砌体结构课后习题'答案.doc
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1、第一章第一章 绪论绪论 1. 砌体、块体、砂浆这三者之间有何关系? 答:由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。它是 砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。 2. 哪项措施使砌体结构在地震区的应用得以复兴? 答:1950 年以来,各工业发达国家对砌体结构进行了研究与改进,块体向高强、多孔、薄 壁、大块等方向发展,最重要的是发展了配筋砌体,才使砌体结构能用于地震区,使 砌体结构得到了复兴。 3. 砌体的基本力学特征是什么? 答:抗压强度很高,抗拉强度却很低。因此,砌体结构构件主要承受轴心压力或小偏心压 力,而很少受拉或受弯。 4. 砌体结构的优缺点对于其应用有何意义?
2、 答:砌体结构的主要优点是:1)容易就地取材。砖主要用粘土烧制;石材的原料是天然石; 砌块可以用工业废料矿渣制作,来源方便,价格低廉。2)砖、石或砌块砌体具有 良好的耐火性和较好的耐久性。3)砌体砌筑时,不需要模板和特殊的施工设备。在寒 冷地区,冬季可用冻结法砌筑,不需要特殊的保温措施。4)砖墙和砌块墙体有良好的 隔声、隔热和保温性能。并有良好的耐火性和耐久性,所以既是较好的承重结构,也是 较好的维护结构。砌体结构的缺点是:1)与钢和混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较 大,材料用量多,自重大。2)砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。3)砌体 的抗拉强度和抗剪强度都很低,因而
3、抗震性能较差,在使用上受到一定的限制;砖、石 的抗拉强度也不能充分发挥。4)粘土砖需要用粘土制造,在某些地区过多占用农田, 影响农业生产。 5. 与其他结构形式相比,砌体结构的发展有何特点? 答:相对于其他结构形式,砌体结构的设计理论发展得较晚,还有不少问题有待进一步研 究。随着社会和科学技术的进步,砌体结构也需要不断发展才能适应社会的要求。砌 体结构的发展方向如下: 1)使砌体结构适应可持续性发展的要求 2)发展高强、轻质、高性能的材料 3)采用新技术、新的结构体系和新的设计理论 第二章第二章 砌体结构的设计原则砌体结构的设计原则 1. 极限状态设计法与破坏阶段设计法、容许应力设计法的主要区
4、别是什么? 答:极限状态设计法考虑荷载的不确定性以及材料强度的变异性,将概率论引入结构的设 计,可以定量估计所设计结构的可靠水平。 2. 砌体结构的功能要求是什么?试述极限状态的种类和意义? 答:砌体结构在规定的设计使用年限内应满足以下功能要求:安全性、适用性、耐久性; 建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)将结构的极限状态分为两大类:承载能 力极限状态和正常使用极限状态。前者对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不 适合于继续承载的变形。后者对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项 限值。 3. 现行砌体结构设计规范的承载力设计公式中如何体现房屋安全等级不同或房屋的
5、设计 使用期不同的影响?答:在计算公式中引入了结构重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为 50 年0以上的结构构件,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 15 年的结构构件,不应小于 0.9。 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 构可靠度的影响? 答:在计算公式中引入了砌体结构材料性能分项系数,在确定该项系数时,引入了施工质 量控制等级的概念。一般情况下,宜按施工控制等级为 B 级考虑,取用 1.6;当为 C 级时,取为 1.8。 5. 结构功能函数的含义
6、是什么? 答:结构的状态方程可描述为 Z=g(X1,X2,X3,Xn) ,当 Z0 时,结构处于可靠状态; 当 Z2H = 8000mm,H0=1.0H , 根据表4-2 可知该房屋属于刚性方案 (2) 计算简图 取两个控制截面,I-I 截面为墙上部梁下截面,II-II 截面为墙下部梁底上截面,取窗间 墙截面进行承载力验算。A =1400240 = 336000mm2 图略 (3) 荷载设计值计算 180092=3200163风荷载可忽略不计 屋面传来集中荷载:1.2(3.543.23.0+0.20.5253)+1.40.73.23.0=59.19kN 1.35(3.543.23.0+0.20
7、.5253)+1.40.70.73.23.0=62.59kN 屋面传来集中荷载=62.59kN 楼面传来集中荷载:1.2(2.943.23.0+0.20.5253)+1.423.23.0=69.75kN1.35(2.943.23.0+0.20.5253)+1.40.723.23.0=67.04kN 楼面传来集中荷载=69.75kN 顶层砖墙自重=1.35(43.21.82.1)5.24+1.82.10.3= 65.34kN 女儿墙自重=1.351.03.25.24= 22.64kN 楼板面至梁底砖墙自重可算可不算 (4) 内力计算010183chammf顶层200.459.61iAeyammM
8、I=(62.59+22.64)59.61=5.08kNm NI=62.59+22.64=85.23kN M=0 N=62.59+65.34+22.64=150.57kN 第五章第五章 无筋砌体结构构件的承载力和构造无筋砌体结构构件的承载力和构造 1 为什么要控制墙柱的高厚比?在什么情况下值还要乘以修正系数? 答:保证墙柱构件在施工阶段和使用期间的稳定性;厚度的自承重墙允许高厚比修正系数按下列规定采用:时,240hmm1240hmm=1.2;时,=1.5;时,可按线性插入法取值。190hmm124090mmhmm上端为自由端时,值还可提高30%。1有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数应按下式计算:2
9、21 0.4sb S 当计算结果值小于0.7时,应取=0.7;当洞口高度小于墙高的1/5时,可取 =1.0222在墙中设钢筋混凝土构造柱可以提高墙体在使用阶段的稳定性和刚度,因此,验算构造柱墙的高厚比时,其允许高厚比可以乘以提高系数。c2 带壁柱墙的高厚比验算应包括那些内容?计算方法如何? 答:横墙之间整片墙的高厚比验算和壁柱间墙的高厚比验算;整片墙的高厚比仍可按式验算,但其中墙厚应采用折算高度,墙的长度S0H hTh应取相邻横墙间距离;壁柱间墙的高厚比验算可按无壁柱墙验算。墙的长度S取壁柱间距离。由于此时的墙体 四周支承条件对墙体稳定较为有利,故规定无论此时房屋结构属于何种静力计算方案,壁柱
10、间墙计算高度一律按刚性方案取值。0H3 无筋受压砌体的偏心影响系数、构件稳定系数、单向偏心受压影响系数分别与0哪些因素有关?三者之间有何内在联系? 答:偏心影响系数:轴力偏心距、截面形状 构件稳定系数:砂浆强度等级、高厚比 单向偏心受压影响系数:轴力偏心距、截面形状、砂浆强度等级综合反映单向偏心受压对短柱的不利影响;构件稳定系数反映偶然偏心导致的长0柱受压承载力降低;单向偏心受压影响系数考虑长柱单向偏心受压时产生的附加弯 矩。当e=0时,影响系数等于稳定系数,于是201= 11+1e i 4 为什么要限制单向受压偏心距e?如何限制? 答:试验表明,偏心距相当大时,承载能力值很离散且较低,可靠度
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