砌體結(jié)構(gòu)墻體中過(guò)梁、墻梁、挑梁.ppt

第5章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過(guò)梁、墻梁、挑梁,過(guò)梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)算 挑 梁 本章小結(jié) 思考題與習(xí)題,本章內(nèi)容,一、過(guò)梁的類(lèi)型 過(guò)梁是砌體結(jié)構(gòu)門(mén)窗洞口上常用的構(gòu)件 鋼筋混凝土過(guò)梁 磚砌過(guò)梁 鋼筋磚過(guò)梁 磚砌平拱過(guò)梁 對(duì)有較大振動(dòng)荷載或可能產(chǎn)生不均勻沉降的房屋，應(yīng)采用鋼筋混凝土過(guò)梁。,過(guò)梁的設(shè)計(jì)計(jì)算,磚砌過(guò)梁的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定。 (1) 磚砌過(guò)梁截面計(jì)算高度內(nèi)的砂漿不宜低于M5。 (2) 磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(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30mm。,過(guò)梁上的荷載有兩種：一種是僅承受墻體荷載， 二種是除墻體荷載外，還承受梁板荷載。 墻體荷載: (1) 對(duì)磚砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hwln3時(shí)，應(yīng)按墻體的均布自重采用,當(dāng)墻體高度hwln3時(shí)，應(yīng)按高度為ln3墻體的均布自重采用。 (2) 對(duì)混凝土砌塊砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hwln2時(shí)，應(yīng)按墻體的均布自重采用。當(dāng)墻體高度hwln2時(shí)，應(yīng)按高度為ln2墻體的均布自重采用。,二、過(guò)梁上的荷載取值,(a) (b),(a) (b),圖5.2 過(guò)梁上的墻體荷載,梁、板荷載 對(duì)過(guò)梁上部梁、板傳來(lái)的荷載，規(guī)范規(guī)定：對(duì)磚和小型砌塊砌體，當(dāng)梁、板下的墻體高度hwln時(shí)，應(yīng)計(jì)入梁、板傳來(lái)的荷載。當(dāng)梁、板下的墻體高度hwln時(shí)，可不考慮梁、板荷載。,三、過(guò)梁的計(jì)算,(a)鋼筋磚過(guò)梁 (b)磚砌平拱過(guò)梁 圖5.3 過(guò)梁的破壞形式,1. 磚砌平拱過(guò)梁的承載力計(jì)算 (1) 正截面受彎承載力可按下式計(jì)算。 (5.1) 式中：M按簡(jiǎn)支梁并取凈跨計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。 ftm沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 W截面模量。 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ln/3。磚砌平拱中由于存在支座水平推力，過(guò)梁垂直裂縫的發(fā)展得以延緩，受彎承載力得以提高。因此，公式（5.1）的ftm取沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,(2) 斜截面受剪承載力可按下式計(jì)算。 式中：V剪力設(shè)計(jì)值。 fv砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 b截面寬度。 z內(nèi)力臂，當(dāng)截面為矩形時(shí)取z等于2h3。 I截面慣性矩。 S截面面積矩。 h截面高度。 一般情況下，磚砌平拱的承載力主要由受彎承載力控制。,2. 鋼筋磚過(guò)梁的承載力計(jì)算 正截面受彎承載力可按下式計(jì)算。 Mfy As(h0-d)=0.85 fy Ash0 式中：M 按簡(jiǎn)支梁并取凈跨計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值。 fy鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 As受拉鋼筋的截面面積。 ho過(guò)梁截面的有效高度，hoh-as。 as受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離。 h 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ln/3；當(dāng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載時(shí)，則按梁、板下的高度采用。 (2) 鋼筋磚過(guò)梁的受剪承載力計(jì)算與磚砌平拱過(guò)梁相同。,3. 鋼筋混凝土過(guò)梁的承載力計(jì)算 鋼筋混凝土過(guò)梁的承載力應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算。過(guò)梁的彎矩按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，計(jì)算跨度取(ln+a)和1.05ln二者中的較小值，其中a為過(guò)梁在支座上的支承長(zhǎng)度。在驗(yàn)算過(guò)梁下砌體局部受壓承載力時(shí)，可不考慮上部荷載的影響，即取=0。由于過(guò)梁與其上砌體共同工作，構(gòu)成剛度很大的組合深梁，其變形非常小，故其有效支承長(zhǎng)度可取過(guò)梁的實(shí)際支承長(zhǎng)度，并取應(yīng)力圖形完整系數(shù)=1。 砌有一定高度墻體的鋼筋混凝土過(guò)梁按受彎構(gòu)件計(jì)算嚴(yán)格地說(shuō)是不合理的。試驗(yàn)表明過(guò)梁也是偏拉構(gòu)件。過(guò)梁與墻梁并無(wú)明確分界定義，主要差別在于過(guò)梁支承于平行的墻體上，且支承長(zhǎng)度較長(zhǎng)；一般跨度較小，承受的梁、板荷載較小。當(dāng)過(guò)梁跨度較大或承受較大梁、板荷載時(shí)，應(yīng)按墻梁設(shè)計(jì)。,圈梁作用 圈梁設(shè)置 構(gòu)造要求,圈梁,由支承墻體的鋼筋混凝土梁及其上計(jì)算高度范圍內(nèi)墻體所組成的能共同工作的組合構(gòu)件稱為墻梁。其中的鋼筋混凝土梁稱為托梁。 墻梁按支承情況分：簡(jiǎn)支墻梁、連續(xù)墻梁 、框支墻梁 按墻梁承受荷載分：承重墻梁、自承重墻梁。 過(guò)梁與墻梁：砌有一定高度墻體的鋼筋混凝土過(guò)梁按受彎構(gòu)件計(jì)算嚴(yán)格地說(shuō)是不合理的。試驗(yàn)表明過(guò)梁也是偏拉構(gòu)件。過(guò)梁與墻梁并無(wú)明確分界定義，主要差別在于過(guò)梁支承于平行的墻體上，且支承長(zhǎng)度較長(zhǎng)；一般跨度較小，承受的梁、板荷載較小。當(dāng)過(guò)梁跨度較大或承受較大梁、板荷載時(shí)，應(yīng)按墻梁設(shè)計(jì)。,墻梁,(a)彈性階段 (b)帶裂縫工作階段,挑 梁,一、受力特點(diǎn),(c)傾覆破壞 (d)局壓破壞,挑 梁,一、受力特點(diǎn),二、挑梁的承載力驗(yàn)算 1) 抗傾覆驗(yàn)算 式中： 挑梁的荷載設(shè)計(jì)值對(duì)計(jì)算傾覆點(diǎn)產(chǎn)生的傾覆力矩。 挑梁的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值。,挑梁可能發(fā)生下列三種破壞形態(tài)。 (1) 挑梁傾覆破壞 (2) 挑梁下砌體局部受壓破壞 （3）挑梁傾覆點(diǎn)附近正截面受彎破壞或斜截面受剪破壞,式中：l1挑梁埋入砌體墻中的長(zhǎng)度(mm)。 x0計(jì)算傾覆點(diǎn)至墻外邊緣的距離(mm)。 hb挑梁的截面高度(mm)。 式中：Gr挑梁的抗傾覆荷載，為挑梁尾端上部45擴(kuò)散角的陰影范圍(其水平長(zhǎng)度為l3)內(nèi)本層的砌體與樓面恒荷載標(biāo)淮值之和， l2Gr的作用點(diǎn)至墻外邊緣的距離。,挑梁傾覆點(diǎn)至墻外邊緣的距離： (1) 當(dāng)l12.2 hb時(shí)， 且不大于0.13 l1 (2) 當(dāng)l1 2.2 hb時(shí)，,圖5.21 挑梁的抗傾覆荷載Gr的取值范圍,式中： Nl挑梁下的支承壓力，可取Nl =2R， R為挑梁的傾覆荷載設(shè)計(jì)值。 梁端底面壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)， 可取0.7。 砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，圖(a)取1.25；圖(b)取1.5。 Al挑梁下砌體局部受壓面積，可取Al =1.2bhb，b為挑梁的截面寬度，hb為挑梁的截面高度。,(2) 挑梁下砌體的局部受壓承載力驗(yàn)算 ,3) 挑梁本身的承載力驗(yàn)算 挑梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值Mmax與最大剪力設(shè)計(jì)值Vmax： 式中：Vo挑梁的荷載設(shè)計(jì)值在挑梁墻外邊緣處截面產(chǎn)生的剪力。 4) 挑梁的構(gòu)造要求 挑梁的設(shè)計(jì)除應(yīng)符合規(guī)范外，尚應(yīng)滿足下列要求： (1) 縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于212。其余鋼筋伸入支座的長(zhǎng)度不應(yīng)小于2l1/3。 (2) 挑梁埋入砌體長(zhǎng)度 l1與挑出長(zhǎng)度 l之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，l1與l之比宜大于2。,三、雨篷設(shè)計(jì) 雨篷梁埋置于墻體內(nèi)的長(zhǎng)度 l1較小，一般l12.2 hb，在墻邊的彎矩和剪力作用下，繞