《混凝土结构》与《砌体结构》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H0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1.2； 砌体抗压强度f2.12MPa

01120.0015，1e11112(1)h1202 ）

y1 y2 2800

490

解：截面几何特征：A8.582105mm2；y2187mm；hT527mm； ee12054.720.2270.3 0.12m120mm；

hT527456H06.2111.214.1；00.77 22hT0.527110.001514.11e11112(1)120h2112011112(1)527120.7720.360

Aaf0.3608.5821050.92.12589.5103N589.5KN456KN

380 240 1

混凝土结构设计原理习题及参考答案

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Nl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MU10砌块，M5混合砂浆砌筑，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

：

a010hc134mmf；

ALa0b26800mm2；

A0h(2hb)110200mm2

10.35A011.62 ALNU作用在整个窗间墙上，02600001.14MPa

1901200 N00Al1.142680030552N N0NlAlf

A04.13,0Al；

Alf0.71.62268002.2267468.5N60000N

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，

y1 y2 3000

250 240 370 2 混凝土结构设计原理习题及参考答案

壁柱墙（承重墙）计算高度H01.2H6.84m，壁柱为370mm490mm，墙厚为240mm，刚弹性方案房屋，试验算带壁柱墙的高厚比（只对整片墙高厚比做验算）。（15分）

（y2148mm，I8858106mm4，24） 解：A812500mm2，i104mmhT3.5i364mm

11.0,210.4bs0.8,1219.2 SH0684018.819.2，满足要求。 hT3644．某砖柱，采用砖MU10，混合砂浆M5砌筑（f=1.58MPa），柱截面尺寸为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。

01;10.00152111eee1611210.2h120hh2

解：e/h=0.09/0.62=0.145；e/y=0.29＜0.7；β=H0/h=5.4/0.62=8.7；

φ0=0.898，φ=0.6，φAf=288.2KN＞270KN

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，

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

β=H0/b=5.4/0.49=11.02；

N0 550 Nl φ0=0.85；φ0Af=408.3＞270KN 验算承载力安全

500 200 500 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b×h=200mm×550mm，支承长度a=240mm，支座反力Nl=50KN，梁底墙体截面处的上部荷载设计值为240KN，窗间墙截面

1200 370 1200mm×370mm（如图所示），用MU10的砖、M2.5的混合砂浆砌筑（f=1.38MPa） （0.7,a010hcA,10.3501fAl）

解：a0=199.6mm，Al= a0b=39920mm2，

A0=370×（2×370+200）=347800mm2，A0/Al=8.71＞3，故，取ψ=0； γ=1.97＜2.0，

故ηγAlf=76KN＞Nl=50KN；

6．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

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

高厚比。（注：只作整片墙的高厚比验算，计算高度H0=6.84m） (窗间墙截面惯性矩 I=8858×105mm4，砌体采用M5混合砂浆砌筑，[β]=24，μ1=1.0，μ2=1-0.4bS/S) 解ι=

：

IAA=812500mm2

=104mm

，，

3000 370 370 370 hT=3.5ι=364mm，μ1=1.0，

μ2=1-0.4bS/S=0.8，μ1μ2[β]=19.2，β=H0/hT=6840/364=18.8＜19.2，满足要求。

7. 一网状配筋砖柱，截面尺寸为370mm490mm，柱的计算高度为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50mm，钢丝间网距为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

2As212.61001000.1940.1 asn50260e80mm0.17h83.3mm,今

e0.163 hfnf2(12e20.080.194)fy1.792(1)320=1.79+0.43=2.22y1000.245100MPa

250 240 3000 3000 3000 3000 3000 5

混凝土结构设计原理习题及参考答案

48.16 0.49从表4-2a及b之间内插得n0.52或从式（4-26）计算on，再按式（4-25）计算出n；

on110.864

132130.194118.1626676671e11112[(1)]2h12on112[10.0811(1]20.49120.8640.519

n从图4-21上根据8.16、0.194及e/h0.163查得n0.52（见图中虚线）。

A0.370.490.1813m20.3m2

a0.7A0.70.18130.8813

调整后，fn0.88132.221.956MPa

则nAfn0.520.18131031.956184.40KN175KN（安全） 沿短边方向按轴心受压进行验算：

410.81 0.37

on10.783

130.194110.812667non（此时系按轴心受压计算，e0）

fn[1.7920.194320]0.88132.672MPa 100则nAfn0.7830.18131032.672379.3KN175KN（可）。

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

8. 一刚性方案房屋组合砖砌体的截面为490mm620mm（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MU10

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%49062045mm62,用314，As462mm2。

计算高度H0166m

600/629.68

组合砌体偏心受压构件附加偏心距：

9.682620ei(10.022)(10.0229.68)20.78mm

220022002hh'eNeei(a')5020.78(31035)204.22mm（负号表示N作用

2在As'和As之间）

heNeei(a)502.78(31035)345.78mm

2假定中性轴进入AS一边的混凝土内x'，则

(120380x')s650800341.368x'

585从（4-30）式：ns1

fA'y'sNeNFSsfcSc,sh0a'

将上面s及fy'As'代入（4-29）式内，整理得

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

NfA'fcAc'NeNfSsfcSc,sh0a'(341.368x')462

今A0.490.620.3088m20.3m2,取a=0.1，

则 9000001.58[21201204903802120x']10(250120 250x'){900000345.781.58[2120120(60380

x' 85)49380(19085)2120x(85)]

2'x' 10[250120(6038085)250x(85)]}

21 (341.368x')462

550'化简得 2.6175x'3066x'1556670

将上式除以2.6175，则有

x'1172.1x'594720

22求得x'48.7mm,x50048.7548.7mm,与原假定符合，不需重算。

548.70.938 585s6508000.938100MPa,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1.58[2120120525490380(190

85)212048.7(8524.3)]10(250120525250 48.760.75)}/(210550) =355mm2 按（4-29）式检查：

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

1.58(2120120490380212048.7)10(250120250 48.7)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，ei20.78mm

'51020.78275255.78mm eN eN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1.58[2120120490(x120)]10250120

解得x255mm,符合假定，这时

255/5850.434b0.55 sfy210MPa

从（4-30）式，则有

As'NeNfSsfcSc,ssf(h0a)'y'As

{450000805.781.58[2120120525

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混凝土结构设计原理习题及参考答案

490(255120)(380851352)] 10250120525}/(210550) =1177mm2

每边选用420，AsA's1256mm2 对短边按轴心受压计算从略。

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