砌體結構設計思考題

2021-03-04 09:22:24 字數 4849 閱讀 3627

2-2砌體結構的功能要求:安全性、適用性、耐久性,三者統稱為可靠性。 極限狀態的種類和意義:

(1)承載能力極限狀態,對應於結構或結構構件達到最大承載力或不適合於繼續承載的變形;(2)正常使用極限狀態,結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項限值。

2-4現行砌體結構設計規範的承載力設計公式中如何體現施工技術、施工管理水平等對結構對結構可靠度的影響? 通過砌體結構材料效能分項係數體現。通過現場質量管理,砂漿、混凝土強度,砂漿拌合方式,砌築工人等講施工質量控制等級劃分為abc三個等級。

等級為a時,分項係數取1.6,等級為c級時,取為1.8

2-8砌體承載能力極限狀態設計公式中個分項係數是按什麼原則確定的? 為確定各分項係數,對給定的荷載和材料強度,以及相應的任何一組分項係數,可計算出以該分項係數表示的極限狀態設計公式所反映的可靠度。定義一測度函式,以此來衡量不同分項係數的設計公式所反映的可靠度和結構構件承載力極限狀態的目標可靠指標的接近度。

其中,最接近的一組分項係數就是所要求的規範設計公式中的分項係數。

2-9荷載的標準值、設計值是什麼?兩者的關係如何? 荷載標準值相當於在基準使用期內、正常使用情況下作用在結構上的最大荷載。

設計值指進行結構設計時採用的荷載值。荷載標準值經分項係數放大後即為荷載設計值。

2-10砌體材料的標準值、設計值是什麼兩者關係如何? 標準值f k,設計值f, f=f k /γf (材料效能分項係數)

3-1 砌體有哪些種類?對塊體與砂漿有何基本要求?

可分為無筋砌體、配筋砌體、預應力砌體。

對塊體有強度要求,砂漿除強度要求外,還應具有流動性和保水性。

3-2軸心受壓砌體破壞的特徵如何?影響砌體抗壓強度的因素有哪些?

三個階段:

(1) 砌體載入到極限荷載的50%~70%時,單塊磚內產生細小裂縫,停止載入裂縫也停止擴充套件。

(2) 當極限荷載達80%~90%時,磚內裂縫連通起來,裂縫不依靠外力仍繼續發展,砌體已接近破壞。

(3) 當壓力接近極限荷載時,砌體中裂縫迅速擴充套件和貫通,砌體被壓碎或喪失穩定而破壞。

影響抗壓強度的主要因素有:①塊體的物理力學效能②砂漿的物理力學效能③砌築質量④其他因素,如塊體的搭砌方式、砂漿和磚的粘結力、豎向灰縫飽滿程度以及構造方式等。

3-3 如何解釋砌體抗壓強度遠小於塊體的強度等級而又大於砂漿強度等級較小時的砂漿強度等級?

磚砌體中由於塊材表面不平整,塊材受力不均勻;砌體中的磚受附加水平拉力,豎向灰縫處存在應力集中,這些原因加快了磚塊材的破壞,所以磚砌體抗壓強度遠小於磚的強度等級。

由於砌體結構抗壓強度還與砌塊的強度等級有關,並且強度較低的砂漿的橫向變形大於塊材的橫向變形,砂漿受到周邊的附加壓力,所以砌體的抗壓強度大於強度等級較低的砂漿強度等級。

3-4砌體受壓、受拉、受彎和受剪時,破壞形態如何?

受壓:三個階段:砌體載入到極限荷載的50%~70%時,單塊磚內產生細小裂縫,停止載入裂縫也停止擴充套件。

當極限荷載達80%~90%時,磚內裂縫連通起來,裂縫不依靠外力仍繼續發展,砌體已接近破壞。當壓力接近極限荷載時,砌體中裂縫迅速擴充套件和貫通,砌體被壓碎或喪失穩定而破壞。

受拉:①當軸向拉力與砌體的水平灰縫平行時,塊體強度等級高而砂漿的強度等級較低時,沿豎向及水平向灰縫的齒縫截面破壞;當塊體強度等級較低而砂漿的強度等級較高時,沿塊體和豎向灰縫截面破壞②當軸向拉力與砌體的水平灰縫垂直時,砌體可能沿通縫截面破壞。

受彎:與軸心受拉相似,沿齒縫截面破壞,沿塊體和豎向灰縫截面破壞,沿通縫截面破壞。

受剪:有兩種破壞形態,一是沿通縫截面破壞,二是沿階梯形截面破壞。

其中有三種剪下破壞狀態:

(1)剪摩破壞,當σy/τ較小時,通縫方向與作用力方向的夾角θ≤45時,砌體將沿通縫受剪且在摩擦力作用下產生滑移而破壞。

(2)剪壓破壞,當σy/τ較大45<θ≤60,將沿階梯形裂縫破壞 。

(3)斜壓破壞,當σy/τ更大時,砌體沿壓應力作用方向產生裂縫而破壞。

第四章4-1 混合結構房屋有哪幾種承重體系?各有何優缺點?

橫牆承重體系:①縱牆的作用主要是圍護、隔斷以及與橫牆拉結在一起,保證橫牆的側向穩定;對縱牆上設定門窗洞口的限制較少,外縱牆的立面處理比較靈活。

②橫牆間距較小,一般為3~4.5m,縱、橫牆及樓屋蓋一起形成剛度很大的空間受力體系,整體性好。對抵抗沿橫牆方向的水平作用(風、**)較為有利,也有利於調整地基的不均勻沉降。

③結構簡單,施工方便,樓蓋的材料用量較少,但牆體的用料較多。

縱牆承重體系:①橫牆的設定主要是滿足房間的使用要求,保證縱牆側向的穩定和房屋的整體剛度。這使得房屋的劃分比較靈活。

②由於縱牆承受的荷載較大,在縱牆上設定的門窗洞口的大小和位置都受到一定的限制。

③縱牆間距一般較大,橫牆數量相對較少,房屋的空間剛度比橫牆承重體系小。

④與橫牆承重體系相比,樓蓋的材料用料較多,牆體的材料用量較少。

縱橫牆承重體系:縱橫牆承重體系的平面布置比較靈活,既可是房間有較大的空間,也可有較好的空間剛度。

內框架承重體系:①可以有較大的空間,且梁的跨度並不相應增大。

②由於橫牆少,房屋的空間剛度和整體性較差。

③由於鋼筋混凝土柱和磚牆的壓縮效能不同,且柱基礎和牆基礎的沉降量也不易一致,故結構易產生不均勻的豎向變形。

④框架和牆的變形效能相差較大,在**時易由於變形不協調而破壞。

底框結構: 一般為臨街建築,底層為框架結構,上部為小開間的由橫牆或縱牆承重的結構。由剛度很小,往往是薄弱處,設計中需特別注意。

4-2 剛性、剛彈性、彈性三中靜力計算方案有哪些不同點?

剛性方案:認為房屋的空間剛度很大,在水平荷載(包括豎向偏心荷載產生的水平力)作用下,由於結構的空間作用,牆、柱處於空間受力狀態,頂點位移很小,屋蓋和層間樓蓋可以視作牆、柱的剛性支座。對於單層房屋,在荷載作用下,牆、柱可按上端不動鉸支於屋蓋,下端嵌固於基礎的豎向構件計算。

對於多層房屋,在豎向荷載作用下,牆、柱在每層高度範圍內,可近似地按兩端鉸支的豎向構件計算;在水平荷載作用下,牆、柱可按豎向連續梁計算。民用建築和大多數公共建築均屬於這種方案。此時,橫牆間的水平荷載由縱牆承受,並通過屋蓋或樓蓋傳給橫牆,橫牆可以視作嵌固於基礎的豎向懸臂梁,考慮軸向壓力的作用按偏心受壓和剪下計算,並應滿足一定的剛度要求。

彈性方案:認為房屋的空間剛度很小,在水平荷載作用下,結構的空間作用很弱,牆、柱處於平面受力狀態。單層廠房和倉庫等建築常屬於這種方案。

此時,在荷載作用下,牆、柱內力應按有側移的平面排架或框架計算。

剛彈性方案:認為房屋的空間剛度介於剛性方案與彈性方案之間,在水平荷載作用下,屋蓋對牆、柱頂點的側移有一定約束,可以視作牆、柱的彈性支座。單層房屋也常屬於這種方案。

此時,在荷載作用下,牆、柱內力可按考慮空間工作的側移折減後的平面排架或框架計算。

4-3 房屋空間效能影響係數的物理意義是什麼?

記△re為該計算段單元頂部的水平位移,記△e為該單元在無彈簧時的水平位移,則定義空間效能影響係數η=△re/△e。

4-4 剛性方案單層和多層房屋牆、柱的計算簡圖有何異同?

書上p46 圖4-19和4-20.

第五章 5-1為什麼要控制牆柱的高厚比β?在什麼情況下β值還要乘以修正係數?

因為無論牆柱是否承重,首先需確保其自身的穩定性。而高厚比的驗算正是保證牆柱構件在施工階段和使用時期穩定性的一項重要構造措施。當牆自承重或開有門窗洞口時,β需乘以修正係數。

5-2帶壁柱牆的高厚比驗算應包括哪些內容?計算方法如何?

驗算包括整片牆高厚比驗算和壁柱間牆高厚比驗算。

整片牆高厚比驗算:依據題中所給設計方案求出h0和ht=3.5i,驗算高厚比。壁柱間牆高厚比驗算:依據剛性方案求出h0,根據h0和題中已知條件h驗算高厚比。

5-5區域性受壓下砌體強度能夠提高,為什麼?

砌體的受壓只要存在未直接受壓面積,就有力的擴散作用,就會引起雙向應力或三向應力,在不同程度上提高了直接受壓部分的抗壓強度。

5-10 砌體結構設計中,為什麼要滿足許多構造要求?

滿足構造要求是為了保證房屋的空間剛度、整體性以及結構可靠性。

5-11 引起砌體結構裂縫的主要因素有哪些?應從哪些方面採取措施防止或減輕牆體開裂?

主要因素有設計質量、施工質量、材料質量、地基不均勻沉降等等。p97-99

第六章6-1、什麼是配筋砌體,配筋砌體主要有哪幾種形式?

配筋砌體是:在砌體中配置鋼筋的砌體,以及砌體和鋼筋砂漿或鋼筋混凝土組合成的整體,可統稱為配筋砌體。

砌體主要的形式:在鋼筋砌體中,又可分為配縱筋的、直接提高砌體抗壓、抗彎強度的砌體和配橫向鋼筋網片的、間接提高砌體抗壓強度的砌體。

6-2、網狀配筋為什麼能提高砌體的抗壓強度?

網狀配筋在砂漿中能約束砂漿和磚的橫向變形,延緩磚柱的開裂及裂縫發展,阻止豎向裂縫的上下貫通,從而可避免磚砌體被**成若干小柱導致的失穩破壞。網片間的小段無筋砌體在一定程度上處於三相受力狀態,因而能較大程度提高承載力,且可使磚的抗壓強度得到充分的發揮。

第七章7-1常用過梁的種類及適用範圍有哪些?

答:有鋼筋混凝土過梁和磚砌過梁兩類。

門窗洞口寬度較大時,應採用混凝土過梁,支承長度≥240mm。鋼筋磚過梁跨度≤1.5m,底面砂漿層處的鋼筋直徑≥5mm,間距≤120mm,根數≥2根,末端帶彎鉤的鋼筋伸入支座的長度≥240mm,砂漿厚度≥30mm。

磚砌平拱跨度≤1.2m,計算高度內砂漿強度≥m5,用豎磚砌築部分高度≥240mm。

7-3牆樑有哪幾種型別?設計時,承重牆必須滿足那些基本條件?

答:根據承擔荷載型別,分為承重牆梁和自承重牆梁;根據結構形式,分為簡支牆樑、連續牆樑和框支牆樑;還可以分為有洞口牆樑和無洞口牆樑。

7-8挑樑有哪幾種型別?挑樑設計中應考慮哪些問題?

答:分為剛性挑樑和柔性挑樑。

設計要求:①縱向受力鋼筋至少有1/2的鋼筋面積伸入梁尾部,且不少於2ф12;其他鋼筋伸入支座的長度≥。

②挑樑埋入砌體長度與挑出長度的比值≤1.2;當挑樑上無砌體時,。

7-9什麼是挑樑的計算傾覆點?應如何確定挑樑的抗傾覆荷載?

答:①當牆體無洞口時,對和的情況,取面積為範圍的本層砌體和樓蓋恆載標準值。

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