最新钢筋混凝土结构单元测试二正截面受弯斜截面受剪Word文档格式.docx
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11.简述砌体受压短构件的受力状态的几个特点。
12.过梁上的荷载应如何确定？
13.刚性方案房屋墙、柱静力计算的基本假定是什么？
1.答：
砌体的种类有：
（1）无筋砌体，即无筋砖砌体，无筋砌块砌体，无筋石砌体
（2）配筋砌块砌体，即配筋砖砌体，配筋混凝土空心小砌块砌体。
提高砌体抗压强度的有效措施是：
（1）块体和砂浆的强度；
（2）块体的尺寸和形状；
（3）砂浆铺砌时的流动性；
（4）砌筑质量。
2.
答：
（1）使用阶段墙梁上的荷载
（a）承重墙梁
包括两部分荷载：
托梁顶面荷载设计值Q,Fi;
墙梁顶面荷载设计值Q2,Q2按下式计算：
Q2=gw+书Q
书=1/（1+2.5bfhf/loh）
式中gw——托梁以上各层墙体自重；
Q――墙梁顶面及以上各层楼盖的恒载和活载；
书一一考虑翼墙影响的楼盖荷载折减系数，当书＜0.5时，应取书=0.5;
对
于单层墙梁、翼墙为承重墙梁以及翼墙与墙梁无可靠连接时，应取书=1;
当墙
梁两侧翼墙计算面积不相等时，可按较小值取用。
对于墙梁顶面及以上各层的每个集中荷载，不大于该层墙体自重及楼盖均布荷载总和的20％时，集中荷载可除以计算跨度近似化为均布荷载，因此墙梁顶面的荷载设计值Q2通常为均布荷载。
（b）非承重墙梁
包括托梁自重和托梁以上墙体自重。
（2）施工阶段托梁上的荷载
（a）托梁自重及本层楼盖的恒载；
（b）本层楼盖的施工活载；
（c）墙体自重，可取高度为1/3计算跨度的墙体自重，开洞时尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。
3.答：
房屋的结构布置方案可分为四种类型：
即纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体系和内框架承重体系。
一、纵墙承重方案：
（1）纵墙是主要的承重墙。
横墙的设置主要是为了满足房间的使用要求，保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而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、窗洞口的大小及位置都受到一定的限制；
（3）纵墙间距一般比较大，横墙数量相对较少，房屋的空间刚度不如横墙承重体系；
（4）与横墙承重体系相比，楼盖材料用量相对较多，墙体的材料用量较少。
二、横墙承重方案：
（1）横墙是主要的承重墙。
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。
由于纵墙是非承重墙，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，同时又有纵墙在纵向拉结，形成良好的空间受力体系，冈I」度大，整体性好。
对抵抗沿横墙方向作用的风力、地震力以及调整地基的不均匀沉降等较为有利；
（3）由于在横墙上放置预制楼板，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。
三、纵横墙承重方案：
由纵墙、横墙混合承受屋盖、楼盖竖向荷载的结构布置方案称为纵横墙承重方案，此种承重方案墙体与屋（楼）盖布置较灵活，房间可以有较大的空间，且房屋的空间刚度也较好，它兼有上述两种承重体系的优点，
四、内框架承重方案：
（1）墙和柱都是主要承重构件。
因取消了承重内墙而由柱代替，房屋在使用上获较大空间，平面布置较灵活，易满足使用要求。
（2）四周采用砖墙承重，与全框架结构相比，可节约钢材、水泥和木材。
（3）房屋竖向承重构件的材料不同，基础形式也不同，有时可能因结构出现不均匀变形而引起较大附加内力。
此外，由于横墙较少，因此房屋的空间刚度较差，在抗震设计中一定要满足《建筑抗震设计规范》中的有关规定。
4、
横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部应超过横墙截面面积的50％；
横墙的厚度不宜小于180mm；
单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度，不宜小于H/2。
当横墙不能同时符合上述三项要求时，应对横墙的水平刚度进行验算。
5、
建筑平面和房屋承重体系确定后，就可以进行楼盖布置，楼盖布置可首先从建筑平面中选出一个有代表性的单元，根据房间的使用情况，确定楼盖活荷载标准值。
荷载确立后，根据通用定型构件图集选择预制构件。
通常当荷载为均布时，可按图集中的构件允许荷载值选择；
当遇有不规则荷载或构件的实际长度与定型构件不一致时，可按构件允许的弯矩值选择。
在确立布置方案时，除重视铺板材料用量的经济指标外，还应注意在施工条件许可范围内选用较宽的板，且型号不宜过多，一般每层板型不易超过四种。
6、
圈梁—在砌体结构中，沿外边1墙四周及内墙水平方向设置连续封闭的钢筋混凝土梁或钢筋砖梁。
作用：
增强房屋的空间刚度和整体性；
防止地基的不均匀沉降或较大振动荷载对房屋的不利影响；
可兼作过梁（若配筋够时）
7、
带壁柱墙的高厚比验算：
带壁柱墙的高厚比验算包括两部分内容，即带壁柱的整片墙的高厚比验算和壁柱间墙体的高厚比验算。
A：
带壁柱整片墙的高厚比验算，将壁柱看作墙体的一部分，整片墙截面为T形，该计算截面的翼缘宽度bf整片墙高厚比验算公式为：
hT
B:
壁柱墙的高厚比验算，验算壁柱间墙的高厚比时，将壁柱视为壁柱间墙的侧向不动铰支承，而墙的四边常视作铰支承，所以墙厚取h。
确定计算高度H0时,
S取相邻壁柱间的距离，而且不管房屋静力计算时采用何种方案，确定壁柱间墙的H0时，均按刚性方案考虑。
8、
墙体裂缝主要有三个原因：
1.受外荷载作用；
2.由于地基不均匀沉降；
3.由于温度变化引起的。
防止由于地基不均匀沉降引起墙体裂缝的主要措施：
（1）房屋的基础应放在土的地质年代相同、土层物理力学性质基本相同的地基上。
（2）加强房屋的整体刚度。
（
3）在软土地区或土质变化较复杂的地区，利用天然地基建造房屋时，房屋体型力求简单，不宜采用整体刚度较差、对地基不均匀沉降敏感的内框架结构，首层窗台下配置适量的通长水平钢筋。
（4）合理安排施工程序，先建造层数多、荷载大的单元，后施工层数少，荷载小的单元。
防止由于收缩和温度变形引起墙体开裂的主要措施：
结构构件由于温度变化引起
热胀冷缩的变形称为温度变形。
（1）设置伸缩缝；
（2）房屋在错层处应设置伸缩缝。
钢筋混凝土圈梁避免在房屋的中间部位中断或转折。
（3）预防顶层墙体开裂措施有：
屋盖上宜设置保温层或隔热层；
采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；
窗洞口二侧和窗台下设构造钢筋等。
（4）对于非烧结硅酸盐和砌块房屋，就严格控制块体出厂到砌筑时间，如小型空心砌块应在成型后28天出厂，并避免现场堆放时块体遭受雨淋。
9、
（一）砖砌平拱过梁
将砖竖立和侧立成跨越门窗洞口的过梁称为砖砌平拱过梁。
其厚度等于墙厚，高
度一般为240mm净跨度ln不宜超过1.8m，砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm在计算高度范围内砖不应低于Mu7.5,砂浆不宜低于M10
（2）砖砌弧拱
将砖竖立和侧立砌成弧形的拱式过梁称砖砌弧拱。
砖砌弧拱的净跨度'
n与矢高f
（拱顶至拱脚边线的垂直距离）有关，
f11
—_~
当ln812时ln=2.5~3.0m
ln56时ln=3.0~4.0m
砖砌弧拱竖砖砌筑高度不小于120mm砂浆不宜低于M10计算高度范围内砖不应低于Mu7.5。
弧拱过梁建筑立面较美观，但由于其施工复杂，一般仅在对建筑外形有特殊要求的房屋中采用。
（3）钢筋砖过梁
在过梁底部水平灰缝内配置①5〜①8,根数不少于2根，间距不宜大于120的纵向受力钢筋而形成的过梁称为钢筋砖过梁。
钢筋砖过梁净跨ln不宜超过2.0m。
过梁底面一般采用1:
3水泥砂浆铺平，砂浆层厚度不小于30mm钢筋伸入支座内长度每边不少于240mm并在末端弯钩。
过梁的计算高度一般取礼二必，在过梁计算高度范围内砌筑砂浆不低于M2.5,且应与两侧墙体同时砌筑。
（4）钢筋混凝土过梁
钢筋混凝土过梁一般采用预制构件，截面形式有矩形、L形。
可供不同情况选用，过梁支承长度不小于240mm砖砌过梁砌筑方便，造价低廉，且节约钢材水泥，在洞口净宽不大的墙体中应用广泛；
但此种过梁的整体性差，对基础不均匀下沉及振动极为敏感。
因此，对有较大振动或可能产生不均匀沉降的房屋，应选用钢
筋混凝土过梁。
10、答：
在设计计算时，需考虑砌体抗压强度的设计值的调整，即乘以调整系数
a。
a是基于两方面的原因提出的。
一是因砌体强度确有可能降低，如当砌体
采用水泥砂浆，可能导致砌体强度有较大降低。
二是比安全储备考虑，如对于有吊车房屋，不但砖砌体的抗拉能力低，它还受到振动的不利影响，要求提高其安全储备。
11、答：
（1）、当构件承受轴心压力时，砌体截面上产生均匀的压应力；
构件破坏时，正截面所能承受的最大压应力即为砌体的轴心抗压强度f；
（2）、当构件承受偏心压力时，砌体截面上产生的压应力是不均匀的，压应力分布随着偏心距e。
的变化而变化；
当偏心距不大时，整个截面受压，应力图形呈曲线分布，这时破坏将发生在压应力较大一侧，破坏时该侧压应变比轴心受压时的均匀应变略高，而边缘压应力也也比轴心抗压强度略大；
（3）、随着偏心距e0的增大，在远离荷载的截面边缘，由受压逐步过渡到
受拉，但只要在受压边压碎之前受拉边的拉应力尚未达到通缝的抗拉强度，则截
面的受拉边就不会开裂，直至破坏为止，仍会全截面受力。
12、答:
（1）、墙体荷载：
对砖砌体当过梁上的墙体高度（为过梁的净跨），应按全部墙体的均布自重采用；
当时，按高度墙体的均布自重采用。
对混凝土砌块砌体，当时，应按墙体均布自重米用；
当时，应按墙体的均匀自米用。
（2）、梁、板传来的荷载：
由于内拱的卸荷作用，仅考虑梁、板下的墙体高度范围内的梁、板荷载。
钢筋混凝土过梁的荷载与上述过梁的荷载取值相同。
在验算过梁下砌体局部受压
时，可不计上层荷载的影响。
13、答：
为了解决方案房屋墙、柱的静力计算，一般米取如下两条基本假定：
（1）、在荷载作用下，单层房屋的墙、柱可视作上端不动铰支承于屋盖、下端嵌固于基础的竖向构件。
（2）、在竖向荷载作用下，多层房屋的墙、柱在每层高度范围内，可近似地视作两端铰支的竖向构件，在水平荷载作用下，柱可视作竖向连续梁。
计算题
1.截面为370X490mm勺砖柱，采用MU10专和M5水泥砂浆砌筑，H0=H=4.5m荷载设计值在柱底产生的轴向力为200kN,f=1.58N/mm2，a=0.0015，试验算此柱承载力是否满足要求。
2.钢筋混凝土梁，截面尺寸为bxh=200X500mm梁端支撑长度为240mm梁的
两侧均有墙体。
梁端荷载设计值产生的支座力kN,上部荷载传来的轴力设计
值Ng175kN。
窗间墙尺寸为1500X240mm采用MU7.5粘土砖和M2.5混合砂浆砌筑，f=1.19N/mm2,试验算梁端下砌体局部受压承载力是否满足要求。
【丫】
=2
3.
柱下单独杯形基础尺寸如图所示
L5
45IDD
杯形基础尺寸
荷载条件如下：
基础梁荷载对基础底面形心的轴力设计值：
1.2X206=247.2kN
基础梁荷载对基础底面形心的偏心距为：
150+400=550mm
基础梁荷载对基础底面形心引起的弯矩设计值为：
0.55X247.2=136
kNm
验算变阶处的冲切是否满足要求。
4、一个短柱（当受压构件的计算高度与截面计算方向边长h之比〉3时，即高厚比B=H0/h>
3）,240X370mm用MU10M2.5混合砂浆（砌体抗压强度设计值f=1.38）。
若轴心受力，问该柱能承受的N=?
5、某办公楼会议室外纵墙，每4.5m设一2.7m宽的窗户，横墙间距20m纵墙厚为240mm用M5砂浆砌筑，墙高4.6m。
试验算纵墙高厚比。
（提示：
[B]=
24,刚性方案）
周边拉接墙
S>
2H
2H>
S>
H
S<
刚性方案H0
1.0H
0.4S+0.2H
0.6S
6.已知一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸为370mm620mm，计算高度
H。
=6000mm，承受永久荷载产生的轴向力设计值N^80KN，可变荷载产
生的轴向力设计值N2=40KN，沿长边方向作用的弯矩设计值
M=15KNm，所用烧结砖的强度等级为MU10，混合砂浆为M5。
试验算该柱长边方向的承载能力。
7.已知窗间墙上支承钢筋混凝土梁（图示），梁端荷载设计值产生的支承压力为40KN上部荷载设计值产生的轴向力为150KN墙截面尺寸为120mm240mm，采用砖MU10和混合砂浆M5试验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。
（梁跨l=6.5m）
附表1烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值
砖强度等级
砂浆强度等级
M15
M10
M7.5
M5
M2.5
MU30
3.94
3.27
2.93
2.59
2.26
1.15
MU25
3.60
2.98
2.68
2.37
2.06
1.05
MU20
3.22
2.67
2.39
2.12
1.84
0.94
MU15
2.79
2.31
2.07
1.83
1.60
0.82
MU10
—
1.89
1.69
1.50
1.30
0.67
附表2影响系数「（砂浆强度等级_M5）
P
-或上hhT
0.175
0.2
0.225
0.25
0.275
0.3
<
3
0.73
0.68
0.62
0.57
0.52
0.48
4
0.64
0.58
0.53
0.49
0.45
0.41
6
0.59
0.54
0.42
0.38
8
0.50
0.46
0.39
0.36
10
0.33
答案:
1、
A=0.370.49=0.181m2:
:
0.3m2
a=（0.7A）0.85二（0.70.181）0.85二0.749
解：
截面承载力不满足要求。
a：
fA=0.7490.8821.580.181103=188.9kN：
：
N=200kN
2、
解:
a0=10性=10汉J500=205mm<
a=240mm
0:
f.1.19
2
A=a0b=205^200=41000mm
人=（2hb）h=（2240200）240=163200mm2
A
—=163200/41000=3.983,取=0
=10.35A0一1=10.353.98—1=1.6：
[]=2\A
N0Nl=59kN
fA=0.71.61.1941000=54645N=54.645kN：
N0Nl
局压强度不满足要求
3、
柱下单独杯形基础变阶处的冲切如图32
bt=bc=1.15mac=1.55m
h0=0.75—0.04=0.71m
一N
土0.00
b=3m>
bt+2ho=1.15+2X0.71=2.57m
Ia。
'
bbe'
2
A1=[（2巧七）b飞巧-ho）]
nm
150
n^o6
nD
0-7
“4.51.55
（w
-0.71）3
-（1.5
jE49m2
A2=（bth0）h0=（1.150.71）-1.32m2
由于h=0.75mv0.8m取：
3hp=1.0
Fi=Ps。
maxA1=247.2*2.249
v0.73hpftA2=0.7X1.0X1.1X10
X1.32=1016.4kN
rm
04
-
-卩
0003
A1
1
50
O
;
75
T—
7
所以，变阶处的冲切满足要求。
4.
则丫a=0.7+A=0・7+0・0888=0.7888
砌体抗压强度
fv=1.38X0.7888=1.089N/mm
则Nu=fvA=240X370X1.089=96.663KN
5.
S=20m>
2H=9.2m
H=1.0H=4.6m
-=4600/240=19.2
h
叫=1.0
,bs2.7
J2=1-0.4-=1-0.40.760.7
s4.5
叫J[:
]=1.00.7624=18.24:
外纵墙的高厚比不满足要求
6、解:
验算柱长边方向的承载力：
偏心距：
e=M/N=15000000/（8000040000）=125（mm）
y=h/2二310（mm）
相对偏心距：
e/h=125/620=0.2016
高厚比：
=:
H0-9.68
查表得轴向力影响系数：
:
=0.466
A=0.2294m2:
0.3m2a=0.7A=0.9294
轴向力设计值：
N•N2=120（KN）
查表得砌体强度设计值：
f=1.50MPa
得受压承载力：
“af）A=0.4660.92941.50229400=149（kN）>
N=120（kN）,满足要求
7、解：
梁直接搁置在砌体上，f=1.50MPa=1.50N/mm2
因为梁的跨度大于6m,梁的有效支承长度按
局部受压面积：
A,=a0b=0.0245m2
局部受压计算面积：
A0=（b2h）=（0.20.242）0.24=0.163m
A00.1636.653，上部荷载折减系数-=0
A10.0245
砌体局部抗压提高系数：
iFa0：
Y=1+0.35■二—1=1+0.35汉*6.65—1=1.83c2.0，符合规定
梁端支承处砌体的局部受压承载力由下式得：
取=0.7
Af=0.71.830.02451.50103=47.1KNN^40KN，
梁端支承处砌体局部受压安全
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