《混凝土结构》与《砌体结构》习题及参考答案

1、混凝土结构设计原理习题及参考答案砌体结构习题及参考答案1. 一单层单跨无吊车工业房屋窗间墙，截面尺寸如图所示，高5.2m,墙计算高度H。6.2m，采用MU20灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑,施工质量控制B级。荷载设计值产生的轴向力 N=456KN弯矩M=54.72KN.m荷载偏向翼缘一侧。试验算该墙截面的承载能力。（15 分）（构件高厚比修正系数1020.0015,1 21.2 ；砌体抗压强度f 2.12MPa112 e1 112( o 1)8解：截面几何特征：52A 8.582 10 mm ； y 187mm ； hT 527mm ；54 72e120e54720.12m 120mm:1200.2

2、270.3456hT527HohT1.2 14.1；00.5271 1121 0.0015 14.120.771512 12052721112（0.77 1）0.3600.360 8.582 1030.9 2.12 589.5 10 N589.5KN456KN承载力满足要求2. 混凝土小型空心砌块砌体外墙，支承着钢筋混凝土楼盖梁（梁端 支承处灌实一皮砌块）。已知梁的截面尺寸b h 200mm 400mm，梁 支承长度a 190mm，荷载设计值产生的支座反力Ni 60KN，墙体的上部荷载Nu 260KN （作用在整个窗间墙上），窗间墙截面尺寸1200 190mm，采用MU1（砌块，M5混合砂浆砌

3、筑，试验算砌体的局 部受压承载力。（15分）（砌体抗压强度f 2.22MPa）解：a。10 ； 134mm ； Al ab 26800mm2 ；2Ao h（2h b） 110200nmNU作用在整个窗间墙上，260000 1.14MPa190 1200NdoA 1.14 26800 30552NNo NiAi fAo 4.1 3， 0 ；Aif 0.7 1.62 26800 2.22 67468.5N60000N局部受压承载力满足要求。3. 某单层单跨无吊车的厂房，柱间距为 6m每开间有3.0m宽的窗 洞，车间长48m采用钢筋混凝土大型屋面板屋盖，壁柱墙（承重0.r0r厶墙）计算咼度Ho 1.

4、2H6.84m，壁柱为 370mm 490mm，墙厚MU10混合砂浆M5砌筑（f=1.58MPa）,柱截面为240mm刚弹性方案 房屋，试验算带壁柱墙 的高厚比（只对整片墙咼(y2148mm , I8858 10 mm ,24)解:A2812500mm ,i 104mm hT 3.5i364mm11.0,210.4bsS0.8, 1 219.2H0 hT6840 18.836419.2，满足要求。4.某砖柱，采用砖尺寸为490mM 620mm计算高度为5.4m。作用轴向压力设计值N=270KN偏心距e=90mm试验算该砖柱的承载力I0.00152解:e/h=0.09/0.62=0.145 ;

5、e/y=0.29 v 0.7=H0/h=5.4/0.62=8.7 0=0.898=0.6Af=288.2KN270KN另外，对于矩形截面构件还应对短边作轴心受压承载力验算,B 二H)/b=5.4/0.49=11.02； 0=0.85; oAf=408.3 270KN 验算承载力安全5.试验算房屋外纵墙上跨度为5.8m的大梁端部下砌体局部受压的承载力。已知：大梁截面尺寸bx h=200mrX 550mm支承长度 a=240mm支座反力N=50KN梁底墙体截面处的上部荷载设计值为240KN窗间墙截面1200mX 370m(如图所示)，用MU10勺砖、3700.7,a 1010.35 色 1 )M2

6、.5的混合砂浆砌筑(f=1.38MPa)解：ao=199.6mm A= aob=39920mmA0=370X( 2X 370+200) =347800m2m A)/Ai=8.71 3,故，取Y =1.97 v 2.0 ,故 nYAlf=76KNN=50KN6. 某单层单跨无吊车厂房，柱间距 6m每开间有3m宽的窗洞，车间长48m采用钢筋混凝土大型屋面板作为屋盖，壁柱为370mM 490mm墙厚240mm该车间确定为刚弹性方案，试验算带壁柱墙的高厚比。（注：只作整片墙的高厚比验算，计算高度Hb=6.84m）（窗间墙截面惯性矩1=8858 x 105mrt,砌体采用M5混合砂浆砌筑,S =24，口

7、 1=1.0 ,a 2=1-0.4b s/S）O5ZU2解:30003000300030003000A=812500mmi二枳= 104mm hT=3.5 I =364mma 1=1.0，口 2=1-0.4b s/S=0.8，口 i a 2 B= 19.2 , S =H)/h t=6840/364=18.8 19.2，满足要求。7. 一网状配筋砖柱，截面尺寸为370mm490mm柱的计算咼度为4m承受轴向力设计值N 175KN, M 13.76KN m （沿边长），已知荷 载标准值产生的偏心距e 80mm,网状配筋选用b4冷拔低碳钢丝焊 接网，fy 430MPa，钢丝间距为50mn,钢丝间网距

8、为260mm采用 等级为MU10的砖及M7.5的混合砂浆砌筑，试盐验算其承载力。解：fy 430MPa 320MPa，取 fy 320MPa出 1002 12.6 1000.194 0.1asn50 260混凝土结构设计原理习题及参考答案e 80mm 0.17h83.3mm,今 e 0.163hf 2(1 2e)-yy 1001.792 0 08 0 1942(1 jL008)0.194 320 = 1.79+0.43=2.22 0.245100JMPa从表4-2 a及b之间内插得44 8.160.490.52或从式（4-26 ）计算on，再按式（4-25）计算出n ；10.864on120.

9、5190.163查得n1 3 0.19428.16从图4-21上根据8.16、0.19 4及 e/h0.52 (见图1667中虚线）。A 0.370.49 0.1813m20.3m2a 0.7A 0.7 0.18130.8813调整后,n 0.8813 2.22 1.956MPa贝S nAfn 0.52 0.1813 103 1.956 184.40KN175KN (安全)沿短边方向按轴心受压进行验算:4 10.810.37on1 10.811 3 0.19420.783混凝土结构设计原理习题及参考答案585#on(此时系按轴心受压计算，0 194fn 1.79 20194 320 0.881

10、3 2.672MPa 100则 nAfn 0.783 0.1813 10 2.672 379.3KN175KN (可)。8. 一刚性方案房屋组合砖砌体的截面为 490mm620mm(图4-25) 柱高6m承受设计轴向力N 900KN及沿长边方向作用的弯矩M 45.0KN m,按荷载标准值计算的初始偏心距e 50mm，采用MU1(砖、M5混合砂浆、C20混凝土及I级钢筋，求As及As。解：今偏心距e 50mm 0.05h，应按偏心受压计算，但e很小,As受压，但可能不屈服，这时可按构造配置，今取As 0.15% 490 620 456mm2,用 3 14, A 462mm2。计算高度H。1 6

11、6m600/629.68组合砌体偏心受压构件附加偏心距:(1 0.022 )620(1 0.022 9.68)20.78mmhT2eeeN2200 2200a)50 20.78 (310 35)204.22mm (负号表示 N 作用在As和As之间)eNe ei (h a) 50 2.78 (310 35) 345.78mm2假定中性轴进入As 一边的混凝土内X，贝卩650 800(120 380 X34 1.368x从(4-30)式:ns混凝土结构设计原理习题及参考答案NeN FSs fc S,sf y Asho a将上面s及fyAs代入(4-29)式内，整理得N fA fcAc 四 fSs

12、 心 (34 1.368x)462ho a今 A 0.49 0.62 0.3088m20.3m2,取 a=0.1，则 900000 1.582 120 120 490 380 2 120x 10(250 120250x) 900000 345.78 1.582 120 120(60 380Ix85) 49 380 (190 85) 2 120x (85)2I10250 120(60 380 85) 250x (85)21 -(34 1.368x )462550化简得2.6175x2 3066x 155667 0将上式除以2.6175，则有2 x 1172.1x59472 0求得x 48.7mm

13、, x 500 48.7 548.7mm与原假定符合，不需重算。54870.938585s 650 800 0.938100MPa,负号表示受压；照理 1, s 0,实际此处 并不是实际值而系折减后确定s的计算值，小于实际值较多，因此当 0.813时，As中应力等于零；0.813时，As为受压。将x代入(4-30 )式，可求出：As 900000 345.78 1.582 120 120 525 490 380 (19085) 2 120 48.7(85 24.3) 10(250 120 525 25048.7 60.75)/(210 550)=355mm2按( 4-29 )式检查：1.58(

14、2 120 120 490 380 2 120 48.7) 10(250 120 25048.7) 210 355 100.4 462 900852 900KN,计算无误今选用3 14，作为As,As 462mm2对较小边的验算此处从略，读者试自行计算。9. 一组合砖柱截面为490 620mm，采用对称配筋，承受设计轴向力N 450KN ,按荷载标准值计算的偏心距e 510mm,其余条件同上例。解：由例4-14知，e 20.78mmeN 510 20.78 275 255.78mmeN 510 20.78 275 805.78mm由于偏心距很大，假定As受拉屈服，采用对称配筋，从(4-29 )式 则有N fA fcAc假定500 x 120,则从上式，有450000 1.582 120 120 49