13-4. 钢筋混凝土柱,截面尺寸为240mm×240mm,支承在砖墙上,墙厚240mm,采用MU10粘土砖及M5混合砂浆,柱传给墙的轴向力设计值N=100Kn,试进行砌体局部受压验算。
13-5. 试验算房屋外纵墙上大梁端部下砌体局部放均匀受压的承载力如图。已知大梁截面尺寸b×h=200mm×500mm,梁在墙上的支承长度 ,由荷载设计值所产生的支座反力
Nl=100kN(荷载标准值Gk=40kN,Qk=37.2kN),上部传来作用在梁底窗间墙截面上荷载设计值为200kN(荷载标准值Gk=100kN,Qk=57.14kN),窗间墙截面为1200mm ×370mm,用MU10砖和
M2.5混合砂浆砌筑,如不满足局部受压要求,则在梁底设置预制垫块,再进行验算。
13-6. 一圆形砖砌水池,壁厚370mm,采用MU10粘土砖和M7.5水泥砂浆,池壁承受的最大环向拉力按45kN/m计算,试验算池壁的抗拉强度。
13-7. 一矩形浅水池,壁高H=1.6m,采用M15砖、M10的水泥砂浆砌筑,壁厚h=490mm,如不考虑池壁自重所产生的不大的垂直压力,试计算池壁的承载力。
思 考 题
一、填空
1.多层混合结构房屋主要由屋盖、楼盖、墙体、柱和基础等结构和构件组成。
2.墙体的分类:位于房屋外围的墙是外墙;位于房屋内部的墙是内墙。布置在房屋平面较短方向的墙体为横墙;布置在房屋平面较长方向的墙体为纵墙;除承受墙体自重外还承受屋盖和楼盖传来荷载的墙,称为“承重墙”;而仅仅承受自身重量的墙体,则称为“非承重墙”. 3.常用的预制铺板有实心板、空心板、槽形板、单T形板和双T形板,其中空心板、槽形板应用最广泛。
3.当预制铺板排下来还剩下一定空隙时,可根据所剩空隙宽度不同而采用以下措施:调整板缝、调缝板、挑砖、局部现浇。
4.铺板式楼盖的连接包括有板与板的连接、板与墙和板与梁的连接、梁与墙的连接。
14-1、 什么是混合结构? 【答】:
多层混合结构是指房屋的内外墙体、柱和基础等竖向承重构件采用砌体结构,而屋盖、楼盖等水平承重构件则是采用钢筋混凝土结构,以及钢木结构所组成的房屋承重结构体系。
14-2、混合结构房屋的结构布置方案有哪些?它们特点各是什么? 【答】:
混合结构房屋的结构布置方案有纵墙承重体系,横墙承重体系,纵横墙承重体系,内框架承重体系。
各自的特点如下:
1)纵墙承重体系的特点是:
a、 主要承重墙为纵墙,横墙间距可根据需要确定,因此满足需要有较大空间的房屋,建筑平面布置较灵活。
b、 纵墙是主要承重墙,设置在纵墙上的门窗洞口大小和位置受到一定的限制。
c、 横墙数量较少,横向刚度小,整体性差,一般适用于单层厂房,仓库、酒店,食堂等建筑。
2)横墙承重体系的特点是:
a、 横墙是主要承重墙。纵墙主要起围护、隔断作用,因此其上开设门窗洞口限制较少。 b、 横墙数量多、间距小,又有纵墙拉结,因此房屋的横向空间刚度大,整体性好,有良好的抗风、抗震性能及调整地基不均匀沉降的能力。
c、 横墙承重方案结构较简单、施工方便,但墙体材料用量较多。 d、 房间大小较固定,因而一般适用于宿舍、住宅、寓所等。
3)纵横墙承重体系的特点是: a、 既保证了有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚度和整体性。适用于教学楼、办公楼、医院等。
4)内框架承重体系的特点是:
a、 外墙和柱为竖向承重构件,内墙可以取消,因此有较大的使用空间,平面布置灵活。 b、 由于竖向承重构件材料不同,基础形式也不同,因此施工较复杂,易引起地基不均匀沉降。
c、 横墙较少,房屋的空间刚度交差。
14-3、怎样确定房屋的静力计算方案? 【答】:
在理论上应根据房屋空间性能系数 来定,当η>0.77时,房屋按弹性方案计算;当0.77>η>0.33时,房屋按刚弹性方案计算;当η<0.33时,房屋按刚性方案计算。
在设计工作中,房屋的计算方案是根据楼(屋)盖的类型以及横墙的间距来确定,具体见下表。
屋盖或楼盖的类别 刚性方案 刚弹性方案 弹性方案 1 整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖 s<32 32≤s≤72 s>72 装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻2 钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖 3 冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖 s<20 s<16 20≤s≤48 16≤s≤36 s>48 s>36 注:1、表中s为横墙间距,单位为m;
2、对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案房屋考虑。
思 考 题
14-4、为什么要验算墙、柱高厚比?高厚比验算考虑了哪些因素?
【答】:
混合结构房屋中的墙、柱均是受压构件,除了要满足承载力要求外,还必须保证其稳定性。《规范》中规定用验算墙、柱高厚比的方法进行墙、柱稳定性的验算。 高厚比验算考虑了下列因素: a、 砂浆强度等级
砂浆强度等级是影响允许高厚比的重要因素,砂浆强度等级愈高,允许高厚比相应愈大。 b、 砌体截面刚度
截面惯性矩愈大,稳定性愈好。当墙上有门窗洞口时,允许高厚比采用修正系数予以降低。 c、 砌体类型
空斗墙、中型砌块墙和柱,以及毛石墙柱的刚度较实心砌体差,允许高厚比予以降低。 d、 构件的重要性和房屋的使用情况
对次要构件,如自承重墙允许高厚比可以提高,通过系数加以修正。 e、 构造柱间距及截面
构造柱间距愈小,截面愈大,对墙的约束愈大,因此墙的稳定性愈好,也是通过修正系数加以考虑。 f、 横墙间距
横墙间距愈小,墙体稳定性和刚度愈大。验算时用改变墙体和柱的计算高度来考虑。 g、 支承条件
刚性方案房屋的墙柱在屋盖和楼盖支承处假定为不动铰支座,刚性好,而弹性和刚弹性房屋的墙柱在楼盖处侧移较大,稳定性较差。验算时用改变其计算高度来考虑。
14-5、房屋的空间工作性能的影响因素是什么?房屋空间性能影响系数η 的意义是什么?
【答】:
影响房屋的空间工作性能的因素很多,包括以下因素:屋盖或楼盖的刚度,横墙的间距,屋架的跨度、排架的刚度、荷载类型等,其中最主要影响因素是屋盖或楼盖的刚度,横墙的间距。
房屋空间性能影响系数η 的意义是
式中 ——考虑空间工作时,外荷载作用下房屋排架水平位移的最大值。 ——在外荷载作用下,平面排架的水平位移;
η愈大,表示整体房屋的水平侧移与平面排架愈接近,即空间工作愈小;反之,η 愈小,房屋的水平侧移愈小,房屋的空间工作愈大。
14-6.刚性方案、刚弹性方案及弹性方案单层房屋墙柱计算简图是怎样的?为什么? 【答】:
1) 刚性方案的计算简图为:纵墙、柱下端在基础顶面处固接,上端与屋面大梁为不动铰支座,在荷载作用下的内力按结构力学方法确定。
2) 弹性方案计算简图是:纵墙、柱下端在基础顶面处固接,上端与屋面大梁为铰接的有侧移平面排架,在水平风荷作用下的内力按二步叠加法计算。 3) 刚弹性方案计算简图是:在弹性方案基础上,考虑空间作用,在墙柱顶处加一弹性支座;其内力仍按二步叠加法计算。
14-7、多层刚性方案房屋墙柱的计算简图如何?控制截面如何选取?
【答】:
多层房屋的纵墙在竖向荷载和水平荷载作用下的计算简图是不一样的,如下叙述:
1) 在竖向荷载作用下:由于楼盖的梁板伸入墙内,削弱了墙体截面的连续性,而且墙体在基础顶面处的轴向力很大,而弯矩很小,因此可近似把墙柱在每层高度范围内视作两端铰接的竖向构件。 2) 在水平荷载作用下:墙柱的计算简图可取为竖立的多跨连续梁把屋盖和各层楼盖视为连续梁的不动铰支座,基础顶面处也视为不动铰支座。
控制截面的选取:每层墙柱一般取两个控制截面,上截面可取在墙柱顶部位于大梁(或板)底的砌体截面;下截面可取在墙柱下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面。
多层房屋的横墙的计算简图可取为:每层横墙均可视作两端铰支的竖向构件,构件的高度,对于中间层可取为层高;当顶层为坡屋顶时,则取层高家山墙尖高的平均值;对于底层墙体下端一般取至基础顶面。 控制截面一般选取在:当墙两侧楼盖或屋盖传来的纵向力相同时,沿整个墙体高度承受轴心力,控制截面只取在该层墙体的底部截面;当墙两侧楼盖或屋盖传来的纵向力不相同时,则取两个控制截面,上截面可取在墙柱顶部位于大梁(或板)底的砌体截面,该截面承受偏心荷载;下截面可取在墙柱下部位于大梁(或板)底稍上的砌体截面,该截面为轴心受力。
14-8.常用砌体过梁的种类及适用范围?
【答】:
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