砌體結構複習題一

2022-09-16 09:30:06 字數 4700 閱讀 2943

一、 一軸心受壓磚柱,截面尺寸為370mmx490mm,材料強度等級為磚mu10,求砌體的抗壓強度設計值。

條件(1)採用混合砂漿m7.5,施工質量控制等級為b級;

(2) 採用m5水泥砂漿砌築,施工質量控制等級為c級;

(3)處於施工階段,採用m5混合砂漿砌築,施工質量控制等級為b級。

答案:1、a=0.37x0.49=0.181m2<0.3 m2,調整係數ra=0.7+0.181=0.881

2 、在條件(1)得砌體的抗壓強度設計值f=1.69n/㎜2

在條件(2)得砌體的抗壓強度設計值f=1.5n/㎜2

在條件(3)得砌體的抗壓強度設計值f=0.67n/㎜2

3、採用的砌體抗壓強度設計值:

在條件(1) raf=0.881×1.69=1.489n/mm2

在條件(1) raf=0.881×0.9×0.89×1.5=1.06n/mm2

在條件(1) raf=0.881×0.67=0.59n/mm2

二、 某柱採用mu10燒結普通磚及m2.5水泥砂漿砌築,截面為490mmx620mm,柱計算高度h0=5.6,為偏心受壓,偏心距及柱頂軸向力設計值如圖,求該磚柱的承載力。

例題(6.2.17)

答:(1)砌體的抗壓強度設計值f=1.30n/mm2,

a=0.49m×0.62m=0.303㎡>0.3 m2,ra=1

採用水泥砂漿,取ra =0.9

砌體的抗壓強度設計值經過調整後得到

f『=ra f=0.9×1.3=1.17n/mm2

(2)高厚比β

由於是燒結普通磚,高厚比修正係數=1.0

β==1.0=9.03 ;

= =0.145 ;

驗算偏心距大小:==0.29<0.6滿足gb50003-2001第5.1.5條規定

(3)查查表4-1b(β=9.03;;砂漿強度等級=2.5)φ=0.554

(紅色的字是查表得出的,其他值由插值法算出)

(4)應用《規範》式(5.1.1)得n=φfa=0.554×1.17x303000=196917n≈196.9kn

(5)對短邊方向作軸心受壓驗算

β=ra

,故承載力高於偏心受壓。

(6)根據上述計算,該柱的承載力n=196.9kn =1.55%,基本滿足要求

三、 已知一矩形截面偏心受壓柱,截面尺寸為370mmx620mm,計算高度h0=6000mm,承受永久荷載產生的軸向力設計值=80kn,可變荷載產生的軸向設計值=40kn,沿長邊方向作用的彎矩設計值m=所用燒結普通磚的強度為mu10,混合砂漿為m5。驗算該柱的承載能力。例題(6.

2.18)

答:(1)驗算柱長邊方向的承載力

偏心距:

e=m/n=15000000÷(80000+40000)=125mm

y=h/2=620/2=310mm;

偏心距驗算 0.6y=0.6×310=186mm>e=125mm

相對偏心距:

e/h=125/620=0.2016

高厚比 β=ra

由(β,e/h,m5)查表4-1a得到:得軸向力影響係數φ=0.466,

a=370×620=229400mm2=0.2294m2<0.3m2, ra =0.7+a=0.7+0.2294=0.9294

軸向力設計值n=ng+nq=80=40=120kn

查表3-2 得砌體強度設計值f=1.50n/mm2(mpa)

得受壓承載力:

φ(f)a=0.466×0.9294×1.50×229400=149kn>n=120kn 滿足要求。

(2)驗算垂直彎矩作用平面的承載力

構件高厚比β=ra

得軸向力影響係數φ=0.715

受壓承載力φ(f)a=0.715×0.9294×1.50×229400=229kn>n=120kn

滿足要求。

四、 如圖帶壁柱磚牆,採用燒結普通磚mu15、水泥混合砂漿m10砌築,施工質量控制等級為b級,計算高度為5m。試計算該磚牆的承載力。例題(6.2.19)

答:(1)截面幾何特徵計算

截面面積 a=1×0.24+0.24×0.25=0.3m2

截面重心位置: y1=

y2=0.49-0.169=0.321m

截面慣性矩

i=1/3×1×0.1693+1/3(1-0.24)(0.24-0.169)3+1/3×0.24×0.3213=0.0043m4

截面迴轉半徑i= = =0.12m

t形截面的折算厚度ht=3.5×0.12=0.42m

(2)軸向力作用在截面重心o點時的承載力計算

此時屬軸心受壓柱。

β=ra=1×=11.9

φ=φ0=0.825

ra =1.0,取f=2.31mpa,

此時牆的承載力為n=φ0fa=0.825×2.31×0.3×106=571.7kn

(3)軸心力作用在截面a點時的承載力計算

e=y1-0.1=0.169-0.1=0.069m,

屬偏心受壓,且軸向力作用於牆的翼緣。

偏心距驗算 e/y1=0.069/0.169=0.408<0.6,

e/ht=0.069/0.42=0.164

查表得到 φ=0.486

此時牆的承載力為n=φfa=0.486×2.31×0.3×106=336.8kn.

(4)軸向力作用在截面b點時的承載力計算

e=y2-0.15=0.321-0.15=0.171

屬偏心受壓,但軸向力作用於牆的肋部。

偏心距驗算e/y2=0.171/0.321=0.53<0.6 ,

e/ht=0.171/0.42=0.407

此時表4-1a中查不到φ值,可按(4-6式)和(4-7式)計算

φ0=1/(1+αβ2 )=1/(1+0.0015×11.92)=0.825,

φ==0.22,

此時牆的承載力為n=φfa=0.22×2.31×0.3×106=152.5kn

五、一雙向偏心受壓柱,截面尺寸為490mmx620mm,用mu10燒結普通磚和m7.5混合砂漿砌築。柱的計算高度為4.

8m,作用於柱子上的軸向力設計值為200kn,,沿b方向作用的彎矩設計值為沿h方向作用的彎矩值為例題6.2.21)

答:(1)求偏心距eb和eh

eb=mb/n=20/200=0.1m=100mm<0.25b=122.5mm

eh=mh/n=24/200=0.12m=120mm<0.25h=155mm

(2)求eih和eib

β=h0/b=4.8/0.49=9.8,φ0=1/(1+αβ2)=1/(1+0.0015×9.82)=0.874

eih(3)求φ

φ=0.393

(4)承載力驗算

查表4-1a得砌體抗壓強度設計值1.69n/mm2

φfa=0.393×1.69×490×620=201.8kn>200kn,滿足要求。

六、某截面為490mmx490mm的軸心受壓磚柱mu10,水泥砂漿砌築,支承在頂面尺寸為620mmx620mm的單獨磚基礎上,已知軸向壓力設計值=300kn,該基礎採用水泥砂漿,試確定該基礎應採用的砂漿強度。例題(6.2.

22)答: (1)求,

a0=620×620=384400mm2,al=490×490=240100mm2,

=1+0.35=1.27<2.5

(2)求f

f≥nl/(al)=300×103/1.27×240100=0.984n/mm2(混合砂漿)

(3)當採用水泥砂漿式應考慮調整係數=0.90,故選用水泥砂漿要求的f值,應為f≥0.984/ =1.

093n/mm2。因為應選用強度等級為m2.5的水泥砂漿。

mu10,m2.5,f=1.30n/mm2>1.

093n/ mm2。

七、一鋼筋混凝土柱截面尺寸為250mmx250mm,支撐在370mm的條形磚基礎上,作用位置如圖,磚基礎用mu10燒結普通磚和m5水泥砂漿砌築,柱傳至基礎上的荷載設計值為150kn。試確定柱下基礎砌體的區域性受壓承載力。例題(6.

2.23)

答:區域性受壓面積al=250×250=62500mm2

區域性受壓計算面積a0=(b+2h)h=(250+2×370)370=366300mm2

區域性受壓強度提高係數

=1+0.35= 1+0.35=1.77<2.0

查表得砌體抗壓強度設計值

f=1.5mpa,採用水泥砂漿應乘以=0.9

砌體區域性受壓承載力fal=1.77×0.9×1.5×62500=149.3kn

nl=150kn,(150-149.3)/150=0.47%,基本滿足要求。

八、某鋼筋混凝土柱bxh=200mmx200mm,支撐於磚砌帶形基礎轉角處,該基礎由mu25蒸壓灰砂磚和m15水泥砂漿砌築,柱底軸力設計值=300kn,試驗算基礎頂面區域性抗壓承載力。例題(6.2.

25)答:al=200×200=40000mm2

a0=(370+200+85)2-(370+200+85-370)2=347800mm2

=1+0.35=1.971<2.5

查表得f=3.60mpa,水泥砂漿ra =0.9,f『=ra f =3.60×0.9=3.24

f『al=1.971×3.24×40000=255442n<300000n(不滿足)

九、已知大樑截面尺寸bxh=200mmx550mm,梁在牆上的支撐長度a=240mm,由荷載設計值產生的支座反力=102kn,上部傳來作用在梁底窗間牆截面上的荷載設計值為82kn,窗間牆截面為1200mmx370mm,用mu10磚和m2.5混合砂漿砌築。驗算樑端區域性受壓承載力。

例題(6.2.28)

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