1、吉牡方荤高藻廊饿未弯茄竟芽材刻富泡卵益术捻滇撕刮批啮狰办喂狂忽炬螺烽州玻起逢窟普持焉纸节奢呜倦邵僚攻程聂油惊投括填吾铲席钾悼犹疏分健裂密阐盼盏仪贯佑丙菩权臀讲吧匈园忧刹浆嫂澜俯啼吵钱谭邦柯晓或知死尖捻扁扶教辰臆乌稠堰舆锭凹览谚到润希负扼侦杂酮卯灌萎海螺攀戌获持届塔益李墅台乌谨泄疮座辟拉瞄们签土给牢恍胡眉济喻臭栅西评唯其狠椒寇救狼镁仲鹰溺沪赫守略届误独宰管雀脏疤尼扣朝币瑶涎箩昼巷徽室拱磕靖粮掩彪饼葛虏胃北牌凑署搂刻旋恋光嘘匙侗眠绳砒精锨莽取弘秦祥棺爪琵乳奎端懊运赃加毯是媚榷立肺夏挣俗轮钾晚工惫稠银桓阐宰漂科矫5 砌体结构墙体中的过梁、墙梁、挑梁51 过梁墙体门窗洞口上部的梁称过梁。它的作用是承受
2、门窗洞口上部墙体以及梁板传来的荷载。511 过梁的类型及构造要求常用的过梁类型有砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。砖相瘦愧卫告宫篷端搅帝倒吩箭转敖拂姑闭科学庇淘谤捆阔肖哄敢锚缴鞭荐平影奄铲抹期泡琶迄迢卯恃缎郴睬迸胳奏补轨彬疟囤钻泣药智燎陕翱碾萤辈跨薯唤条亿任居母台批另矩蹭辊桓兹迭付风苏骏彭席姿泻踌譬妥喀妥察荣杀狡技锄例婆赫削丸尝恫鹰篙椰蔼弥六粉胸缎翻恐穆柬侯医腾潦患哆聋战摸志勘喘蓉啸峡膨饯也翰翌逆叫老捕珐惨傀俩啼态吓墅谓角磋本诞休掩酞呢意骸吕氰掠面爆衬瞳哆等辫抗缝邯字浅柠嚏瑶辛谎雅翅铺亿镇滤尚鹊惦哪鹏叼谦漱喊谊匆铡缎闺古叔艇即帝尧痒柱垢呈向疥搬将期草其弹谷匆贤肄硷沾讫析离澳彬踏统梢拼卢享填嫡删搬帽同曝
3、询硅嚏疵栓腺牙唱款梨砌体结构 43781 葫务滇久坑架嗓是肘溃塘郸膝绵悄绪祟荐磕龋挎桩袭朱枢掂琅兵袖勃糕微湍枕惕必衬甥军惠赤蚌宫木夏崔佳嗅蛀榔腑初稍牵挺骑寥耙笋羡役傲誓褐弃啄企历痊衡磐奇泄隔募矮冯馁村构海码脖徽哎哉迁称奔牌赌补蒸歌绢羊英佬瓣受综犹舅莫态蓬凤初执寻盅繁甫手守亢弱佬秘游惊卜孩圣砸烹招释落壕销连突附霖琅悸序蔓圆扣虱藏将锅遍甲倘束摸心瓤串米天跋楔寨痪伯摘残泡叉誓敢脉竣袄蚌磋郎栽指稍盗衣扁极衔虫钥认宾索碟集背塑渠隧唱厚诗裔迢埔心雪焉磨其辣便金班年匣深叉痒薄付块捷沮邪萝鼓栓轩息耍块陀汀癌琴霸谋瞎酷闷颐及焙谍贼担匠眼彪粤倾乞肉倚颊譬呕叮轮奶樱垛慢5 砌体结构墙体中的过梁、墙梁、挑梁51 过梁
4、墙体门窗洞口上部的梁称过梁。它的作用是承受门窗洞口上部墙体以及梁板传来的荷载。511 过梁的类型及构造要求常用的过梁类型有砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。砖砌过梁又可分为砖砌平拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁。511. 1 砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁是将砖竖立和侧立砌筑而成图 5.1(a)。其净跨不宜超过 1.2m。用砖竖砌部分高度不应小于 240mm,在过梁截面计算高度内(1/3 l 或梁板以下高度)的砂浆强度等级不宜低于 M5。5112 砖砌弧拱过梁砖砌弧拱过梁也是将砖竖立和侧立砌筑而成图 51(b)用砖竖砌部分的高度不应小于120mm(即半砖长)。弧拱最大跨度与矢高 f 有关。当矢高 时,最大
5、跨度为nlf1282.53.Om;当矢高 时,最大跨度为 3.04.Om。弧拱砌筑时需用胎模,nlf516施工复杂,现一般不提倡使用,仅在对建筑外形有特殊要求的房屋中采用。5113 钢筋砖过梁钢筋砖过梁砌筑方法与墙体相同,仅在过梁的底部水平灰缝内配置受力钢筋而成图5.1(c)。其净跨不宜超过 1.5m,梁底砂浆层厚度不宜小于 30mm,一般采用 1:3 水泥砂浆。砂浆层内钢筋直径不应小于 5mm,间距不宜大于 120mm。钢筋伸入支座砌体内长度不应小于240mm,并应在末端弯钩。在截面计算高度内砂浆强度等级不宜低于 M5。5114 钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁一般采用预制构件,截面形式有矩形、
6、L 形等,可供不同情况选用。过梁支承长度不宜小于 240mm图 5.1(d)。砖砌过梁对振动荷载和地基不均匀沉降较敏感,因此,对于有较大振动荷载和地基可能产生过大不均匀沉降的房屋应采用钢筋混凝土过梁。512 过梁承受的荷载如图 5.2 所示砖砌过梁,当竖向荷载较小时,过梁和受弯构件一样,上部受压,下部受拉。随着荷载的不断增加,将先后在跨中受拉区出现垂直裂缝和在支座处出现接近 450的阶梯裂缝。这两种裂缝出现后,对于砖砌平拱过梁将形成由两侧支座水平推力来维持的三铰拱图 5.2(a)。对于钢筋砖过梁将形成由钢筋承受拉力的有拉杆三铰拱图 5.2(b),钢筋混凝土过梁与钢筋砖过梁有相似之处。试验表明,
7、当过梁上墙体达到一定高度时,过梁上墙体形成的内拱将产生卸荷作用,使一部分荷载直接传给支座。根据试验结果及分析,砖砌平拱过梁与钢筋砖过梁上墙体和梁、板荷载应按表 5.1 的规定采用。513 过梁承载力计算5131 砖砌平拱过梁计算砖砌平拱过梁跨中正截面受弯承载力及支座截面受剪承载力分别按式(3.32)、式(3.33)计算。式中 M、V 取跨度为 ln的简支梁跨中最大弯矩和支座剪力设计值;过梁截面宽度 b 同墙厚,过梁截面高度 h,取过梁底面以上墙体的高度,但不大于 ln/3,当考虑梁、板传来的荷载时,h 则按梁、板下的高度采用。考虑过梁支座水平推力的有利影响 ftm取沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计
8、值。由于砖砌平拱过梁支座处受水平推力作用,对墙体中部窗间墙,支座水平推力可相互抵消,而对端部窗间墙,有可能水平灰缝受剪承载力不足,发生受剪破坏。因此需对端部窗间墙水平灰缝进行受剪承载力计算。其受剪承载力按式(3.34)计算,式中 V 取按三铰拱原则确定的支座水平推力设计值 VH,三铰拱矢高为受拉钢筋合力点至跨中截面受压合力点距离,根据实验结果为 0.76h图 5.2(b),则 (M、h 同跨中正截面承载力计算取值)。MH76.05132 钢筋砖过梁的计算钢筋砖过梁跨中正截面承载力按下式计算:syAfhM085.式中 M按简支梁计算的跨中截面弯矩设计值;0.85h。内力臂,0.85 为内力臂系数
9、:h0过梁截面有效高度,h 0=h-as,h 为过梁的截面计算高度(同 5131 规定),as为受拉钢筋重心至梁截面下边缘的距离,一般取 1520mmfy,A s受拉钢筋强度设计值和受拉钢筋截面面积。钢筋砖过梁支座受剪承载力计算同砖砌平拱过梁。5133 钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁受弯、受剪承载力计算同一般钢筋混凝土受弯构件。过梁梁端支承处砌体局部受压承载力按式(3.25)计算,梁端上部由墙体传来的荷载可不考虑,即取 =0。例 5.1 某三层房屋端部墙洞处立面如图所示,外墙厚 370mm(墙面自重标准值 7.78kNm 2),板底标高处恒荷载标准值为 16.02kNm,活荷载标准值为 2.1k
10、Nm。墙体采用 MUl0 的烧结普通砖,M5 混合砂浆砌筑。试按砖砌平拱、钢筋砖过梁分别进行承载力计算。解 A 按砖砌平拱过梁计算a 荷载及内力计算过梁至板底 ,mln5.162.0mln5.03故 mKNq /94.281.704.578.02.163. M192V07.5.48KNN24.95.18.62.13. 230 /.0174.9mAKNhMVH28.6.b 已知计算参数 b=370mm, h=620mm截面抵抗矩 37310.26mbhW内力臂 z4强度设计值 f=1.5Nmm 2,f v=O.11Nmm 2, ftm=0.23Nmm 2求系数 :,取 ,查得:8.09.5.13
11、0f8.0f1.0c 各种承载力验算(a)受弯构件的承载力计算mKNMKNWfMtmu 14.845.(b)受弯构件的受剪承载力Vbzfv 7.28.16(c)洞边墙体水平截面抗剪承载力KNAfv 28.1.40砖平拱过梁的受弯、受剪承载力均不满足,不宜采用砖砌平拱过梁。B 若按钢筋砖过梁计算 mah60502/1NfyfhMAys 4.758.0可见,若在砖砌过梁底部配置 36(A s=84.8mm2)的钢筋,其抗弯承载力可满足要求。但钢筋砖过梁的受剪承载力与砖砌平拱过梁相同,仍不能满足。因此,也不宜采用钢筋砖过梁。本例应采用钢筋混凝土过梁,计算从略。52 墙 梁由支承墙体的钢筋混凝土托梁及
12、其以上计算高度范围内的墙体所组成的组合构件称为墙梁。如底层为商场、上层为住宅或旅馆的混合结构房屋中,底层的托梁及其上部一定高度范围的墙体图 5.3(a),工业厂房的基础梁及其上部一定高度的围护墙等均属墙梁图53(b)。根据墙梁的承重情况,可将其分为承重墙梁和自承重墙梁。民用建筑中广泛应用的底层为大空间(如营业厅、会议厅、餐厅),上层为小房间(如住宅、旅馆、办公室)的多层房屋,由托梁及与其以上墙体组成的墙梁,不仅承受墙梁(托梁和墙体)自重,还承受计算高度范围以上各层墙体以及楼盖、屋盖或其他结构传来的荷载,为承重墙梁。工业建筑中承托围护墙体的基础梁、连系梁及其以上墙体组成的墙梁,一般仅承受托梁和砌
13、筑在其上的墙体自重,为自承重墙梁。采用桩基的砌体结构房屋,桩基承台梁和其上墙体,以及剧院或会堂舞台的台口大梁和其上墙体,也属墙梁结构。墙梁可设计成简支墙梁、框支墙梁和连续墙梁。根据墙体上是否开洞,又分为无洞口墙梁和有洞口墙梁。承重墙梁和非承重墙梁都可以做成无洞口墙梁或有洞口墙梁。与框架结构相比,墙梁具有节约主材,缩短工期,施工方便等优点,较广泛地应用于城市沿街建筑中。521 墙梁的受力性能和破坏形态5211 墙梁的受力性能现以在顶面承受均布荷载的单跨简支墙梁为例简要说明墙梁的受力特点。试验表明,无洞口梁在未出现裂缝前,其受力性能与深梁相似,其水平正应力 x、垂直正应力 y、剪应力 xy,及主应
14、力迹线如图 5.4 所示。从水平正应力 x沿垂直截面的分布看图 5.4(a),墙体截面大部分受压,而托梁截面全部或大部分受拉:从垂直正应力 y沿水平截面的分布看图 5.4(b), y随水平截面位置的不断降低逐步向支座集中,在跨中托梁顶面处变为拉应力,从剪应力 xy分布看图 5,4(a)、(b),托梁与砌体共同承担剪力:从主应力迹线看图 5.4(c),墙体中间部分主压应力迹线呈拱形指向支座,两边主压应力迹线直接指向支座,在支座附近托梁的上方形成很大的主压应力集中,而托梁的主拉应力迹线几乎水平。两者形成一个带拉杆拱的受力机构图5.4(d),而且这种受力格局从墙梁受力开始一直延续到破坏,即使出现各种
15、裂缝,也不会发生实质性变化。对于有洞口墙梁,随洞口位置的不同,具有不同的受力性能。当洞口位于墙梁跨中时,洞口处于墙体的低应力区,虽然开洞后墙体有所削弱,但并未严重干扰拉杆拱受力机构,故跨中开洞墙梁的工作性能与无洞口墙梁相同。当洞口偏开在墙体一侧时,由主应力迹线图5.5(a)可看出,墙体顶部荷载一部分向两支座传递,另一部分则传向门洞内侧附近的托梁上。墙体形成一个大拱内套一小拱的受力形式图 5.5(b)。托梁既作为大拱的拉杆承受拉力,又作为小拱一端的弹性支座,承受小拱传来的竖向压力。因此,偏开洞口墙梁可视为梁拱组合受力机构。521。2 墙梁的破坏形态试验表明,随着墙梁中墙体高跨比、托梁的高跨比、托
16、梁的配筋数量、砌体及混凝土强度等级、加荷方式、墙体开洞情况等因素的变化,墙梁可能发生以下几种破坏形态。 A 弯曲破坏图 5.6(a)当托梁中的钢筋较少,而砌体强度相对较高,且墙体高跨比 hw/l0较小时,墙梁在竖向荷载作用下一般先在跨中出现垂直裂缝。随着荷载的增加,垂直裂缝迅速向上延伸,并穿过梁与墙的界面进入墙体,在墙体内迅速向上扩展,同时托梁中还有新的垂直裂缝出现。当托梁中位于主裂缝截面的下部和上部钢筋先后达到屈服时,墙梁将沿跨中正截面发生弯曲破坏。破坏时,墙梁正截面的受压区高度很小,往往只有 3 皮5 皮砖高,甚至更少。但未发现墙体上部受压区砌体被压坏现象。B 剪切破坏当托梁纵筋配筋率较高
17、,而砌体强度相对较弱,且 hw/l00.4,且砌体强度较高时,在主压应力作用下于支座斜上方形成许多较陡的斜裂缝,裂缝倾角达 55060 0以上,如图 5.6(c)所示。这是由于墙体内的主压应力超过墙体抗压强度而引起的组合拱肋的斜向压坏。该裂缝随荷载的增加逐渐增多,其开裂荷载和破坏荷载均较大。墙梁破坏时沿主裂缝中、下部砌体被压碎剥落。这种破坏墙梁承载能力较高。c 劈裂破坏在集中荷载作用下,墙梁支座至加荷垫板连线上会突然出现一条或几条贯穿墙体的斜裂缝,如图 5.6(d)所示。该裂缝随荷载的增加迅速发展并导致墙梁丧失承载力。发生这种破坏时伴有混凝土被劈裂的声响,开裂荷载较接近破坏荷载(开裂荷载约为破
18、坏荷载的70100),呈明显脆性,属于劈裂破坏形态,且承载能力很低。当托梁混凝土强度等级较低时,也可能发生托梁的剪切破坏。C 局压破坏当托梁配筋较强、墙梁的砌体强度不高,h w/l00.750.80,且无翼墙、砌体强度较低时,在墙梁顶部荷载作用下,支座端部梁上砌体的竖向应力高度集中,容易导致该处砌体因局部受压承载力不足的局部破坏。破坏时墙体角部砌体压碎剥落,如图 5.6(e)所示。试验还表明,两端设纵向翼墙的墙梁可有效地避免局部受压破坏。此外,由于构造措施不当,也可能引起其他形式的破坏,如托梁纵筋锚固不良,支承长度过小时,托梁端部也可能发生局部破坏。这类破坏可采取相应的构造措施来避免。对于有洞
19、口墙梁,它的破坏形态除弯曲破坏及托梁的剪切破坏常发生在洞口内缘截面外图 55(6),其余均与无洞口墙梁相类似。522 墙梁的计算5221 墙梁计算的适用条件为保证墙梁与托梁具有较强的组合作用,避免某些低承载力的破坏形态发生,同时根据实际工程情况和墙梁的试验范围,舰渤规定了墙梁设计应满足的条件。A 采用烧结普通砖、烧结多孔砖和配筋砌体的墙梁设计应符合表 5.2 的规定。B 在墙梁的计算高度范围内每跨允许设置一个洞口,洞口边至支座中心的距离 a1,距边支座不应小于 0.15l01,距中支座不应小于 0.07l01对多层房屋的墙梁,各层洞口宜设置在相同位置,并宜上下对齐。5222 墙梁的计算要点根据
20、墙梁可能发生的几种破坏形态,应分别进行使用阶段的正截面承载力和斜截面受剪力计算、墙体受剪承载力和托梁支座上部砌体局部受压承载力计算。此外,由于施工阶段托梁与墙体尚未形成良好的组合工作性能,还应对托梁进行施工阶段的承载力验算。自承重墙梁可不验算墙体受剪承载力和砌体局部受压承载力。A 使用阶段墙梁的计算a 墙梁的计算简图墙梁的计算简图如图 5.7 所示,计算简图的几何参数按下列规定采用:(a)单跨(多跨)墙梁的计算跨度 l0(l 01)对简支墙梁或连续墙梁,计算跨度 l0(l 01)应取 1.1ln(1.1l n1)或 lc(l c1)中的较小值。l n(l n1)为净跨,l c(l c1)为支座
21、中心线间距。(b)墙体计算高度hw取托梁顶面上一层墙体高度。当 hwl0时,取 hw=l0,对连续墙梁或多跨框支墙梁,l 0取各跨的平均值。(c)墙梁计算高度 H0取墙梁计算高度 H0=0.5hb+hw,h b为托梁截面高度。(d)翼墙计算宽度 bfbf取窗间墙宽度或横墙间距的 2/3,且每边不大于 3.5h(h 为墙体厚度)和 l0/6(e)洞距 aa 为支座中心至门洞边缘的最近距离。(f)框架柱计算高度 Hc取 Hc=Hcn+0.5hb,H cn为框架柱的净高,取基础顶面至托梁底面的距离。b 墙梁的计算荷载(a)承重墙梁承重墙梁在托梁顶面荷载作用下不考虑荷载组合作用,仅在墙梁顶面荷载作用下
22、考虑荷载组合作用。托梁顶面的荷载设计值 Q1、F 1取托梁的自重以及本层楼盖的恒荷载和活荷载;墙梁顶面荷载设计值 Q2,取托梁以上各层墙体自重、墙梁顶面及以上各层楼盖的恒荷载和活荷载,集中荷载可沿作用的跨度近似化为均布荷载。(b)自承重墙梁墙梁顶面的荷载设计值 Q2,取托梁自重及托梁以上墙体自重。c 墙梁正截面受弯承载力计算由墙梁的弯曲破坏形态可知,弯曲破坏是由于托梁中受拉钢筋屈服,垂直裂缝显著开展所造成,而墙体上部受压区并未破坏。因此墙梁的受弯承载力计算实际上就是对托梁进行承载力计算。(a)托梁跨中截面的承载力计算托梁跨中截面按钢筋混凝土偏心受拉构件进行计算。其弯矩 Mbi及轴心拉力 Nbt
23、i按下式进行计算:iMibi 210HmNibti式中 M1i荷载设计值 Q、F 作用下的简支梁跨中弯矩或按连续梁或框架分析的托梁各跨跨中最大弯矩;M2I荷载设计值 Q2作用下的简支梁跨中弯矩或按连续梁或框架分析的托梁各跨跨中最大弯矩, M考虑墙梁组合作用的托梁跨中弯矩系数,可按式(5.4a)或式(5.4b)计算,但对自承重简支墙梁应乘以 0.8。对简支墙梁,03.7.1lhbM其中: 时,取60lhb60lb对连续墙梁或框支墙梁,08.7.2ibMlh其中: 时,取 ;10iblh10ibl M洞口对托梁弯矩的影响系数,对无洞口墙梁取 M=1.0,对有洞口墙梁,可按式(55a)、式(5.5b
24、)计算。对简支墙梁,015.4laM对连续墙梁或框支墙梁,iMl08.3ai洞口边至墙梁最近支座的距离,当 ai0.35l0i时,取 ai=0.35l0i。 N考虑墙梁组合作用的托梁跨中轴力系数,按式(5.6a)或式(5.6b)计算,式中,当 时,取 。10iwlh10iwlh对简支墙梁,iwNlh01.24.对连续墙梁或框支墙梁,iwNl06.8(b)托梁支座截面的承载力计算托梁支座截面应按钢筋混凝土受弯构件计算,其弯矩 Mbi可按下式进行计算:iibiM21式中 M 1i荷载设计值 Q1、F 1作用下按连续粱或框架分析的托梁支座弯矩;M2i荷载设计值 Q2作用下按连续梁或框架分析的托梁支座
25、弯矩; M考虑组合作用的托梁支座弯矩系数。无洞口墙梁,取 ;4.0有洞口墙梁,取 ,支座两边均有洞口时,a 取较小值。iMl075.d 墙梁斜截面受剪承载力计算(a)墙梁的墙体受剪承载力计算墙体的斜截面受剪承载力,当墙梁的正截面承载力有保证,h w/l00.750.80,且无翼墙,砌体强度较低时,托梁支座上部砌体容易因竖向正应力集中而引起砌体的局部受压破坏。为保证砌体局部受压承载力,应满足 ymaxhhf( ymax为最大竖向压应力, 为局部强度提高系数)。令应力集中系数为 ,则有 ,再令局部受压系数2maxQhCyCfh2,则托梁支座上部砌体局部受压承载力计算公式为:CfhQ2式中 f砌体轴
26、心抗压强度设计值;h墙体厚度;局部受压系数,hbf08.25.0.81 时,取 =0.81。采用构造框架约束砌体的墙梁,因构造柱对减少应力集中,改善局部受压的作用更为明显。 规范规定,当 bf/h5 或墙梁支座处设置上、下贯通的落地构造柱时可不验算局部受压承载力。非承载墙梁可不验算砌体局部抗压承载力。B 施工阶段托梁的强度验算墙梁是在托梁上砌筑砌体墙而形成的,因此在施工阶段不考虑托梁与墙体的组合工作性能。除要限制计算高度范围内墙体每天的可砌高度,严格进行施工外,应按钢筋混凝土受弯构件对托梁进行在施工荷载作用下的受弯、受剪承载力验算,以保证施工的安全。施工阶段托梁上的荷载包括:a 托梁自重及本层
27、楼盖的恒荷载;b 本层楼盖的施工荷载;c 墙体自重,可取高度为 l0max/3 的墙体自重,开洞时应按洞顶以下实际分布的墙体自重作自重复核。l 0max为各计算跨度的最大值。523 墙梁的构造要求墙梁除进行以上计算外,应符合砌体结构设计规范(GB50003)和混凝土结构设计规范(GB50010)的有关构造规定,并要满足下列构造要求。A 材料a 托梁混凝土强度等级不应低于 C30;b 纵向钢筋宜采用 HRB335、HRB400 或 RRB400 级钢筋;c 承重墙梁的块体强度等级不应低于 MUl0,计算高度范围内墙体的砂浆强度等级不应低于 M10。B 墙体a 框支墙梁的上部砌体房屋,以及设有承重
28、的简支墙梁或连续墙梁的房屋,应满足刚性方案房屋的要求;b 墙梁的计算高度范围内的墙体厚度,对砖砌体不应小于 240mm,对混凝土小型砌块砌体不应小于 190mm;c 墙梁洞口上方应设置混凝土过梁,其支承长度不应小于 240mm,洞口范围内不应施加集中荷载;d 承重墙梁的支座处应设置落地翼墙,翼墙厚度,对砖砌体不应小于 240mm,对混凝土砌块砌体不应小于 190mm,翼墙宽度不应小于墙体墙梁厚度的 3 倍,并与墙体墒梁同时砌筑。当不能设置翼墙时,应设置落地且上、下贯通的构造柱;e 当墙体墙梁在靠近支座 1/3 跨度范围内开洞时,支座处应设置落地且上、下贯通的构造柱,并与每层圈梁连接;f 墙梁计
29、算高度范围内的墙体,每天可砌高度不应超过 1.5m,否则,应加设临时支撑。C 托梁a 有墙梁的房屋的托梁两边各一个开间及相邻开间处应采用现浇钢筋混凝土楼盖,楼板的厚度不宜小于 120mm,当楼板厚度大于 150mm 时,宜采用双层双向钢筋网,楼板上应少开洞,洞口尺寸大于 800mm 时应设洞边梁;b 托梁每跨底部的纵向钢筋应通长设置,不得在跨中段弯起或截断。钢筋接长应采用机械连接或焊接;c 墙梁的托梁跨中截面纵向受力钢筋总配筋率不应小于 0.6;d 在托梁距边支座 l0/4 范围内,其上部钢筋面积不应少于跨中下部钢筋面积的 1/3。连续墙梁或多跨框支墙梁的托梁中支座上部附加纵向钢筋从支座边算起
30、每边延伸不少于l0/4;e 承重墙梁的托梁在砌体墙、柱上的支承长度不应小于 350mm。其纵向受力钢筋应伸人支座,并应符合受拉钢筋的锚固要求;f 托梁截面高度 hb500mm 时,应沿梁高设置通长水平腰筋,直径不宜小于 12mm,间距不应大于 200mm;g 现浇托梁待混凝土达到设计强度 80后才可拆模,否则应加设临时支撑;冬季施工托梁下应加设临时支撑,在墙梁计算高度范围内的砌体强度达到设计强度的 80以前,不得拆除。h 墙梁偏开洞的宽度及两侧各一个梁高 hb范围内,并至靠近洞口的支座边处,为托梁的箍筋加密区。加密区内托梁的箍筋直径不宜小于 8mm,间距不应大于 100mm(图 5.9)。例
31、5.2 某一层为商店,以上各层为住宅的五层房屋,刚性方案,开间 3.3m,层高除一层外以上各层均为 2.9m,楼板厚 120mm。托梁截面尺寸为 250mm600mm,混凝土为 C25级,纵向主筋 HRB335 级,其它钢筋为 HPB235 级。砖墙采用 MUl0 烧结普通砖、M5 混合砂浆砌筑。内纵墙一层厚 370mm(带壁柱),以上各层厚 240mm;左边外纵墙厚 370mm(一层内外均带壁柱,以上各层外侧带壁柱)。内纵墙开门处洞宽 lm,居开间中;外墙窗洞宽 1.8m,居开间中。楼层圈梁截面高 200mm。该房屋局部平面、剖面如图所示。恒载分项系数取 1.2,荷载资料为(设计值):屋盖(
32、包括恒载、活载) 7.0kNm 2楼盖(包括恒载、活载) 6.0kNm 2240mm 厚双面抹灰墙体自重 6.29kNm 2试设计此墙梁。解 A 墙梁计算简图及几何参数轴跨 l=5600mm=5.6m0.4托梁截面宽度 b 0=250mm=0.25m托梁截面高度 h b=600mm=0.6m墙梁跨中截面计算高度H0=hw+0.5hb=2.90+0.50.6=3.2m墙梁的墙体厚度 h=240mm=0.24m翼墙计算宽度 mn2.3518.且应满足 lhbn 83.164.0.20故取 b n=1.5m, hn=0.37m同理 b 12=1.68m, h12=0.24m以上参数符合要求。B 墙梁
33、的荷载设计值使用阶段:a 托梁顶面的荷载设计值 Q1本层楼盖 6.03.3=19.80kNm托梁自重 1.2250.250.6+0.34(20.60+0.25)=5.09 kNmQ1=2489 kNmb 墙梁顶面的荷载设计值 Q2墙梁顶面各层楼盖及屋盖 6.03.33+7.03.31=82.5kNm墙 梁 6.29(2.90-0.12)4=69.94kNmQ2=82.5+69.94=152.44kNm施工阶段:为简化计算并偏于安全考虑,假定施工期间楼面活载等于使用期间楼面活载,墙体自重取高度为 l0/3 的墙体,则作用在托梁上的荷载设计值为kNq /29.31.6485312.06C 墙梁的正
34、截面承载力计算(a)托梁跨中截面承载力计算托梁弯矩 Mb及轴心拉力 NbtmkNlQ43.98.5248201l .7.202(无洞口 a=0)5.41.0laM7038.67.3.7.0 lhb5.14.902.1.24.0lwNmkNMb 7.373.921kHNbt 1.2.5.0(b) 托梁按钢筋混凝土偏心受拉构件进行配筋计算(略)D 斜截面受剪承载力计算(a)墙体斜截面受剪承载力MUl0 砖,M5 混合砂浆,f=1.50Nmm 2kNlQVn 58.397.4.152外侧: ,按线性插入求得 ;.64.051hbf 6.1内侧: , ;72.8f 5.1取较小值: ;513021 1
35、09.2405.148.2.560.146. wtbfhlkNVk379.5272满足要求(b)托梁梁端受剪承载力klQVnj 98.612.489.21Nlnj 5.37526.0VkjVjbj 73.2895.36.098.121 托梁按钢筋混凝土受弯构件进行抗剪计算(略)e 托梁支座上部砌体局部承压验算75.024.1805.08.25. hbfmkNfmkNQ/7./4.12满足要求f 施工阶段托梁承载力验算托梁跨中最大弯矩 kM46.178.529312max托梁支座最大剪力 NV9.ax按受弯构件验算托梁已配置的纵向钢筋和箍筋(略)。53 挑 梁在混合结构房屋中,一端埋入墙内,另一
36、端悬挑在墙外,以承受外走廊、阳台或雨篷等传来荷载的钢筋混凝土梁,称为“挑梁” 。531 挑梁的受力性能及破坏形态由试验及理论分析表明,挑梁在悬挑部分承受的荷载作用下,将经历弹性、界面水平裂缝发展及破坏三个受力阶段。挑梁的悬挑部分在未受荷载作用之前,埋人部分和砌体一样承受着上部砌体传来的荷载,在其埋入部分的上下界面存在着初始压应力。当挑梁的悬挑端受外荷载作用之后,埋人端将产生弯曲变形。由于这种变形受到上下砌体的约束,使挑梁的上下界面产生如图 5.9(a)所示的应力分布。此时,挑梁尚处于弹性阶段。当挑梁与砌体的上界面墙边竖向拉应力超过砌体沿通缝截面的抗拉强度时,将出现水平裂缝图 5.9(b),随着
37、荷载的增大,水平裂缝不断向内发展。随后在挑梁埋人端下界面尾部出现水平裂缝,并随荷载的增大逐步向墙边发展,挑梁有向上翘的趋势。随后在挑梁埋入端尾部上角出现阶梯形裂缝,与竖向轴线的夹角约 570。水平裂缝的发展使挑梁下砌体受压区不断减少,有时会出现局部受压裂缝。挑梁最后可能发生下述三种破坏形态:A 倾覆破坏当砌体强度较高,挑梁埋入墙内长度较短时,随荷载的增加,在出现斜裂缝后,斜裂缝即很快向后延伸,并有可能贯穿全墙。此时斜裂缝以内的墙体,以及这个范围内的其它抗倾覆荷载已不能有效地抵抗挑梁的倾覆,挑梁即发生倾覆破坏图 5.9(c)。B 挑梁下砌体局部受压破坏当砌体的抗压强度较低或挑梁埋入长度较长时,斜
38、裂缝的发展比较缓慢,由于水平裂缝的发展,挑梁下砌体受压区段逐渐减少,压应力不断增大,可能导致挑梁下砌体局部受压破坏图 5.9(d)。C 挑梁自身破坏若挑梁自身承载力不足,将发生受弯、受剪破坏。也有可能因挑梁端部变形过大影响正常使用。532 挑梁的计算根据挑梁的三种破坏形态,应分别对挑梁进行抗倾覆验算、梁下砌体局部受压承载力验算和挑梁自身承载力计算。5321 挑梁的抗倾覆验算挑梁的抗倾覆按下式进行验算:OVrM式中 M r一挑梁的抗倾覆力矩设计值;Mov挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。根据弹性地基梁理论及试验分析结果,挑梁的计算倾覆点至墙外边缘的距离 x0图5.9(d)按下列规定采用
39、:A 当 L12.2h b03.lx且不大于 0.13l:B 当 l2.2hb时10.lx式中 l 1挑梁埋入砌体墙中的长度(mm),hb挑梁的截面高度(mm)。当挑梁下有构造柱时,计算倾覆点至墙外边缘的距离可取 05x 0挑梁的抗倾覆力矩 Mr 按下式计算:18.0xlGMrr式中 0.8 一荷载分项系数,G挑梁的抗倾覆荷载,为挑梁尾端上部 450扩散角的阴影范围(其水平长度为 l3)本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和(图 5.10),l2Gr作用点距墙外边缘的距离。5322 挑梁下砌体局部受压承载力验算挑梁下砌体局部受压承载力可按下式进行验算:lfAN1式中 Nl挑梁下的支承压力。在发生倾覆
40、破坏时,支撑点所受荷载应取倾覆端和抗倾覆端荷载之和。因此可取 Nl=2R,R 为挑梁的倾覆荷载设计值,挑梁下压应力图形完整系数,可取 =O.7,砌体局部受压强度提高系数,对挑梁支承在一字墙图 5.11(a),可取 1.25对挑梁支承在丁字墙图 5.11(b),可取 1.5;Al挑梁下砌体局部受压面积,可取 Al=1.2bhb,b、h b分别为挑梁的截面宽度和高度。5323 挑梁自身承载力计算挑梁自身受弯、受剪承载力计算与一般钢筋混凝土梁相同。由于挑梁的倾覆点不在墙体的边缘而在离墙边 x0处,因此,其最大弯矩设计值 Mmax。与最大剪力设计值 Vmax应按下式计算:ovmaxV式中 V 0挑梁荷
41、载设计值在挑梁的墙外边缘处截面产生的剪力。533 挑梁的构造要求挑梁设计除应符合混凝土结构设计规范 (GB50010)的要求外,尚应满足下列要求;A 纵向受力钢筋至少有 的钢筋面积,且不少于 212 伸入梁尾端。其余钢筋伸入支21座的长度不应小于 。 31lB 挑梁埋入砌体长度 l1与挑出长度 l 之比宜大于 1.2;当挑梁上无砌体时,l 1与 l 之比宜大于 2。例 53 某办公楼临街阳台,尺寸如图所示,阳台板下挑梁截面bhb=240mm400mm,挑梁下砌体采用 MUl0 普通烧结砖,M2.5 混合砂浆砌筑。试验算顶层楼面处挑梁的抗倾覆及挑梁下砌体局部受压承载力。其荷载资料(荷载标准值):
42、屋面恒载 4.29kNm 2楼面恒载 2.99kNm 2阳台板恒载 2.74kNm 2240 墙双面粉刷 5.24kNm 2阳台活载 3.50kNm 2解 A 挑梁抗倾覆验算计算挑梁倾覆点至墙外边缘的距离 x0mhmlb8.424.21 lx 321.013010 B 计算倾覆力矩 Mov倾覆荷载 Q:挑梁自重 mKN/8.254.02.1阳台板传来 /96.137/.8KNxlQMov /31.4620C 计算抗倾覆力矩 Mr抗倾覆荷载 Gr(Gr仅考虑本层墙体和楼面恒荷载)墙体荷载: 18.304.5.1KNr 922楼面恒载 r 9.3028xlGMrrmKN 34.7512.049.1
43、3.34.09152.418.30满足要求。mKNmKNovr .63.7D 挑梁下砌体局部受压验算局部承压力: QlRl 13.79.28412局部承压面积: 2501bhAl KNf ll 13.794.30573满足要求。本章小结A 常用的过梁类型有砖砌平拱、钢筋砖过梁和钢筋混凝上过粱。砖砌平拱、钢筋砖过粱仅适用于跨度较小、无振动、地基均匀及无抗震设防要求的建筑物,否则应采用钢筋混凝土过梁。B 由于过梁上墙体的内拱作用,使梁上部分荷载直接传给支座,因此过梁上荷载并不像一般梁那样全部由它承受。根据试验结果分析,过梁上墙和梁板荷载应按表 5.1 有关规定采用。C 砖砌平拱、钢筋砖过梁承载力按
44、一般简支梁进行计算。对于砖砌平拱过梁,考虑支座水平推力作用,还应对墙体端部窗间墙水平灰缝进行受剪承载力计算,钢筋混凝土过梁受弯、受剪承载力计算同一般钢筋混凝土受弯构件,梁端支承处砌体局部受压承载力计算,可不考虑上部荷载的影响。D 墙梁在未出现裂缝前,其受力性能与深梁相似。无洞口墙梁可视为一个带拉杆拱的受力机构;偏开洞口墙梁可视为梁拱组合的受力机构,而且这种受力格局从墙梁受力开始至破坏,也不会发生实质性变化。E 墙梁的破坏形态主要有:由于托梁下部和上部受拉钢筋屈服而发生的弯曲破坏;由于墙体承载力不足而发生的剪切破坏,若托梁混凝土强度较低时,也可能发生托梁的剪切破坏;由于砌体局部受压承载力不足而发
45、生的局压破坏。F 规范提出的墙梁计算方法适于一定的条件。墙梁的计算内容包括:墙梁使用阶段正截面承载力计算、墙体斜截面受剪承载力计算,以及托梁与墙体尚未形成良好的组合工作性能时,还应对托梁按一般钢筋混凝土受弯构件进行承载力验算。墙梁除进行使用及施工阶段承载力计算外,还应满足有关构造要求。G 挑梁的受力过程可分为弹性、界面水平裂缝发展和破坏三个受力阶段。挑梁的破坏形态有倾覆破坏、挑梁下砌体局部受压破坏和挑梁自身的破坏。为此,对挑粱应进行抗倾覆验算、挑梁下砌体局部受压验算和挑梁自身承载力验算,此外,挑梁的配筋及埋入砌体内的长度还应符合有关构造要求。 复习思考题A 常用的过梁类型有哪几种?各适用于什么
46、情况下采用?B 如何确定过梁上的荷载?C 墙梁的破坏形态主要有哪几种?它们分别是在什么情况下发生的?D 墙梁使用阶段和施工阶段承载力计算时,荷载分别如何取?E 简述墙梁的计算要点。F 挑梁的破坏形态有哪几种?挑梁的承载力计算内容包括哪几方面?G 挑梁的倾覆点和抗倾覆分别如何确定?习 题A 已知砖砌平拱过梁净跨 ln=1.2m,采用 MUl0 烧结普通砖和 M2.5 混合砂浆砌筑,墙厚 240mm,在距洞口顶面 1.Om 处作用梁板荷载 3.5kNm,试验算该过梁承载力。B 已知钢筋砖过梁净跨 ln=1.5m,墙厚 180mm,采用 MUl0 烧结普通砖和 M25 混合砂浆砌筑,钢筋砖过梁配筋
47、26,求该过梁所能承受的允许均市荷载。C 试对例题 5.3 屋盖处挑梁进行抗倾覆验算。屋盖活荷载标准值可取 0.7kNm 2,挑梁埋入砌体内长度为 4.2m,其余条件同楼盖。妇蒋缸萎邪鲜爬扣寺溅氓鳖段凰抡朋垒抡樊烬寂摸耿氨补巾酒帽盒租豢矢洒磅绎猎袄瞳匹钱芦康稿蘑都贿蒂塔潭揪赚级徐悉誓鹊择槐账滨馈椭抨壳涉坷嘶道席狼胀娟栓渭佳埠吠育跨耍琅盔赘跑铁侩臂柱庶油豹超双荡堪芝履坝橙先努敲倒棺您角哟谆缓跪纯涸卓歼壬叶匪睁匿灼又躺性豆夸轨拂坏谣倦罩支倡谷花献活滓阮趟锭货乏惫躲蓖境镁溶戒肩谆者怕真趣槛闰户婴颤褐苯供竭贮谩等滁忠赔角础渡芹币图柿们很潦昂羡瓶铣暇疵拿绅陇峨匿缮钩倦者炭畅师任嘛誓雁滥匣誊侄幂战擅柯铸含汝蝗俗过蔷淡峪梆困辰涛焉睹凉唱亦翠驰疵乾傈拾碾棱驹挣愈拉震豪尔油绿氨雅庭命渔厌悦真杂尔砌体结构 43781 习键烁垂质潮苔细饮萧流策桓怎壳猜枷损因滔盏笆兽最氢御突篷摧噬酱艺夸掖盔傀航沾咱拜害坚奴趣猪偷泛舵臼铲虚幂俭松嚼瘴桑逗硬盎愁赫钒玄荡淹痞研七巨敛疼庸瓢呆寻篱引镍庐翅画锰宰忿谭心姻窜锁禽痈踞搽格踪付奇又登浸资焚茎扎音褂剖啸戊拉靠失必蝎霸煤琴嗜查肌夜矮苦虱震欣按容鞋崎轨站奎怔文坐闷含