1、第一章 緒論1. 砌體、塊體、砂漿這三者之間有何關系？答：由塊體和砂漿砌筑而成的墻、 柱作為建筑物主要受力構件的結構稱為砌體結構。 它是磚 砌體、砌塊砌體和石砌體結構的統稱。2. 哪項措施使砌體結構在地震區的應用得以復興？答： 1950 年以來，各工業發達國家對砌體結構進行了研究與改進，塊體向高強、多孔、薄 壁、大塊等方向發展，最重要的是發展了配筋砌體，才使砌體結構能用于地震區， 使砌 體結構得到了復興。3. 砌體的基本力學特征是什么？答：抗壓強度很高， 抗拉強度卻很低。 因此， 砌體結構構件主要承受軸心壓力或小偏心壓力， 而很少受拉或受彎。4. 砌體結構的優缺點對于其應用有何意義？答：砌體結

2、構的主要優點是： 1）容易就地取材。磚主要用粘土燒制；石材的原料是天然石； 砌塊可以用工業廢料礦渣制作，來源方便，價格低廉。 2）磚、石或砌塊砌體具有良 好的耐火性和較好的耐久性。 3）砌體砌筑時， 不需要模板和特殊的施工設備。在寒冷地 區，冬季可用凍結法砌筑，不需要特殊的保溫措施。 4）磚墻和砌塊墻體有良好的隔聲、 隔熱和保溫性能。并有良好的耐火性和耐久性，所以既是較好的承重結構，也是較好的 維護結構。砌體結構的缺點是： 1）與鋼和混凝土相比， 砌體的強度較低， 因而構件的截面尺寸較大， 材料用量多，自重大。 2）砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大。3）砌體的抗拉強度和抗剪強度都很低，

3、因而抗震性能較差，在使用上受到一定的限制；磚、石的抗 拉強度也不能充分發揮。 4）粘土磚需要用粘土制造，在某些地區過多占用農田，影響農 業生產。5. 與其他結構形式相比，砌體結構的發展有何特點？答：相對于其他結構形式， 砌體結構的設計理論發展得較晚， 還有不少問題有待進一步研究。 隨著社會和科學技術的進步， 砌體結構也需要不斷發展才能適應社會的要求。 砌體結構 的發展方向如下：1）使砌體結構適應可持續性發展的要求2）發展高強、輕質、高性能的材料3）采用新技術、新的結構體系和新的設計理論第二章 砌體結構的設計原則1. 極限狀態設計法與破壞階段設計法、容許應力設計法的主要區別是什么？ 答：極限狀態

4、設計法考慮荷載的不確定性以及材料強度的變異性， 將概率論引入結構的設計， 可以定量估計所設計結構的可靠水平。2. 砌體結構的功能要求是什么？試述極限狀態的種類和意義？ 答：砌體結構在規定的設計使用年限內應滿足以下功能要求：安全性、適用性、耐久性；建筑結構可靠度設計統一標準（GB50068-2001）將結構的極限狀態分為兩大類：承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。 前者對應于結構或結構構件達到最大承載能力或不適 合于繼續承載的變形。后者對應于結構或結構構件達到正常使用或耐久性能的某項限 值。3. 現行砌體結構設計規范的承載力設計公式中如何體現房屋安全等級不同或房屋的設計 使用期不同的影響？答：在

5、計算公式中引入了結構重要性系數 0，對安全等級為一級或設計使用年限為 50年以上的結構構件，不應小于 1.1 ;對安全等級為二級或設計使用年限為50年的結構構件，不應小于1.0 ;對安全等級為三級或設計使用年限為15年的結構構件，不應小于 0.9。4. 現行砌體結構設計規范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可靠度的影響？答：在計算公式中引入了砌體結構材料性能分項系數，在確定該項系數時，引入了施工質量控制等級的概念。一般情況下，宜按施工控制等級為 B級考慮，取用1.6 ；當為C級時， 取為1.8。5. 結構功能函數的含義是什么？答：結構的狀態方程可描述為Z=g (X1, X

6、2, X3,，X),當Z0時，結構處于可靠狀態；當Z2H = 8000 mm H=1.0 H ,根據表4-2可知該房屋屬于剛性方案(2) 計算簡圖取兩個控制截面，1-1截面為墻上部梁下截面，11-11截面為墻下部梁底上截面，取窗間墻截面進行承載力驗算。A =1400x 240 = 336000 mrm圖略(3) 荷載設計值計算1800 = 923200 = 163風荷載可忽略不計屋面傳來集中荷載：1.2 X (3.54 X 3.2 x 3.0+0.2 x 0.5 x 25x 3)+1.4 x 0.7 x 3.2 x 3.0=59.19kN1.35 x (3.54 x 3.2 x 3.0+0.2

7、 x 0.5 x 25x 3)+1.4 x 0.7 x 0.7 x 3.2 x 3.0=62.59kN屋面傳來集中荷載=62.59kN樓面傳來集中荷載：1.2 x (2.94 x 3.2 x 3.0+0.2 x 0.5 x 25x 3)+1.4 x 2 x 3.2 x 3.0=69.75kN1.35 x (2.94 x 3.2 x 3.0+0.2 x 0.5 x 25x 3)+1.4 x 0.7 x 2x 3.2 x 3.0=67.04kN 樓面傳來集中荷載=69.75kN頂層磚墻自重=1.35 X (4 X 3.2 -1.8 X 2.1) X 5.24+1.8 X 2.1 X 0.3= 65

8、.34 kN 女兒墻自重=1.35 X 1.0 X 3.2 X 5.24= 22.64 kN樓板面至梁底磚墻自重可算可不算內力計算頂層 e y2A 0.4a059.61mmM=(62.59+22.64) X 59.61=5.08kN ?mNI=62.59+22.64=85.23kNMt =0Nn =62.59+65.34+22.64=150.57kN第五章無筋砌體結構構件的承載力和構造1.為什么要控制墻柱的高厚比B?在什么情況下B值還要乘以修正系數？ 答：保證墻柱構件在施工階段和使用期間的穩定性；厚度h 240mm的自承重墻允許高厚比修正系數1按下列規定采用：h 240mm時,1 =1.2 ；

9、 h 90mm時，1 =1.5 ； 240mm h 90mm時，可按線性插入法取值。上端為自由端時，1值還可提高30%有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數2應按下式計算:10.4bsS當計算結果2值小于0.7時，應取 2=0.7 ;當洞口高度小于墻高的 1/5時，可取 2 =1.0在墻中設鋼筋混凝土構造柱可以提高墻體在使用階段的穩定性和剛度，因此，驗算構造柱墻的高厚比時，其允許高厚比可以乘以提高系數c。2.帶壁柱墻的高厚比驗算應包括那些內容？計算方法如何？答：橫墻之間整片墻的高厚比驗算和壁柱間墻的高厚比驗算；H整片墻的高厚比仍可按式0驗算，但其中墻厚應采用折算高度hT，墻的長度S應h取相鄰橫墻間距

10、離；壁柱間墻的高厚比驗算可按無壁柱墻驗算。墻的長度S取壁柱間距離。由于此時的墻體四周支承條件對墻體穩定較為有利，故規定無論此時房屋結構屬于何種靜力計算方案，壁柱間墻計算高度H 0 律按剛性方案取值。3. 無筋受壓砌體的偏心影響系數a、構件穩定系數0、單向偏心受壓影響系數分別與哪些因素有關？三者之間有何內在聯系?答：偏心影響系數：軸力偏心距、截面形狀構件穩定系數：砂漿強度等級、高厚比單向偏心受壓影響系數：軸力偏心距、截面形狀、砂漿強度等級a綜合反映單向偏心受壓對短柱的不利影響；構件穩定系數0反映偶然偏心導致的長柱受壓承載力降低；單向偏心受壓影響系數考慮長柱單向偏心受壓時產生的附加彎矩。當e=0時

11、，影響系數等于穩定系數，于是12ei4. 為什么要限制單向受壓偏心距 e?如何限制？答：試驗表明，偏心距相當大時，承載能力值很離散且較低，可靠度難以保證。因此計算時要求控制偏心距；規范規定e 0.6y。5. 局部受壓下砌體抗壓強度為什么能提高？答：砌體的受壓只要存在為直接受壓面積，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。6. 為什么計算梁端支承處砌體局部受壓時要計算有效支承長度？從受力機理上講它與梁 端的什么變形有關？答：計算局部受壓面積內的上部軸向力設計值；由于梁的撓曲變形，梁的端部可能會翹起， 故實際的梁端有效支承長度小于梁支承在砌 體墻上

12、的長度。7. 在梁端支承處砌體局部受壓計算中，為什么要對上部傳來的荷載進行折減？折減值與什 么因素有關？答：在砌體受到均勻壓應力的情況下，若增加梁端荷載， 梁底砌體局部壓應力以及局部應變都應增大，但梁頂面附近的卻有所下降。這一結構的內力重分布現象，對局部受壓無疑是一種卸載作用，于砌體局壓承載力是有利的；內拱卸荷作用的程度與 A/Ai比值有關，上部荷載的效應隨 A/Ai值的增大而逐漸減弱，Ao； A 2.0時已很小。因而規范規定，AFA 3.0時，可以不考慮上部荷載的作用。&在梁端下設有剛性墊塊的局部受壓承載力計算公式中，為什么沒有梁端底面受壓應力圖形完整性系數n?答：由于砌體的塑性性能，產生的

13、壓應力圖形一般在矩形和三角形之間呈曲線分布，為了可按三角形分布的情況進行分析，采用了完整性系數n, 而當梁端下設有剛性墊塊時，梁下荷載幾乎呈矩形分布。9. 砌體受剪承載力計算中，為什么應考慮系數卩？答：試驗研究表明，當構件水平截面上作用有壓應力時，由于灰縫粘結強度和摩擦力的共同作用，砌體抗剪承載力有明顯的提高，因此計算時應考慮剪、壓的復合作用。10. 砌體結構設計中，為什么要滿足許多構造要求？答：為保證房屋的空間剛度和整體性以及結構的可靠性。11. 引起砌體結構裂縫的主要原因有哪些？應從哪些方面采取措施防止或減輕墻體的開裂？答：溫度變化、材料干燥收縮、設計不合理、無針對性防裂措施、材料質量不合

14、格、施工質量差、砌體強度達不到設計要求、地基不均勻沉降；1）防止和減輕由地基不均勻沉降引起墻體裂縫的主要措施2）設置伸縮縫3）防止或減輕房屋頂層墻體開裂的措施4）防止或減輕房屋底層輕體裂縫的措施5）墻體轉角處、縱、橫墻交接處的構造措施6）蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚混凝土砌塊或其他非燒結磚砌體的構造措施7）防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層第一、二開間洞口處的開裂的構造措施8）設置控制縫9）其他專門措施習題1.某房屋帶壁柱墻用MU單排孔混凝土小型空心砌塊和M5.0砌塊砌筑砂漿砌筑，計算高度為6.6m。壁柱間距為3.6m，窗間墻寬為1.8m。帶壁柱墻截面積為 4.2 x 105m慣性矩為 3.2

15、43 x 109mm試驗算墻的高厚比。hr87.87 mm答：i3.5i307.55mmHohr21.51 0.418 0.83.6查表可知:24故：219.213.5由表5-4可得？ = 0.735柱截面面積 A =0.37 x 0. 49 =0.1813 rn 1.17N /mm滿足要求。3.截面為490mnX 490m啲磚柱，用MU1（燒結多孔磚和M5混合砂漿砌筑，柱的計算高度H）=6.0m（截面兩個方向的H）相同），該柱柱底截面承受內力設計值 N=125kN M=9.36kN?m 試驗算磚柱極限承載力是否滿足要求？燙 M 9.360.6y294mm答：e74.88mmN 125e0.1

16、53h查表5-2可得：16Hoh12.2416查表5-4可得： 0.51A 490 4900.2401m220.3m，應考慮強度調整系數0.7 A 0.9401fA60.51 0.9401 1.5 0.2401 10172.7kNN 125kN，滿足要求4.某辦公樓門廳磚柱，柱實際高度和計算高度均為5.1m，柱頂處由荷載設計值產生的軸心壓力為195kN,只能供應MU1燒結多孔磚，試設計該柱截面（考慮柱自重）。答：采用M2.5混合砂漿砌筑，截面尺寸初步設計為490mrX 490mm自重：1.2 18 0.49 0.49 5.1 26.45kN26.45 195H。10.41221.45kN15查

17、表5-4可得： 0.822 2A 0.49 0.490.2401m0.3m，應考慮強度調整系數0.7 A 0.9401fA0.82 0.9401 1.3 0.2401 106240.62kNN 221.45kN，滿足要求5. 某住宅外廊磚柱，截面尺寸為370mnX 490mm計算高度H）=4m采用MU1（燒結多孔磚和M2.5混合砂漿砌筑，承受軸向壓力設計值N=130kM已知荷載沿長邊方向產生的偏心距為60mm試驗算該柱承載力。答：(1)長邊方向承載力驗算e 60mm 0.6 y0.6490147mmH。40008.16(由于是普通磚，高厚比修正系數為h490據e和 h查表54得：0.616查表

18、5-2得： 15A0.37 0.490.181m20.3m21.0)故需對砌體強度進行調整a 0.7 0.181 0.881a查表 3-1 得：f=1.3MPa則承載力驗算：a f A 0.616 0.881 1.3 103 0.181127.7kN N 130kN但是相差：ZD 1.8%5%符合工程要求130故長邊偏心承載力滿足要求。(2 )短邊方向軸心受壓計算H。37015由e=0查表5-4得： 0.81短邊方向承載力驗算:167.9kN130kNA 0.81 0.881 1.3 103 0.181故滿足要求。6.帶壁柱磚砌體的截面尺寸如圖5-33所示，縱向力偏向翼緣，用MU10燒結多孔磚

19、、M5混合砂漿砌筑，N=205kN M=13.2kN m,計算高度 H)=4m試驗算截面承載能力是否滿足。答：(1 )幾何參數的確定重心坐標：240 250 (240 125)240 1200 120y162240 250 240 1200截面慣性矩I:自重 I 丄 1200 24032132 I490 3803 490 3800 19021200 2403 1200 240 1202 12 12 240 1200 (162 120)1.45 1010mm4 丄 240 250A 4.742 105mm2 240 250 (365 162)i 174.87mm， hr 3.5i612mm12

20、124.675 109mm4A 240 250 240 12003.48 105mm2hr 3.5i 405.7mm(2)受壓承載力驗算Me64.4mm0.6y0.6 16297.2 mmN24hi4000405.79.86由B及e / hr查表得：0.53f 1.5MPa 承載力驗算：fA 0.53 1.5 103 0.348276.7kN N 205kN故承載力滿足要求。7.某帶壁柱窗間墻，截面如圖 5-33所示，用MU10燒結多孔磚和M2.5混合砂漿砌筑，計 算高度H）=5.2m。試計算當軸向壓力分別作用在該墻截面中心（O點）、A點及B點時的承載力，并對計算結果加以分析。答：（1）重心坐

21、標及折算厚度 hr計算：240 1200 500 490 380 190y378mm240 1200 490 380(2)承載力計算221.3MPa巴 52008.5hT612(此處高厚比允許值需修正，但是題目沒有告訴bs)根據作用于 O A、B三點的偏心距，計算結果見下表OABehTe=0e 122 c“c0.199 hT 612e 258mm0.6y0.422（查表5-4）0.8750.468按公式求得 =0.228承載力NfA539.4288.5140.68.同習題5-1。已知截面形心0點至翼緣外側邊的距離為 131mm砌塊孔洞率3 =30%墻 體用G20混凝土灌孔(f c=9.6N/m

22、m2),灌孔率p =33%軸向壓力偏心距70mm作用點偏翼 緣一側(y=131.2mm)。試求該帶壁柱墻的極限受壓承載力。答:= 3-5/ = 308川川/? = 24 ,=1.00.47.5亠仃f $3.6= 1.0 x 0.8 x 24 = 19,2_1 = 23,619,2308高厚比不滿足要求，墻體穩定性難以保證。 若忽略此問題繼續計算e lOfiun 0.6v - O6x 131 =308= 2273佻=7 = 0 5451+77/?- l + 0.0015x23.62=0.2574? = 0.3x0.33 = 0.099 = / + 0.6crX =L19 + 0,6x 0.099

23、 x 9.6 = L762V/ mm10.43?/;20 3jn 2N = pfgA = 0.25 7x1.76x420=189.97kN9.已知窗間墻，截面尺寸為 800mm3.0合 36600y/ 0/ = 10.35-1 =L65 2.0N -恥偽-0.7 xl.65xl.5x 36.6 - 63ALkN、込一120fcV不滿足要求。10.已知大梁截面尺寸為 b x h=200mm0 24=0 24m202no 査表可梅MU10 ffl M5水泥砂漿砌體的抗樂設訃強度戶H0MP氛 f=0i e.=00.17片 =3300/240=13.75320MPi! * 取320 Mpa-2（110

24、0=1.50-2（1- 0）320-0.19100=2.72 MpbAJ；=0.692.24x 1O2.72=457.74KNMMOOKN,滿足要求匸6-2 .某混凝土面層組合磚柱，截面尺寸如圖6-10所示，柱計算高度 H=6.2m,采用MU1磚和M10昆合砂漿砌筑，面層混凝土為C20。該柱承受軸向壓應力設計值 N=910kN(Z=700kN)沿柱長邊方向的彎矩 M=90kNm(Mk=70kN - m),已知 A A 603mmSc,n 250 12062 120150000 mm2x800650 1.13x705，試驗算其承載力。解：磚砌體截面積2490740 2 250 120302600

25、mm2混凝土截面積Ac2 250 120 60000 mm2偏心距M98.9mmN高厚比8.38 h附加偏心距eN假定受壓區高度SN2h2200e eaeea0.02219.2mmas2 as120mm，且為小偏心受壓490 x 120 x 120453.1mm216.9mm652 120 120 5650 800650將以上代入公式得,436mm此時,0.62與原假設相符s 650 1.134362155.2 N / mmfAfcAcsfyAsA 686.5kN N 910kN，不滿足要求6-3 .一承重橫墻，墻厚 240mm計算高度 H=4.5m，采用MU1磚和M7.5混合砂漿砌筑，雙面

26、采用鋼筋水泥砂漿層面，每邊厚30mm砂漿等級為M10,鋼筋為I級鋼，豎向鋼筋$8200水平鋼筋$ 6200求每米橫墻所能承受的軸心壓力設計值。解：6-4.某承重橫墻厚240mm采用砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻形式，采用MU1磚和M7.5混合砂漿砌筑，計算高度 H)=3.6m。構造柱截面為240mnX 240mm間距為1m柱內配有縱 筋4$ 12,混凝土等級為C15,求每米橫墻所能承受的軸心壓力設計值。2解: Ac 240 24057600mm2An 2401000 240182400mmAs 4 113.1452.4mm2配筋率Asbh高厚比452.41000 2400.189%be15查表可

27、得com 0.78由be10002404.24可得0.955把上述值代入組合磚墻受壓承載力計算公式com f代fcAc fyA,0.78 1.69 182400 0.955 7.2 57600 210 452.4620.1kN第七章 砌體結構中的特殊構件1. 常用過梁的種類及適用范圍有哪些？答：鋼筋混凝土過梁和磚砌過梁，其中磚砌過梁又有鋼筋磚過梁、磚砌平拱過梁和磚砌弧拱過梁；由于磚砌過梁對地基不均勻沉降和振動作用比較敏感，因此跨度不宜過大，并且當門窗洞口寬度較大時，應采用鋼筋混凝土過梁。磚砌過梁的跨度，對鋼筋磚過梁不應 超過1.5m,對磚砌平拱不應大于1.2m。磚砌過梁截面計算高度內砂漿不宜低于M5;磚砌平拱用豎磚砌筑部分高度不應小于240mm鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋直徑不應小于5mm間距不宜大于120mm根數不應少于2根，末端帶彎鉤的鋼筋伸入支座砌體內的 長度不宜小于240mm砂漿層的厚度不宜小于 30mm磚砌弧拱由于施工比較復雜，目前 較少采用。2. 如何計算過梁上的荷載？答： 1）梁、板荷載對磚和砌塊砌體，當梁、板下面的墻體高度hw I n時，可不考慮梁、板荷載。2）墻體荷載對磚砌體，當過梁上的墻體高度hw I n/3時，應按高度為