砌体习题集.pdf

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1、12-1 砌体结构中砂浆的作用是什么?对砌体所用块体与砂浆的基本要求有哪些?【答】:砌体中砂浆的作用是将砌体中的砖石粘结成整体而共同工作。同时,因砂浆抹平砖石表面使砌体受力均匀,此外,砂浆填满砖石间缝隙,提高了砌体的保温性与抗冻性。对砌体所用块体与砂浆,从使用功能着眼,主要考虑材料的强度和耐久性这两方面的要求。12-2 什么是砌体结构?砌体的种类有哪些?【答】:砌体结构是指用砖、石或块材,用砂浆砌筑的结构。砌体的种类,按有无配筋分为:无筋砌体、配筋砌体和组合砌体;按使用材料的不同分为:砖砌体、石砌体、砌块砌体;砖砌体中又分为实心砌体和空斗砌体;等。12-3 砌体轴心受压时分哪几个受力阶段?它们

2、的特征如何?【答】:根据试验,砌体轴心受压从加荷开始直至破坏,大致经历着以下三个阶段。第一阶段:在压力作用下,砌体内砖和砂浆所受的应力大约在极限荷载的50% 70% 时,单块砖内产生细小裂缝。如不增加荷载,单块砖内的裂缝也不发展。第二阶段:随着压力的增加,约为极限荷载的80% 90% 时,单块砖内的裂缝连接起来而成连续裂缝,沿竖向通过若干皮砌体。此时,即使不增加荷载,裂缝仍会继续发展,砌体已接近破坏。第三阶段:压力继续增加,接近极限荷载时,砌体中裂缝发展很快,并连成几条贯通裂缝,从而将砌体分成若干小柱体,个别砖可能被压碎,出现失稳, 砌体明显向外鼓出而导致砌体试件的破坏。12-4 砖砌体的抗压

3、强度为什么低于它所用砖的抗压强度?【答】:砌体抗压强度远低于它所用砖的抗压强度,其原因可以由砌体内单块砖的受压特点对砌体强度的影响加以说明:a. 由于砖之间的灰缝厚度及密实性不均匀,再加上砖本身的不平整,受力后,使砖处于受弯、受剪甚至受扭,而砖的抗弯、抗剪性能差。b. 由于砖和砂浆的弹性模量及横向变形系数的不同,砌体受压时要产生横向变形,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作用下,砖将阻碍砂浆的横向变形, 从而使砂浆受压,砖就受到横向拉力。由于砖内出现了附加拉应力,便加快了砖的裂缝出现。c. 砌体内的砖可视为弹性地基上的梁,砂浆的弹性模量愈小,砖的弯曲变形愈大,因而

4、砖内产生的弯剪应力愈高。d. 砌体内的垂直灰缝往往不能很好地填满,同时垂直灰缝内砂浆和砖的粘结力也不能保证砌体的整体性。因此,位于垂直灰缝上的砖内,将发生横向拉力和剪应力的集中,加快砖的开裂。由于以上几点原因, 砌体中的单块砖实际上处于受压、受弯、受剪和受拉的复杂应力状态下,而砖的抗剪、抗弯、抗拉强度都低于抗压强度,以致砌体在砖的抗压强度未得到充分发挥,就发生破坏,所以砌体的抗压强度总是比砖的抗压强度低。12-5 影响砌体抗压强度的主要因素有哪几方面?【答】:影响砌体抗压强度的因素,主要有以下几个方面。a. 块体对砌体强度的影响提高块材的抗压强度和抗弯强度,砌体强度随之提高;砌体强度随着块材厚

5、度的增加而增加,随着块材长度增加而降低;块体的表面愈平整,灰缝的厚薄将愈均匀,有利于砌体抗压强度的提高。b. 砂浆对砌体强度的影响砌体内如采用和易性好的砂浆,则在砌筑时能使灰缝厚度较均匀及密实性较好,因而可减小单块砖内所产生的复杂应力,使砌体强度得以提高。c. 砌筑质量对砌体强度的影响灰缝均匀、尺寸合适、灰缝中砂浆均匀饱满密实,对砌块在砌体中的受力状态有好的影响。水平灰缝的厚度对砌体的强度也有一定的影响。太厚, 虽砂浆易铺砌均匀,但是增加了砖的拉应力。太薄,砖面不能填平,导致砖受力复杂。因为干砖要吸取灰缝中的砂浆的水分,使砂浆失水而达不到结硬后应有的强度。因此在砌筑过程中,砖应提前浇水湿润。d

6、. 此外,搭缝方式、砂浆砖的粘结力、竖向灰缝饱满程度以及构造方式等影响因素。12-6 说明砖砌体的抗压强度平均值、砖砌体抗压强度标准值及设计值三者的关系。【答】:各类砌体轴心抗压强度的平均值砌体抗压强度平均值的计算公式:式中:砌体轴心抗压强度平均值;块体抗压强度平均值(MPa )砂浆抗压强度平均值(MPa )砌体种类和砌筑方法等因素对砌体抗压强度的影响系数砂浆强度不同时,砌体抗压强度的影响系数a与块体高度有关的系数砌体抗压强度标准值和设计值材料强度的标准值:设计值:式中: f砌体强度的变异系数,见表12-4 f砌体结构的材料性能分项系数,对各类砌体的各种强度,f =1.5 。综上所述,各类砌体

7、的强度的平均值、标准值和设计值的大小顺序是:12-7 为什么工程上不允许采用垂直与水平通缝截面轴心受拉的构件?【答】:由于粘结力与砖石表面特征几其清洁程度及砖石本身湿润情况等因素有关,因而粘结强度分散性也较大, 并且法向粘结强度往往不易保证,所以在工程中不允许设计成利用法向粘结强度的轴心受拉构件。12-8 砌体在轴心受拉时有哪几种破坏形态?【答】:按照力作用于砌体方向的不同,有三种破坏可能。当轴向拉力与砌体的水平灰缝平行时,砌体可能沿齿缝截面破坏;也可能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。12-9 砌体在弯曲受拉时有哪几种破坏形态?【答】:砌体弯

8、曲受拉时, 有三种破坏形态。 可分为: 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。13-1 砌体受压时,随着偏心距的变化,截面应力状态如何变化?【答】:随着轴向荷载N偏心距的增大,砌体截面受力特征将逐渐发生变化:1)轴心受压时,全截面均匀受压,破坏时极限压应力;2)偏心距较小时,全截面非均匀的受压,近压力一侧的压应力值较大,破坏时此处的压应力;3)偏心距较大时,大部分受压,远离压力一侧的小部分受拉,但拉应力小于极限弯曲拉应力,破坏仍发生在受压一侧;4)偏心距进一步增大,拉应力超过极限弯曲拉应力,出现裂缝, 轴向荷载由未开裂截面上压应力的合力相平衡;5)偏心距非常大时,截面的极

9、限承载力由拉区砌体弯曲受拉强度控制,裂缝一出现,构件即破坏。13-2 受压构件承载力计算时偏心距的限值是多少?当轴向力偏心距超过规定的限值时,应如何计算?【答】:进行受压构件承载力计算时,规范建议偏心距e 应符合下列限值要求:。当轴向力的偏心距超过上述限值时的设计方法应按下列要求进行:当时,砌体由受压承载力和抗裂度共同控制,除按计算外,并需用截面的抗裂验算公式进行裂缝宽度控制验算。即:当时,按下式进行计算:13-3 砌体在局部压力作用下承载力为什么会提高?【答】:因为砌体在局部压力作用下,不仅直接局部承压面下的砌体发生变形,在它周围的砌体也将发生变形,可以说直接受压面周围的砌体协同承载,因而提

10、高了截面抵抗局部压力的能力。另外, 周围未承受压力的砌体,约束了中间直接承受荷载的局部受压砌体的横向变形,起到“套箍作用”,产生三向受压应力状态,也大大提高了砌体的局部抗压强度。13-4 偏心受压构件承载力的影响系数与哪些因素有关?【答】:构件的影响系数与砂浆强度等级、构件高厚比以及偏心程度()有关。习 题13-1 已知一轴心受压砖柱截面尺寸为370mm 490mm ,柱的计算高度H0=5m ,柱顶承受轴向压力N=120kN(其中恒载为80% ,活载为20% )。试选择普通粘土砖和混合砂浆的强度等级。13-2 如图所示为带壁柱砖砌体的截面尺寸(纵向力偏向翼缘),用MU10普通粘土砖及M5混合砂

11、浆,NK=205kN,MK=13.2kNm( 其中恒载为80% ,活载 20%),计算高度H0=4m ,试验算截面承载力是否满足要求。13-3 试验算一矩形截面偏心受压柱的承载力。已知:柱截面尺寸为370mm 620mm ,柱的计算高度为H0=6m,承受纵向力N=120kN ,由荷载标准值产生的偏心距 e=0.17m ,采用 MU10及 M7.5 混合砂浆砌筑。13-4 钢筋混凝土柱,截面尺寸为240mm 240mm ,支承在砖墙上,墙厚240mm ,采用 MU10粘土砖及M5混合砂浆,柱传给墙的轴向力设计值N=100Kn,试进行砌体局部受压验算。13-5 试验算房屋外纵墙上大梁端部下砌体局部

12、放均匀受压的承载力如图。已知大梁截面尺寸 bh=200mm 500mm ,梁在墙上的支承长度,由荷载设计值所产生的支座反力Nl=100kN(荷载标准值Gk=40kN,Qk=37.2kN), 上部传来作用在梁底窗间墙截面上荷载设计值为 200kN(荷载标准值Gk=100kN,Qk=57.14kN), 窗间墙截面为1200mm 370mm ,用MU10 砖和M2.5 混合砂浆砌筑,如不满足局部受压要求,则在梁底设置预制垫块,再进行验算。13-6 一圆形砖砌水池,壁厚370mm ,采用 MU10 粘土砖和M7.5 水泥砂浆,池壁承受的最大环向拉力按45kN/m 计算,试验算池壁的抗拉强度。13-7

13、一矩形浅水池,壁高H=1.6m,采用 M15砖、 M10的水泥砂浆砌筑,壁厚h=490mm ,如不考虑池壁自重所产生的不大的垂直压力,试计算池壁的承载力。思 考 题一、填空1多层混合结构房屋主要由屋盖、楼盖、墙体、柱和基础等结构和构件组成。2墙体的分类:位于房屋外围的墙是外墙;位于房屋内部的墙是内墙。布置在房屋平面较短方向的墙体为横墙;布置在房屋平面较长方向的墙体为纵墙;除承受墙体自重外还承受屋盖和楼盖传来荷载的墙,称为“承重墙”; 而仅仅承受自身重量的墙体,则称为“非承重墙”.3常用的预制铺板有实心板、空心板、槽形板、单T 形板和双 T 形板,其中空心板、槽形板应用最广泛。3当预制铺板排下来

14、还剩下一定空隙时,可根据所剩空隙宽度不同而采用以下措施:调整板缝、调缝板、挑砖、局部现浇。4铺板式楼盖的连接包括有板与板的连接、板与墙和板与梁的连接、梁与墙的连接。14-1 、 什么是混合结构?【答】:多层混合结构是指房屋的内外墙体、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构,而屋盖、 楼盖等水平承重构件则是采用钢筋混凝土结构,以及钢木结构所组成的房屋承重结构体系。14-2 、混合结构房屋的结构布置方案有哪些?它们特点各是什么?【答】:混合结构房屋的结构布置方案有纵墙承重体系,横墙承重体系, 纵横墙承重体系,内框架承重体系。各自的特点如下:1)纵墙承重体系的特点是:a、 主要承重墙为纵墙,横墙间距可根

15、据需要确定,因此满足需要有较大空间的房屋,建筑平面布置较灵活。b、 纵墙是主要承重墙,设置在纵墙上的门窗洞口大小和位置受到一定的限制。c、 横墙数量较少,横向刚度小,整体性差,一般适用于单层厂房,仓库、酒店,食堂等建筑。2)横墙承重体系的特点是:a、 横墙是主要承重墙。纵墙主要起围护、隔断作用,因此其上开设门窗洞口限制较少。b、 横墙数量多、间距小,又有纵墙拉结,因此房屋的横向空间刚度大,整体性好,有良好的抗风、抗震性能及调整地基不均匀沉降的能力。c、 横墙承重方案结构较简单、施工方便,但墙体材料用量较多。d、 房间大小较固定,因而一般适用于宿舍、住宅、寓所等。3)纵横墙承重体系的特点是:a、

16、 既保证了有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚度和整体性。适用于教学楼、 办公楼、医院等。4)内框架承重体系的特点是:a、 外墙和柱为竖向承重构件,内墙可以取消,因此有较大的使用空间,平面布置灵活。b、 由于竖向承重构件材料不同,基础形式也不同,因此施工较复杂,易引起地基不均匀沉降。c、 横墙较少,房屋的空间刚度交差。14-3 、怎样确定房屋的静力计算方案?【答】:在理论上应根据房屋空间性能系数来定,当0.77 时,房屋按弹性方案计算;当0.77 0.33 时,房屋按刚弹性方案计算;当0.33 时,房屋按刚性方案计算。在设计工作中, 房屋的计算方案是根据楼(屋)盖的类型以及横墙的间距来确定,具

17、体见下表。屋盖或楼盖的类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1 整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s72 2 装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s48 3 冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s36 注: 1、表中 s 为横墙间距,单位为m; 2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案房屋考虑。思 考 题14-4、为什么要验算墙、柱高厚比?高厚比验算考虑了哪些因素?【答】:混合结构房屋中的墙、柱均是受压构件,除了要满足承载力要求外,还必须保证其稳定性。规范中规定用验算墙、柱高厚比的方法进行墙、柱稳定性的验算。高厚比验算考虑了下列因素:a、

18、 砂浆强度等级砂浆强度等级是影响允许高厚比的重要因素,砂浆强度等级愈高,允许高厚比相应愈大。b、 砌体截面刚度截面惯性矩愈大,稳定性愈好。当墙上有门窗洞口时,允许高厚比采用修正系数予以降低。c、 砌体类型空斗墙、中型砌块墙和柱,以及毛石墙柱的刚度较实心砌体差,允许高厚比予以降低。d、 构件的重要性和房屋的使用情况对次要构件,如自承重墙允许高厚比可以提高,通过系数加以修正。e、 构造柱间距及截面构造柱间距愈小,截面愈大,对墙的约束愈大,因此墙的稳定性愈好,也是通过修正系数加以考虑。f 、 横墙间距横墙间距愈小,墙体稳定性和刚度愈大。验算时用改变墙体和柱的计算高度来考虑。g、 支承条件刚性方案房屋

19、的墙柱在屋盖和楼盖支承处假定为不动铰支座,刚性好, 而弹性和刚弹性房屋的墙柱在楼盖处侧移较大,稳定性较差。验算时用改变其计算高度来考虑。14-5、房屋的空间工作性能的影响因素是什么?房屋空间性能影响系数 的意义是什么?【答】:影响房屋的空间工作性能的因素很多,包括以下因素:屋盖或楼盖的刚度,横墙的间距,屋架的跨度、 排架的刚度、 荷载类型等,其中最主要影响因素是屋盖或楼盖的刚度,横墙的间距。房屋空间性能影响系数 的意义是式中考虑空间工作时,外荷载作用下房屋排架水平位移的最大值。在外荷载作用下,平面排架的水平位移; 愈大,表示整体房屋的水平侧移与平面排架愈接近,即空间工作愈小;反之, 愈小,房屋

20、的水平侧移愈小,房屋的空间工作愈大。14-6. 刚性方案、刚弹性方案及弹性方案单层房屋墙柱计算简图是怎样的?为什么?【答】:1) 刚性方案的计算简图为:纵墙、柱下端在基础顶面处固接,上端与屋面大梁为不动铰支座,在荷载作用下的内力按结构力学方法确定。2) 弹性方案计算简图是:纵墙、柱下端在基础顶面处固接,上端与屋面大梁为铰接的有侧移平面排架,在水平风荷作用下的内力按二步叠加法计算。3) 刚弹性方案计算简图是:在弹性方案基础上,考虑空间作用, 在墙柱顶处加一弹性支座;其内力仍按二步叠加法计算。14-7、多层刚性方案房屋墙柱的计算简图如何?控制截面如何选取?【答】:多层房屋的纵墙在竖向荷载和水平荷载

21、作用下的计算简图是不一样的,如下叙述:1) 在竖向荷载作用下:由于楼盖的梁板伸入墙内,削弱了墙体截面的连续性,而且墙体在基础顶面处的轴向力很大,而弯矩很小, 因此可近似把墙柱在每层高度范围内视作两端铰接的竖向构件。2) 在水平荷载作用下:墙柱的计算简图可取为竖立的多跨连续梁把屋盖和各层楼盖视为连续梁的不动铰支座,基础顶面处也视为不动铰支座。控制截面的选取:每层墙柱一般取两个控制截面,上截面可取在墙柱顶部位于大梁(或板)底的砌体截面;下截面可取在墙柱下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面。多层房屋的横墙的计算简图可取为:每层横墙均可视作两端铰支的竖向构件,构件的高度,对于中间层可取为层高;当顶层为

22、坡屋顶时,则取层高家山墙尖高的平均值;对于底层墙体下端一般取至基础顶面。控制截面一般选取在:当墙两侧楼盖或屋盖传来的纵向力相同时,沿整个墙体高度承受轴心力,控制截面只取在该层墙体的底部截面;当墙两侧楼盖或屋盖传来的纵向力不相同时,则取两个控制截面,上截面可取在墙柱顶部位于大梁(或板)底的砌体截面,该截面承受偏心荷载;下截面可取在墙柱下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面,该截面为轴心受力。14-8常用砌体过梁的种类及适用范围?【答】:常用砌体过梁的种类有砖砌平拱过梁、砖砌弧拱过梁、钢筋砖过梁、钢筋混凝土过梁。砖砌平拱过梁适用于净跨不超过1.8m;砖砌弧拱过梁的跨度根据矢高的不同,而取值不同, 一

23、般跨度较砖砌平拱过梁大,但由于砌筑较繁杂,目前较少用。钢筋砖过梁适用于净跨不超过2m ;以上过梁都不适用于有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋。钢筋混凝土过梁适用于有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋或净跨超过2m的情况。14-9过梁上的荷载如何计算?为什么?【答】:规范规定过梁上荷载按下列采用:1) 梁、板荷载a、 对于砖和小型砌块砌体,梁、板下的墙体高度hwln(ln为过梁的净跨),可按梁板传来的荷载采用。当梁、板下的墙体高度hwln,可以不考虑梁、板荷载。b、 对于中型砌块砌体,梁、板下的墙体高度hwln或hw3hb(hb为包括灰缝厚度的每皮砌块高度),可按梁、板传来的荷载采用。

24、梁、板的墙体高度hwln或hw3hb时,可不考虑梁、板荷载。2) 墙体荷载a、 对砖砌体,当过梁上的墙体高度hwln/3 时, 应按墙体的均布自重采用。墙体高度hwln/3时,应按高度为ln/3 墙体的均布自重采用。b、 对小型砌块砌体,当过梁上的墙体高度hwln/2 时,应按墙体的均布自重采用。墙体高度hwln/2 时,应按高度为ln/2 墙体的均布自重采用。c、 对中型砌块砌体,当过梁上的墙体高度hwln 或hw3hb时,应按墙体的均布自重采用。墙体高度hwln且hw3hb时,应按高度为ln和 3hb中较大值的墙体均布自重采用。按上述规定取用荷载的理由是:试验表明, 当过梁上的砖砌体采用砂

25、浆和砖的强度较高时,过梁上砌体的砌筑高度超ln/3(ln为过梁的净跨 ) 后,跨中的挠度增加极少。这是由于砌体砌筑到一定高度后,通过砌体和过梁的组合作用, 一部分荷载不再传给过梁,而是通过内部的拱作用直接传给支承过梁的砖墙(窗间墙)。试验也表明, 当在砌体高度等于跨度的0.8 倍左右位置施加荷载时,过梁挠度变化极微。这是由于过梁和砌体的组合作用,荷载不是单独通过过梁传给墙体,而是通过过梁和其上的砌体组合深梁传给墙体,故对过梁的应力增加不多。14-9在一般砌体结构房屋中,圈梁的作用是什么?【答】:1) 增强房屋的空间刚度和整体性,加强纵、横墙的联系,圈梁在验算墙、柱高厚比时作为不动铰支座,以减小

26、墙、柱的计算高度,提高其稳定性。2) 承受地基不均匀沉降在墙体中所引起的弯曲应力,可抑制墙体裂缝的出现或减小裂缝的宽度,还可有效地消除或减弱较大振动荷载对墙体产生的不利影响。3) 跨过门窗洞口的圈梁,如配筋不少于过梁时,可兼作过梁。14-10设计砌体房屋时,为什么除进行承载力计算和验算之外,还要满足构造要求?【答】:砌体房屋可以通过承载力计算和验算保证各构件的承载力的要求。但由于砌体的抗裂性差,温度变化、 砌体干缩和地基不均匀沉降等都可使墙体产生裂缝,影响房屋的整体性、耐久性、使用、 美观甚至安全, 而这些是不能通过承载力计算解决的,必须采用适当的构造措施加以防止。 而且砌体房屋的整体性差,抗

27、震性差, 这只有通过一定的构造措施才能提高其的整体性和抗震性。14-11在多层工业和民用建筑中圈梁的设置有哪些要求?【答】:1) 车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁a、 砖砌体房屋,檐口标高为5-8m 时,应在檐口设置一道圈梁,檐口标高大于8m时,宜增设。b、 砌块和料石砌体房屋,檐口标高为4-5m 时,应在檐口标高处设置圈梁一道;檐口标高大于 5m时,宜增设。c、 对有吊车或较大振动设备的单层工业厂房,除在檐口或窗顶标高处设置圈梁一道外,尚应在吊车梁标高处或其他适当位置增设。2) 多层工业和民用建筑应按下列规定设置圈梁a、 住宅、宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋,层数为3-4

28、 层时,应在檐口标高处设置圈梁一道;当层数超过4 层时,应在所有纵横墙上隔层设置。b、 多层工业建筑,宜每层设置圈梁。c、 设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置圈梁,其他楼盖处宜在所有纵横墙上每层设置。d、 采用现浇钢筋混凝土楼盖的多层砌体房屋,当层数超过5 层时, 除在檐口标高处设置一道圈梁外,可隔层设置圈梁,并与楼盖面板现浇。3) 建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋,除按本节规定设置圈梁外,尚应符合国家现行标准建筑地基基础设计规范(GB50007 )的有关规定。14-12引起墙体开裂的主要因素是什么?【答】:引起墙体开裂的主要因素有温度和收缩变形以及由于地基不均匀沉

29、降等。由于气温变化或材料收缩时,钢筋混凝土屋盖、 楼盖和砖墙由于线膨胀系数和收缩率的不同,将产生各自不同的变形,而引起彼此的约束作用而产生应力,当所产生的拉应力超过材料的抗拉强度时,墙体就易开裂。由于地基不均匀沉降,会在墙体内产生附加应力,当在墙体内引起的拉应力或剪应力一旦超过砌体的强度时,就会产生裂缝。14-13 混合结构房屋在水平地震作用下的破坏形态有哪些?【答】:纵墙水平裂缝、 窗间墙交叉裂缝、房屋刚度中心与质量中心不重合引起的扭转、横墙连接处的竖向裂缝、转角墙体崩落、碰撞损坏。14-14 混合结构房屋的震害有哪些特点?【答】:尽管多层混合结构房屋的震害是多式多样的,但还是有规律可循的。

30、其震害特点如下:1)经抗震设防的房屋,震害较轻;未经抗震设防的房屋,震害严重。2)平面规整、简单的房屋,震害较轻;平面复杂、凹凸变化过多的房屋,震害严重。房屋的竖向刚度分布均匀的震害较轻;房屋的体型复杂、竖向刚度有突变、屋顶建有小屋或水箱的震害严重。3)空间刚度好的横墙承重体系房屋和纵横墙承重体系房屋震害较轻;而空间刚度差的纵墙承重体系房屋和内框架承重体系房屋震害严重。4)房屋端部因受力集中或扭转效应往往比房屋中部严重;房屋的转角处和突出部分也比其它部位震害严重。5)房屋的横向刚度弱,则房屋的上层震害严重;横向刚度强,则下层震害严重;横向刚度强而各层结构刚度不同,则薄弱层震害严重。6)楼盖为现

31、浇结构时整体性好,震害较轻;楼盖为预制装配式时,震害较重;屋盖轻时,地震作用小震害较轻,屋盖重时房屋震害严重。习题14-1 某无吊车的刚性方案单层房屋,纵向承重砖柱截面尺寸为370mm 490mm ,H=4.5m,有柱间支撑,用M7.5 砖和 M5混合砂浆砌筑。试验算该柱高厚比是否满足。14-2 某无吊车带壁柱墙单层厂房,承重带壁柱墙及窗洞尺寸见下图,横墙间距为30m ,二类屋盖体系,用MU10 砖和 M2.5 混合砂浆砌筑,带壁柱墙H=5m 。试验算带壁柱墙高厚比。例题 131 截面为 370mmX490mm砖,采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆砌筑,柱的计算长度H0=5.5

32、m ,柱顶承受轴心压力设计值P=160kN,试验柱底截面承载力。【解】 :1 . 求柱底截面上的轴心压力设计值砖柱自重为 Kn 柱底截面上轴向力设计值 kN 2. 砖柱高厚比查附表 20-1 中项,得因为,砌体设计强度乘以调整系数由附表 17-1,MU10烧结普通砖M5混合砂浆砖砌体的抗压强度设计值 N/mm2。3. 计算承载力按公式计算:kN Kn 该柱验算安全。注意:1. 此题为轴心受压类问题。2. 计算步骤分为三大步:1) . 求柱底截面上的轴心压力设计值要包括柱自重产生的轴向力设计值2). 砖柱高厚比及查相应附表得到相关系数查附表时,按项查,且按线性插值法查用。注意砌体设计强度的调整。

33、3. 计算承载力按公式计算,最后得出验算结论。例题 13-2 横墙承重住宅底层,横墙厚 240mm ,若一层到基础顶面的标高为3.6m,纵墙间距s=6m ,作用在基础顶面上的轴向力设计值N=280kN/m,采用 MU15硅酸盐砖。试计算应采用多大强度等级的水泥砂浆。【解】 :1求横墙的计算高度H0由于纵墙间距s=6m ,层高 H=3.6m,则。查表 14-4,得2求影响系数假定采用M5水泥砂浆, 查附表 17-1, N/mm2, 对水泥砂浆, 此值应乘以,则 N/mm2 由3求水泥砂浆强度等级取 1m宽墙体为计算单元,则,砌体设计强度乘以调整系数;kN kN 该横墙采用MU15硅酸盐砖及M5水

34、泥砂浆砌筑,即可满足要求。注意:1. 此题也为轴心受压类问题,只是上题为砖柱的轴心受压,而此题为砖墙的轴心受压。2. 计算思路基本同上,差别仅在于此题要根据表14-4 计算受压构件的计算高度。例题 13-3 截面为 490mm 490mm的砖柱,用MU10普通黏土砖和M5混合砂浆砌筑,柱的计算高度 H0=6.0m(截面两个方向的H0相同),该柱柱底截面承受下列三组纵向力及弯矩的标准值(其中恒载80% ,活载 20% ):(a)Nk=125kN,Mk=9.63kN; (b)Nk=28kN,Mk=5.6kN; (c)Nk=40kN,Mk=10.0kN; 试分别计算上述三种情况下砖柱所能承受的极限荷

35、载Nu=? 截面承载力是否满足要求?【解】 :(a)1求柱截面上的轴心压力设计值kN 2求偏心受压柱的影响系数及强度设计值荷载偏心距砌体设计强度应乘以调整系数由附表 17-1,MU10烧结普通砖M5混合砂浆砖砌体的抗压强度设计值 N/mm2 3. 计算承载力承载力满足要求。(b)1求柱截面上的轴心压力设计值kN 2求偏心受压柱的影响系数及强度设计值荷载偏心距砌体设计强度应乘以调整系数由附表 17-1,MU10烧结普通砖M5混合砂浆砖砌体的抗压强度设计值 N/mm2 3. 计算承载力承载力满足要求。4. 裂缝宽度控制验算查附表 19-2 满足要求。(c)1求柱截面上的轴心压力设计值kN 2求偏心

36、受压柱的影响系数及强度设计值荷载偏心距查附表 19-2 3计算承载力截面的极限承载力由拉区砌体弯曲受拉强度控制,按下式计算:承载力不满足要求。注意:1. 此题也为偏心受压类问题,a、b、c 分别对应偏心受压的三类问题。2. 计算思路基本同上,差别仅在于此题要根据查偏心影响系数。例题 13-4 一矩形偏心受压柱,截面尺寸为490mm 620mm ,柱的计算高度H0=5m ,承受轴向力标准值Nk=125kN(其中恒载60% ,活载 40% )和弯矩标准值Mk=13.55kN.m( 弯矩沿长边方向) ,用 MU7.5砖和 M2.5 混合砂浆砌筑。试验算该柱承载力。【解】 :一. 验算长边方向柱的承载

37、力1求柱截面上的轴心压力设计值kN 2求偏心受压柱的影响系数及强度设计值荷载偏心距砌体设计强度应乘以调整系数由附表 17-1,MU7.5烧结普通砖M2.5 混合砂浆砖砌体的抗压强度设计值 N/mm2 3. 计算承载力承载力满足要求。二. 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计算。1求偏心受压柱的影响系数及强度设计值2. 计算承载力承载力满足要求。注意:1. 此题也为偏心受压类问题,差别仅在于此题要验算短边方向柱的承载力。例题 13-5 截面为 150mm 240mm 的钢筋混凝土柱, 支承在厚h=240m

38、m 的砖墙上,采用砖 MU7.5 ,混合砂浆 M2.5 的砌体,由柱支承的上部设计荷载产生的轴向力设计值 N0=50kN ,试计算柱下砌体的局部承载力设计值。【解】 :影响砌体局部抗压强度的计算面积:局部承压面积砌体局部抗压强度提高系数查附表 17-1 得砌体抗压强度满足要求。注意:1. 此题为局部均匀受压问题,关键是求砌体局部抗压强度提高系数。例题 13-6 试验算房屋外纵墙上大梁端部下砌体局部放均匀受压的承载力如图。已知大梁截面尺寸bh=200mm 550mm ,梁在墙上的支承长度,由荷载设计值所产生的支座反力Nl=102kN(荷载标准值 Gk=45kN,Qk=34.3kN), 上部传来作

39、用在梁底窗间墙截面上荷载设计值为82kN(荷载标准值 Gk=35kN,Qk=28.6kN), 窗间墙截面为 1200mm 370mm ,用 MU10 砖和 M2.5混合砂浆砌筑,如不满足局部受压要求,则在梁底设置预制垫块,再进行验算(预制垫块尺寸可取,厚度 tb=180mm )。【解】 :由附表查得,梁端底面压应力图形完整性系数,梁端有效支承长度梁端局部受压面积:影响砌体局部抗压强度的计算面积:影响砌体局部抗压强度提高系数上部荷载折减系数则梁端支承处砌体的局部受压承载力可得:不满足局部抗压强度要求。设置预制刚性垫块,预制垫块尺寸可取,厚度 tb=180mm 。垫块面积影响砌体局部抗压强度计算面

40、积:上式中因垫块外窗间墙仅余350mm ,故垫块外取 h=350mm 砌体的局部抗压强度提高系数:则得垫块外砌体面积的有利影响系数:由于上部轴向力设计值作用在整个窗间墙上,故上部平均压应力标准值设计值为:垫块面积Ab内上部轴向力标准值:垫块面积 Ab内全部轴向力标准值为上部平均压应力设计值为:垫块面积Ab内上部轴向力设计值:垫块面积Ab内全部轴向力设计值为支承压力N1对垫块重心的偏心距为:N0作用于垫块的重心,则轴向力N0+N1对垫块重心的偏心距(由荷载标准值计算)为:按下式计算偏心系数:计算垫块下局部承载力:设置垫块后,砌体局部受压承载力满足要求。例题 13-7 某屋架支承在h=240mm

41、的砖墙上,屋架支承反力设计值N1=100kN 。砖墙用MU10砖和 M5混合砂浆砌筑。现屋架支承处设置沿墙通长的钢筋混凝土垫梁。垫梁的截面尺寸为(如图),混凝土强度等级C20。求:试验算垫梁下砌体的局部受压承载力。【解】 :1.查砌体和混凝土的弹性模量M5砌体的弹性模量为C20混凝土的弹性模量为2计算砌体局部受压承载力垫梁的惯性矩垫梁折算高度砌体局部受压承载力:垫梁下砌体局部受压承载力满足要求。注意:此题为垫梁下砌体局部受压问题,垫梁范围内上部轴向力设计值例题 13-8 一圆形砖砌水池,壁厚370mm ,采用 MU10 ,砂浆 M7.5 砌筑,池壁承受N=69kN/m的环向拉力,试验算池壁的受

42、拉承载力。【解】 :取 1m的计算单元,则,由附表19-1 查得不能满足受拉承载力要求。例题 13-9 矩形浅水池,壁高H=1.45m, 采用 MU10砖, M10的水泥砂浆,壁厚490,如不考虑池壁自重所产生的不大的垂直压力,试验算池壁承载力。【解】 :沿池壁方向取一单位宽度的竖向板带,当不考虑池壁自重影响时,则此板带受力情况相当于一个上端自由、下端固定,承受三角形水压力的悬臂板。1.受弯承载力池壁固定端的弯矩悬臂板的抵抗矩由附表 19-1 和 19-2,得池壁沿通缝截面破坏的弯曲抗拉强度设计值,沿砖截面破坏的弯曲抗拉强度设计值,取较小值, ,因采用水泥砂浆,应乘以调整系数,所以,。按受弯承

43、载力公式计算:该池壁受弯承载力满足要求。2受剪承载力池壁固定端的剪力由附表 19-1 得砌体抗剪强度设计值,乘以调整系数后得;按公式计算该池壁受剪承载力满足要求。例题 14-1 某教学楼平面布置如图所示,采用钢筋混凝土空心板楼面,底层墙高4.2m,纵墙均为 240mm , 承重横墙为240mm ,用砂浆 M5 ;非承重横墙为120mm ,用 M2.5, 墙高 3.6m 。试验算各种墙的高厚比。【解】 :1) 确定允许高厚比横墙间距S=14.4m2H,查表 14-4 得,H0=1.0H=4.2m, 相邻窗间墙间距s=3.6m,bs=1.8m 纵墙高厚比, 满足要求。3)横墙高厚比验算横墙高厚比,

44、满足要求。4)非承重墙高厚比验算因隔墙上端砌筑时一般用斜放立砖顶着楼板,故应按顶端为不动铰支座考虑,两侧与纵横拉结不好,故应按两侧无拉结考虑。则满足要求。14-2 某无吊车带壁柱墙单层厂房,承重带壁柱墙及窗洞尺寸见下图,横墙间距为30m ,二类屋盖体系,用MU10 砖和 M2.5 混合砂浆砌筑,带壁柱墙H=5m 。试验算带壁柱墙高厚比。例题 14-2 某单层单跨无吊车的厂房,柱间距6m ,每开间有3.0m 的窗洞,车间长为54m ,采用装配整体屋盖,屋架下弦标高为5.0m,壁柱为 370mm 490mm, 壁柱下端嵌固于室内地面下 0.4m,墙厚为240mm ,试验算带壁柱墙的高厚比。【解】 :1) 确定静力计算方案由表 14-2 知,该厂房屋盖为1 类房盖,山墙之间距离32ms=54m72m, 属于刚弹性方案。2) 纵墙整片墙的高厚比验算带壁柱的几何特征:壁柱实际高度H=5.0+0.4=5.4m, 查表 14-4,壁柱计算高度H0=1.2H=6.48m 由 M5查表 14-3 , =24 满足要求。3) 纵墙壁柱间墙高厚比验算壁柱间墙高厚比验算时,房屋按刚性方案求墙的计算高度。满足要求。

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