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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。 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(1012mm); 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 m=k1061 a (1+0.07062)k2 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 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A=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。 、刚性方案 us0 、弹性方案 us up 、刚性方案 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 体的类型及截面的形式、支撑条件和承重情况等。 3)处理方法:1.增大砂浆强度等级;2.增大截面的尺寸;3.减小 墙或柱的高度;4.可以在墙体上加设构造柱或壁柱 15.13 简述影响受压构件承载力的主要因素?P326-328 答:影响受压构件的承载力的主要因素:1.受压构件的高厚比有关, 高厚比越大,构件的稳定性越低,从而影响构件的承载能力;2.受压 构件的偏心距,偏心距越大,受压面积相应的减小,构件的刚度和稳 定性也随之削弱,最终导致构件的承载能力进一步降低。(偏心距 e 的计算值不应超过0.6y,y 是截面重心道轴向力所在的偏心方向的截 面边缘距离,超过时,应采取减小轴向力的偏心距的措施),3.与砌 体的材料类别有关,引入高厚比修正系数rB。 15.14 轴心受压和偏心受压构件承载能力计算公式有何差别?偏心 受压时,为什么要按轴心受压验算另一方向的承载力?P327 答:轴心受压和偏心受压构件的承载能力计算公式没有差别。都是采 用(15-7)公式。Nu=fA 对于矩形截面受压构件,当轴向力的偏心方向的截面边长大于另一方 向的边长时,除按偏心受压计算外,还应对较小边长方向按轴心受压 进行验算,因为此时可能对较小边长方向按轴心受压承载力小于偏心 受压的承载力,此时应该取两者中较小值作为承载力。 15.15 稳定系数 o 的影响因素是什么?确定 o 时的依据与钢筋混凝 土轴心受力构件是否相同?试比较两者表达式的异同点?P328 答:稳定系数 o 的影响因素:从(15-17)的公式可以看出轴心受压 构件的稳定系数与砂浆的强度以及构件的高厚比有关。 对于钢筋混凝土轴心受压稳定性系数是与构件的长细比 l0/i 有 关。 两者表达式的异同点 15.16 无筋砌体受压构件对偏心距 o e 有何限制?当超过限值时,如何 处理?P326 答:砌体规范规定,偏心距 e 的计算值不应超过0.6y,y 为截面 重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离;当超过 0.6y 时,则应 采用减小轴向力偏心距的措施,如修改截面尺寸等,甚至改变结构方 案。 15.17 梁端局部受压分哪几种情况?试比较其异同点。复印书P86-90 答:梁端局部受压分为:1.梁端支承处砌体局部受压;2.梁端下设有 刚性垫块的砌体局部受压: 15.18 什么是砌体局部抗压强度提高系数 ?为什么砌体局部受压 时抗压强度有明显提高?复印书P84 答: 砌体局部抗压强度提高系数:由于局部受压砌体有套箍作用 存在,所以砌体抵抗压力的能力有所提高,在计算砌体局部抗压承 载力时,就用局部抗压提高系数来修正。 砌体局部抗压强度提高系数 考虑由于“套箍作用”和部分扩散作 用所引起的强度提高系数; 砌体局部受压时抗压强度的提高一般认为这是由“套箍强化”作用引 起的记过,即由于四面未直接承受荷载的砌体,对中间局部荷载下的 砌体的横向变形起着箍束作用,使产生三向应力状态,因而大大提高 了其抗压强度,除了套箍作用外,还可能部分由扩散作用所引起的强 度提高。 15.19 当梁端支承处局部受压承载力不满足时,可采取哪些措施? P333-335 答:当梁端支承处局部受压承载力不满足时,可采取:1.可通过在梁 端下设置混凝土或钢筋混凝土刚性垫块,以增加梁对墙体的局部受压 面积,同时设置刚性垫块又可以保证梁端支承压力有效传递。 2.梁下设置垫梁(要求垫梁长度大于3.14h0) 15.20 验算梁端支承处局部受压承载力时,为什么对上部轴向力设计 值乘以上部荷载的折减系数?又与什么因素有关?P333 答:根据实验结果,认为由上部砌体传给梁端支承面的压力N0 将会部 分或全部传给梁端周围的砌体,形成所谓“内拱卸荷作用”。 折减系数 与 A0/Al 值有关,当其大于等于 3 时,折减系数 等于0;即不计入N0;当其等于1 时,折减系数等于1,即上部砌 体传来的压力N0 将全部作用在梁端局部受压面积 15.21 什么是配筋砌体?配筋砌体有哪几类?简述其各自的特点。 P315,P341-344 答:在砌体中配置受力钢筋的砌体结构,称为配筋砌体结构;没有配 置受力钢筋的砌体结构,称为无筋砌体结构 配筋砌体包括1)网状配筋砌体构件:1、网状配筋砌体就是在砖 砌体的水平灰缝内设置一定数量和规格的钢筋网,使其与砌体共同工 作。2、网状配筋砌体的破坏特征:由于钢筋的约束作用,裂缝展开 较小,特别是在钢筋网处,最后可能发生个别砖完全被压碎脱落。3、 横向配筋的效果将随着偏心距的增大而降低。 2)组合砖砌体构件:1、一种是砖砌体和钢筋混 凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件;一种是砖砌体和钢筋混 凝土构造柱的组合墙。2、两类组合砖砌体构件都是采用在砖砌体内 部配置钢筋混凝土(或钢筋砂浆)部件,通过共同工作来提高承载能 力
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