砌體結(jié)構(gòu)習題及參考答案

砌體結(jié)構(gòu)基本知識

思考題

計算題1、砌體材料中的塊材和砂漿都有哪些種類？2、砌體的種類有哪些？配筋砌體有幾種形式？3、為什么砌體的抗壓強度遠小于塊體的抗壓強度？4、影響砌體抗壓強度的主要因素有哪些？答案

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5、砌體的強度設計值在什么情況下應乘以調(diào)整系數(shù)？6、無筋砌體局壓計算時為什么要考慮局壓強度提高系數(shù)？如何確定？7、混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？答案

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8、砌體結(jié)構(gòu)房屋靜力計算方案有哪幾種？根據(jù)什么條件確定房屋屬于哪種方案？9、為什么要驗算墻柱的高厚比？寫出其公式。10、簡述剛性方案房屋內(nèi)力分析的要點。11、何謂過梁？如何確定過梁上的荷載？12、何謂圈梁？如何設置？有何構(gòu)造要求？13、簡述非抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)墻柱的構(gòu)造要求。答案

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14、簡述防止和減輕墻體由于溫度和收縮變形開裂的主要措施。15、簡述有抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)房屋對于總高度、層數(shù)、高寬比的要求。16、有抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)房屋如何合理布置房屋的結(jié)構(gòu)體系？17、簡述多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造要求。答案

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1．某磚柱截面尺寸為490mm×490mm，柱的計算高度為，采用燒結(jié)普通磚MU10、混合砂漿M5砌筑，施工質(zhì)量控制等級為B級，作用于柱頂?shù)妮S向力設計值為180kN，試核算該柱的受壓承載力。2.已知梁截面200mm×550mm，梁端實際支承長度a＝240mm，荷載設計值產(chǎn)生的梁端支承反力Nl＝60kN，墻體的上部荷載Nu＝240kN，窗間墻截面尺寸為1500mm×240mm，采用燒結(jié)磚MU10、混合砂漿砌筑，試驗算該外墻上梁端砌體局部受壓承載力。答案

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思考題1．砌體材料中的塊材和砂漿都有哪些種類？答：塊體材料分為人工磚石和天然石材兩大類。人工磚石又分為燒結(jié)類磚和非燒結(jié)類磚兩類，燒結(jié)類磚包括燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚；非燒結(jié)類磚常用的有蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、混凝土小型空心砌塊等。天然石材根據(jù)其外形和加工程度可分為料石和毛石兩種，料石又分為細料石、半細料石、粗料石和毛料石。砂漿按其組成材料的不同，分為水泥砂漿、混合砂漿和石灰砂漿。2．砌體的種類有哪些？配筋砌體有幾種形式？答：分為無筋砌體和配筋砌體兩大類。配筋磚砌體又可分為網(wǎng)狀配筋磚砌體、組合磚砌體、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻、配筋砌塊砌體。3．為什么砌體的抗壓強度遠小于塊體的抗壓強度？答：⑴由于磚本身的形狀不完全規(guī)則、灰縫處砂漿厚度鋪砌不均勻，使得單磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓，而是處于受彎和受剪狀態(tài)。⑵砌體在受壓橫向變形時，砂漿的橫向變形比塊體大，導致塊體受拉，使塊體處于豎向受壓、橫向受拉的狀態(tài)。⑶由于塊體間的豎向灰縫不飽滿、不密實，不能保證砌體的整體性，造成塊體間的豎向灰縫處存在應力集中現(xiàn)象，加快了塊體的開裂。塊體是脆性材料，其本身的抗彎、抗剪、抗拉強度很低，在壓、彎、剪、拉的復雜應力狀態(tài)下，使塊體的抗壓能力不能充分發(fā)揮，所以砌體的抗壓強度總低于塊材的抗壓強度。答案

4．影響砌體抗壓強度的主要因素有哪些？答：⑴塊材和砂漿強度⑵砂漿的性能⑶塊材的形狀、尺寸及灰縫厚度⑷砌筑質(zhì)量答案

5．砌體的強度設計值在什么情況下應乘以調(diào)整系數(shù)？答：(1)有吊車房屋砌體、跨度不小于9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度不小于的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體，γa＝。(2)對無筋砌體構(gòu)件，其截面面積A＜時，γa＝A；對配筋砌體構(gòu)件，

A＜時，γa＝A；構(gòu)件截面面積A以m2計。接下頁5．砌體的強度設計值在什么情況下應乘以調(diào)整系數(shù)？答：(3)當砌體用水泥砂漿砌筑時，對抗壓強度設計值，γa＝；對抗拉、抗彎及抗剪強度設計值，γa＝；對配筋砌體構(gòu)件，僅對砌體的強度設計值乘以調(diào)整系數(shù)γa。(4)當施工質(zhì)量控制等級為C級（配筋砌體不允許采用C級）時，γa＝；(5)當驗算施工中房屋的構(gòu)件時，γa＝；但由于施工階段砂漿尚未硬化，砂漿強度可取為零。6．無筋砌體局壓計算時為什么要考慮局壓強度提高系數(shù)？如何確定？答：(1)由于位于局壓面積下砌體的橫向應變受到周圍砌體的約束，使局部受壓砌體處于三向受壓的應力狀態(tài)，從而提高了砌體局部抗壓強度。(2)局部受壓面上砌體的壓應力迅速向周圍砌體擴散傳遞，也是砌體局部抗壓強度提高的另一原因。接下頁6．無筋砌體局壓計算時為什么要考慮局壓強度提高系數(shù)？如何確定？

答：γ＝1＋0.35其中A0為影響砌體局部抗壓強度的計算面積，按圖10-10確定。按式10-4計算得出的砌體局部抗壓強度提高系數(shù)γ還應符合下列規(guī)定：⑴在圖10-10a的情況下，γ；⑵在圖10-10b的情況下，γ；⑶在圖10-10c的情況下，γ；⑷在圖10-10d的情況下，γ；⑸多孔磚和按規(guī)范要求灌實的砌塊砌體γ；⑹未灌孔混凝土砌塊砌體，γ＝。接下頁答案

答案

圖10-10影響局部抗壓強度的計算

7．混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？答：（1）縱墻承重方案

(2)橫墻承重方案

(3)縱橫墻承重方案（4）內(nèi)框架承重方案接下頁7．混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？答：縱墻承重方案的特點是：①縱墻是主要的承重墻，橫墻的間距可以相當大。此類方案房屋空間較大，使用靈活；②由于縱墻承重，所以在縱墻上門窗洞口開設的位置和大小受到一定限制；③由于橫墻數(shù)量較少，相對于橫墻承重方案而言，房屋的橫向剛度較小、整體性較差。接下頁7．混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？橫墻承重方案的特點是：①橫墻是主要的承重墻，縱墻為非承重墻，因此在縱墻上開設門窗洞口的限制較少；②由于橫墻數(shù)量較多、間距較小，且又與縱墻拉結(jié)，因此房屋的空間剛度大、整體性好，在抵抗風荷載、地震作用和調(diào)整地基不均勻沉降方面比縱墻承重方案較為有利；③樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)比較簡單，施工方便，但與縱墻承重方案相比，墻體材料用量較多。接下頁7．混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？縱橫墻承重方案的特點是：①所有墻體都承受重，房屋在縱橫方向上的剛度均較大，有較強的抗風和抗震能力；②平面布置比較靈活，能更好地滿足建筑物使用功能上的要求；③由于縱橫墻均承受荷載作用，砌體內(nèi)的應力分布較均勻，可充分利用材料的承載能力，同時建筑物基礎底面土層的應力分布也比較均勻。接下頁7．混合結(jié)構(gòu)房屋按結(jié)構(gòu)承重體系及豎向荷載傳遞路線可分為哪幾種結(jié)構(gòu)布置方案？各有何特點？內(nèi)框架承重方案的特點是：①房屋內(nèi)部使用空間較大，平面布置比較靈活；②由于鋼筋混凝土柱和砌體的壓縮量不同，以及外墻和柱的基礎形式也可能不同，因此結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生不均勻豎向變形，從而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，并產(chǎn)生開裂；③由于橫墻較小，房屋的空間剛度較小，抗震能力較差。8．砌體結(jié)構(gòu)房屋靜力計算方案有哪幾種？根據(jù)什么條件確定房屋屬于哪種方案？答：結(jié)構(gòu)房屋靜力計算方案分成三種，即剛性方案、剛彈性方案和彈性方案?？紤]樓（屋）蓋剛度和橫墻間距兩個主要因素的影響。9．為什么要驗算墻柱的高厚比？寫出其公式。答：就是防止墻、柱在施工和使用階段因側(cè)向撓曲和傾斜而產(chǎn)生過大變形，以保證其穩(wěn)定性的一項重要構(gòu)造措施。

β＝≤μ1μ2［β］

10．簡述剛性方案房屋內(nèi)力分析的要點。答：多層房屋承重縱墻的計算對于多層剛性方案房屋，常取房屋中有代表性的一段作為計算單元，一般取寬度等于一個開間的墻體作為計算單元，承受荷載范圍的寬度取相鄰兩開間的1/2，多層剛性方案房屋承重縱墻，在豎向荷載的作用下，就可簡化為在每層高度范圍內(nèi)兩端鉸支的豎向構(gòu)件。在水平荷載的作用下，多層房屋的墻體仍可視為一豎向連續(xù)梁。11．何謂過梁？如何確定過梁上的荷載？答：過梁是設置在墻體門窗洞口上的構(gòu)件，其作用是承受洞口上部墻體自重及樓蓋梁、板傳來的荷載。⑴梁、板荷載對于磚和小型砌塊砌體，當梁、板下的墻體高度hw＜ln（為過梁的凈跨度）時，應考慮梁、板傳來的荷載全部作用在過梁上。當梁、板下的墻體高度hw≥ln時，可不考慮梁、板荷載，認為其全部由墻體內(nèi)拱作用直接傳至過梁支座。接下頁11．何謂過梁？如何確定過梁上的荷載？⑵墻體荷載對磚砌體，當過梁上的墻體高度hw＜ln/3時，應按全部墻體的均布自重采用；當hw≥ln/3時，應按高度為ln/3墻體的均布自重采用。對混凝土砌塊砌體，當hw＜ln/2時，應按全部墻體的均布自重采用；當hw≥ln/2時，應按高度為ln/2墻體的均布自重采用。12．何謂圈梁？如何設置？有何構(gòu)造要求？答：在房屋的檐口、窗頂、樓層、吊車梁頂?shù)葮烁咛帲仄鲶w墻水平方向設置按構(gòu)造配筋的混凝土梁式構(gòu)件，通常稱為鋼筋混凝土圈梁，簡稱圈梁。圈梁設置的位置和數(shù)量通常按房屋的類型、層數(shù)、荷載特點以及地基情況等因素來決定。宿舍、辦公樓等多層砌體民用房屋，層數(shù)為3～4層時，應在檐口標高處設置一道圈梁。當層數(shù)超過4層時，應在所有縱橫墻上隔層設置。多層砌體工業(yè)房屋，應每層設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。設置墻梁的多層砌體房屋應在托梁、墻梁頂面和檐口標高處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，其他樓層處在所有縱橫墻上每層設置。12．何謂圈梁？如何設置？有何構(gòu)造要求？圈梁的構(gòu)造要求:⑴圈梁應連續(xù)閉合，當圈梁遇有洞口被截斷時，應在洞口上部增設相同截面的附加圈梁，且附加圈梁與圈梁的搭接應長度滿足圖10-31所示要求。

⑵縱橫墻交接處的圈梁應有可靠的連接。在房屋轉(zhuǎn)角和丁字交叉處的常用連接構(gòu)造如圖10-32所示。在剛彈性和彈性方案房屋中，圈梁應與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接。接下頁H圖10-31圈梁的搭接≥2H≥1000≥2H≥111111000門窗洞口圈梁lia梁附加圈梁圖10-32現(xiàn)澆圈梁的連接構(gòu)造⑶圈梁的寬度宜與墻厚相同，當墻厚h≥240mm時，其寬度不宜小于2h/3。圈梁截面高度不應小于120mm，縱向鋼筋不應小于4Φ10，綁扎接頭的搭接長度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不應大于300mm。⑷當圈梁兼作過梁時，過梁部分的鋼筋應按計算用量另行增配。13．簡述非抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)墻柱的構(gòu)造要求。答：(1)最低強度等級要求：略（2）截面尺寸要求：承重的獨立磚柱截面尺寸不應小于240×370mm；毛石墻厚度不宜小于350mm；毛料石柱較小邊長不宜小于400mm。（3）支承與連接錨固要求：略（4）砌體中留槽洞及埋設管道的要求：不應在截面長邊小于500mm的承重墻體、獨立柱內(nèi)埋設管線；不宜在墻體中穿行暗線或預留、開鑿溝槽，無法避免時應采取必要的措施或按削弱后的截面驗算墻體的承載力。13．簡述非抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)墻柱的構(gòu)造要求。（5）設置墊塊的條件：跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁，應在支承處砌體上設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊；當墻中設有圈梁時，墊塊與圈梁宜澆成整體。磚砌體為；砌塊和料石砌體為；毛石砌體為。（6）設置壁柱或構(gòu)造柱的條件：當梁跨度大于或等于下列數(shù)值時，其支承處宜加設壁柱或采取其他加強措施：240mm厚磚墻為6m；180mm厚磚墻為；砌塊、料石墻為。（7）砌塊砌體的構(gòu)造：略14．簡述防止和減輕墻體由于溫度和收縮變形開裂的主要措施。答：略15．簡述有抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)房屋對于總高度、層數(shù)、高寬比的要求。答：略。16．有抗震要求時多層砌體結(jié)構(gòu)房屋如何合理布置房屋的結(jié)構(gòu)體系？答：⑴應優(yōu)先采用空間剛度大、整體性較好的橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系。⑵縱橫墻的布置應對稱均勻，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；窗間墻寬度宜均勻。⑶設置防震縫。防震縫是減輕地震對房屋破壞的有效措施之一，防震縫應沿房屋全高設置（基礎處可不設），縫兩側(cè)均應設置墻體，縫寬一般采用50～100mm。⑷樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。⑸煙道、風道、垃圾道等不應削弱承重墻體，否則應對被削弱的墻體采取加強措施。如必須做出屋面或附墻煙囪時，宜采用豎向配筋砌體。⑹不應采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。17．簡述多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造要求。答：（1）加強結(jié)構(gòu)的連接

1）縱橫墻的連接

2）樓、屋蓋與墻體的連接（2）設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱（3）合理布置圈梁（4）重視樓梯間的設計1．某磚柱截面尺寸為490mm×490mm，柱的計算高度為，采用燒結(jié)普通磚MU10、混合砂漿M5砌筑，施工質(zhì)量控制等級為B級，作用于柱頂?shù)妮S向力設計值為180kN，試核算該柱的受壓承載力?！窘狻渴┕べ|(zhì)量控制等級為B級⑴砌體抗壓強度設計值f柱截面面積A＝＝＜，故應考慮調(diào)整系數(shù)γa＝A＋＝由燒結(jié)普通磚MU10和混合砂漿，查附表10得f＝＝