【土木建筑】05砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 - 副本

1、6.1第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁梁、挑梁6.2第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算挑挑 梁梁本章小結(jié)本章小結(jié) 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題 本章內(nèi)容本章內(nèi)容6.3第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁一、過梁的類型一、過梁的類型過梁是砌體結(jié)構(gòu)門窗洞口上常用的構(gòu)件，主要有鋼筋混凝土過梁、過梁是砌體結(jié)構(gòu)門窗洞口上常用的構(gòu)件，主要有鋼筋混凝土過梁、鋼筋磚過梁、磚砌平拱過梁

2、和磚砌弧拱過梁等幾種不同的形式，如圖鋼筋磚過梁、磚砌平拱過梁和磚砌弧拱過梁等幾種不同的形式，如圖5.15.1所示。所示。由于磚砌過梁延性較差，跨度不宜過大，因此對有較大振動荷載由于磚砌過梁延性較差，跨度不宜過大，因此對有較大振動荷載或可能產(chǎn)生不均勻沉降的房屋，應(yīng)采用鋼筋混凝土過梁。鋼筋混凝土或可能產(chǎn)生不均勻沉降的房屋，應(yīng)采用鋼筋混凝土過梁。鋼筋混凝土過梁端部支承長度不宜小于過梁端部支承長度不宜小于240mm240mm。過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.4第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁磚砌過梁的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定。磚砌過梁的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定。(

3、1) (1) 磚砌過梁截面計算高度內(nèi)的砂漿不宜低于磚砌過梁截面計算高度內(nèi)的砂漿不宜低于M5M5。(2) (2) 磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應(yīng)小于240mm240mm。(3) (3) 鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋，其直徑不應(yīng)小于鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋，其直徑不應(yīng)小于5mm5mm，間距不宜大于，間距不宜大于120mm120mm，鋼筋伸入支座砌體內(nèi)的長度不宜小于鋼筋伸入支座砌體內(nèi)的長度不宜小于240mm240mm，砂漿層的厚度不宜小于，砂漿層的厚度不宜小于30mm30mm。過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.5第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體

4、結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 過梁上的荷載有兩種：一種是僅承受墻體荷載，第二種是除承受墻體荷載外，還過梁上的荷載有兩種：一種是僅承受墻體荷載，第二種是除承受墻體荷載外，還承受其上梁板傳來的荷載。承受其上梁板傳來的荷載。 試驗表明，如過梁上的砌體采用水泥混合砂漿砌筑，當(dāng)磚砌體的砌筑高度接近跨試驗表明，如過梁上的砌體采用水泥混合砂漿砌筑，當(dāng)磚砌體的砌筑高度接近跨度的一半時，跨中撓度的增加明顯減小。此時，過梁上砌體的當(dāng)量荷載相當(dāng)于高度等度的一半時，跨中撓度的增加明顯減小。此時，過梁上砌體的當(dāng)量荷載相當(dāng)于高度等于于1 13 3跨度時的墻體自重。這是由于砌體砂漿隨時間增長而逐漸硬化，參加工作的砌跨度時的墻

5、體自重。這是由于砌體砂漿隨時間增長而逐漸硬化，參加工作的砌體高度不斷增加，使砌體的組合作用不斷增強(qiáng)。當(dāng)過梁上墻體有足夠高度時，施加在體高度不斷增加，使砌體的組合作用不斷增強(qiáng)。當(dāng)過梁上墻體有足夠高度時，施加在過梁上的豎向荷載將通過墻體內(nèi)的拱作用直接傳給支座。因此，過梁上的墻體荷載應(yīng)過梁上的豎向荷載將通過墻體內(nèi)的拱作用直接傳給支座。因此，過梁上的墻體荷載應(yīng)如下取用。如下取用。(1) (1) 對磚砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度對磚砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度hwhwlnln3 3時，應(yīng)按墻體的均布自重采用時，應(yīng)按墻體的均布自重采用( (如圖如圖5.2(a)5.2(a)所示所示) )，其中，其中l(wèi)nln為過梁的

6、凈跨。當(dāng)墻體高度為過梁的凈跨。當(dāng)墻體高度hwlnhwln3 3時，應(yīng)按高度為時，應(yīng)按高度為lnln3 3墻體的均布墻體的均布自重采用自重采用( (如圖如圖5.2(b)5.2(b)所示所示) )。(2) (2) 對混凝土砌塊砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度對混凝土砌塊砌體，當(dāng)過梁上的墻體高度hwhwlnln2 2時，應(yīng)按墻體的均布自重采用時，應(yīng)按墻體的均布自重采用( (如如圖圖5.2(c)5.2(c)所示所示) )。當(dāng)墻體高度。當(dāng)墻體高度hwlnhwln2 2時，應(yīng)按高度為時，應(yīng)按高度為lnln2 2墻體的均布自重采用墻體的均布自重采用( (如如圖圖5.2(d)5.2(d)所示所示) )。過梁的設(shè)計計算

7、過梁的設(shè)計計算 二、過梁上的荷載取值二、過梁上的荷載取值6.6第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁(a) (b) (a) (b) (a) (b)(a) (b)圖圖5.2 5.2 過梁上的墻體荷載過梁上的墻體荷載 過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.7第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁對梁板傳來的荷載，試驗結(jié)果表明，當(dāng)在砌體高度等于跨度的對梁板傳來的荷載，試驗結(jié)果表明，當(dāng)在砌體高度等于跨度的0.80.8倍左右的位置施加外荷載時，過梁的撓度變化已很微小。因此可倍左右的位置施加外荷載時，過梁的撓度變化已很微小。因此可認(rèn)為，在高度

8、等于跨度的位置上施加外荷載時，荷載將全部通過拱作認(rèn)為，在高度等于跨度的位置上施加外荷載時，荷載將全部通過拱作用傳遞，而不由過梁承受。對過梁上部梁、板傳來的荷載，用傳遞，而不由過梁承受。對過梁上部梁、板傳來的荷載，規(guī)范規(guī)范規(guī)定：對磚和小型砌塊砌體，當(dāng)梁、板下的墻體高度規(guī)定：對磚和小型砌塊砌體，當(dāng)梁、板下的墻體高度hwhwlnln時，應(yīng)計時，應(yīng)計入梁、板傳來的荷載。當(dāng)梁、板下的墻體高度入梁、板傳來的荷載。當(dāng)梁、板下的墻體高度hwlnhwln時，可不考慮梁、時，可不考慮梁、板荷載。板荷載。過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.8第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 鋼

9、筋磚過梁的工作機(jī)理類似于帶拉桿的三鉸拱，有兩種可能的破壞形式：鋼筋磚過梁的工作機(jī)理類似于帶拉桿的三鉸拱，有兩種可能的破壞形式：正截面受彎破壞和斜截面受剪破壞。當(dāng)過梁受拉區(qū)的拉應(yīng)力超過磚砌體的抗正截面受彎破壞和斜截面受剪破壞。當(dāng)過梁受拉區(qū)的拉應(yīng)力超過磚砌體的抗拉強(qiáng)度時，則在跨中受拉區(qū)會出現(xiàn)垂直裂縫；當(dāng)支座處斜截面的主拉應(yīng)力超拉強(qiáng)度時，則在跨中受拉區(qū)會出現(xiàn)垂直裂縫；當(dāng)支座處斜截面的主拉應(yīng)力超過磚砌體沿齒縫的抗拉強(qiáng)度時，在靠近支座處會出現(xiàn)斜裂縫，在砌體材料中過磚砌體沿齒縫的抗拉強(qiáng)度時，在靠近支座處會出現(xiàn)斜裂縫，在砌體材料中表現(xiàn)為階梯形斜裂縫，如圖表現(xiàn)為階梯形斜裂縫，如圖5.3(a)5.3(a)所示。

10、所示。 磚砌平拱過梁的工作機(jī)理類似于三鉸拱，除可能發(fā)生受彎破壞和受剪破壞，磚砌平拱過梁的工作機(jī)理類似于三鉸拱，除可能發(fā)生受彎破壞和受剪破壞，在跨中開裂后，還會產(chǎn)生水平推力。此水平推力由兩端支座處的墻體承受。在跨中開裂后，還會產(chǎn)生水平推力。此水平推力由兩端支座處的墻體承受。當(dāng)此墻體的灰縫抗剪強(qiáng)度不足時，會發(fā)生支座滑動而破壞，這種破壞易發(fā)生當(dāng)此墻體的灰縫抗剪強(qiáng)度不足時，會發(fā)生支座滑動而破壞，這種破壞易發(fā)生在房屋端部的門窗洞口處墻體上，如圖在房屋端部的門窗洞口處墻體上，如圖5.3(b)5.3(b)所示。所示。 由過梁的破壞形式可知，應(yīng)對過梁進(jìn)行受彎、受剪承載力驗算。對磚砌由過梁的破壞形式可知，應(yīng)對過

11、梁進(jìn)行受彎、受剪承載力驗算。對磚砌平拱還應(yīng)按其水平推力驗算端部墻體的水平受剪承載力。平拱還應(yīng)按其水平推力驗算端部墻體的水平受剪承載力。過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 三、三、 過梁的計算過梁的計算6.9第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 (a)(a)鋼筋磚過梁鋼筋磚過梁 (b)(b)磚砌平拱過梁磚砌平拱過梁圖圖5.3 5.3 過梁的破壞形式過梁的破壞形式過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.10第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁1. 1. 磚砌平拱過梁的承載力計算磚砌平拱過梁的承載力計算(1) (1) 正截面受彎承載力可按下

12、式計算。正截面受彎承載力可按下式計算。 (5.1)(5.1) 式中：式中：MM按簡支梁并取凈跨計算的跨中彎矩設(shè)計值。按簡支梁并取凈跨計算的跨中彎矩設(shè)計值。 f ftmtm沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。 WW截面模量。截面模量。 過梁的截面計算高度取過梁底面以上的墻體高度，但不大于過梁的截面計算高度取過梁底面以上的墻體高度，但不大于ln/3ln/3。磚砌。磚砌平拱中由于存在支座水平推力，過梁垂直裂縫的發(fā)展得以延緩，受彎承載力平拱中由于存在支座水平推力，過梁垂直裂縫的發(fā)展得以延緩，受彎承載力得以提高。因此，公式（得以提高。因此，公式（5.15.1）的）的f ftm

13、tm取沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。取沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。 (2) (2) 斜截面受剪承載力可按下式計算。斜截面受剪承載力可按下式計算。tmMf W過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.11第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁式中：式中：VV剪力設(shè)計值。剪力設(shè)計值。 fvfv砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值。砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值。 bb截面寬度。截面寬度。 zz內(nèi)力臂，當(dāng)截面為矩形時取內(nèi)力臂，當(dāng)截面為矩形時取z z等于等于2h2h3 3。 II截面慣性矩。截面慣性矩。 SS截面面積矩。截面面積矩。 hh截面高度。截面高度。 一般情況下，磚砌平拱的承載力主要由受

14、彎承載力控制。一般情況下，磚砌平拱的承載力主要由受彎承載力控制。 vVf bzIzS過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.12第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁2. 2. 鋼筋磚過梁的承載力計算鋼筋磚過梁的承載力計算(1) (1) 正截面受彎承載力可按下式計算。正截面受彎承載力可按下式計算。 M0.85hM0.85h0 0 f fy y A3 (5.4) A3 (5.4)式中：式中：M M 按簡支梁并取凈跨計算的跨中彎矩設(shè)計值。按簡支梁并取凈跨計算的跨中彎矩設(shè)計值。 f fy y鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。 A As s受拉鋼筋的截面面積。受拉

15、鋼筋的截面面積。 h ho o過梁截面的有效高度，過梁截面的有效高度，hohoh-ash-as。 a as s受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離。受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離。 h h 過梁的截面計算高度，取過梁底面以上的墻體高度，但過梁的截面計算高度，取過梁底面以上的墻體高度，但 不大于不大于 ln/3ln/3；當(dāng)考慮梁、板傳來的荷載時，則按梁、板下的高度采用。；當(dāng)考慮梁、板傳來的荷載時，則按梁、板下的高度采用。(2) (2) 鋼筋磚過梁的受剪承載力計算與磚砌平拱過梁相同。鋼筋磚過梁的受剪承載力計算與磚砌平拱過梁相同。過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.13第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、

16、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁3. 3. 鋼筋混凝土過梁的承載力計算鋼筋混凝土過梁的承載力計算鋼筋混凝土過梁的承載力應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算。過梁的鋼筋混凝土過梁的承載力應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算。過梁的彎矩按簡支梁計算，計算跨度取彎矩按簡支梁計算，計算跨度取(ln+a)(ln+a)和和1.05ln1.05ln二者中的較小值，其中二者中的較小值，其中a a為過梁在支座上的支承長度。在驗算過梁下砌體局部受壓承載力時，為過梁在支座上的支承長度。在驗算過梁下砌體局部受壓承載力時，可不考慮上部荷載的影響，即取可不考慮上部荷載的影響，即取=0=0。由于過梁與其上砌體共同工作，。由于過梁與其上砌體共

17、同工作，構(gòu)成剛度很大的組合深梁，其變形非常小，故其有效支承長度可取過構(gòu)成剛度很大的組合深梁，其變形非常小，故其有效支承長度可取過梁的實際支承長度，并取應(yīng)力圖形完整系數(shù)梁的實際支承長度，并取應(yīng)力圖形完整系數(shù)=1=1。砌有一定高度墻體的鋼筋混凝土過梁按受彎構(gòu)件計算嚴(yán)格地說是砌有一定高度墻體的鋼筋混凝土過梁按受彎構(gòu)件計算嚴(yán)格地說是不合理的。試驗表明過梁也是偏拉構(gòu)件。過梁與墻梁并無明確分界定不合理的。試驗表明過梁也是偏拉構(gòu)件。過梁與墻梁并無明確分界定義，主要差別在于過梁支承于平行的墻體上，且支承長度較長；一般義，主要差別在于過梁支承于平行的墻體上，且支承長度較長；一般跨度較小，承受的梁、板荷載較小。當(dāng)

18、過梁跨度較大或承受較大梁、跨度較小，承受的梁、板荷載較小。當(dāng)過梁跨度較大或承受較大梁、板荷載時，應(yīng)按墻梁設(shè)計。板荷載時，應(yīng)按墻梁設(shè)計。【例【例5.15.1】 已知磚砌平拱過梁凈跨已知磚砌平拱過梁凈跨ln=1.2mln=1.2m，墻厚，墻厚240mm240mm，過梁構(gòu)造高度，過梁構(gòu)造高度為為240mm240mm，采用，采用MUl0MUl0普通燒結(jié)磚和普通燒結(jié)磚和M7.5M7.5混合砂漿砌筑而成，求該過梁混合砂漿砌筑而成，求該過梁所能承受的均布荷載設(shè)計值。所能承受的均布荷載設(shè)計值。解：查表解：查表3-113-11得：得： ftm=0.29 N/mm2ftm=0.29 N/mm2，fv=0.14N/

19、mm2fv=0.14N/mm2過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.14第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁平拱過梁計算高度：平拱過梁計算高度： 受彎承載力受彎承載力( (由式由式5.1)5.1)為：為：平拱的允許均布荷載設(shè)計值：平拱的允許均布荷載設(shè)計值： 受剪承載力受剪承載力( (由式由式5.2)5.2)為為 其允許均布荷載設(shè)計值其允許均布荷載設(shè)計值 取取q1q1和和q2q2中的較小值，則中的較小值，則q=8.18kN/mq=8.18kN/m。nl1.2h=0.4(m)332tm10.232404001472000(N mm)6Wf=創(chuàng)6128 1472000

20、 108.18(kN/m)1.2q-創(chuàng)=22400267(mm)33zh=0.142402678971N8.971(kN)fvbz =創(chuàng)=228.97114.95(kN/m)1.2q=過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.15第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁【例【例5.25.2】 一鋼筋磚過梁，其凈跨一鋼筋磚過梁，其凈跨ln=1.5mln=1.5m，墻厚為，墻厚為240mm(240mm(過梁的寬度與過梁的寬度與墻厚相同墻厚相同) )，采用，采用MUl0MUl0燒結(jié)粘土磚和燒結(jié)粘土磚和M7.5M7.5混合砂漿砌筑而成。在離洞混合砂漿砌筑而成。在離洞口頂面口頂面

21、600mm600mm處作用有樓板傳來的均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值處作用有樓板傳來的均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk1=6kNgk1=6kNm m，活，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk =4kNqk =4kNm m。磚墻自重。磚墻自重gk2 =5.24kNgk2 =5.24kNm2m2。采用。采用HPB235HPB235級級鋼筋。試設(shè)計該鋼筋磚過梁。鋼筋。試設(shè)計該鋼筋磚過梁。解：查表解：查表3-113-11得得fv=0.14N/mm2fv=0.14N/mm2；鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 fy=210N/mm2fy=210N/mm2。1) 1) 荷載計算荷載計算樓板下的墻體高度樓板下的墻體高度hw=600mm

22、 hw=600mm 梁的凈跨梁的凈跨ln=1500mmln=1500mm，故應(yīng)考慮梁板荷載。，故應(yīng)考慮梁板荷載。則作用在過梁上的均布荷載設(shè)計值為：則作用在過梁上的均布荷載設(shè)計值為：Gk1k2Q1.5()1.2(65.24)1.4415.944kN/m3Pggqkgg=+=+=22n15.944 1.54.48kN/m88PlM=n15.9441.511.96kN22PlV=過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.16第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁2) 2) 受彎承載力計算受彎承載力計算由于考慮梁板傳來的荷載，故取梁高由于考慮梁板傳來的荷載，故取梁高h(yuǎn) hb

23、b為梁板以下的墻體高度，即取為梁板以下的墻體高度，即取h hb b600mm600mm。按砂漿層厚度為。按砂漿層厚度為30mm30mm，則有，則有a as s=15mm=15mm。從而截面有效高度。從而截面有效高度h ho oh hb b-a-as s=600-15=585mm=600-15=585mm。按式。按式(5.4)(5.4)計算。計算。選用選用26(57mm2)26(57mm2)，滿足要求。，滿足要求。3) 3) 受剪承載力計算受剪承載力計算 ，由公式，由公式(5.2)(5.2)：受剪承載力滿足要求。受剪承載力滿足要求。62sy04.48 1042.9mm0.850.85210585

24、MAf h=創(chuàng)22600400mm33hz=v11.96kN0.1424040013.44kNVf bz=創(chuàng)=過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.17第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁【例【例5.35.3】 已知鋼筋混凝土過梁凈跨已知鋼筋混凝土過梁凈跨lnln2400mm2400mm，在墻上的支承長度，在墻上的支承長度a=240mma=240mm。磚墻厚度。磚墻厚度h h240mm240mm，雙面粉刷，雙面粉刷(2mm(2mm厚水泥石灰砂漿，容重厚水泥石灰砂漿，容重為為17kN/m3)17kN/m3)，墻體自重為，墻體自重為5.24kN/m3(5.24kN/

25、m3(包括抹灰包括抹灰) )。采用。采用MU10MU10燒結(jié)普通燒結(jié)普通磚、磚、M5M5混合砂漿砌筑而成。在窗口上方混合砂漿砌筑而成。在窗口上方1500mm1500mm處作用有樓板傳來的均處作用有樓板傳來的均布豎向荷載，其恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為布豎向荷載，其恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN10kNm m、活載標(biāo)準(zhǔn)值為、活載標(biāo)準(zhǔn)值為3kN3kNm m?；?。混凝土質(zhì)量密度取凝土質(zhì)量密度取25kN25kNm3m3?？v筋采用?？v筋采用HRB335HRB335級鋼筋，箍筋采用級鋼筋，箍筋采用HPB235HPB235級鋼筋?；炷敛捎眉変摻?。混凝土采用C20C20。試設(shè)計該鋼筋混凝土過梁。試設(shè)計該鋼筋混凝土過梁。解：考慮過

26、梁跨度及荷載等情況，過梁截面取解：考慮過梁跨度及荷載等情況，過梁截面取b bhbhb240mm x 300mm240mm x 300mm。1) 1) 荷載計算荷載計算過梁上的墻體高度為過梁上的墻體高度為hw=1500-300=1100mmhw=1500-300=1100mmlnln，故要考慮梁、，故要考慮梁、板傳來的均布荷載；因板傳來的均布荷載；因hwhw大于大于ln/3=800mmln/3=800mm，所以應(yīng)考慮，所以應(yīng)考慮800mm800mm高的墻高的墻體自重。從而得作用在過梁上的均布荷載設(shè)計值為體自重。從而得作用在過梁上的均布荷載設(shè)計值為由可變荷載控制的組合：由可變荷載控制的組合：1.2

27、0.240.3255.240.80.02(0.320.24) 17101.43q=創(chuàng)+創(chuàng)+23.73(kN/m)=過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.18第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁由永久荷載控制的組合：由永久荷載控制的組合： 故取故取q=24.9kN/mq=24.9kN/m。2) 2) 鋼筋混凝土過梁的計算鋼筋混凝土過梁的計算過梁的計算跨度：過梁的計算跨度： ，取正截面受彎，取正截面受彎承載力計算：承載力計算：受壓區(qū)高度：受壓區(qū)高度： 1.350.240.3255.240.80.02(0.320.24) 17101.40.73q=創(chuàng)+創(chuàng)+創(chuàng)24.91

28、(kN/m)=0nn1.051.0524002520mm2640mmllla=b03001010141.4(mm)1.5haf=2l0141.424033936(mm )Aa h=200()(141.4240)24091536(mm )Aah h=+=+=過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.20第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁由于由于故取局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)故取局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)=1.25=1.25，并取壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)，并取壓應(yīng)力圖形完整系數(shù)=1.0=1.0。不考慮上部荷載影響，取不考慮上部荷載影響，取=0=0。則局部壓力為。則局部壓力為故過梁支座處

29、砌體局部受壓是安全的。故過梁支座處砌體局部受壓是安全的。 09153610.35110.3511.4561.2533936AAl+-=+-=0l24.912.5231.39(kN)22qlN=l1.01.25339361.563.63(kN)31.39(kN)A fhg=創(chuàng)過梁的設(shè)計計算過梁的設(shè)計計算 6.21第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁一、一、 概述概述由支承墻體的鋼筋混凝土梁及其上計算高度范圍內(nèi)墻體所組成的由支承墻體的鋼筋混凝土梁及其上計算高度范圍內(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。能共同工作的組合構(gòu)件稱為墻梁

30、。其中的鋼筋混凝土梁稱為托梁。在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋中，為了滿足使用要求，往往要求底層有較在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋中，為了滿足使用要求，往往要求底層有較大的空間，如底層為商店、飯店等，而上層為住宅、辦公室、宿舍等大的空間，如底層為商店、飯店等，而上層為住宅、辦公室、宿舍等小房間的多層房屋，可用托梁承托以上各層的墻體，組成墻梁結(jié)構(gòu)，小房間的多層房屋，可用托梁承托以上各層的墻體，組成墻梁結(jié)構(gòu)，上部各層的樓面及屋面荷載將通過磚墻及支撐在磚墻上的鋼筋混凝土上部各層的樓面及屋面荷載將通過磚墻及支撐在磚墻上的鋼筋混凝土樓面梁或框架梁樓面梁或框架梁( (托梁托梁) )傳遞給底層的承重墻或柱。此外，單層工業(yè)廠傳遞給底層

31、的承重墻或柱。此外，單層工業(yè)廠房中外縱墻與基礎(chǔ)梁、承臺梁與其上墻體等也構(gòu)成墻梁。與多層鋼筋房中外縱墻與基礎(chǔ)梁、承臺梁與其上墻體等也構(gòu)成墻梁。與多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，墻梁節(jié)省鋼材和水泥，造價低，因此應(yīng)用廣泛?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)相比，墻梁節(jié)省鋼材和水泥，造價低，因此應(yīng)用廣泛。墻梁按支承情況分為簡支墻梁、連續(xù)墻梁和框支墻梁墻梁按支承情況分為簡支墻梁、連續(xù)墻梁和框支墻梁( (如圖如圖5.45.4所示所示) )；按墻梁承受荷載情況可分為承重墻梁和自承重墻梁。承重墻；按墻梁承受荷載情況可分為承重墻梁和自承重墻梁。承重墻梁除了承受托梁和托梁以上的墻體自重外，還承受由屋蓋或樓蓋傳來梁除了承受托梁和托梁以上的

32、墻體自重外，還承受由屋蓋或樓蓋傳來的荷載。自承重墻梁僅承受托梁和托梁以上的墻體自重。的荷載。自承重墻梁僅承受托梁和托梁以上的墻體自重。底層大空間房屋結(jié)構(gòu)其墻梁不僅承受墻梁底層大空間房屋結(jié)構(gòu)其墻梁不僅承受墻梁( (托梁與墻體托梁與墻體) )的自重，的自重，墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.22第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁單層工業(yè)廠房中承托圍護(hù)墻體的基礎(chǔ)梁、承臺梁等與其上墻體構(gòu)成的墻梁一般僅單層工業(yè)廠房中承托圍護(hù)墻體的基礎(chǔ)梁、承臺梁等與其上墻體構(gòu)成的墻梁一般僅承受自重作用，為自承重墻梁承受自重作用，為自承重墻梁( (如圖如圖5.55.5所示所示) )。還

33、承受托梁及以上各層樓蓋和屋蓋荷載，因而屬于承重墻梁還承受托梁及以上各層樓蓋和屋蓋荷載，因而屬于承重墻梁( (如圖如圖5.45.4所示所示) )。圖圖5.5 5.5 自承重墻梁自承重墻梁墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.23第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁墻梁在工程中被廣泛應(yīng)用，但是長期以來墻梁卻沒有統(tǒng)一、合理的設(shè)計墻梁在工程中被廣泛應(yīng)用，但是長期以來墻梁卻沒有統(tǒng)一、合理的設(shè)計方法。過去應(yīng)用較多的方法有以下兩種。方法。過去應(yīng)用較多的方法有以下兩種。1. 1. 全荷載法全荷載法即將支撐墻體的托梁視為一個普通的鋼筋混凝土梁，托梁上的全部墻體即將支撐墻體的托梁視

34、為一個普通的鋼筋混凝土梁，托梁上的全部墻體自重和樓面、屋面荷載均由托梁承受，完全沒有考慮托梁與其上墻體的組合自重和樓面、屋面荷載均由托梁承受，完全沒有考慮托梁與其上墻體的組合作用，致使托梁的截面尺寸大，耗用鋼材多。在長期應(yīng)用過程中人們逐漸認(rèn)作用，致使托梁的截面尺寸大，耗用鋼材多。在長期應(yīng)用過程中人們逐漸認(rèn)識到這種方法的不合理性。識到這種方法的不合理性。2. 2. 彈性地基梁法彈性地基梁法2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，前蘇聯(lián)日莫契金教授提出的彈性地基梁法在墻梁計算中年代，前蘇聯(lián)日莫契金教授提出的彈性地基梁法在墻梁計算中得到廣泛應(yīng)用。這種方法的基本概念是將托梁上的墻體視為托梁的半無限彈得到廣泛應(yīng)用

35、。這種方法的基本概念是將托梁上的墻體視為托梁的半無限彈性地基，托梁是在支座反力作用下的彈性地基梁。按彈性理論平面應(yīng)力問題，性地基，托梁是在支座反力作用下的彈性地基梁。按彈性理論平面應(yīng)力問題，解得墻體與托梁界面上的豎向壓應(yīng)力，并將其簡化為三角形分布，作為作用解得墻體與托梁界面上的豎向壓應(yīng)力，并將其簡化為三角形分布，作為作用在托梁上的荷載在托梁上的荷載( (如圖如圖5.65.6所示所示) )，然后求得托梁的彎矩和剪力，按鋼筋混凝土，然后求得托梁的彎矩和剪力，按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算托梁截面，使托梁的截面和配筋明顯減小。但是這種方法由于受彎構(gòu)件計算托梁截面，使托梁的截面和配筋明顯減小。但是這種方法由

36、于沒有很好地反映墻體與托梁的組合作用，因此計算結(jié)果與試驗結(jié)果相差較大。沒有很好地反映墻體與托梁的組合作用，因此計算結(jié)果與試驗結(jié)果相差較大。墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.24第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 (a)(a) (b) (b) (c) (c)(d)(d)圖圖5.6 5.6 簡支墻梁在彈性階段應(yīng)力分布簡支墻梁在彈性階段應(yīng)力分布墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.25第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 1975 1975年以來，我國年以來，我國砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范墻梁專題組對墻梁進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗墻梁

37、專題組對墻梁進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究，先后完成了研究，先后完成了258258個簡支墻梁個簡支墻梁( (無洞無洞159159個，有洞個，有洞9999個個) )構(gòu)件試驗，兩棟墻梁房屋實構(gòu)件試驗，兩棟墻梁房屋實測和近千個構(gòu)件的彈性有限元分析和測和近千個構(gòu)件的彈性有限元分析和1515個構(gòu)件的非線性有限元分析。提出考慮墻梁組個構(gòu)件的非線性有限元分析。提出考慮墻梁組合作用的極限狀態(tài)設(shè)計方法。在合作用的極限狀態(tài)設(shè)計方法。在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 388)(GBJ 388)中，首次列入我中，首次列入我國自行研究的考慮墻體與托梁組合作用的單跨簡支墻梁設(shè)計方法。但仍存在一些問題，國自行研究的考慮墻體

38、與托梁組合作用的單跨簡支墻梁設(shè)計方法。但仍存在一些問題，主要是：主要是：(1) (1) 主要針對簡支墻梁設(shè)計，未包括連續(xù)墻梁設(shè)計。主要針對簡支墻梁設(shè)計，未包括連續(xù)墻梁設(shè)計。(2) (2) 簡單涉及單跨框支墻梁設(shè)計，未包括多跨框支墻梁設(shè)計。簡單涉及單跨框支墻梁設(shè)計，未包括多跨框支墻梁設(shè)計。(3) (3) 主要針對墻梁的非抗震設(shè)計，未包括設(shè)置墻梁的房屋的抗震設(shè)計。主要針對墻梁的非抗震設(shè)計，未包括設(shè)置墻梁的房屋的抗震設(shè)計。(4) (4) 簡支墻梁設(shè)計方法也較繁瑣，有待簡化。簡支墻梁設(shè)計方法也較繁瑣，有待簡化。(5) (5) 雖進(jìn)行可靠度校準(zhǔn)，但作為墻梁的關(guān)鍵構(gòu)件雖進(jìn)行可靠度校準(zhǔn)，但作為墻梁的關(guān)鍵構(gòu)件

39、托梁的縱筋用量仍偏少。剪力估托梁的縱筋用量仍偏少。剪力估 計偏低，箍筋配置偏少。計偏低，箍筋配置偏少。 經(jīng)過近年的研究，我國新頒布的經(jīng)過近年的研究，我國新頒布的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 500032001)(GB 500032001)又提出了又提出了包括簡支墻梁、連續(xù)墻梁和包括簡支墻梁、連續(xù)墻梁和( (多跨多跨) )框支墻梁的設(shè)計方法。其修訂內(nèi)容包括：簡化了簡支框支墻梁的設(shè)計方法。其修訂內(nèi)容包括：簡化了簡支墻梁的托梁計算，適當(dāng)提高了托梁作為混凝土偏心受拉構(gòu)件的承載力的可靠度；簡化了墻梁的托梁計算，適當(dāng)提高了托梁作為混凝土偏心受拉構(gòu)件的承載力的可靠度；簡化了托梁斜截面受剪承載力計算

40、，增大了托梁剪力取值，從而較大幅度提高了托梁受剪可靠度；托梁斜截面受剪承載力計算，增大了托梁剪力取值，從而較大幅度提高了托梁受剪可靠度；墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.26第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁改進(jìn)了墻梁的墻體承載力計算，考慮頂梁的作用提高了墻體抗剪改進(jìn)了墻梁的墻體承載力計算，考慮頂梁的作用提高了墻體抗剪承載力；提出了墻梁抗震設(shè)計方法，補(bǔ)充了墻梁抗震設(shè)計。承載力；提出了墻梁抗震設(shè)計方法，補(bǔ)充了墻梁抗震設(shè)計。對滿足本章所規(guī)定的構(gòu)造要求的墻梁，可按本章講述的規(guī)范方法對滿足本章所規(guī)定的構(gòu)造要求的墻梁，可按本章講述的規(guī)范方法進(jìn)行設(shè)計。對不滿足本章所規(guī)

41、定的構(gòu)造要求的墻梁，仍可按全荷載法進(jìn)行設(shè)計。對不滿足本章所規(guī)定的構(gòu)造要求的墻梁，仍可按全荷載法或彈性地基梁法計?；驈椥缘鼗悍ㄓ?。二、二、 簡支墻梁的受力性能及破壞形態(tài)簡支墻梁的受力性能及破壞形態(tài)1. 1. 無洞口墻梁無洞口墻梁如圖如圖5.55.5所示為頂面作用均布荷載的無洞口簡支墻梁，當(dāng)處于彈所示為頂面作用均布荷載的無洞口簡支墻梁，當(dāng)處于彈性工作階段時，按彈性理論求得墻梁內(nèi)豎向應(yīng)力性工作階段時，按彈性理論求得墻梁內(nèi)豎向應(yīng)力yy、水平應(yīng)力、水平應(yīng)力xx和和剪應(yīng)力剪應(yīng)力xyxy的分布。由的分布。由yy的分布圖可以看出，豎向壓應(yīng)力的分布圖可以看出，豎向壓應(yīng)力yy自上向自上向下由均勻分布變?yōu)橄蛑ё?/p>

42、中的非均勻分布；由下由均勻分布變?yōu)橄蛑ё械姆蔷鶆蚍植迹挥蓌x的分布圖看出墻的分布圖看出墻體大部分受壓，托梁全截面或大部分截面受拉，由墻體壓應(yīng)力合力與體大部分受壓，托梁全截面或大部分截面受拉，由墻體壓應(yīng)力合力與托梁承受的拉力組成力偶來抵抗豎向荷載產(chǎn)生的彎矩。托梁處于偏心托梁承受的拉力組成力偶來抵抗豎向荷載產(chǎn)生的彎矩。托梁處于偏心受拉狀態(tài)；由受拉狀態(tài)；由xyxy的分布圖看出在墻體和托梁中均有剪應(yīng)力存在，在的分布圖看出在墻體和托梁中均有剪應(yīng)力存在，在墻體與托梁的交界面剪應(yīng)力分布發(fā)生較大變化，且在支座有明顯的剪墻體與托梁的交界面剪應(yīng)力分布發(fā)生較大變化，且在支座有明顯的剪應(yīng)力集中。應(yīng)力集中。墻梁的設(shè)

43、計計算墻梁的設(shè)計計算 6.27第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁由于墻體參與工作，與托梁組成組合深梁，其內(nèi)力臂遠(yuǎn)大于普通鋼筋混凝由于墻體參與工作，與托梁組成組合深梁，其內(nèi)力臂遠(yuǎn)大于普通鋼筋混凝土淺梁，使墻梁具有很大的抗彎剛度和很高的承載力。大量的試驗結(jié)果表明，土淺梁，使墻梁具有很大的抗彎剛度和很高的承載力。大量的試驗結(jié)果表明，墻體與托梁有著良好的組合工作性能，墻梁的承載力往往數(shù)倍、甚至十?dāng)?shù)倍于墻體與托梁有著良好的組合工作性能，墻梁的承載力往往數(shù)倍、甚至十?dāng)?shù)倍于相同配筋的鋼筋混凝土淺梁相同配筋的鋼筋混凝土淺梁( (托梁托梁) )的承載力。因此，考慮墻體與托梁

44、的組合作的承載力。因此，考慮墻體與托梁的組合作用進(jìn)行墻體設(shè)計，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益。用進(jìn)行墻體設(shè)計，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益。如圖如圖5.75.7所示為根據(jù)有限元分析結(jié)果繪制的墻梁在豎向荷載作用下彈性階所示為根據(jù)有限元分析結(jié)果繪制的墻梁在豎向荷載作用下彈性階段的主應(yīng)力跡線圖?？梢钥闯?，對無洞口墻梁，兩側(cè)主壓應(yīng)力跡線直接指向支段的主應(yīng)力跡線圖。可以看出，對無洞口墻梁，兩側(cè)主壓應(yīng)力跡線直接指向支座，中部主壓應(yīng)力跡線則呈拱形指向支座，托梁頂面在兩支座附近受到較大的座，中部主壓應(yīng)力跡線則呈拱形指向支座，托梁頂面在兩支座附近受到較大的豎向壓力和剪應(yīng)力作用。豎向壓力和剪應(yīng)力作用。圖圖5.7 5.7 墻梁的主應(yīng)力跡

45、線圖墻梁的主應(yīng)力跡線圖墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.28第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁墻體與托梁的界面處作用有豎向拉應(yīng)力。墻體在支座的斜上方多處于拉、墻體與托梁的界面處作用有豎向拉應(yīng)力。墻體在支座的斜上方多處于拉、壓復(fù)合受力狀態(tài)。托梁內(nèi)主拉應(yīng)力跡線基本平行于托梁的軸線。因此，無洞壓復(fù)合受力狀態(tài)。托梁內(nèi)主拉應(yīng)力跡線基本平行于托梁的軸線。因此，無洞口墻梁可模擬為組合拱受力機(jī)構(gòu)，如圖口墻梁可模擬為組合拱受力機(jī)構(gòu)，如圖5.8(a)5.8(a)所示。托梁作為拉桿，主要承所示。托梁作為拉桿，主要承受拉力。同時，由于托梁頂面豎向壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用，托梁中還存在

46、部受拉力。同時，由于托梁頂面豎向壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用，托梁中還存在部分彎矩。一般情況下，托梁處于小偏心受拉狀態(tài)。分彎矩。一般情況下，托梁處于小偏心受拉狀態(tài)。 (a) (a) 無洞口無洞口 (b) (b) 中開洞中開洞 (c) (c) 偏開洞偏開洞 圖圖5.8 5.8 簡支墻梁受力機(jī)構(gòu)簡支墻梁受力機(jī)構(gòu)墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.29第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁當(dāng)托梁中的拉應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度，拉應(yīng)變超過混凝土的極限拉當(dāng)托梁中的拉應(yīng)力達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度，拉應(yīng)變超過混凝土的極限拉應(yīng)變時，托梁跨中將首先出現(xiàn)多條豎向裂縫，且很快上升至托梁頂及墻中如

47、應(yīng)變時，托梁跨中將首先出現(xiàn)多條豎向裂縫，且很快上升至托梁頂及墻中如圖圖5.95.9所示。托梁剛度削弱引起墻體主壓應(yīng)力進(jìn)一步向支座附近集中。當(dāng)墻體所示。托梁剛度削弱引起墻體主壓應(yīng)力進(jìn)一步向支座附近集中。當(dāng)墻體的主拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強(qiáng)度時，將在支座上方墻體中出現(xiàn)斜裂縫，很快的主拉應(yīng)力超過砌體的抗拉強(qiáng)度時，將在支座上方墻體中出現(xiàn)斜裂縫，很快向斜上方及斜下方延伸。隨后穿過界面，形成托梁端部較陡的上寬下窄的斜向斜上方及斜下方延伸。隨后穿過界面，形成托梁端部較陡的上寬下窄的斜裂縫。臨近破壞時，將在界面出現(xiàn)水平裂縫，但不伸過支座，支座區(qū)段始終裂縫。臨近破壞時，將在界面出現(xiàn)水平裂縫，但不伸過支座，支座區(qū)段始

48、終保持墻體與托梁緊密相連。從墻體出現(xiàn)斜裂縫開始，墻梁逐漸形成以托梁為保持墻體與托梁緊密相連。從墻體出現(xiàn)斜裂縫開始，墻梁逐漸形成以托梁為 1.1.豎向裂縫豎向裂縫 2.2.斜裂縫斜裂縫 3.3.水平裂縫水平裂縫圖圖5.9 5.9 無洞口墻梁裂縫形成過程無洞口墻梁裂縫形成過程拉桿，以墻體為拱腹的組合拱受力模型。拉桿，以墻體為拱腹的組合拱受力模型。 墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.30第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁2. 2. 有洞口墻梁有洞口墻梁中開洞墻梁，當(dāng)洞口寬度不大于中開洞墻梁，當(dāng)洞口寬度不大于l/3(ll/3(l為墻梁跨度為墻梁跨度) )、高度不過

49、高時，其應(yīng)力分、高度不過高時，其應(yīng)力分布和主應(yīng)力跡線與無洞口墻梁基本一致，如圖布和主應(yīng)力跡線與無洞口墻梁基本一致，如圖5.7(a)5.7(a)所示。試驗與有限元分析表明，所示。試驗與有限元分析表明，偏開洞墻梁的受力情況與無洞口墻梁有很大區(qū)別。從圖偏開洞墻梁的受力情況與無洞口墻梁有很大區(qū)別。從圖5.7(b)5.7(b)可以看出，在跨中垂直可以看出，在跨中垂直截面，水平應(yīng)力的分布與無洞口墻梁相似；但在洞口內(nèi)側(cè)的垂直截面上，截面，水平應(yīng)力的分布與無洞口墻梁相似；但在洞口內(nèi)側(cè)的垂直截面上，xx分布圖被分布圖被洞口分割成兩部分，在洞口上部，過梁受拉，頂部墻體受壓；在洞口下部，托梁上部洞口分割成兩部分，在

50、洞口上部，過梁受拉，頂部墻體受壓；在洞口下部，托梁上部受壓，下部受拉，托梁處于大偏心受拉狀態(tài)。豎向應(yīng)力受壓，下部受拉，托梁處于大偏心受拉狀態(tài)。豎向應(yīng)力yy在未開洞的墻體一側(cè)托梁與在未開洞的墻體一側(cè)托梁與墻梁交界面上分布與無洞口墻梁相似；在開洞口一例，支座上方和洞口內(nèi)側(cè)，作用著墻梁交界面上分布與無洞口墻梁相似；在開洞口一例，支座上方和洞口內(nèi)側(cè)，作用著比較集中的豎向壓應(yīng)力；在洞口外側(cè)，作用著豎向拉應(yīng)力。在洞口上邊緣外側(cè)墻體的比較集中的豎向壓應(yīng)力；在洞口外側(cè)，作用著豎向拉應(yīng)力。在洞口上邊緣外側(cè)墻體的水平截面上，豎向壓力水平截面上，豎向壓力yy近似呈三角形分布，外側(cè)受拉，內(nèi)側(cè)受壓，壓應(yīng)力較集中。近似呈

51、三角形分布，外側(cè)受拉，內(nèi)側(cè)受壓，壓應(yīng)力較集中。托梁與墻體交界面上剪應(yīng)力分布圖形也因洞口存在發(fā)生較大變化，在洞口內(nèi)側(cè)，有明托梁與墻體交界面上剪應(yīng)力分布圖形也因洞口存在發(fā)生較大變化，在洞口內(nèi)側(cè)，有明顯的剪應(yīng)力集中。顯的剪應(yīng)力集中。因而偏洞口墻梁可模擬為梁、拱組合受力機(jī)構(gòu)如圖因而偏洞口墻梁可模擬為梁、拱組合受力機(jī)構(gòu)如圖5.8(c)5.8(c)所示。托梁不僅作為所示。托梁不僅作為大拱的拉桿，還作為小拱的彈性支座，承受小拱傳來的壓力。此壓力使托梁在洞口邊大拱的拉桿，還作為小拱的彈性支座，承受小拱傳來的壓力。此壓力使托梁在洞口邊緣處截面產(chǎn)生較大的彎矩，使托梁一般處于大偏心受力狀態(tài)。隨著洞口向跨中移動，緣處

52、截面產(chǎn)生較大的彎矩，使托梁一般處于大偏心受力狀態(tài)。隨著洞口向跨中移動，原先的窄墻肢逐漸加寬，大拱作用不斷加強(qiáng)，小拱作用逐漸減弱。直至當(dāng)洞口處于跨原先的窄墻肢逐漸加寬，大拱作用不斷加強(qiáng)，小拱作用逐漸減弱。直至當(dāng)洞口處于跨中時，小拱作用完全消失，托梁的工作又接近于無洞口的狀況如圖中時，小拱作用完全消失，托梁的工作又接近于無洞口的狀況如圖5.8(b)5.8(b)所示。在此所示。在此過程中，托梁逐漸由大偏心受拉過渡到小偏心受拉。過程中，托梁逐漸由大偏心受拉過渡到小偏心受拉。 墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.31第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁試驗表明，中開洞墻

53、梁的裂縫出現(xiàn)規(guī)律和破壞形態(tài)與無洞口墻梁基本一致試驗表明，中開洞墻梁的裂縫出現(xiàn)規(guī)律和破壞形態(tài)與無洞口墻梁基本一致( (圖圖5.10(a)5.10(a)。當(dāng)墻體靠近支座開門洞時，將先在門洞外側(cè)墻肢沿界面出現(xiàn)水平裂縫。當(dāng)墻體靠近支座開門洞時，將先在門洞外側(cè)墻肢沿界面出現(xiàn)水平裂縫( (圖圖5.10(b)5.10(b)，不久在門洞內(nèi)側(cè)出現(xiàn)階梯形斜裂縫，隨后在門洞頂外側(cè)墻肢出現(xiàn)水平裂縫。，不久在門洞內(nèi)側(cè)出現(xiàn)階梯形斜裂縫，隨后在門洞頂外側(cè)墻肢出現(xiàn)水平裂縫。加荷至加荷至0.60.60.80.8倍破壞荷載時，門洞內(nèi)側(cè)截面處托梁出現(xiàn)豎向裂縫，最后在界面出現(xiàn)倍破壞荷載時，門洞內(nèi)側(cè)截面處托梁出現(xiàn)豎向裂縫，最后在界面出

54、現(xiàn)水平裂縫。水平裂縫。1.1.水平裂縫水平裂縫 2.2.斜裂縫斜裂縫 3.3.水平裂縫水平裂縫 4.4.豎向裂縫豎向裂縫 5.5.水平裂縫水平裂縫 (a)(a)中開洞中開洞 (b)(b)偏開洞偏開洞圖圖5.10 5.10 有洞口墻梁裂縫圖有洞口墻梁裂縫圖墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.32第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁3. 3. 簡支墻梁的破壞形態(tài)簡支墻梁的破壞形態(tài)試驗表明，隨著材料性能、墻梁的高跨比、托梁的配筋率等條件的不同，試驗表明，隨著材料性能、墻梁的高跨比、托梁的配筋率等條件的不同，墻梁的破壞形態(tài)歸納起來，有以下幾種。墻梁的破壞形態(tài)歸納起來，

55、有以下幾種。1) 1) 墻梁的受彎破壞墻梁的受彎破壞托梁配筋較少，而墻梁的高跨比較小時托梁配筋較少，而墻梁的高跨比較小時(hw/lo0.3)(hw/lo0.3)，發(fā)生正截面受彎，發(fā)生正截面受彎破壞。對無洞口墻梁，在均布荷載作用下，破壞發(fā)生在具有最大彎矩的跨中破壞。對無洞口墻梁，在均布荷載作用下，破壞發(fā)生在具有最大彎矩的跨中截面。托梁受拉開裂后，起初裂縫開展和延伸都較小，隨著荷載增大，鋼筋截面。托梁受拉開裂后，起初裂縫開展和延伸都較小，隨著荷載增大，鋼筋應(yīng)力不斷增大，裂縫開展也因之不斷增大，同時也不斷向上延伸并貫通托梁應(yīng)力不斷增大，裂縫開展也因之不斷增大，同時也不斷向上延伸并貫通托梁而伸人墻體，

56、直至托梁的下部和上部鋼筋先后屈服，垂直裂縫迅速進(jìn)一步伸而伸人墻體，直至托梁的下部和上部鋼筋先后屈服，垂直裂縫迅速進(jìn)一步伸入墻體，墻梁喪失承載力。墻梁發(fā)生受彎破壞時，一般觀察不到墻梁頂面受入墻體，墻梁喪失承載力。墻梁發(fā)生受彎破壞時，一般觀察不到墻梁頂面受壓區(qū)砌體壓壞的跡象。破壞形式如圖壓區(qū)砌體壓壞的跡象。破壞形式如圖5.11(a)5.11(a)所示。所示。偏洞口墻梁的受彎破壞發(fā)生在洞口邊緣截面。托梁下部受拉鋼筋屈服后，偏洞口墻梁的受彎破壞發(fā)生在洞口邊緣截面。托梁下部受拉鋼筋屈服后，托梁剛度迅速降低，引起托梁與墻體之間的內(nèi)力重分布，墻體隨之破壞，如托梁剛度迅速降低，引起托梁與墻體之間的內(nèi)力重分布，

57、墻體隨之破壞，如圖圖5.11(b)5.11(b)所示。所示。墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.33第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁 (a)(a)彎曲破壞彎曲破壞 (b)(b)有洞口墻梁受彎破有洞口墻梁受彎破壞壞圖圖5.11 5.11 墻梁的彎曲破壞墻梁的彎曲破壞2) 2) 墻梁的受剪破壞墻梁的受剪破壞托梁的剪切破壞。當(dāng)托梁的箍筋不足時，可能發(fā)生托梁斜截面剪切破壞。特托梁的剪切破壞。當(dāng)托梁的箍筋不足時，可能發(fā)生托梁斜截面剪切破壞。特別是在靠近支座附近設(shè)置洞口時，托梁在洞口范圍內(nèi)承受較大的剪力，且處于拉、別是在靠近支座附近設(shè)置洞口時，托梁在洞口范圍內(nèi)承受較大

58、的剪力，且處于拉、彎、剪復(fù)合受力狀態(tài)，受力較為不利。在托梁支座附近，由于梁端從墻體傳來的彎、剪復(fù)合受力狀態(tài)，受力較為不利。在托梁支座附近，由于梁端從墻體傳來的豎向壓應(yīng)力和粱頂端部水平剪力的作用，斜裂縫自托梁頂面向支座方向伸展，托豎向壓應(yīng)力和粱頂端部水平剪力的作用，斜裂縫自托梁頂面向支座方向伸展，托(1)(1)梁一般處于斜壓狀態(tài)，因此有較高的抗剪承載力。梁一般處于斜壓狀態(tài)，因此有較高的抗剪承載力。墻梁的設(shè)計計算墻梁的設(shè)計計算 6.34第第5章章 砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁砌體結(jié)構(gòu)墻體中過梁、墻梁、挑梁(2) (2) 墻體的剪切破壞。當(dāng)托梁配筋較多，砌體強(qiáng)度較低時，一般墻體的剪切破壞。當(dāng)托梁配

59、筋較多，砌體強(qiáng)度較低時，一般hwhwlolo適中，則適中，則由于支座上方墻體出現(xiàn)斜裂縫并延伸至托梁而發(fā)生墻體的剪切破壞。墻體剪由于支座上方墻體出現(xiàn)斜裂縫并延伸至托梁而發(fā)生墻體的剪切破壞。墻體剪切破壞有以下幾種形式。切破壞有以下幾種形式。當(dāng)墻體高跨比較小當(dāng)墻體高跨比較小(hw(hwlolo0.50.5時，或者集中荷載作用剪跨比時，或者集中荷載作用剪跨比(ap(aplo)lo)較大時較大時(ap(ap為集中荷載到最近支座的距離為集中荷載到最近支座的距離) )，發(fā)生斜拉破壞，發(fā)生斜拉破壞( (圖圖5.12(a)5.12(a)。隨著。隨著荷載增大，墻體中部的主拉應(yīng)力大于砌體沿齒縫截面的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生斜

60、裂荷載增大，墻體中部的主拉應(yīng)力大于砌體沿齒縫截面的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生斜裂縫，荷載繼續(xù)增加，斜裂縫延伸并擴(kuò)展，最后砌體因開裂過寬而破壞。斜拉縫，荷載繼續(xù)增加，斜裂縫延伸并擴(kuò)展，最后砌體因開裂過寬而破壞。斜拉破壞的承載能力較低。破壞的承載能力較低。墻體高跨比較大墻體高跨比較大(hw(hwlolo0.5)0.5)時，或者集中荷載作用剪跨比時，或者集中荷載作用剪跨比(ap(aplo)lo)較小時，發(fā)生斜壓破壞較小時，發(fā)生斜壓破壞( (如圖如圖5.12(b)5.12(b)所示所示) )，隨著荷載的增大，墻體在主壓應(yīng)，隨著荷載的增大，墻體在主壓應(yīng)力作用下沿支座斜上方產(chǎn)生較陡的斜裂縫，荷載繼續(xù)增大，多數(shù)穿過灰縫