过梁等构造措施

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② 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,宜使l1/ l>2 。
20.3
§20-4 墙体构造措施
现浇圈梁的连接构造
现浇圈梁连接构造
20.4
圈梁作用
① 增强房屋的整体性和空间刚度 ② 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂 ③ 减少振动作用对房屋产生的不利影响 ④ 与构造柱配合有助于提高砌体结构的抗震性能
M
ai 3.8 8 l 0i
hw N 0.8 2.6 l 0i
M1i—荷载设计值Q1、F1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作用下简支梁跨中弯矩或按连续梁或 框架分析的托梁各跨跨中弯矩中的最大值。
ai —洞口边至墙梁最近支座的距离,当ai >0.35loi时,取
20.1
20.1
四、过梁的承载力计算和构造要求
1.砖砌平拱过梁的计算(有三种可能的破坏情况)
(a)为防止过梁因跨中正截面受弯承载力不足而破坏,需进行受弯承
载力计算: M≤ftmW 式中M——按简支梁计算的跨中弯矩设计值; ftm——砌体沿齿缝的弯曲抗拉强度设计值; W——截面抵抗矩,当为矩形截面时W=bh2/6。
附加圈梁与圈梁的搭接
附加圈梁与圈梁的搭接 20.4
第20章结束
20.2
二、简支墙梁的受力性能及其破坏形态
(一)无洞口墙梁
(a)主应力迹线图
(b)受力机构图
20.2
(一)无洞口墙梁
在裂缝出现以前,无洞口墙梁的受力状态有如一墙体和托梁组成
的组合深梁。上图(a)为均布荷载下墙梁的主应力迹线,主压应力 迹线在跨中为拱形分布,将荷载传至支座,托梁位于受拉区。随荷
载增大,托梁中出现竖向裂缝,受压区高度上移。进一步加载主拉
20.1
§20-2 墙梁
一、概述
• 由支承墙体的钢筋混凝土梁托梁及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。 • 按承重情况的不同,划分为非承重墙梁和承重墙梁。非承重墙梁仅 承受墙梁自重(即托梁自重及墙体自重);承重墙梁除承受自重外, 还承受楼(屋)盖或其他结构传来的荷载。两者都可以做成无洞口墙 梁和有洞口墙梁。
Q2 f h
0.25 0.08
bf h
对于非承重墙梁,砌体有足够的局部受压承载力,因而可 不必验算。
20.2
3.施工阶段墙梁的承载力验算 在墙梁的施工阶段,墙体仅作为施加在托梁上的荷载而 不参与承载,故只需对托梁按钢筋混凝土受弯构件进行 施工阶段的受弯、受剪承载力验算。
托梁上的荷载: 1) 托梁自重及本层楼盖的恒荷载; 2) 本层楼盖的施工荷载; 3) 墙体自重,可取高度为l0max/3的墙体自重,开洞时尚应 按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。 l0max为各计算跨度的最大值。
20.2
四、墙梁的构造要求(略) 1.墙梁的材料
2.墙体
3.托梁
4.框支墙梁柱
20.2
§20-3 挑梁
定义:挑梁是埋置于砌体中的悬
挑受力构件。
适用范围:房屋雨篷、阳台和悬
挑楼梯
混凝土挑梁的构造要求:
① 纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾端,且不少于
2φ12;其它钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3 。
20.1
(b)为防止过梁因支座附近受剪承载力不足,发生沿阶梯形斜裂缝破坏需 进行受剪承载力计算: V≤fVbz 式中V——按简支梁计算的支座边缘剪力设计值; fV——砌体的抗剪强度设计值; b——过梁截面宽度; z——过梁截面内力臂,z=I/S,当截面为矩形时,z=2h/3; I、S——过梁截面惯性矩、面积矩;
◆斜压破坏──当墙体高度与其计算跨度之比>0.5且砌体强度较高时,
将发生斜压破坏,即支座斜上方斜裂缝间砌体在主压应力作用下的受压破坏, 破坏时斜裂缝③较多(上图(c)),砌体被压碎。这种破坏的承载力较高; ◆劈裂破坏──在集中荷载作用下,在支座至集中力的连线上突然出现 贯穿墙体的斜裂缝④,破坏时承载力较低,称为脆性的劈裂破坏(上图(d))。 (3)局压破坏:当墙体高度与其计算跨度之比较大时,支座处竖向压应力高度集中,砌 体因局部受压承载力不足而发生的破坏(上图(e))。 20.2
h——过梁截面计算高度,取过梁底面以上的墙体高度,但不
大于1/3的过梁净跨;当考虑梁、板传来的荷载时,则按梁、板下 的高度采用。
20.1
(c)旧规范有,新规范未列,仅供参考
为防止过梁因支承处水平灰缝受剪承载力不足,发生支座滑动破坏,
要进行房屋端部的门窗洞口过梁支承处墙体沿水平通缝的受剪承载 力计算:
1.墙梁使用阶段正截面受弯承载力计算 (a)计算截面 无洞口墙梁取跨中截面Ⅰ―Ⅰ;有洞口墙梁取洞 口边缘截面Ⅱ―Ⅱ,并对Ⅰ―Ⅰ截面按无洞口 墙梁进行验算。 (b)托梁的弯矩Mb及轴心拉力Nbt 求得托梁的弯矩Mb及轴心拉力Nbt后,便可按钢 筋混凝土偏心受拉构件计算托梁的纵向受拉钢 筋。
20.2
(1)托梁跨中截面按偏拉构件计算
20.1
三、过梁荷载的取值
(a) 梁、板荷载; (b) 墙体荷载; 1.梁、板荷载 对砖和砌块砌体,当梁、板下的墙体高度hw<ln时(ln为过梁 的净跨),应计入梁、板传来的荷载;当梁、板下的墙体高度hw≥ln时, 可不考虑梁、板荷载。 2.墙体荷载 (1)对砖砌体,当过梁上的墙体高度hw<ln/3时,应按墙体 的均布自重计算;当hw≥ln/3时, 应按高度为ln/3墙体的均布自重计算; (2)对砌块砌体,当过梁上的墙体高度hw<ln/2时,应按墙 体的均布自重计算;当hw≥ln/2时, 应按高度为ln/2墙体的均布自重计 算。
b.钢筋砖过梁
c.砖砌平拱过梁
d.砖砌弧拱过梁
20.1
二、过梁的受力特性
砖砌过梁:受弯构件(墙体上部受压、下部受拉) 钢筋砖过梁:三铰拱(钢筋受拉,上部墙体受压) 过梁的破坏形态
a.砖砌平拱
b.钢筋砖过梁
过梁三种破坏:
① 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) ② 支座附近受剪破坏 (阶梯形斜裂缝) ③ 过梁支座滑动破坏 (在墙端水平裂缝)
(二)墙梁的计算简图
20.2
单跨墙梁的计算简图中各符号的定义为: l0——墙梁计算跨度,取1.05倍的墙梁净跨或支座中心距离之较小 值; hw——墙体计算高度,取托梁顶面一层层高,当hw>l0时,取 hw=l0; H——托梁以上墙体总高; H0——墙梁计算高度,取H0=0.5hb+hW; hb——托梁截面高度; bh、hh——分别为洞口宽度、高度; aa——有洞口墙梁的较小墙肢宽度(包括翼墙厚度);
1 —翼墙或构造柱影响系数,对单层墙梁取1.0,对多层墙梁,

bf h
=3 时取1.3,当
bf h
=7或设构造柱时取1.5;当3 <
bf h
<
7时,按线性插入;
2 —洞口影响系数,无洞口取1.0,多层有洞口墙梁取0.9,单
层有洞口取0.6;
hl —墙梁顶面圈梁截面高度。
20.2
(3)托梁支座上部砌体局部受压承载力
第20章 过梁墙梁挑梁及墙体构造措施
§20-1 §20-2 §20-3 §20-4 过梁 墙梁 挑梁 墙体构造措施
§20-1 过梁
一、过梁分类
(1)钢筋混凝土过梁
a.钢筋混凝土过梁 (2)砖砌过梁: 钢筋直径>5mm,间距120mm,根数>2,砂浆层厚度≥30mm
① 钢筋砖过梁 ② 砖砌平拱过梁:砂浆≥M5 ③ 砖砌弧拱过梁
20.2
(B)自承重墙梁
墙梁顶面荷载设计值Q2,即托梁自重和托梁以上墙体自重。 (2)施工阶段托梁上的荷载 (a)托梁自重及本层楼盖的恒载; (b)本层楼盖的施工活载; (c)墙体自重,可取高度为1/3计算跨度的墙体自重,开洞时尚应 按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。
20.2
(四) 墙梁承载力计算
H≤(fV+0.18αμσ0)A
式中H——过梁支座处的水平推力,近似取H=M/0.76h计算; A——承受过梁水平推力的尽端墙体的水平截面面积;
σK——尽端墙体水平截面上由恒载标准值产生的平均压应力;
20.1
2.钢筋砖过梁
钢筋砖过梁临破坏时如同带拉杆的三铰拱,在荷载作用下应进行跨 中正截面受弯承载力和支座斜截面受剪承载力计算。
20.2
(三)、荷载计算
(1)使用阶段墙梁上的荷载
(A)承重墙梁 包括两部分荷载:托梁顶面荷载设计值Q1,F1;墙梁顶面荷载设
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计值Q2,Q2按下式计算:
Q2=gW+Qi 式中gW——托梁以上各层墙体自重; Qi——墙梁顶面及以上各层楼盖的恒载和活载; 对于墙梁顶面及以上各层的每个集中荷载,不大于该层墙体自 重及楼盖均布荷载总和的20%时,集中荷载可除以计算跨度近似 化为均布荷载,因此墙梁顶面的荷载设计值Q2通常为均布荷载。
应力使墙体出现阶梯形斜裂缝,并在托梁顶部出现水平裂缝。到达 极限状态时,墙梁的受力机构如同一拉杆拱,上图(b)中阴影部分
为拱体,托梁为拉杆。
20.2
(一)无洞口墙梁
(a)受弯破坏 (b)斜拉破坏
(c)斜压破坏 (d)劈裂破坏 (e)局压破坏
20.2
(1)受弯破坏:当托梁的配筋率较低,墙体强度较高时,将由于托梁中钢筋到达屈服, 竖向裂缝①越过界面向墙体迅速延伸(上图(a)),墙梁挠度急剧增大而破坏。 (2)剪切破坏:又分为 ◆斜拉破坏──当墙体高度与其计算跨度之比<0.5且砌体强度较低时, 将发生斜拉破坏(上图(b)),即斜裂缝②一出现很快贯通墙高,墙体丧失承载能 力;
(二)有洞口墙梁
跨中开洞墙梁
偏开洞墙梁组合作用示意
20.2
(二)有洞口墙梁
托梁界面上txy分布
主应力轨迹线
偏开洞墙梁应力分布和主应力迹线示意图
20.2
(二)有洞口墙梁
(1)受弯破坏 (2)剪切破坏 (3)局压破坏 对于跨中开洞墙梁,其破坏形态同无洞口墙梁;
对于偏开洞墙梁,其破坏特点与无洞口墙梁有所不同。
(a)跨中正截面受弯承载力计算:
M≤0.85h0fyAs 式中h0——过梁截面的有效高度;
fy——受拉钢筋的强度设计值;
As——受拉钢筋的截面面积。 (b)支座处斜截面受剪承载力计算与砖砌平拱过梁的抗剪计算相同。
20.1
3.钢筋混凝土过梁 应按钢筋混凝土受弯构件计算。 但验算过梁下砌体局部受压承载力时,可不考虑上层荷载的影响,即 Nl≤γfAl
M bi M1i M M 2i
N bti M 2i N H0
M
hb M 1 .7 0.03 l0
对简支墙梁
M
a 4.5 10 (有洞口时) l0
20.2
hw N 0.44 2.1 l0
对连续墙梁和框支墙梁
M
hb M 2.7 0.08 l 0i
20.2
a——洞距,取支座中心至门洞边缘的最近距离;
h——墙体厚度; hf——翼墙厚度; bf——翼墙计算宽度,取窗间墙宽度或横墙间距的2/3,且每边不大 于3.5h和l0/6; Q1、F1——托梁顶面的荷载设计值(包括托梁自重、本层楼盖的恒载 及活载,Q1表示均布荷载,F1表示集中荷载); Q2——墙梁顶面的荷载设计值(一般为均布荷载,如为集中荷载,通 常可折算为均布荷载)。
ai =0.35loi 。
20.2
(2)托梁支座截面应按受弯构件计算
M bj M1 j M M 2 j
有洞口墙梁 无洞口墙梁
M
ai 0.75 l 0i
M 0.4
20.2
2.墙梁的斜截面承载力计算 (1)托梁斜截面受剪承载力(按受弯构件受剪计算)
Vbj V1 j VV2 j
V —考虑组合作用的托梁剪力系数,无洞口墙梁边支座取 0.6,中支座取0.7;有洞口墙梁边支座取0.7,中支座取0.8。
20.2
(2)墙梁的墙体受剪承载力
hb hl V2 1 2 0.2 fhhw l0 i l 0 i
V2 —Q2作用下墙梁支座边剪力的最大值;
20.2
三、墙梁的计算要点
(一)墙梁设计的一般规定
墙梁 类别 墙体总 高度(m) 跨 度 (m)
≤9
墙高 hw/l0i
托梁 高 hb/l0i
≥1/10
洞宽 hh/l0i
洞高 hh
承重墙梁
≤18
≥0.4
≤0.3
≤5/6hw且
自承重墙 梁
≤18
≤12
≥1/3
≥1/15
≤0.8
hw-hh≥0.4m
20.2
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