《砌体结构》期末试题及答案
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《砌体结构》试卷及答案
一、单向选择题
1. 对于砖砌体,当过梁顶面以上的墙体高度(A )时,过梁承受墙体荷载按墙体的均布自重采用。
A、h w<l n/3;
B、h w>l n/3;
C、h w>l n/2;
D、h w<l n/2。
2. 各类砌体采用低于M5水泥砂浆砌筑时,其抗压强度按表中的数值乘以(C )
A、0.5
B、0.75
C、0.9
D、1.0
3. 砌体受压后的变形由三部分组成,其中(A )的压缩变形是主要部分。
A、砂浆层
B、空隙
C、块体
D、ABC都是
4. 砌体局部受压可能有三种破坏形态,( D )表现出明显的脆性,工程设计中必须避免发生。
A、竖向裂缝发展导致的破坏——先裂后坏
B、劈裂破坏——一裂就坏
C、局压面积处局部破坏——未裂先坏
D、B和C
5. 下列哪一项不属于砌体结构的优点(C )
A、材料来源广泛
B、具有较好的耐火性和较好的耐久性
C、砌筑工作简便
D、可连续施工
6. 下列关于砌体结构中圈梁的论述中不正确的是( D )
A、提高了房屋的整体性;
B、提高了墙体的变形能力;
C、缓解了地基不均匀沉降对房屋的影响;
D、提高了结构的承载能力。
7. 砌体受压构件承载力计算公式中的 是表示( C )。
A、荷载偏心距对承载力的影响
B、砌体的高厚比对承载力的影响
C、砌体的高厚比及荷载偏心距对承载力的影响
D、砂浆和块体强度对承载力的影响
8. 影响砌体结构房屋空间工作性能的主要因素是( C )。
A、房屋结构所用的块材和砂浆的强度等级
B、外纵墙的高厚比和门窗洞口的开设是否超过规定
C、房屋屋盖、楼盖的类别和横墙的间距
D、圈梁和构造柱的设置是否满足规范的要求
9. 单层刚性方案承重墙内力计算时,其计算简图为( A )
A、墙体上端与屋盖铰接,下端与基础固结,屋盖为墙体的不动铰支座
B、墙体上端与屋盖铰接,下端与基础铰结,屋盖为墙体的不动铰支座
C、墙体上端与屋盖固接,下端与基础铰结,屋盖为墙体的不动铰支座
D、墙体上端与屋盖固接,下端与基础固结,屋盖为墙体的不动铰支座
10.(A )空间刚度大,整体性好,对抵抗风、地震等水平作用和调整地基不均匀沉降等方面都较为有利。
A、纵横墙承重体系
B、横墙承重体系
C、内框架承重体系
D、纵墙承重体系
二、简答题
1. 试述局部抗压强度提高的原因?
答:在局部压应力的作用下,局部受压的砌体在产生纵向变形的同时还产生横向变形,当局部受压部分的砌体四周或对边有砌体包围进,未直接承受压力的部分像套箍一样约束其横向变形,使与加载板接触的砌体处于之向受压或双向受压的应力状态,抗压能力大大提高,但“套箍强度”作用并不是在所有的局部受压情况都有,当局部受压面积位于构件边缘或端部时,“套箍强度“作用则不明显甚没有,但按“应力扩散”的概念加以分析,只要在砌体内存在未直接承受压力的面积,就有应力扩散的现象,就可以在一定程度上提高砌体的抗压强度。
2. 混合结构房屋的结构布置方案有哪些?其特点是什么?
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、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。
3. 砖砌体的抗压强度为什么低于它所用砖的抗压强度?
答:⑴由于砖本身的形状不完全规则、灰缝处砂浆厚度铺砌不均匀,使得单砖在砌体内并不是均匀受压,而是处于受弯和受剪状态。
⑵砌体在受压横向变形时,砂浆的横向变形比块体大,导致块体受拉,使块体处于竖向受压、横向受拉的状态。
⑶由于块体间的竖向灰缝不饱满、不密实,不能保证砌体的整体性,造成块体间的竖向灰缝处存在应力集中现象,加快了块体的开裂。
块体是脆性材料,其本身的抗弯、抗剪、抗拉强度很低,在压、弯、剪、拉的复杂应力状态下,使
块体的抗压能力不能充分发挥,所以砌体的抗压强度总低于块材的抗压强度。
三、计算题
1.某轴心受压砖柱,截面b ×h =370×490mm ,H 0=H =4.2m ,采用砖MU10、水泥砂浆M5砌筑,由荷载产生的柱底最大轴
力设计值N =200kN ,试验算此柱的承载力是否满足要求。
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
5.69.030.62β=
= ϕ=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/mm 2。
砂浆采用水泥砂浆,取砌体强度设计值的调整系数
0.9a γ=
0.860.9 1.30.490.62305.68kN 278.9kN a fA ϕγ=⨯⨯⨯⨯=>
该柱安全。
2. 某多层房屋底层砖柱截面尺寸为370×490毫米,采用M2.5混合砂浆砌筑,刚性方案,底层层高4.2m,室内地坪之基础顶面距离0.5m,试验算该砖柱高厚比。
解,砖柱为承重构件,由表5.5得[]15=β
()m H 7.45.02.41=+=由表5.4得m H H 7.40==
()则,0.10.1221==μμ[]157.1237.07.4210
=<===βμμβh H ,高厚比满足要求。
解:S=20m>2H=9.2m
H 0=1.0H=4.6m
2.19240/46000===h
H β
ββμμμμ<=⨯⨯=>=⨯-=-==24.182476.00.1][7.076.05
.47.24.014
.010
.12121s b s 外纵墙的高厚比不满足要求
3. 已知梁截面为200mm ×400mm ,支承长度为240mm ,梁端承受的支承压力设计值Nl=80kN ,上部荷载产生的轴向力设计值Nu=260kN ,窗间墙截面为1200mm ×370mm (如图),采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆砌筑。
(1) 验算房屋处纵墙上梁端支承处砌体局部受压承载力。
查得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm2。
有效支承长度a0=163.3mm 局部受压面积Al=a0b=32660mm2
局部受压计算面积A0=h(2h+b)= 347800mm2,A0/Al=10.7>3
故上部荷载折减系数ψ=0,可不考虑上部荷载的影响。
η=0.7。
局部抗压强度提高系数:γ=2.09>2.0,取γ=2.0。
局部受压承载力验算:ηγfAl=68.586kN <ψN0+Nl=80kN 不满足要求
(2) 设置预制混凝土垫块,尺寸如下图所示 。
验算局部受压承载力。
垫块面积Ab=abbb=120000mm2,局部受压计算面积:A0=h(2h+bb)= 458800mm2
但A0边长已超过窗间墙实际宽度,所以取A0=370×1200=444000mm2
局部抗压强度调整系数:γ=1.57<2.0
则得垫块外砌体面积的有利影响系数:γ1=0.8γ=0.8×1.57=1.26
上部荷载在窗间墙上产生的平均压应力的设计值
σ0=0.58N/mm2
垫块面积Ab 的上部轴向力设计值
N0=σ0Ab=69.6kN
梁在梁垫上表面的有效支承长度a0及Nl作用点计算
σ0/f=0.387查表得δ1=5.82
a0= 95.04mm
e=43.84mm
由e/h=0.182和β≤3查附表1a,得φ=0.716。
垫块下砌体局部受压承载力验算:φγ1fAb=162.388kN>N0+Nl=149.6kN满足要求。