1、混凝土結構與砌體結構設計中冊(第四版) 十五章思考題答案15.1什么是砌體結構？砌體按所采用材料的不同可以分為哪幾類？P314答：由塊體和砂漿砌筑而成的受力結構，稱為砌體結構，是磚砌體、砌塊砌體和石砌體結構的統稱。 砌體按材料的不同分為：磚砌體；砌塊砌體和石砌體三類。15.2砌體結構有哪些優缺點？P314答：1）砌體結構的主要優點：1.就地取材，造價低；2.運輸和施工簡便3.耐久性和耐火性好；4.保溫、隔熱、隔聲性能好。2）砌體結構的主要缺點：1.強度低，特別是抗拉、抗剪和抗彎強度很低；2.自重大；3.整體性差；4.抗震性能差；5.手工操作；6.采用黏土磚會侵占大量農田3）砌體結構正在向輕質高

2、強、約束砌體、利用工業廢料和工業化生產等方向發展。15.3怎樣確定塊體材料和砂漿的等級？ P317答：塊體和砂漿的選擇主要應滿足強度和耐久性的要求，同時也要考慮因地制宜和就地取材，對建筑物的要求以及工作環境(是否處于水下或地下潮濕環境中，有無侵蝕性的液體或氣體的作用)等因素：對強度砌體規范規定：5層或以上的房屋建筑的墻，以及受振動或高層大于6m的墻、柱所用的最低強度等級：1）磚采用MU10；2)砌體采用MU7.5；石材采用MU30；6）砂漿強度采用M5。15.4選用的材料應注意哪些問題？塊體和砂漿的選擇主要應滿足強度和耐久性的要求15.5簡述砌體受壓過程及其破壞特征？P320答：1）砌體受壓的

3、過程：1.未裂階段 當荷載小于50%-70%破壞荷載時，壓應力與壓應變近似為線性關系，砌體沒有裂縫；2.裂縫階段 當荷載達到了50%-70%破壞荷載時，在單個塊體內出現豎向裂縫，試件就進入了裂縫階段，這時停止加載，裂縫就停止發展。繼續加載，單塊的裂縫增多，并且開始貫穿。這時如果停止加載，裂縫仍將繼續發展；3.破壞階段 當荷載增大到80%-90%破壞荷載時，砌體上已形成幾條上下連續貫通的裂縫，試件就進入破壞階段，這時的裂縫已把砌體分成1/2塊體的小立柱，砌體外鼓，最后由于個別塊體被壓碎或小立柱失穩而破壞。15.6為什么砌體的抗壓強度遠小于單塊塊體的抗壓強度？P321-P322答：1）塊體在砌體中

4、處于壓、彎、剪的復雜受力狀態，由于塊體表面不平整，加上砂漿鋪的厚度不勻，密實性也不均勻，致使單個塊體在砌體中不是均勻受壓，且還無序地受到彎曲和剪切作用，由于塊體的抗彎、抗剪強度遠低于抗壓強度，因而較早地使單個塊體出現裂縫，導致塊體的抗壓能力不能充分發揮，這是塊體抗壓強度遠低于塊體抗壓強度的主要原因2）砂漿使得塊體在橫向受拉，從而降低了塊體的抗壓強度；3）豎向灰縫中存在應力集中，因為豎向灰縫不可能飽滿，使得塊體受力不利。15.7簡述影響砌體抗壓強度的主要因素。砌體抗壓強度計算公式考慮了哪些主要參數？P322答：凡是影響塊體在砌體中充分發揮作用的各種主要因素，也就是影響砌體抗壓強度的主要因素。1)

5、 塊體的種類、強度等級和形狀。（砌體的抗壓強度主要取決于塊體的抗壓強度）2) 砂漿性能。砂漿強度等級高，砌體的抗壓強度也高；砂漿的變形率小，流動性、保水性好都是對提高砌體的抗壓強度有利3) 灰縫厚度（1012mm）；4) 砌筑質量，主要保證灰縫的均勻性、密實性和飽滿程度等砌體抗壓強度平均值m=k11a(1+0.072)k2 考慮的是塊體的抗壓強度平均值，砂漿抗壓強度平均值；砌體種類的參數；同時各種情況下的各類砌體，其砌體強度的設計值應該乘以調整系數ra（復印書上P63）15.8 怎么確定砌體的彈性模量？簡述其主要的影響因素？在砌體的壓應力應變曲線上，取應力A=0.43fu點的割線模量作為彈性模

6、量。與砌體種類，砂漿強度等級有關。砌體抗壓強度極限值fu為主要影響因素15.9為什么砂漿強度等級高的砌體抗壓強度比砂漿的強度低？而對砂漿強度等級低的砌體，當塊體強度高時，抗壓強度有比砂漿強度高？P322 答：砂漿強度等級高，砌體的抗壓強度也高，低強度等級的砂漿將是塊體橫向手拉，反過來，塊體就使砂漿在橫向受壓，使得砂漿處于三向受壓狀態，所以砌體的抗壓強度可能高于砂漿強度；當砂漿強度等級較高時，塊體與砂漿間的交互作用減弱，砌體的抗壓強度就不再高于砂漿的強度。15.10混合結構的房屋的結構布置方案有哪幾種？其特點是什么？P351答：房屋的主要承重結構式由不同的結構材料所組成的，稱為混合結構房屋。學習

7、的是混凝土-砌體混凝土結構房屋，其樓、屋蓋采用混凝土結構，而豎向承重結構和基礎則采用砌體結構，多用于多層。 承重墻的結構布置方案有：1）橫墻承重方案：是指橫墻直接承受樓（屋）蓋荷載的結構布置方案；特點：1.縱墻的處理比較靈活；2.側向剛度大，整體性好；3.樓（屋）蓋經濟，施工方便。主要適用于：房屋大小固定、橫墻間距較小的多層住宅、宿舍和旅館等。 2）縱墻承重方案：是指縱墻直接承受樓（屋）蓋荷載的結構布置方案。 特點：1.橫墻布置比較靈活；2.縱墻上的門窗洞口受到限制；房屋的側向剛度較差。 主要適用于：有較大空間的房屋，如單層廠房的車間、倉庫等 3）縱橫墻承重方案：是指有一部分縱墻和一部分橫墻直

8、接承受樓（屋）蓋荷載的結構布置方案。 特點：縱橫墻承重方案兼有縱墻和橫墻承重的優點，同時有利于建筑平面的靈活布置，其側向剛度和抗震性能也比縱墻承重的好。 4）內框架承重方案：是指設置在房屋內部的鋼筋混凝土框架和外部的砌體墻、柱共同承受樓（屋）蓋荷載的結構布置方案。 特點：1.內部空間大，平面布置靈活，但因橫墻少，側向剛度差；2.承重結構由鋼筋混凝土和砌體兩種性能不同的結構材料組成，在荷載作用下會產生不一致的變形，在結構中會引起較大的附加應力，基礎底面的應力分布也不易一致，所以抵抗低級的不均勻沉降的能力和抗震能力都比較弱。 15.11根據什么來區分房屋的靜力計算方案？有哪幾種靜力計算方案？設計時

9、怎么判斷？P353-355答：砌體結構設計規范中，按屋（樓）蓋剛度（屋蓋類別）和橫墻間距（包括橫墻剛度）兩個主要因素將混合結構房屋靜力計算方案分為三類：剛性方案：近似認為房屋是沒有側移的；剛彈性方案：可以近似認為樓蓋或屋蓋是外縱墻的彈性支座；彈性方案：可近似認為不考慮房屋的空間受力性質，計算簡圖為鉸接排架。、剛性方案 us0、彈性方案 us up、剛性方案 < us < up設計時根據樓蓋或屋蓋的類別和橫墻間距s，查設計用表選擇方案。 15.12 為什么要驗算墻、柱高厚比？高厚比驗算考慮哪些因素？不滿足時怎樣處理？P355-356答：1）因為砌體結構中的墻、柱是受壓構件，除要滿足截

10、面承載能力外，還必須保證其穩定性，墻和柱高厚比驗算是保證砌體結構在施工階段和使用階段穩定性和房屋空間剛度的重要措施。（高厚比是指計算高度H0與截面邊長h的比值） 2）高厚比驗算考慮的因素有如砂漿的強度等級、橫墻的間距、砌體的類型及截面的形式、支撐條件和承重情況等。 3）處理方法：1.增大砂漿強度等級；2.增大截面的尺寸；3.減小墻或柱的高度；4.可以在墻體上加設構造柱或壁柱15.13 簡述影響受壓構件承載力的主要因素？P326-328答：影響受壓構件的承載力的主要因素：1.受壓構件的高厚比有關，高厚比越大，構件的穩定性越低，從而影響構件的承載能力；2.受壓構件的偏心距，偏心距越大，受壓面積相應

11、的減小，構件的剛度和穩定性也隨之削弱，最終導致構件的承載能力進一步降低。（偏心距e的計算值不應超過0.6y，y是截面重心道軸向力所在的偏心方向的截面邊緣距離，超過時，應采取減小軸向力的偏心距的措施），3.與砌體的材料類別有關，引入高厚比修正系數rB。15.14 軸心受壓和偏心受壓構件承載能力計算公式有何差別？偏心受壓時，為什么要按軸心受壓驗算另一方向的承載力？P327答：軸心受壓和偏心受壓構件的承載能力計算公式沒有差別。都是采用（15-7）公式。Nu=fA對于矩形截面受壓構件，當軸向力的偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓計算外，還應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算，因為此時可

12、能對較小邊長方向按軸心受壓承載力小于偏心受壓的承載力，此時應該取兩者中較小值作為承載力。15.15 穩定系數的影響因素是什么？確定時的依據與鋼筋混凝土軸心受力構件是否相同？試比較兩者表達式的異同點？P328答：穩定系數的影響因素：從（15-17）的公式可以看出軸心受壓構件的穩定系數與砂漿的強度以及構件的高厚比有關。對于鋼筋混凝土軸心受壓穩定性系數是與構件的長細比l0/i有關。兩者表達式的異同點15.16 無筋砌體受壓構件對偏心距有何限制？當超過限值時，如何處理？P326答：砌體規范規定，偏心距e的計算值不應超過0.6y，y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離；當超過0.6y時，則應采用

13、減小軸向力偏心距的措施，如修改截面尺寸等，甚至改變結構方案。15.17 梁端局部受壓分哪幾種情況？試比較其異同點。復印書P86-90答：梁端局部受壓分為：1.梁端支承處砌體局部受壓；2.梁端下設有剛性墊塊的砌體局部受壓：15.18 什么是砌體局部抗壓強度提高系數？為什么砌體局部受壓時抗壓強度有明顯提高？復印書P84答： 砌體局部抗壓強度提高系數：由于局部受壓砌體有套箍作用存在，所以砌體抵抗壓力的能力有所提高，在計算砌體局部抗壓承載力時，就用局部抗壓提高系數來修正。砌體局部抗壓強度提高系數考慮由于“套箍作用”和部分擴散作用所引起的強度提高系數；砌體局部受壓時抗壓強度的提高一般認為這是由“套箍強化

14、”作用引起的記過，即由于四面未直接承受荷載的砌體，對中間局部荷載下的砌體的橫向變形起著箍束作用，使產生三向應力狀態，因而大大提高了其抗壓強度，除了套箍作用外，還可能部分由擴散作用所引起的強度提高。15.19 當梁端支承處局部受壓承載力不滿足時，可采取哪些措施？P333-335答：當梁端支承處局部受壓承載力不滿足時，可采取：1.可通過在梁端下設置混凝土或鋼筋混凝土剛性墊塊，以增加梁對墻體的局部受壓面積，同時設置剛性墊塊又可以保證梁端支承壓力有效傳遞。 2.梁下設置墊梁（要求墊梁長度大于3.14h0）15.20 驗算梁端支承處局部受壓承載力時，為什么對上部軸向力設計值乘以上部荷載的折減系數？又與什

15、么因素有關？P333答：根據實驗結果，認為由上部砌體傳給梁端支承面的壓力N0將會部分或全部傳給梁端周圍的砌體，形成所謂“內拱卸荷作用”。 折減系數與A0/Al值有關，當其大于等于3時，折減系數等于0；即不計入N0；當其等于1時，折減系數等于1，即上部砌體傳來的壓力N0將全部作用在梁端局部受壓面積15.21 什么是配筋砌體？配筋砌體有哪幾類？簡述其各自的特點。P315，P341-344答：在砌體中配置受力鋼筋的砌體結構，稱為配筋砌體結構；沒有配置受力鋼筋的砌體結構，稱為無筋砌體結構 配筋砌體包括1）網狀配筋砌體構件：1、網狀配筋砌體就是在磚砌體的水平灰縫內設置一定數量和規格的鋼筋網，使其與砌體共

16、同工作。2、網狀配筋砌體的破壞特征：由于鋼筋的約束作用，裂縫展開較小，特別是在鋼筋網處，最后可能發生個別磚完全被壓碎脫落。3、橫向配筋的效果將隨著偏心距的增大而降低。 2）組合磚砌體構件：1、一種是磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層的組合磚砌體構件；一種是磚砌體和鋼筋混凝土構造柱的組合墻。2、兩類組合磚砌體構件都是采用在磚砌體內部配置鋼筋混凝土（或鋼筋砂漿）部件，通過共同工作來提高承載能力和變形性能。15.22 簡述網狀配筋磚砌體與無筋砌體計算公式的異同點？（不要求）15.23 什么是組合磚砌體？怎樣計算組合磚砌體的承載力？偏心受壓組合磚砌體的計算方法與鋼筋混凝土偏壓構件有何不同？P343-

17、348答：組合磚砌體就是采用內部配置鋼筋混凝土（或鋼筋砂漿）的磚砌體。組合磚砌體有兩類：一類是磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層的組合磚砌體構件，簡稱組合砌體構件；另一類是磚砌體和鋼筋混凝土構造柱的組合墻，簡稱組合墻15.24 剛性方案的混合結構房屋墻柱承載力是怎樣驗算的？P361-365進行高厚比驗算15.25 常用過梁的種類有哪些？怎樣計算過梁上的荷載？承載力驗算包含哪些內容？P374答：1）混合結構房屋中門、窗洞口上的梁常稱為過梁，用以承受洞口以上墻體自重，有時還承受上層樓面梁板傳來的均布荷載或集中荷載。2)常用的過梁種類有：1、磚砌過梁（磚砌平拱過梁、磚砌弧拱過梁和鋼筋磚過梁）和鋼筋

18、混凝土過梁；3）承載力驗算）4）過梁承受的荷載有兩種情況：一是墻體荷載；二是除了墻體荷載外，在過梁計算高度范圍內還承受梁板荷載15.26 簡述挑梁的受力特點和破壞形態，對挑梁應計算或驗算哪些內容？P377答：1）挑梁是一種在砌體結構房屋中常用的鋼筋混凝土構件，一端埋入墻內，一端挑出墻外，依靠壓在埋入部分的上部砌體重力及上部樓（屋）蓋傳來的豎向荷載來防止傾覆；（這樣一端嵌固在砌體墻內的懸挑鋼筋混凝土梁稱為過梁）。2）挑梁的受力特點：挑梁受力后，在懸挑段豎向荷載產生的彎矩和剪力作用下，埋入段將產生繞曲變形，但這種變形受到了上下砌體的約束。3）挑梁的破壞形態：1.傾覆破壞：當懸臂段豎向荷載較大，而挑

19、梁埋入段較短，且砌體強度足夠，埋入段前端下面的砌體未發生局部受壓破壞，則可能在埋入段尾部以外的墻體產生斜裂縫，當斜裂縫發展不能抑制時，挑梁發生傾覆破壞。2.局部受壓破壞。 當挑梁埋入段較長，且砌體強度較低時，可能在埋入段尾部墻體中斜裂縫未出現以前，發生埋入段前端砌體被局部壓碎的情況。4）對挑梁的計算和驗算的內容：1.砌體墻中鋼筋混凝土挑梁的抗傾覆驗算；2.挑梁下砌體的局部受壓承載力驗算；3.挑梁的承載力計算15.27 挑梁最大彎矩點和計算傾覆點是否在墻的邊緣？為什么？計算挑梁抗傾覆力矩時為什么可以將挑梁尾端上部45°擴散角范圍內的砌體與樓面恒載標準值考慮進去？傾覆點不在墻邊而在離墻x

20、。處，最大彎矩設計值Mmax在接近x0處，最大剪應力設計值Vmax在墻邊，其值為Mmax=Mov，Vmax=V。 當發生傾覆破壞時，挑梁尾端斜裂縫與鉛直線的夾角為57.6度，取45度偏安全。15.28 何謂墻梁？簡述墻梁的受力特點和破壞形態。P382答：1）墻梁是由鋼筋混凝土托梁和梁上計算高度范圍內的砌體墻組成的組合構件。根據墻梁是否承受由屋蓋、樓蓋傳來的荷載，墻梁可分為承重墻梁和非承重墻梁。按支承情況的不同可分為簡支墻梁、框支墻梁和連續墻梁。2)墻梁的受力特點：當托梁及其上部砌體達到一定的強度以后，墻和梁共同工作形成一個梁高較高組合深梁，其上部荷載主要通過墻體的拱作用向兩端支座傳遞，托梁受拉，兩者組成一個帶拉桿的拱結構。3）墻梁的破壞形態：1.彎曲破壞；2.剪切破壞：a）斜拉破壞；b）斜壓破壞；（這兩種破壞屬于脆性破壞）c）劈裂破壞；3.局壓破壞。15.29 如何計算墻梁上的荷載？墻梁承載力驗算包含哪些內容？P386答：計算墻梁的荷載：在墻梁的設計中，應分別按施工階段和使用階段的荷載進行計