砌体结构设计思考题
- 格式:doc
- 大小:95.51 KB
- 文档页数:9
第三章思考题答案:1.砌体进行受压承载力验算,在确定影响系数φ时,应先对构件的高厚比进行修正,是如何修正的?对构件的高厚的修正: 矩形截面:hH 0βγβ=; T 形截面:T h H 0βγβ=; βγ——不同砌体材料构件的高厚比修正系数。
2.哪些情况会使砌体发生沿通缝破坏或沿齿缝破坏?举出工程中砌体受弯的实例? 看材料,毛石通常发生沿齿缝破坏;烧结普通砖的话,通常会发生两种破坏;受弯矩作用较大的地下室等偏压墙体,砌体将在最大弯矩截面的水平灰缝发生沿通缝的弯曲受拉破坏。
3.砌体受压的偏心影响系数e ϕ、轴压构件的稳定系数0ϕ和受压构件的承载力影响系数φ分别与哪些因素有关?这三个系数之间有何关系?砌体受压的偏心影响系数e ϕ:i :截面回转半径;轴压构件的稳定系数0ϕ:a :与砂浆强度有关系数;β:构件高厚比;受压构件的承载力影响系数φ:0ϕ=1时,影响系数等于偏心影响系数e ϕ;当e=0时,影响系数等于稳定系数0ϕ。
4.试述局部抗压强度提高的原因。
在局部压力作用下,局部受压砌体产生纵向变形,而周围未直接受压的砌体阻止其横向变形。
因此,直接受压的砌体处于双向或三向受压状态,局部抗压强度大于一般情况下的抗压强度。
5.如何确定影响砌体局部抗压强度的计算面积A 0(1)在图(a )的情况下,A 0=(b+2h )h ,算出的γ应满足γ≤2.0;(2)在图(b )的情况下,A 0=(a+h )h ,算出的γ应满足γ≤1.25;(3)在图(c )的情况下,A 0=(a+c+h )h ,算出的γ应满足γ≤2.5;(4)在图(d )的情况下,A 0=(a+h )h+(b+h 1-h)h 1,算出的γ应满足γ≤1.5。
γ为局部抗压强度提高系数;a 、b ——矩形局部受压面积A l 的边长;h 、h 1——墙厚或柱的较小边长;c ——矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离,当大于h 时应取为h 。
6.在局部受压计算中,梁端有效支承长度a 0与什么有关系?与梁的实际支承长度a ;梁的截面高度h c 和砌体抗压强度设计值f 有关。
混凝土结构与砌体结构设计中册第四版题思考题11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么答: 1次梁是板的支座;主梁是次梁的支座;柱或墙是主梁的支座..2支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁;若梁柱线刚度比<3;将按框架梁计算..板、次梁均按铰接处理..由此引起的误差在计算荷载和内力时调整..3不考虑薄膜效应对板内力的影响..4在传力时;可分别忽略板、次梁的连续性;按简支构件计算反力..5大于五跨的连续梁、板;当各跨荷载相同;且跨度相差大10%时;可按五跨的等跨连续梁、板计算..11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时;梁计算跨度的取值是不同的答:两者计算跨度的取值是不同的;以中间跨为例;按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离;即取净跨度连续梁内力时;则取支座中心线间的距离作为计算跨度;即取 ;而按弹性理论方法计算 ..11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别..答:1理想铰是不能承受弯矩;而塑性铰则能承受弯矩基本为不变的弯矩; 2理想铰集中于一点;而塑性铰有一定长度;3理想铰在两个方向都能无限转动;而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动;是有限转动的单向铰..11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性;钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性;钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性;钢筋应力为塑性..上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布;称为应力重分布现象..由结构力学知; 静定结构的内力仅由平衡条件得; 故同截面本身刚度无关; 故应力重分布不会引起内力重分布;而对超静定结构;则应力重分布现象可能会导:① 截面开裂使刚度发生变化;引起内力重分布;② 截面发生转动使结构计算简图发生变化;引起内力重分布..11.7 下列各图形中;哪些属于单向板;哪些属于双向板图中虚线为简支边;斜线为固定边;没有表示的为自由边..答:a、c 属于单向板;b、d 属于双向板11.9 选择题 1.计算现浇单向板肋梁楼盖时;对板和次梁可采用折算荷载来计算;这是考虑到B ..A在板的长跨方向也能传递一部分荷载B塑性内力重分布的有利影响C 支座的弹性转动约束 D出现活载最不利布置的可能性较小2.整浇助梁楼盖中的单向板;中间区格内的弯矩可折减20%;主要是考虑A ..A板内存在的拱作用B板上荷载实际上也向长跨方向传递一部分C板上活载满布的可能性较小 D板的安全度较高可进行挖潜3.五等跨连续梁;为使第三跨跨中出现最大弯矩;活荷载应布置在C ..A1、2、5 跨 C1、3、5 跨 B1、2、4 跨 D2、4 跨 4.五等跨连续梁;为使边支座出现最大剪力;活荷载应布置在C ..A1、2、5 跨 C1、3、5 跨 B1、2、4 跨 D2、4 跨5.钢筋混凝土超静定结构中存在内分重分布是因为C ..A混凝土的拉压性能不同 B结构由钢筋、混凝土两种材料组成 C各载面刚度不断变化;塑性铰的形成 D受拉混凝土不断退出工作6.下列情况将出现不完全的塑性内力重分布C .. A出现较多的塑性铰;形成机构 B截面受压区高度系数ξ ≤0.35 C载面受压区高度系数ξ =ξb D斜截面有足够的受剪承载力7.即使塑性铰具有足够的转动能力;弯矩调幅值也必须加以限制;主要是考虑到D ..A力的平衡 C正常使用要求 B施工方便 D经济性8.连续梁采用弯矩调幅法时;要求截面受压区高度系ξ≤0.35;以保证C ..A正常使用要求C塑性较的转动能力B具有足够的承载力D发生适筋破坏9.次梁与主梁相交处;在主梁上设附加箍筋或吊筋;这是为了B ..A补足因次梁通过而少放的箍筋 B考虑间接加载于主梁腹部将引起斜裂缝C弥补主梁受剪承载力不足 D弥补次梁受剪承载力不足10.整浇肋梁楼盖板嵌入墙内时;沿墙设板面附加筋A .. A承担未计及的负弯矩;减小跨中弯矩 B承担示计及的负弯矩;并减小裂缝宽度 C承担板上局部荷载 D加强板与墙的连结11.简支梁式楼梯;梁内将产生CA弯矩和剪力 C弯矩、剪力和扭矩 B弯矩和轴力 D弯矩、剪力和轴力12.板内分布钢筋不仅可使主筋定位;分布局部荷载;还可A .. A承担负弯矩 C减小裂缝宽度 B承受收缩及温度应力 D增加主筋与混凝土的粘结13.矩形简支双向板;板角在主弯矩作用下D ..A板面和板底均产生环状裂缝 B均产生对角裂缝 C板面产生对角裂缝;板底产生环状裂缝 D与 C 相反 14.按弹性理论;矩形简支双向板DA角部支承反力最大C角部扭矩最小B长跨向最大弯矩位于中点D短跨向最大弯矩位于中点15.楼梯为斜置构件;主要承受活荷载和恒载;其中A .. A活载和恒载均沿水平分布 B均沿斜向分布 C活载沿斜向分布;恒载沿水平分布 D与 C 相反 16.连续单向板的厚度一般不应小于B ..A l o / 35B l o / 40C l o / 45D l o / 50 17.连续单向板内跨的计算跨度B .. A无论弹性计算方法还是塑性计算方法均采用净跨 B均采用支承中心间的距离 C弹性计算方法采用净跨 D塑性计算方法采用净跨18.无梁楼盖可用经验系数法计算AA无论负弯矩还是正弯矩柱上板带分配的多一些 B跨中板带分配得多些 C负弯矩柱上板带分配得多些;正弯矩跨中板带分配得多些 D与 C 相反19.无梁楼盖按等代框架计算时;柱的计算高度对于楼层取C .. A层高 C 层高减去柱帽高度 B层高减去板厚 D层高减去 2/3 柱帽高度20.板式楼梯和梁式楼梯踏步板配筋应满足C ..A每级踏步不少于1ф 6 B每级踏步不少于2ф 6 C板式楼梯每级踏步不少于1ф 6;梁式每级不少于2ф 6 D板式楼梯每级踏步不少于2ф 6;梁式每级不少于1ф 621.无梁楼盖按等代框架计算时;等代框架梁的跨度取C ..A柱轴线距离减柱宽B柱轴线距离C柱轴线距离减柱帽宽度D柱轴线距离减2/3 柱帽宽度22.画端支座为铰支的连续梁弯距包络图时;边跨和内跨D A均有四个弯距图形 B均有三个弯距图形 C边跨有四个弯距图;内跨有三个弯矩图 D边跨有三个弯距图;内跨有四个弯矩图23.画连续梁剪力包络图时;边跨和内跨画DA四个剪力图形 B两个剪力图形 C边跨四个剪力图形;内跨三个剪力图形D边跨三个剪力图形;内跨四个剪力图开24.折梁内折角处的纵向钢筋应分开配置;分别锚入受压区;主要是考虑B ..A施工方面B避免纵筋产生应力集中C以免该处纵筋合力将混凝土崩脱D改善纵筋与混凝土的粘结性能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..12.2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作用下;柱顶产生水平位移与柱切开;在切口处代之一对剪力;如图2-4-16b所示.. ..沿柱顶将横梁取横梁为脱离体;由平衡条件有: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..;在作用下产生柱顶位移为;根切开后的排架拄顶作用有水平力据上面分析可得等高排架;当各跨横梁EA时;有:将2、3式代入1式;得:由此可得: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1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1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2-4-18a所示..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:①将原结构如图2-4-18a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..②求解b排架的柱顶剪力由于横梁刚度EA;从而可以将b排架结和;其..应用力也就是该;故b中各柱顶位移构转化为如图中d所示的两个一次超静定柱;其反力分别为法或查附图8即可求出在均布水平荷载作用下各柱顶的反力柱顶的剪力..附图8③求出总支反力R④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⑤迭加图中b与c各柱顶的剪力;得柱顶总剪力⑥根据柱顶剪力及柱上所受均布荷载计算各柱的弯矩.. ..12.3 Dmax、Dmin和Tmax是怎样求得的答:Dmax=QDmax;kQPmax;kDmin=QDmin;kQPmin;kyiyiDmaxPmin;k Pmax;kTmax=DmaxTkPmax;k1G2;kG3;k4DmaxPmax;kDmax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..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.. Pmax;k、Pmin;k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1的水△u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①附加水平链杆;并求各柱内力和柱顶反力R;②将R反向作用;但剪力分配法求各柱顶弯力;③由①+②得最后内力..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; 1234及相应的N、V 及相应的N、V 及相应的M、V 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①恒载+任一活载;②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..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5吊车水平荷载 6在同一跨内;时;不一定要有和;组合时也只能取二者之一.. 有左右两个方向;组合时取二者之一.. 和与不一定同时发生;故在组合中有时;则必有或或..但在组合中有;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..吊车数台工作制级折减系数 2 4对内力组合值是的评判:1、N相差不多时;M大的不利;2、M相差不多时;凡M/N>0.3h0的;N小的不利;M/N≤0.3h0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..12.8柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么答:①确定基础底面尺寸;②基础高度确定;③基础底板配筋;④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Ⅱ级; d≮8mm;δ≯200 iii 垫层C10;厚100mm;两边挑出100mmiv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中、轻重中、轻重 0.9 0.95 0.8 0.85 133.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式各有何优缺点答:钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式:1现浇框架其做法为--每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋;然后一次浇混凝土;是目前最常用的形式优点:整体性;抗震性好;缺点:施工周期长;费料、费力 2装配式框架其做法为--梁、柱、楼板均为预制;通过预埋件焊接形成整体的框架结构优点:工业化;速度化;成本低;缺点:整体性;抗震性差3装配整体式其做法为--梁、柱、板均为预制;在构件吊装就位后;焊接或绑扎节点区钢筋;浇节点区混凝土;从而将梁、柱、楼板连成整体框架.. 其性能介于现浇和全装配框架之间.. 13.2试分析框架结构在水平荷载作用下;框架柱反弯点高度的影响因素有哪些答:框架柱反弯点高度的影响因素有:结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化13.3 D值法中D值的物理意义是什么答:反弯点位置修正后的侧向刚度值..13.4试分析单层单跨框架结构承受水平荷载作用;当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时;柱反弯点高度是如何变化的答:当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时;柱反弯点高度的变化:反弯点高度逐渐降低.. 13.7框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅;现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是否一致哪个大为什么答:现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是不一致的;整浇式框架弯矩调幅系数大.. 对于整浇式框架;弯矩调幅系数=0.8~0.9;对于装配式框架;弯矩调幅系数=0.7~0.8..13.9框架梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固有何要求答:1、边柱节点处钢筋锚固;当截面高度较大时;采用直线式;当截面高度较小时;采用弯筋式..2、框架柱的搭接宜在施工缝处;但接头应错开..3、顶层端节点应将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作为梁上部纵向受力钢筋使用或将梁钢筋弯入柱内十五章思考题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错误未找到引用源..m=k11a1+0.072k2 考虑的是块体的抗压强度平均值;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ra复印书上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H0与截面边长h的比值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。
混凝土结构与砌体结构思考题集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版)题思考题11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么答: 1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
( 3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
( 4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
( 5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取 ;而按弹性理论方法计算。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:① 截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;② 截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
第五章思考题答案:1.混合结构房屋有哪几种承重体系?它们各有何优缺点?混合结构房屋的结构布置可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、内框架承重和底层框架一剪力墙五种承重体系。
横墙承重体系:(1)横墙间距较小,房屋横向刚度较大,整体性较好,荷载、地震作用以及调整地基不均匀沉降的能力较强;(2)楼盖结构较简单,便于施工,楼盖的材料用量较少,但墙体的用料较多;(3)外纵墙不承重,便于设置较大的门窗;(4)因横墙较密,建筑平面布置不灵活,若要改变建筑的适用功能,拆除横墙比较困难。
纵墙承重体系:(1)横墙较少,建筑平而布置较灵活,但纵墙承受的荷载较大,往往要设扶壁柱,旦门窗尺寸和布置受到一定的限制;(2)房屋的横向刚度比横墙承重体系差;(3)楼盖跨度较大、用料较多,但墙体用料较少,且房屋的有效空间也较小。
纵横墙承重体系:这种体系兼有上述两种承重体系的特点,能适应房屋平面布置的多种变化, 更能满足建筑功能要求。
内框架承重体系:(1)房屋开间大,平而布置较灵活,但横墙较少,房屋空间刚度较差;(2)与全框架房屋相比,可利用外墙承重,节约钢材和水泥;(3)房屋由两种性能不同的材料组成,在荷载作用下将产生不同的压缩变形,从而引起较大的附加内力。
底层框架一剪力墙承重体系:底层框架的多层砌体结构房屋的特点是“上刚下柔”。
由于承重材料和结构布置的不同,房屋结构的竖向刚度在底层与二层之间发生突变,在底层结构中易产生应力集中现象,对抗震显然不利。
2.什么叫刚性横墙?它应满足哪些条件?刚性横墙:刚性方案和刚弹性方案房屋的横墙应具有足够的刚度,或在砌体结构中刚度和承载能力均符合规定要求的横墙,又称横向稳定结构°(1)横墙的墙厚不宜小于180mm;(2)横墙中开洞口时,洞口水平截面积应不超过总截面积的50%;(3)单层房屋横墙长度不宜小于其高度,多层房屋横墙长度不宜小于其总高度的1 / 2。
3.混合结构房屋静力计算方案有哪几种?如何判断混合结构房屋的静力计算方案?砌体结构房屋的静力计算方案是按房屋空间刚度的大小确定的,可分为刚性方案、弹性方案、刚弹性方案三种。
五章材料的不同分为: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.保温思考题 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、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。
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版)题思考题11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么?答:1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
(3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
(4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
(5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的?答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取;而按弹性理论方法计算。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋?答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:① 截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;② 截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
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: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时,有:将(2)、(3)式代入(1)式,得:由此可得: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1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1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。
第二章思考题答案:1.什么是结构上的作用和作用效应?它们之间有何关系?结构上的作用:使结构产生内力或变形的原因称为“作用”,可分为直接作用和间接作用两种。
作用效应:各种作用施加在结构上,在结构内所产生的内力和变形。
结构上的作用使结构产生的内力(如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等)、变形、裂缝等统称为作用效应或荷载效应。
2.作用效应与结构抗力有何区别?作用效应是各种作用施加在结构上,在结构内所产生的内力和变形;结构抗力是结构抵抗内力和变形的能力。
3.结构的功能要求有哪些?何谓结构的极限状态?结构的极限状态分哪几类?主要内容是什么?砌体结构设计时是如何保证结构不超过这两类极限状态的?结构的功能要求有:(1)安全性。
(2)适用性。
(3)耐久性。
结构的极限状态:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态分两类:(1)承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态,称为承载能力极限状态。
(2)正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。
结构的极限状态可以用极限状态方程来表达,即Z=R-S①Z>0,即R>S时,结构可靠;②Z<0,即R<S时,结构失效;③Z=0,即R=S时,结构处于极限状态。
因此,结构安全可靠地工作必须满足Z≥0,从而结构不超过这两类极限状态。
4.写出砌体结构按承载能力极限状态的设计表达式,并简要解释其物理意义。
γ——结构重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为50年以上的结构构件,式中0不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为1~5年的结构构件,不应小于0.9。
γ——结构构件的抗力模型不定性系数。
对静力设计,考虑结构设计使用年限的荷载调L整系数,设计使用年限为50a ,取1.0;设计使用年限为100a ,取1.1。
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。
砌体结构设计苏小卒课后思考题一、砌体结构设计的概念与意义砌体结构是一种主要由砖、石等材料砌筑而成的建筑结构形式。
它在建筑工程中起着非常重要的作用,具有以下几个方面的意义: - 承重功能:砌体结构能够承受建筑物的自重和外部荷载,为建筑物提供稳定的承载力。
- 隔离功能:砌体结构能够隔离不同空间,提供良好的隔热、隔音、隔湿等性能。
- 美观功能:砌体结构可以通过不同的砖石颜色和形状的搭配,实现丰富多样的外观效果,提高建筑物的美观性。
二、砌体结构设计的基本原则砌体结构设计需要符合以下几个基本原则: 1. 承重性原则:砌体结构必须具备足够的承重能力,能够满足建筑物的荷载要求。
2. 抗震性原则:砌体结构应具备较好的抗震性能,能够在地震等自然灾害中保持结构的完整性。
3. 稳定性原则:砌体结构应具备足够的稳定性,能够在各种外力作用下保持稳定,不产生倾覆或塌陷现象。
4. 经济性原则:砌体结构的设计应尽可能合理,以达到经济、节能的目标。
5. 施工性原则:砌体结构的设计应考虑施工的可行性,合理选择砌体材料和砌筑方法,以提高施工效率和质量。
三、砌体结构设计的步骤与流程砌体结构设计的步骤主要包括以下几个方面: 1. 确定设计参数:根据建筑物的用途、平面布置、结构要求等,确定砌体结构的设计参数,包括墙体尺寸、砌筑材料、抗震设防烈度等。
2. 进行结构计算:根据设计参数,进行结构计算,包括垂直荷载、水平荷载等的计算,确定结构的承载能力、抗震性能等。
3. 砌体材料选择:根据结构计算结果,选择合适的砌体材料,包括砖、石等,考虑材料的强度、吸水性能、耐久性等因素。
4. 砌筑方式确定:根据砌体材料的特性和结构要求,确定合适的砌筑方式,包括普通砌筑、装饰砌筑等。
5. 制定施工图纸:根据设计结果,制定砌体结构的施工图纸,包括墙体平面图、剖面图、结构节点等,为后续施工提供依据。
6. 施工过程控制:在施工过程中,进行质量检查和控制,包括砌体强度的检测、砌缝的密实性等。
砌体结构设计思考题2-2砌体结构的功能要求:安全性、适用性、耐久性,三者统称为可靠性。
极限状态的种类和意义:(1)承载能力极限状态,对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适合于继续承载的变形;(2)正常使用极限状态,结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值。
2-4现行砌体结构设计规范的承载力设计公式中如何体现施工技术、施工管理水平等对结构对结构可靠度的影响?通过砌体结构材料性能分项系数体现。
通过现场质量管理,砂浆、混凝土强度,砂浆拌合方式,砌筑工人等讲施工质量控制等级划分为ABC三个等级。
等级为A时,分项系数取1.6,等级为C级时,取为1.82-8砌体承载能力极限状态设计公式中个分项系数是按什么原则确定的?为确定各分项系数,对给定的荷载和材料强度,以及相应的任何一组分项系数,可计算出以该分项系数表示的极限状态设计公式所反映的可靠度。
定义一测度函数,以此来衡量不同分项系数的设计公式所反映的可靠度和结构构件承载力极限状态的目标可靠指标的接近度。
其中,最接近的一组分项系数就是所要求的规范设计公式中的分项系数。
2-9荷载的标准值、设计值是什么?两者的关系如何?荷载标准值相当于在基准使用期内、正常使用情况下作用在结构上的最大荷载。
设计值指进行结构设计时采用的荷载值。
荷载标准值经分项系数放大后即为荷载设计值。
2-10砌体材料的标准值、设计值是什么两者关系如何?标准值f k,设计值f, f=f k /γ f (材料性能分项系数)3-1 砌体有哪些种类?对块体与砂浆有何基本要求?可分为无筋砌体、配筋砌体、预应力砌体。
对块体有强度要求,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?三个阶段:(1)砌体加载到极限荷载的50%~70%时,单块砖内产生细小裂缝,停止加载裂缝也停止扩展。
(2)当极限荷载达80%~90%时,砖内裂缝连通起来,裂缝不依靠外力仍继续发展,砌体已接近破坏。
砌体结构思考题1. 什么是砌体结构?砌体按所采用的材料的不同可以分为哪几类? 由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
2. 砌体结构优缺点?优点:就地取材,造价低;运输和施工简便;耐久性和耐火性好;保温、隔热、隔声性能好缺点:强度低,特别是抗拉、抗剪、抗弯强度低;自重大;整体性差,抗震性能差;手工操作;采用黏土砖会侵占大量农田。
3. 怎样确定块体材料和砂浆等级?——标准试验方法极限抗压强度平均值块体强度等级用MU表示,由标准实验方法得到的块体极限抗压强度平均值确定,建筑工程中用得最普遍的块体强度等级:MU10砂浆强度等级用边长为70.7mm立方体试块的28天龄期抗压强度指标为依据,强度等级用符号M表示4. 块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求5. 简述砌体受压过程及其破坏特征?(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,砌体中没有裂缝(2)裂缝阶段:当荷载达到50%~70%破坏荷载时,单个块体内出现竖向裂缝,继续加载,单个块体裂缝增多,并开始贯通(3)破坏阶段:当荷载增大到80%~90%破坏荷载时,砌体上已经形成几条上下连续贯通的裂缝,这时的裂缝已把砌体分成几个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。
6. 为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度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,导致狂热的抗压能力不能充分发挥,所以。
7. 影响砌体抗压强度的主要因素。
砌体抗压强度计算公式主要参数块体的种类,强度等级和形状;砂浆的性能(砂浆的等级高,抗压强度高);灰缝厚度;砌筑质量(均匀,密实,饱满)主要参数:块体的抗压强度平均值;砂浆抗压强度平均值。
1.1你认为今后砌体发展的特点和趋向是什么? 加强轻质、高强砌体材料的研发;采用空心砖代替粘土实心砖;制作高性能墙板(住宅产业化);新的施工技术、机械化、工业化;提高墙体的抗震性能。
2.1目前我国建筑工程中采用的块体材料有哪几类?A:砖 烧结砖(烧结普通砖 烧结多孔砖 烧结空心砖) 非烧结硅酸盐砖(承压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖);砌块 普通混凝土小型空心砌块 轻集料混凝土空心砌块;石材 料石 毛石。
2.2 目前我国建筑工程中常用的砂浆有哪几类?它们的优缺点如何?对砂浆性能有何要求?A:水泥砂浆:强度高、耐水性好,但和易性差、水泥用量大,适用于砌筑对强度要求高的砌体;混合砂浆:和易性和保水性好,便于施工,强度和耐久性较好,适用于砌筑一般的砌体;无水泥砂浆:强度较低、耐久性较差,只适用于砌筑简单或临时性建筑的砌体; 砂浆的要求:砂浆应符合砌体强度及建筑物耐久性的要求;具有可塑性,应在砌筑时容易且均匀地铺开;应具有足够的保水性,保证砂浆硬化所需要的水分。
2.3何谓砌体?目前我国建筑工程中常用的砌体有哪几类? 砌体是由不同尺寸和形状的砖石或块材用砂浆砌成的整体,主要有砖砌体、石砌体、配筋砌体、砌块砌体和墙板。
2.4砖砌体轴心受压过程如何?其破坏特征如何? 分为三个阶段,第一阶段:荷载不增加,裂缝也不会继续扩展,裂缝仅仅是单砖裂缝 第二阶段:若不继续加载裂缝也会缓慢发展 第三阶段:荷载增多不多,裂缝也会迅速发展(分裂成若干独立小柱,导致整体破坏)第一阶段:单块砖中出现细小裂缝 第二阶段:多块砖中出现连续裂缝 第三阶段:分割成若干独立小柱,最终他们被压碎或失稳破坏。
2.5砖在砌体中的受力状态如何?为什么砖砌体的抗压强度比单块砖的抗压强度低? (1)由于灰缝厚度和密实性不均匀,单块砖在砌体内并非均匀受压,因而砖内将产生弯、剪应力;砌体横向变形时砖和砂浆的交互作用,将使砖内出现附加拉应力;单行地基梁的作用,地基弹性模量越小,砖弯曲变形越大,砖内发生的弯剪应力也越高;竖向灰缝上的应力集中,降低砌体整体性,使竖向灰缝的砖内发生横向拉应力和剪应力集中。
第二章2-1.极限状态设计法、破坏阶段设计法、容许应力设计法的主要区别是什么?极限状态设计法引入了统计数学的概念,考虑了材料强度和荷载的变异性,将单一的安全系数转化成多个系数,分别用于考虑荷载、荷载组合和材料等的不定向影响,并且引入了概率和统计数学的方法;而容许应力设计法和破坏阶段设计法均采用单一的、经验的安全系数K,不一定能适用于不同的材料和荷载组合。
2-2砌体结构的功能要求:安全性、适用性、耐久性,三者统称为可靠性。
极限状态的种类和意义:(1)承载能力极限状态,对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适合于继续承载的变形;(2)正常使用极限状态,结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项限值。
2-3现行规范中承载力设计公式中如何体现房屋安全等级不同或房屋的设计使用期不同的影响?用结构重要性系数来体现,取值为:对安全等级为一级或设计使用年限为50年以上的结构构件>=1.1,对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,>=1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为1-5年的结构构件,>=0.92-4现行气体结构设计规范的承载力设计公式中如何体现施工技术、施工管理水平等对结构可靠度的影响?通过砌体结构材料性能分项系数体现。
通过现场质量管理,砂浆、混凝土强度,砂浆拌合方式,砌筑工人等将施工质量控制等级划分为ABC三个等级。
等级为B时,分项系数取1.6,等级为C级时,取为1.8.2-5结构功能函数的含义是什么?结构功能函数Z=g(X1,X2,X3,......Xn),当Z>0,结构处于可靠状态;当Z<0时,结构处于失效状态;当Z=0时,结构处于极限状态。
2-6极限状态的种类有哪些?其意义如何?(同2-2)2-7失效概率、可靠指标的意义是什么?两者的关系如何?失效概率Pf指结构或构件不能完成预定功能的概率。
可靠指标β是衡量结构可靠性的定量指标。
β越大,P f越小,反之,P f越大。
2-8砌体承载能力极限状态设计公式中个分项系数是按什么原则确定的?为确定各分项系数,对给定的荷载和材料强度,以及相应的任何一组分项系数,可计算出以该分项系数表示的极限状态设计公式所反映的可靠度。
定义一测度函数,以此来衡量不同分项系数的设计公式所反映的可靠度和结构构件承载力极限状态的目标可靠指标的接近度。
其中,最接近的一组分项系数就是所要求的规范设计公式中的分项系数。
2-9荷载的标准值、设计值是什么?两者的关系如何?荷载标准值相当于在基准使用期内、正常使用情况下作用在结构上的最大荷载。
设计值指进行结构设计时采用的荷载值。
荷载标准值经分项系数放大后即为荷载设计值。
2-10砌体材料的标准值、设计值是什么?两者关系如何?标准值是指在正常施工、使用条件下材料强度的可能最小值。
设计值指进行设计时采用的强度值。
标准值除以设计值等于分项系数。
2-11何为设计使用期?设计规定的结构或构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期。
2-12在确定砌体材料强度设计知识,如果构件的界面尺寸过小,如何取值?考虑到截面较小的砌体构件局部碰损或缺陷对强度造成影响,强度设计值应乘以调整系数.γa。
对无筋砌体构件,截面积小雨0.3m2时,γa为其截面面积加0.7;对配筋砌体构件,当其中砌体截面面积小于0.2m2时,γa为其截面面积加0.8。
第三章3-1 砌体有哪些种类?对块体与砂浆有何基本要求?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,①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。
②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。
③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因素有:①块体的物理力学性能②砂浆的物理力学性能③砌筑质量④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?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,①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。
②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。
③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:①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②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σy/τ较小时,通缝方向与作用力方向的夹角θ≤45º时,砌体将沿通缝受剪且在摩擦力作用下产生滑移而破坏(2)剪压破坏,当σy/τ较大45º<θ≤60º,将沿阶梯形裂缝破坏(3)斜压破坏,当σy/τ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,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γa(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,γa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,γa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,γa为0.9,对附录3-2表3-7的数值γa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γa。
(4)当施工质量控制等级为C级时,γa为0.89。
0.89为B级和C级γf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ξ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,γa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,γa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?横墙承重体系:①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。
②横墙间距较小,一般为3~4.5m,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。
③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。
纵墙承重体系:①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。
②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。
③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。
④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:①可以有较大的空间,且梁的跨度并不相应增大。
②由于横墙少,房屋的空间刚度和整体性较差。
③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形。
④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。
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。