二者之一。（4）吊车竖向荷载有和，组合时也只能取二者之一。（5）吊车水平荷载有左右
28、两个方向，组合时取二者之一。（6）在同一跨内，和与不一定同时发生，故在组合中有或时，不一定要有。但在组合中有时，则必有或，因为吊车水平荷载不可能脱离其竖向荷载而单独存在。（7）在每一种组合中，M、N、V都是相对应的，即是在相同荷载作用下产生的。此外，在组合或时，对于N = 0 的内力，虽然将其组合并不改变N值，但只要增大了M，也是截面的不利组合。（8）对于有多台吊车的厂房, 荷载规范规定：吊车竖向荷载，对单跨厂房，最多只考虑2台吊车；多跨厂房最多考虑4 台。吊车水平荷载，无论单跨或多跨厂房，最多只考虑2 台。同时又规定：多台吊车引起的内力参与组合时，对其内力要按表2-4-2 的规定进行折减。吊
29、车数（台）工作制（级）折减系数2 中、轻0.9 重0.95 4 中、轻0.8 重0.85 对内力组合值是的评判：1)、N 相差不多时， M 大的不利；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 28 页2）、M 相差不多时，凡M/N0.30h的， N 小的不利； M/N0.30h的，N 大的不利。12.6什么是厂房的整体空间作用? 答：厂房的各个排架与排架或排架与山墙之间不能单独变化，而是互相制约的成一整体的作用。12.7设计矩形截面单层厂房柱时，应着重考虑哪些问题? 答：12.8柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么? 答： 确定基
30、础底面尺寸；基础高度确定；基础底板配筋；构造要求：（i） 底面形状：轴压为正方形，偏压为矩形，a/b 3 （ii） 材料砼 C15，钢筋 I 级或级， d 8mm, 200 （iii） 垫层C10，厚 100mm ，两边挑出100mm （iv）杯口形式和柱的插入长度,见课本 P162 表 12-5 12.9吊车梁的受力特点是什么? 答：吊车荷载具有移动性、吊车荷载具有重复性、吊车荷载具有动力性、吊车荷载是偏心荷载精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 28 页砌体结构同济大学版课后思考题答案3-1 砌体有哪些种类？对块体与砂浆
31、有何基本要求？可分为无筋砌体、配筋砌体、预应力砌体。块体与砂浆的强度等级见P19 表3-2，其中砌筑用砂浆除强度要求外，还应具有流动性和保水性。3-2 轴心受压砌体破坏的特征如何？影响砌体抗压强度的因素有哪些？轴心受压砌体从加载到破坏大致经历三个阶段，当砌体加载到极限荷载的50%70% 时，单块砖内产生细小裂缝，此时若停止加载，裂缝也停止扩展。当加载达极限荷载的80% 90% 时，砖内的有些裂缝连通起来，沿竖向贯通若干皮砖，即使不再加载，裂缝仍会继续发展，砌体实际上已接近破坏。当压力接近极限荷载时，砌体中裂缝迅速扩展和贯通，将砌体分成若干个小柱体，砌体被压碎或丧失稳定而破坏。影响抗压强度的主要
32、因素有：块体的物理力学性能砂浆的物理力学性能砌筑质量其他因素，如块体的搭砌方式、砂浆和砖的粘结力、竖向灰缝饱满程度以及构造方式等。3-3 如何解释砌体抗压强度远小于块体的强度等级而又大于砂浆强度等级较小时的砂浆强度等级？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 28 页可从受压砌体复杂的应力状态予以解释（1）砌体的砖处于复合应力状态，单块砖在砌体内并不是均匀受压，而是处于同时受压、受弯、受剪甚至受扭的复合应力状态，砖的抗拉强度低，一旦拉应力超过砖的抗拉强度，就会引起砖的开裂（2）砌体中的砖受有附加水平力，砖和砂浆的弹性模量及横向
33、变形系数不同，当砂浆强度较低时，砖的横向变形比砂浆小，在砂浆粘着力与摩擦力的影响下，砖将阻止砂浆的横向变形，从而使砂浆受到横向压力，砖就受到了横向拉力，加快了砖裂缝的出现（3）竖向灰缝处存在应力集中，在位于竖向灰缝上、下端的砖内产生横向拉应力和剪应力的集中，加快砖的开裂3-4 砌体受压、受拉、受弯和受剪时，破坏形态如何？受压：轴心受压砌体从加载到破坏大致经历三个阶段，当砌体加载到极限荷载的 50%70% 时，单块砖内产生细小裂缝，此时若停止加载，裂缝也停止扩展。当加载达极限荷载的80% 90% 时，砖内的有些裂缝连通起来，沿竖向贯通若干皮砖，即使不再加载，裂缝仍会继续发展，砌体实际上已接近破坏
34、。当压力接近极限荷载时，砌体中裂缝迅速扩展和贯通，将砌体分成若干个小柱体，砌体被压碎或丧失稳定而破坏。受拉：当轴向拉力与砌体的水平灰缝平行时，块体强度等级高而砂浆的强度等级较低时砌体发生沿竖向及水平向灰缝的齿缝截面破坏；当块体强度等级较低而砂浆的强度等级较高时沿块体和竖向灰缝截面破坏当轴向拉力与砌体的水平灰缝垂直时，砌体可能沿通缝截面破坏受弯：与轴心受拉相似，沿齿缝截面破坏，沿块体和竖向灰缝截面破坏，沿通缝截面破坏。受剪：有两种破坏形态，一是沿通缝截面破坏，二是沿阶梯形截面破坏。其中有三种剪切破坏状态：(1）剪摩破坏，当y/ 较小时，通缝方向与作用力方向的夹角 45o时，砌体将沿通缝受剪且在摩
35、擦力作用下产生滑移而破坏（2）剪压破坏，当 y/ 较大 45o60o，将沿阶梯形裂缝破坏（3）斜压破坏，当y/ 更大时，砌体沿压应力作用方向产生裂缝而破坏。3-5 水平灰缝和竖向灰缝对砌体的设计强度影响如何？在竖向灰缝内，由于砂浆未能很好地填满及砂浆硬化时的收缩，大大地削弱甚至完全破坏两者的粘结，在计算中不考虑竖向灰缝的粘结强度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 28 页在水平灰缝中，当砂浆在其硬化过程中收缩时，砌体不断发生沉降，因此，灰缝中砂浆和砖石的粘结不断地提高，在计算中仅考虑水平灰缝的粘结强度。3-6 在哪些情况下
36、，需对砌体强度设计值进行调整？为什么？（1）有吊车房屋砌体，跨度不小于9m 的梁下烧结普通砖砌体及跨度不小于7.5m 梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体和混凝土砌块砌体，其a（调整系数）为0.9。这是考虑厂房受吊车动力影响而且柱的受力情况较为复杂而采取的降低抗力、保证安全的措施。（2）对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3 时， a 为其截面面积加0.7. 对配筋砌体构件，截面面积小于0.2 时， a 为其截面面积加0.8. 这是考虑截面较小的砌体构件，局部碰损或缺陷对强度影响较大而采用的调整系数，截面面积以计算。（3）当砌体用水泥砂浆时，对附录3-1 中各表的数值，a 为 0.9，对
37、附录3-2 表 3-7 的数值 a 为 0.8；对配筋砌体，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以a。（4）当施工质量控制等级为C 级时， a 为 0.89 。0.89 为 B 级和 C 级f 的比值。3-7 砌体的受压弹性模量是如何确定的？它有哪些影响因素？砌体的弹性模量E 是根据砌体受压时的应力-应变图确定的。它与砌体抗压平均值以及砌体弹性特征值有关，对于附表3-8 中石砌体，仅按砂浆强度等级来确定弹性模量。3-8 在确定砌体材料强度的设计值时，如果构件的截面尺寸过小将如何取值？对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3 时， a 为其截面面积加0.7. 对配筋砌体构件，截面面
38、积小于0.2 时， a 为其截面面积加0.8. 第四章4-1 混合结构房屋有哪几种承重体系？各有何优缺点？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 28 页横墙承重体系：纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉结在一起，保证横墙的侧向稳定；对纵墙上设置门窗洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活。横墙间距较小，一般为34.5m ，纵、横墙及楼屋盖一起形成刚度很大的空间受力体系，整体性好。对抵抗沿横墙方向的水平作用（风、地震）较为有利，也有利于调整地基的不均匀沉降。结构简单，施工方便，楼盖的材料用量较少，但墙体的用料较多。纵墙承重体
39、系：横墙的设置主要是满足房间的使用要求，保证纵墙侧向的稳定和房屋的整体刚度。这使得房屋的划分比较灵活。由于纵墙承受的荷载较大，在纵墙上设置的门窗洞口的大小和位置都受到一定的限制。纵墙间距一般较大，横墙数量相对较少，房屋的空间刚度比横墙承重体系小。与横墙承重体系相比，楼盖的材料用料较多，墙体的材料用量较少。纵横墙承重体系：纵横墙承重体系的平面布置比较灵活，既可是房间有较大的空间，也可有较好的空间刚度。内框架承重体系：可以有较大的空间，且梁的跨度并不相应增大。由于横墙少，房屋的空间刚度和整体性较差。由于钢筋混凝土柱和砖墙的压缩性能不同，且柱基础和墙基础的沉降量也不易一致，故结构易产生不均匀的竖向变
40、形。框架和墙的变形性能相差较大，在地震时易由于变形不协调而破坏。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 28 页4-2 刚性、刚弹性、弹性三中静力计算方案有哪些不同点？刚性方案：认为房屋的空间刚度很大，在水平荷载（包括竖向偏心荷载产生的水平力）作用下，由于结构的空间作用，墙、柱处于空间受力状态，顶点位移很小，屋盖和层间楼盖可以视作墙、柱的刚性支座。对于单层房屋，在荷载作用下，墙、柱可按上端不动铰支于屋盖，下端嵌固于基础的竖向构件计算。对于多层房屋，在竖向荷载作用下，墙、柱在每层高度范围内，可近似地按两端铰支的竖向构件计算；在水
41、平荷载作用下，墙、柱可按竖向连续梁计算。民用建筑和大多数公共建筑均属于这种方案。此时,横墙间的水平荷载由纵墙承受,并通过屋盖或楼盖传给横墙，横墙可以视作嵌固于基础的竖向悬臂梁，考虑轴向压力的作用按偏心受压和剪切计算，并应满足一定的刚度要求。弹性方案：认为房屋的空间刚度很小，在水平荷载作用下,结构的空间作用很弱,墙、柱处于平面受力状态。单层厂房和仓库等建筑常属于这种方案。此时，在荷载作用下，墙、柱内力应按有侧移的平面排架或框架计算。刚弹性方案：认为房屋的空间刚度介于刚性方案与弹性方案之间,在水平荷载作用下 ,屋盖对墙、柱顶点的侧移有一定约束，可以视作墙、柱的弹性支座。单层房屋也常属于这种方案。此
42、时，在荷载作用下，墙、柱内力可按考虑空间工作的侧移折减后的平面排架或框架计算。4-3 房屋空间性能影响系数的物理意义是什么？4-4 刚性方案单层和多层房屋墙、柱的计算简图有何异同？4-5 什么情况下不考虑风荷载的影响？当刚性方案多层房屋的外墙符合下列要求时，在静力计算中可不考虑风荷载的影响：洞口水平截面积不超过全截面积的2/3；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 28 页层高和总高不超过表4-3（p52 ）的规定；屋面自重不小于0.8kN/m2。4-6 如何选取墙和柱的承载力验算控制截面？每层墙取两个控制截面：该层墙体顶部
43、大梁或板地面：按偏心受压验算承载力，并验算梁底砌体的局部受压承载力；该层墙体下部大梁或板底边稍上的截面，对于底层取基础顶面处的截面：按轴心受压验算承载力。4-7 弹性方案和刚性方案单层房屋在水平风荷载的作用下的内力计算步骤各式怎样的？有何异同？弹性方案：首先，在顶部加一水平连杆约束，算出其约束反力R 及相应的结构内力。然后，取出约束把反力R 反向作用在顶部，算出相应的内力。最终的内力为上述两步内力的叠加。刚性方案：受力图如图4-26（p49）,。先求出各种何在单独作用下的内力，然后按照可能同时作用的荷载进行内力组合。4-8 在水平风荷载作用下，刚弹性方案多层房屋墙、柱内力计算步骤是怎样的？考虑
44、空间性能影响系数 ，采用与单层相同的处理方法，即“两步叠加法”，取一个开间作为计算单元，作为平面排架的计算简图。步骤如下：在计算简图的各层横梁与柱连接点处，加上一个水平不动铰支座，形成以相应的刚性方案，求出支座反力Ri 及其内力；将 Ri 反向施加于各节点上形成以相应的弹性方案，计算其内力；将上述两项内力叠加，即为原多层刚弹性方案房屋的内力第五章精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 28 页1、为什么要控制墙柱的高厚比 ？在什么情况下 值还要乘以修正系数？因为无论墙柱是否承重，首先需确保其自身的稳定性。而高厚比的验算正是保证
45、墙柱构件在施工阶段和使用时期稳定性的一项重要构造措施。当墙自承重或开有门窗洞口时， 需乘以修正系数。2、带壁柱墙的高厚比验算应包括哪些内容？计算方法如何？验算包括整片墙高厚比验算和壁柱间墙高厚比验算。整片墙高厚比验算：依据题中所给设计方案求出H0和 hT=3.5i ，验算高厚比。壁柱间墙高厚比验算：依据刚性方案求出H0,根据 H0和题中已知条件 h 验算高厚比。3、无筋受压砌体的偏心影响系数 、构件稳定系数 0、单向偏心受压影响系数 分别与哪些因素有关？三者之间有何内在联系？(这个找不到答案。）偏心影响系数 和轴向力偏心距 e，以及回转半径 i 有关；构件稳定系数0和砂浆等级、高厚比 有关；单
46、向偏心受压影响系数和轴向力偏心距 e、附加偏心距 ei、回转半径 i 有关。4、为什么要限制单向偏心受压距e？如何限制？因为偏心距相当大时，承载能力值很离散且较低，可靠度难以保证。 e =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。）5、局部受压下砌体强度能够提高，为什么？砌体的受压只要存在未直接受压面积，就有力的扩散作用，就会引起双向应力或三向应力，在不同程度上提高了直接受压部分的抗压强度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 28 页6、为什么计算梁端砌体局部受压时要计算有效支撑长度？从受力机理上讲它与
47、梁端的什么变形有关？由于梁的挠曲变形，梁的端部可能会翘起，故需按有效支撑长度进行计算。 从受力机理上讲它与梁端的受弯变形有关。（这个自己写的，好像不太对）7、在梁端支撑处砌体局部受压计算中，为什么要对上部传来的荷载进行折减？折减值与什么因素有关？因为内拱卸荷作用：即上部荷载会通过梁两侧的砌体向下传递。从而减小由梁顶面直接传递的压应力，故需对上部荷载进行折减。折减值与 A0/Al有关。8、在梁端下设有刚性垫块的局部受压承载力计算公式中，为什么没有梁端底面受压力完整性系数 ？因为在刚性垫块的局部受压的情况下，梁端底面受压力完整性系数=1 ，故可不写入计算公式中。（这个自己写的，有待考证）9、砌体受
48、剪承载力计算中，为什么应考虑系数 ？当构件水平截面作用有压应力时，由于灰缝粘结强度和摩擦力的共同作用，砌体结构的抗剪承载力有明显的提高，故需考虑减压复合影响因素 。10、砌 体 结 构 设 计 中 ， 为 什 么 要 满 足 许 多 构 造 要 求 ？满足构造要求是为了保证房屋的空间刚度、整体性以及结构可靠性。11 、引起砌体结构裂缝的主要因素有哪些？应从哪些方面采取措施防止精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 28 页或减轻墙体开裂？主要因素有设计质量、施工质量、材料质量、地基不均匀沉降等等。P97-99 第六章第一：配筋
49、砌体是：在砌体中配置钢筋的砌体，以及砌体和钢筋砂浆或钢筋混凝土组合成的整体，可统称为配筋砌体砌体主要的形式：在钢筋砌体中，又可分为配纵筋的、直接提高砌体抗压、抗弯强度的砌体和配横向钢筋网片的、间接提高砌体抗压强度的砌体。第二：网状配筋在砂浆中能约束砂浆和砖的横向变形，延缓砖柱的开裂及其裂缝的发展，阻止竖向裂缝的上下贯通，从而可避免砖砌体被分裂成若干小柱导致的失稳破坏。网片间的小段无筋砌体在一定程度上处于三相受力状态，因而能较大程度提高承载力，且可使砖的抗压强度得到充分的发挥。第三：影响系数考虑高厚比 和初始偏心距e 对承载力的影响第四：四川省建筑科学研究院的组合柱试验表明：用混凝土的组合砌体，
50、砌体的强度只能发挥 80% 。第五：（1）构造柱的截面尺寸不应小于240 x240mm, 其厚度不应小于墙厚；边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，不宜少于4 12；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 28 页对于边柱、角柱，不宜少于4 14。其箍筋，一般部位宜采用6200，楼层上下 500mm 范围内宜采用6100。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求。（2）组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱，其间距不宜大于4m。各层洞口宜设