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未灌孔窗间墙受压构件的最大承载力设计值

时间：2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】：（二）未灌孔的受压构件真题 ～ 截面尺寸为1170mm×190mm的窗间墙，采用MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块和M7.5混合砂浆砌筑，不错孔，不灌实。当按轴心受压构件计算时，试问，二层带壁柱A的最大承载力设计值，与下列何项数值最为接近？

未灌孔窗间墙受压构件的最大承载力设计值

（一）γβ的选择

《砌体结构设计规范》规定：5.1.2 确定影响系数φ时，构件高厚比β应按下列公式计算：

对矩形截面 978-7-111-49250-4-Chapter08-8.jpg

对T形截面 978-7-111-49250-4-Chapter08-9.jpg

式中 γβ——不同材料砌体构件的高厚比修正系数，按表5.1.2采用；

H0——受压构件的计算高度，按本规范表5.1.3确定；

h——矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长；

hT——T形截面的折算厚度，可近似按3.5i计算，i为截面回转半径。

表5.1.2 高厚比修正系数γβ

978-7-111-49250-4-Chapter08-10.jpg

注：对灌孔混凝土砌块砌体，γβ取1.0。

（二）未灌孔的受压构件

真题 【8.1.4】～【8.1.5】 （2001年一级考题）

截面尺寸为1170mm×190mm的窗间墙，采用MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块和M7.5混合砂浆砌筑，不错孔，不灌实。墙的计算高度3.8m，承受轴向力设计值105kN，荷载偏心距为38mm。

真题 【8.1.4】 （2001年一级考题）

假定该窗间墙的高厚比β=20，试确定其承载力与下列何项数值最相近？

（A）126.71kN （B）122.04kN （C）112.56kN （D）137.38kN

【答案】 （A）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4，MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块和M7.5混合砂浆，f=1.93MPa。

（2）根据《砌体结构设计规范》3.2.3条：

A=0.19×1.17=0.2223m2<0.3m2，γa=0.223+0.7=0.9223

（3）根据《砌体结构设计规范》附录D，e/h=38/190=0.2，β=20，φ=0.32。

（4）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.32×0.9223×1.93×1170×190N=126.6kN

真题 【8.1.5】 （2001年一级考题）

其他条件不变，仅改用M7.5水泥砂浆砌筑，该窗间墙施工时的承载力与下列何项数值相近？

（A）65.68kN （B）103.74kN （C）107.7kN （D）139.4kN

【答案】 （A）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.4，施工时砂浆强度为0。

（2）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4，MU7.5单排孔混凝土小型空心砌块和砂浆强度为0，f=1.01MPa。

（3）根据《砌体结构设计规范》3.2.3条，强度为0的水泥砂浆<M5，γa1=0.9；施工阶段γa2=1.1，γa3=0.223+0.7=0.9223

（4）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.32×0.9×1.1×0.9223×1.01×1170×190N=65.6kN

真题 【8.1.6】 （2006年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某六层横墙承重住宅，底层内墙采用190mm厚单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，砌块强度等级为MU15，水泥砂浆强度等级为Mb7.5，砌体施工质量控制等级为B级。底层墙体剖面如图8.1.6所示，轴向力偏心距e=0；静力计算方案为刚性方案。试问，该底层每延米墙长墙体的最大承载力设计值（kN），应与下列何项数值最为接近？

（A）415 （B）330

（C）300 （D）370

【答案】 （A）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4，MU15砌块，Mb7.5水泥砂浆，f=3.61MPa。

（2）根据《砌体结构设计规范》3.2.3条，水泥砂浆Mb7.5>M5，γa=1.0。

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图 8.1.6

（3）根据《砌体结构设计规范》5.1.3条表5.1.3，刚性方案。

H0=1.0H=3200+400=3600mm

（4）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条，未灌孔混凝土砌块γβ=1.1。

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（5）根据《砌体结构设计规范》附录D、附表D.0.1⁃1，轴压偏心距e=0，e/h=0，β=20.8。

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（6）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.604×1.0×3.61×190×1000=414284N=414.3kN

真题 【8.1.7】 （2011年一级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某多层刚性方案砖砌体教学楼，其局部平面如图8.1.7所示。墙体厚度均为240mm，轴线均居墙中。墙体采用MU15蒸压粉煤灰砖、M10混合砂浆砌筑，底层、二层层高均为3.6m；楼、屋面板采用现浇钢筋混凝土板。砌体施工质量控制等级为B级。

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图 8.1.7

假定，三层需在⑤轴梁上设隔断墙，采用不灌孔的混凝土砌块，墙体厚度190mm。试问，三层该隔断墙承载力影响系数φ与下列何项数值最为接近？

提示：隔断墙按两侧有拉接、顶端为不动铰考虑，隔断墙计算高度按H0=3.0m考虑。

（A）0.725 （B）0.685 （C）0.635 （D）0.585

【答案】 （B）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表5.1.2，未灌孔混凝土砌块γβ=1.1。

（2）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条，隔断墙H0=3.0m

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（3）根据《砌体结构设计规范》附录D、附表D.0.1⁃1，e/h=0，β=17.4，查得：

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真题 【8.1.8】 （2005年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某三层砌体结构局部平、剖面如图8.1.8所示，各层平面布置相同，各层层高均为3.60m；楼、屋盖均为现浇钢筋混凝土板，静力计算方案为刚性方案。纵横墙厚度均为190mm，采用MU10级单排孔混凝土砌块、Mb7.5级混合砂浆砌筑，砌体施工质量控制等级为B级。

假设二层带壁柱墙A的T形截面折算厚度hT=576mm，截面面积A=42.2×104mm2；对孔砌筑。当按轴心受压构件计算时，试问，二层带壁柱A的最大承载力设计值（kN），与下列何项数值最为接近？

（A）806 （B）822 （C）836 （D）854

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图 8.1.8

【答案】 （C）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4，MU10砌块，Mb7.5混合砂浆，f=2.50MPa。

（2）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4注2，T形截面，表中数值乘以0.85。

f=0.85×2.5=2.125MPa

（3）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条和表5.1.2，未灌孔混凝土砌块，γβ=1.1。

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（4）根据《砌体结构设计规范》附录D、附表D.0.1⁃1，轴心受压e=0，e/h=0，β=6.857，查得：

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（5）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.9325×2.125×42.2×104=836219N≈836.2kN

真题 【8.1.9】 （2008年一级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某三层教学楼局部平、剖面如图8.1.9所示，各层平面布置相同。各层层高均为3.60m；楼、屋盖均为现浇钢筋混凝土板，房屋的静力计算方案为刚性方案。纵横墙厚度均为190mm，采用MU10级单排孔混凝土砌块、Mb7.5级混合砂浆砌筑，砌体施工质量控制等级为B级。

假定二层带壁柱墙A的截面折算厚度hT=495mm，截面面积为4.0×105mm2，对孔砌筑。当按轴心受压构件计算时。试问，二层带壁柱墙A的最大承载力设计值（kN），与下列何项数值最为接近？

（A）920 （B）900 （C）790 （D）770

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图 8.1.9

【答案】 （D）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4，MU10砌块，Mb7.5混合砂浆，f=2.50MPa。

（2）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4注2，T形截面，强度值乘0.85的系数。

f=0.85×2.50=2.125MPa

（3）根据《砌体结构设计规范》5.1.3条，横墙间距

s=3.2×3=9.6m>2H=3.6m×2=7.2m

（4）根据《砌体结构设计规范》表5.1.3，刚性方案，H0=1.0H=3.6m

（5）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条和表5.1.2，未灌孔混凝土砌块γβ=1.1。(www.daowen.com)

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（6）根据《砌体结构设计规范》附录D、附表D.0.1⁃1，轴心受压e=0，e/h=0，

β=8，查得φ=0.91。

（7）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.91×2.125×4×105=773500N≈773.5kN

真题 【8.1.10】 （2001年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某单层、单跨、无吊车厂房，如图8.1.10所示。该厂房屋面结构为装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，墙体为清水墙，采用390mm×190mm×190mmMU15单排孔混凝土小型空心砌块（容重为16kN/m3）、Mb5混合砂浆对孔砌筑，不在孔内填混凝土。图8.1.11所示截面的力学特性见表8.1.1，施工质量控制等级为B级。

978-7-111-49250-4-Chapter08-22.jpg

图 8.1.10

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图 8.1.11

表 8.1.1

978-7-111-49250-4-Chapter08-24.jpg

当A轴线山墙每个壁柱基础顶面内力值为

M=17.11kN·m，N=303kN

壁柱承载力计算式N≤φfA的左右端项的正确值及二者关系，最接近于下列何项表达式？

（A）N=303kN<φfA=1009kN （B）N=303kN<φfA=1161.85kN

（C）N=303kN<φfA=1228.62kN （D）N=303kN<φfA=1366.88kN

【答案】 （A）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》4.2.8条：

1）壁柱翼缘宽度bf为“壁柱宽+2/3壁柱高”。

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2）壁柱翼缘宽度bf不应大于窗间墙宽和相邻壁柱间距高。

相邻壁柱间宽度为：5000-390=4610mm；门洞宽为：3600mm。

因此翼缘宽度978-7-111-49250-4-Chapter08-26.jpg。

3）取小值，bf=3200mm。

因此取表8.1.1中序号1的参数计算截面回转半径。

（2）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条：

hT=3.5i=3.5×141.89=496.61mm

（3）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4和表注1，T形截面，MU15、Mb5。

f=0.85×3.20=2.72MPa

（4）根据《砌体结构设计规范》4.2.1条，装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，s=15m<20m，属刚性方案。

（5）根据《砌体结构设计规范》5.1.3条：

s=15m≥2H=2×（7.2+0.3）=15m>H=7.5m

H0=0.4s+0.2H=0.4×15+0.2×7.5=7.5m

（6）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条，未灌孔混凝土砌块γβ=1.1。

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（7）根据《砌体结构设计规范》附录D，偏心距978-7-111-49250-4-Chapter08-28.jpg。

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（8）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.483×2.72×767900N=1009.1kN

（三）灌孔的受压构件

真题 【8.1.11】 （2009年一级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某无吊车单层单跨库房，跨度为7m，无柱间支撑，房屋的静力计算方案为弹性方案，其中间榀排架立面如图8.1.12所示。柱截面尺寸为400mm×600mm，采用MU10级单排孔混凝土小型空心砌块、Mb7.5级混合砂浆对孔砌筑，砌块的孔洞率为40%，采用Cb20灌孔混凝土灌孔，灌孔率为100%；砌体施工质量控制等级为B级。假设屋架为刚性杆，其两端与柱铰接。在排架方向由风荷载产生的每榀柱顶水平集中力设计值R=3.5kN；重力荷载作用下柱底反力设计值N=85kN。试问，柱受压承载力φfAg中的φ值，应与下列何项数值最为接近？

（A）0.29 （B）0.31 （C）0.35 （D）0.37

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图 8.1.12

【答案】 （C）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》5.1.3条，H=5.7+0.2+0.5=6.4m

（2）根据《砌体结构设计规范》表5.1.3，弹性方案，单层单跨无吊车，排架方向，

H0=1.5H=1.5×6.4=9.6m

（3）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条和表5.1.2，全部灌孔的砌块γβ=1.0

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（4）根据有侧移排架的剪力分配法，弹性方案，两根柱子的截面面积刚度都相等，分配系数μ=0.5，每一根柱子的柱底弯矩M=0.5RH0=0.5×3.5×6.4=11.2kN·m

（5）根据《砌体结构设计规范》5.1.5条：

偏心距978-7-111-49250-4-Chapter08-32.jpg

（6）根据《砌体结构设计规范》附录D、附录D.0.1⁃1：978-7-111-49250-4-Chapter08-33.jpg，β=16。

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真题 【8.1.12】 （2006年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现经改写，已成一道独立题）

某六层横墙承重住宅，底层内墙采用190mm厚单排孔混凝土小型空心砌块对孔砌筑，砌块强度等级为MU10，水泥砂浆强度等级为Mb7.5，砌体施工质量控制等级为B级。底层墙体剖面如图8.1.13所示，轴向力偏心距e=0；静力计算方案为刚性方案。如果底层墙体采用灌孔砌筑，灌孔砌体的抗压强度设计值fg=4.3MPa。试问，该墙体每延米墙长的最大承载力计算（kN），与下列何项数值最为接近？

（A）475 （B）505

（C）530 （D）570

【答案】 （C）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》5.1.3条和表5.1.3，H=3.2+0.4=3.6m

刚性方案，H0=1.0H=3.6m

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图 8.1.13

（2）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条和表5.1.2，灌孔砌块，γβ=1.0。

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（3）根据《砌体结构设计规范》附录D表D.0.1⁃1：e/h=0，β=18.9。

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（4）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfgA=0.6475×4.3×190×1000=529008N≈529kN

真题 【8.1.13】 （2002年二级考题，原题为连锁题中的一道子题，现改写成一道独立题）

某单层房屋，剖面如图8.1.14所示。跨度9m，假定独立柱由单排孔MU20混凝土小型空心砌块（390mm×190mm×190mm）和Mb10混合砂浆砌筑而成，截面尺寸b×h=600mm×800mm。假设房屋为弹性方案，砌块空心率δ=0.3，对孔砌筑，采用C25细石混凝土灌实，柱高H=5.33m，柱底在该方向设计荷载作用下的偏心距e=220mm；试计算偏心受压柱的承载力，并指出与下列何项数值最为接近？

（A）960kN （B）596kN （C）619kN （D）576kN

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图 8.1.14

【答案】 （A）

【解答】

（1）根据《砌体结构设计规范》表3.2.1⁃4和注1，MU20，Mb10，f=4.95MPa，独立柱乘以0.7。

（2）根据《砌体结构设计规范》3.2.3条，A=0.6×0.8=0.48m2>0.3m2，γa=1.0。

（3）根据《混凝土结构设计规范》表4.1.4⁃1，C25细石混凝土，fc=11.9MPa。

（4）根据《砌体结构设计规范》3.2.1条式（3.2.1⁃1），孔洞率30%，灌孔率为100%：

fg=f+0.6αfc=0.7×4.95+0.6×0.3×1×11.9

=5.6MPa<2f=2×4.95=9.9MPa

（5）根据《砌体结构设计规范》5.1.2条、5.1.3条，弹性方案，单跨单层无吊车，排架

方向H0=1.5H=1.5×5.33=7.995m，砌块孔用混凝土灌实，γβ=1.0。

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（6）根据《砌体结构设计规范》5.1.5条：

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（7）根据《砌体结构设计规范》附录D，e=220mm、h=800mm、β=9.99。

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（8）根据《砌体结构设计规范》5.1.1条：

φfA=0.357×5.6×600×800N=960.8kN

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