砌體結(jié)構(gòu)課件：第6次 各種梁

1、Copyright浙江大學(xué)結(jié)構(gòu)工程研究所圈梁、過(guò)梁、墻梁、挑梁圈梁 一、圈梁的作用與布置 為了增強(qiáng)砌體房屋的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等對(duì)房屋引起的不利影響，應(yīng)在墻中設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。圈梁的布置方案應(yīng)根據(jù)地基情況、房屋的類(lèi)型、 層數(shù)以及所受的振動(dòng)荷載等情況決定。對(duì)于住宅、辦公樓等多層砌體結(jié)構(gòu)民用房屋，當(dāng)層數(shù)為34層，應(yīng)在底層和檐口標(biāo)高處各設(shè)置一道圈梁。當(dāng)層數(shù)超過(guò)4層時(shí)，除應(yīng)在底層和檐口標(biāo)高處各設(shè)置一道圈梁外，至少應(yīng)在所有縱、橫墻上隔層設(shè)置、對(duì)于多層砌體工業(yè)廠房，應(yīng)每層設(shè)置圈梁。 圈梁 二、圈梁的構(gòu)造要求 圈梁的搭接 縱橫墻交接處圈梁的連接構(gòu)造 鋼筋混凝土圈梁的寬度宜與

2、墻厚相同，當(dāng)墻厚240 mm時(shí)，其寬度不宜小于2/3。圈梁高度不應(yīng)小于120 mm ,縱向鋼筋不宜小于4根10的鋼筋，綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不應(yīng)大于300 mm。圈梁兼作過(guò)梁時(shí)，過(guò)梁部分的鋼筋應(yīng)按計(jì)算用量配置。過(guò)梁平拱磚過(guò)梁 鋼筋磚過(guò)梁 鋼筋混凝土過(guò)梁 過(guò)梁的破壞特征 過(guò)梁過(guò)梁上的荷載包括墻體荷載和梁板荷載 墻體荷載： 對(duì)于磚砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度 時(shí)，應(yīng)按墻體的全部自重計(jì)算。當(dāng)墻體高度 時(shí)，應(yīng)按高度 墻體的自重計(jì)算。對(duì)混凝土砌塊砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度 時(shí)，應(yīng)按墻體的自重計(jì)算。當(dāng)墻體高度 時(shí)，應(yīng)按高度為 墻體的自重計(jì)算。磚砌體 小型砌塊砌體 過(guò)梁梁、板荷載： 對(duì)磚和砌塊

3、砌體。當(dāng)梁、板下的墻體高度 時(shí)，過(guò)梁荷載應(yīng)計(jì)入梁、板傳來(lái)的荷載；當(dāng)梁、板下的墻體高度 時(shí)，可不考慮梁、板荷載。過(guò)梁的承載力計(jì)算磚砌平拱過(guò)梁 （過(guò)梁的截面計(jì)算高度取過(guò)梁底面以上的墻體高度,但不大于 ） -過(guò)梁跨中彎矩設(shè)計(jì)值； -截面抵抗矩； -砌體的彎矩抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。由于過(guò)梁兩端墻體的抗推力作用，提高了過(guò)梁沿通縫的彎曲抗拉強(qiáng)度，計(jì)算時(shí)，砌體彎曲抗拉強(qiáng)度取沿齒縫截面的數(shù)值。 -剪力設(shè)計(jì)值；-截面最大剪應(yīng)力；-截面面積矩；-截面慣性矩；-截面寬度；-砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 抗彎計(jì)算 抗剪計(jì)算 過(guò)梁的承載力計(jì)算鋼筋磚過(guò)梁 （過(guò)梁的截面計(jì)算高度取過(guò)梁底面以上的墻體高度,但不大于 ，當(dāng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載

4、時(shí)，按梁、板以下的高度采用。） -按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的過(guò)梁跨中彎矩設(shè)計(jì)值； -鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； -受拉鋼筋的截面面積； -過(guò)梁截面的有效高度； -受拉鋼筋重心至截面邊緣的距離。過(guò)梁的承載力計(jì)算鋼筋混凝土過(guò)梁 鋼筋混凝土過(guò)梁的抗彎與抗剪設(shè)計(jì)按鋼筋混凝土構(gòu)件。在鋼筋混凝土過(guò)梁端部砌體的局部受壓計(jì)算時(shí)，可不考慮上層荷載的影響。各種過(guò)梁的構(gòu)造措施 1）磚砌過(guò)梁截面的計(jì)算高度內(nèi)的砂漿不宜低于M5；2）磚砌平拱過(guò)梁用豎磚砌筑的部分的高度，不應(yīng)小于240mm；3）鋼筋磚過(guò)梁底面砂漿層處的鋼筋，其直徑不應(yīng)小于5mm，間距不宜大于120mm；鋼筋伸入支座砌體內(nèi)的長(zhǎng)度不宜小于240mm，砂漿層的厚度不宜小于30m

5、m；4）鋼筋混凝土過(guò)梁端部的支承長(zhǎng)度不宜小于240mm。墻梁 當(dāng)鋼筋混凝土梁（托梁）的上部砌筑有滿(mǎn)足一定條件的砌體時(shí)，鋼筋混凝土梁能夠與其上部一定范圍內(nèi)的砌體形成一個(gè)共同工作的深梁，工程上將這種組合深梁稱(chēng)為墻梁。 墻梁的分類(lèi) 1）間支墻梁、連續(xù)墻梁、框支墻梁2）承重墻梁、自承重墻梁3）無(wú)洞口墻梁、有洞口墻梁托梁墻體1）墻梁的計(jì)算跨度 取 或 兩者的較小者，框支墻梁取2）墻體計(jì)算高度 取托梁頂面上一層墻體高度，當(dāng) 時(shí)取 ， 對(duì)多跨連續(xù)墻梁或框支墻梁， 取各跨的平均值。3）墻梁跨中截面計(jì)算高度 取 4）翼墻計(jì)算寬度 取窗間墻寬度或橫墻間距的2/3，且每邊不大于3.5h（h為墻體厚度）和5）框架柱計(jì)

6、算高度 取 為框架柱的凈高，取基礎(chǔ)頂面到托梁底面的距離。6）作用在托梁頂面的均布荷載和集中荷載設(shè)計(jì)值 取托梁自重及本層樓蓋的永久荷載和可變荷載。7）墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值 取墻梁頂面以上所有荷載按均布計(jì)算得到的值。 墻梁計(jì)算簡(jiǎn)圖使用階段墻梁的承載力計(jì)算1）托梁正截面承載力計(jì)算 托梁跨中截面與托梁支座截面2）托梁斜截面受剪承載力計(jì)算3）墻梁的墻體受剪承載力計(jì)算4）托梁支座上部砌體局部受壓承載力計(jì)算施工階段墻梁的承載力計(jì)算5）托梁正截面及斜截面承載力計(jì)算 墻梁1a）托梁跨中正截面計(jì)算（按鋼筋混凝土偏心受拉計(jì)算）簡(jiǎn)直墻梁連續(xù)墻梁或者框支墻梁 荷載設(shè)計(jì)值 作用下間支梁跨中彎矩或按連續(xù)梁或框支梁分析得到的

7、托梁各跨跨中最大彎矩； 荷載設(shè)計(jì)值 作用下間支梁跨中彎矩或按連續(xù)梁或框架梁分析得到的托梁各跨跨中最大彎矩； 考慮墻梁組合作用的托梁跨中彎矩系數(shù)；對(duì)自承重間支墻梁應(yīng)乘以0.8； 考慮墻梁組合作用的托梁跨中軸力系數(shù)；對(duì)自承重間支墻梁應(yīng)乘以0.8； 洞口對(duì)托梁彎矩的影響系數(shù)，對(duì)無(wú)洞口墻梁取1.0； 洞口邊至墻梁最近支座的距離， 當(dāng) 時(shí)，取 。1b）托梁支座正截面計(jì)算（按鋼筋混凝土受彎計(jì)算） 荷載設(shè)計(jì)值 作用下按連續(xù)梁或框架分析得到的托梁支座處彎矩； 荷載設(shè)計(jì)值 作用下按連續(xù)梁或框架梁分析得到的托梁支座處彎矩； 考慮墻梁組合作用的托梁支座彎矩系數(shù)；無(wú)洞口墻梁取0.4，當(dāng)支座的兩邊均有洞口時(shí)， 取二者的

8、較小值。 只有連續(xù)墻梁或者框支墻梁的托梁才存在支座處受彎的情況，其托梁支座處的彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：2）托梁的斜截面受剪承載力計(jì)算（按鋼筋混凝土梁計(jì)算） 荷載設(shè)計(jì)值 作用下按間支梁或連續(xù)梁或框架分析得到的托梁支座邊剪力； 荷載設(shè)計(jì)值 作用下按間支梁或連續(xù)梁或框架分析得到的托梁支座邊剪力； 考慮墻梁組合作用的托梁剪力系數(shù)；無(wú)洞口墻梁邊支座取0.6，中支座取0.7；有洞口墻梁邊支座取0.7，中支座取0.8；對(duì)自承重間支墻梁，無(wú)洞口時(shí)取0.45，有洞口時(shí)取0.5。托梁的斜截面支座處的剪力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：3）墻梁的墻體受剪承載力計(jì)算 荷載設(shè)計(jì)值 作用下墻梁支座邊剪力的最大值； 翼墻或構(gòu)造柱影響系數(shù)，

9、對(duì)單層墻梁取1.0；對(duì)多層墻梁，當(dāng) 時(shí)取1.3，當(dāng) 時(shí)或設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)取1.5，當(dāng) 時(shí)按線性?xún)?nèi)插取值； 洞口影響系數(shù)，無(wú)洞口墻梁取1.0，多層有洞口墻梁取0.9，單層有洞口墻梁取0.6； 墻梁頂面圈梁截面高度。墻梁墻體受剪承載力計(jì)算公式如下：4）托梁支座上部砌體局部受壓承載力計(jì)算 作用在墻梁頂部的均布荷載設(shè)計(jì)值； 局部受壓系數(shù)；當(dāng) 時(shí)，取 翼墻計(jì)算寬度；托梁支座上部墻體局部受壓承載力計(jì)算公式如下：當(dāng) 或墻梁支座處設(shè)置上、下貫通的落地構(gòu)造柱時(shí)，可不驗(yàn)算局部承載力。 本例題的托梁與鋼筋混凝土主現(xiàn)澆在一起，可沒(méi)有局部受壓的問(wèn)題。施工階段托梁承載力驗(yàn)算 施工階段的墻體不能與托梁共同工作，施工階段的荷載由

10、托梁?jiǎn)为?dú)承擔(dān)。托梁按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面受彎和斜截面受剪承載力驗(yàn)算。施工階段作用在托梁上的荷載包括以下幾項(xiàng)：1）托梁自重和本層樓蓋的永久荷載2）本層樓蓋的施工荷載3）托梁上墻體自重，可取高度為 的墻體自重（ 為各計(jì)算跨度的最大值）；墻體開(kāi)洞時(shí)，尚應(yīng)按洞頂以下實(shí)際分布的墻體自重復(fù)核。 墻梁 某三層商住樓，底層局部采用2跨框架連續(xù)墻梁結(jié)構(gòu)，托梁結(jié)構(gòu)剖面如圖所示。框架柱子截面尺寸為400*400，托梁截面尺寸為240*600。房屋開(kāi)間為4.2m。房屋底層層高3.9m，其余兩層為2.9m。墻體用MU10普通燒結(jié)磚和M10混合砂漿砌筑（ ），墻厚240，各層墻頂均設(shè)有240*240現(xiàn)澆鋼筋混凝土

11、圈梁。托梁混凝土采用C30（ ），縱向鋼筋采用HRB400（ ），箍筋采用HPB300（ ）。樓、屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。屋面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.3kN/m2，屋面可變荷載為0.7kN/m2 ；其余各層永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.3kN/m2 ，可變荷載為2.0kN/m2。墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.97 kN/m2。試按托梁上下對(duì)稱(chēng)配筋計(jì)算縱筋和箍筋用量，并選配鋼筋。（由于墻梁的線剛度遠(yuǎn)大于框架柱的線剛度，此處假設(shè)可以將托梁近似簡(jiǎn)化為連續(xù)墻梁進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際工程也可這樣簡(jiǎn)化。）例題1）墻梁的計(jì)算跨度2）墻體計(jì)算高度 3）托梁截面高度及截面寬度 3）托梁截面有效高度4）墻梁跨中截面計(jì)算高度 5）為了計(jì)算方便，

12、且偏安全計(jì)算，不考慮翼墻。 墻梁計(jì)算簡(jiǎn)圖例題（計(jì)算簡(jiǎn)圖）例題（荷載計(jì)算）1）托梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 2）作用于托梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值 （經(jīng)試算，該梁由可變荷載控制） 與恒載相比，活荷載較小，為計(jì)算方便，不考慮活荷載的最不利布置，按滿(mǎn)跨滿(mǎn)布計(jì)算得托梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值 3）作用于墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值 托梁以上墻體自重 三層樓面及屋面自重 三層樓面及屋面活載 按可變荷載控制的組合計(jì)算 同樣按滿(mǎn)跨滿(mǎn)布計(jì)算得墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值1a）托梁跨中正截面計(jì)算（按鋼筋混凝土偏心受拉計(jì)算）連續(xù)墻梁跨中正截面內(nèi)力效應(yīng)的計(jì)算如下：正截面配筋計(jì)算：偏心受拉截面按對(duì)稱(chēng)配筋時(shí)，截面計(jì)算受壓區(qū)高度為負(fù)，即為 的情況，此時(shí)，可采取令 ，

13、對(duì)受壓鋼筋取矩的近似計(jì)算方法來(lái)求受拉鋼筋面積，即： 1b）托梁支座正截面計(jì)算（按鋼筋混凝土受彎計(jì)算） 只有連續(xù)墻梁或者框支墻梁的托梁才存在支座處受彎的情況，其托梁支座處的彎矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：正截面配筋計(jì)算：支座截面為上部受拉，該托梁采用上下對(duì)稱(chēng)配筋，故計(jì)算受壓區(qū)高度一定小于零，故可采取令 ，對(duì)受壓鋼筋取矩的近似計(jì)算方法來(lái)求受拉鋼筋面積，即： 以上計(jì)算得到的縱向鋼筋面積大于跨中截面計(jì)算的鋼筋面積933mm2，故按此面積配置，選配上下各4根直徑25的縱向鋼筋，實(shí)配面積1964mm22）托梁的斜截面受剪承載力計(jì)算（按鋼筋混凝土梁計(jì)算）托梁的斜截面支座處的剪力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：斜截面配筋計(jì)算：只配置

14、箍筋，按以下的抗剪承載力計(jì)算公式計(jì)算得 若選直徑為10mm的雙肢箍筋，則計(jì)算得到的箍筋間距為113mm，故選配箍筋為 。3）墻梁的墻體受剪承載力計(jì)算 荷載設(shè)計(jì)值 作用下墻梁支座邊剪力的最大值； 翼墻或構(gòu)造柱影響系數(shù)，對(duì)單層墻梁取1.0；對(duì)多層墻梁，當(dāng) 時(shí)取1.3，當(dāng) 時(shí)或設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)取1.5，當(dāng) 時(shí)按線性?xún)?nèi)插取值； 洞口影響系數(shù)，無(wú)洞口墻梁取1.0，多層有洞口墻梁取0.9，單層有洞口墻梁取0.6； 墻梁頂面圈梁截面高度。墻梁墻體受剪承載力計(jì)算公式如下：滿(mǎn)足要求4）托梁支座上部砌體局部受壓承載力計(jì)算 作用在墻梁頂部的均布荷載設(shè)計(jì)值； 局部受壓系數(shù)；當(dāng) 時(shí)，取 翼墻計(jì)算寬度；托梁支座上部墻體局部受

15、壓承載力計(jì)算公式如下：當(dāng) 或墻梁支座處設(shè)置上、下貫通的落地構(gòu)造柱時(shí)，可不驗(yàn)算局部承載力。 本例題的托梁與鋼筋混凝土主現(xiàn)澆在一起，可沒(méi)有局部受壓的問(wèn)題。1）施工階段托梁自重設(shè)計(jì)值2）托梁頂部樓蓋的永久荷載設(shè)計(jì)值3）托梁頂部樓蓋的施工荷載設(shè)計(jì)值 （施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值按1.0kN/m2計(jì)算）4）托梁上墻體自重設(shè)計(jì)值例題施工階段托梁承載力計(jì)算Q3作用下的梁的跨中彎矩、支座負(fù)彎矩及支座處剪力分別如下：經(jīng)驗(yàn)算左記效應(yīng)對(duì)托梁配筋不其控制作用例題托梁截面配筋圖挑梁挑梁的分類(lèi)在砌體結(jié)構(gòu)房屋中，為了支承挑廊、陽(yáng)臺(tái)、雨篷等，常設(shè)有埋入砌體墻內(nèi)的鋼筋混凝土懸臂構(gòu)件，即挑梁。當(dāng)埋入墻內(nèi)的長(zhǎng)度較大且梁相對(duì)于砌體的剛度較小時(shí)，

16、梁發(fā)生明顯的撓曲變形，將這種挑梁稱(chēng)為彈性挑梁，例如陽(yáng)臺(tái)挑梁，挑廊挑梁等；當(dāng)埋人墻內(nèi)的長(zhǎng)度較短時(shí)，埋入墻的梁相對(duì)于砌體剛度較大，撓曲變形很小，主要發(fā)生剛體轉(zhuǎn)動(dòng)變形，將這種挑梁稱(chēng)為剛性挑梁。嵌入磚墻內(nèi)的懸臂雨篷屬于剛性挑梁。挑梁挑梁即將傾覆時(shí)的界面應(yīng)力分布挑梁的設(shè)計(jì)一、挑梁的抗傾覆驗(yàn)算計(jì)算公式如下：挑梁的設(shè)計(jì)挑梁的抗傾覆荷載挑梁的設(shè)計(jì)二、挑梁下砌體的局部受壓驗(yàn)算計(jì)算公式如下：挑梁的計(jì)算三、挑梁的承載力計(jì)算 挑梁的承載力按鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行截面抗彎和截面抗剪計(jì)算。也就是說(shuō)挑梁的縱筋按截面抗彎計(jì)算，挑梁的箍筋按截面抗剪計(jì)算。挑梁的設(shè)計(jì)四、挑梁的構(gòu)造挑梁設(shè)計(jì)除應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB

17、500102010)的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)滿(mǎn)足下列要求：(1)縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積且不少于2根12mm的鋼筋伸入拖梁端部，其余鋼筋伸入拖梁的長(zhǎng)度不應(yīng)小于拖梁長(zhǎng)度的2/3；(2)挑梁埋入砌體的長(zhǎng)度與挑出長(zhǎng)度之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，埋入長(zhǎng)度與挑出長(zhǎng)度之比宜大2。例題某住宅中鋼筋混凝土陽(yáng)臺(tái)挑梁挑梁挑出長(zhǎng)度1.6m，埋入砌體墻長(zhǎng)度2.0m，挑梁截面尺寸為240mmx300mm。挑梁上部一層墻體凈高2.76 m，墻厚240mm，采用MU10燒結(jié)普通粘土磚和M5混合砂漿砌筑，墻體自重為5.24 kN/m2。陽(yáng)臺(tái)板傳給挑梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：可變荷載q1k=4.15kN/m,永久荷載g1k=4.85kN/m。陽(yáng)臺(tái)邊梁傳至挑梁的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：可變荷載Fk=4.48kN，永久荷載FGK=17.0kN，本層樓面?zhèn)鹘o埋入段的荷載：可變荷載q2k=5.4kN/m，永久荷載有g(shù)2k=12.0kN/m，挑梁自重為g=1.8kN/m。試驗(yàn)算該挑梁的抗傾覆及挑梁下砌體局部受壓承載力。 例題一、挑梁的抗傾覆驗(yàn)算1.計(jì)算傾覆點(diǎn)該挑梁為彈性挑梁，按下式計(jì)算傾覆點(diǎn)故例題一、挑梁的抗傾覆驗(yàn)算2.傾覆力矩計(jì)算A）由可變荷載控制的組合B）由永久荷載控制的組合故取傾覆力矩為例題一、挑梁的抗傾覆驗(yàn)算3.抗傾覆驗(yàn)算抗傾覆安全例