砌体结构课件-4墙梁、挑梁及过梁的设计.ppt

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1、第四章墙梁、挑梁及过梁的设计,第一节 墙梁第二节 挑梁 第三节 过梁,第一节 墙梁,墙体不仅作为荷载作用在托梁 上，而且作为结构的一部分与托 梁共同工作，这种由钢筋混凝土 托梁和梁上计算高度范围内的砌 体墙组成的组合构件，称为墙梁。1、墙梁适用于：商店住宅、车库住宅、小型生产车间,2、分类按受荷性质：承重墙梁 自承重墙梁按结构形式：简支墙梁 连续墙梁 框支墙梁；按开洞类型：无洞口墙梁 有洞口墙梁,(a)无洞口简支墙梁；(b)有洞口双跨框支墙梁；,一、墙梁的受力特点和破坏形态,1、无洞口简支墙梁的有限元分析（托梁偏心受拉、墙体大部分受压）,无洞口简支墙梁应力图（弹性计算结果）(a)正应力；(b)

2、剪应力；(c)主应力轨迹线；,a,b,c,竖向荷载下无洞口简支墙梁托梁内力分布图（弹性计算结果）(a)轴力图；(b)弯矩图；(c)剪力图；,2、有洞口简支墙梁有限元计算分析,跨中开洞简支墙梁的弹性计算结果(a)截面应力图；(b)主应力轨迹线；(c)组合拱受力体系；,竖向荷载下有洞口简支墙梁托梁内力分布图（弹性计算结果）(a)轴力图；(b)弯矩图；(c)剪力图；,3、简支墙梁的破坏形态,（1）、弯曲破坏（2）、剪切破坏：斜拉破坏和斜压破坏、劈裂破坏（3）、局压破坏:纵筋锚固长度不足，支座处托梁或砌体的局部受压破坏构造措施,4、框支墙梁的破坏形态,（1）、弯曲破坏（2）、剪切破坏（3）、弯剪破坏（

3、4）、局压破坏,5、连续墙梁的破坏形态,（1）、斜拉破坏（2）、斜压破坏（3）、剪压局压破坏,两跨连续墙梁的破坏（试验结果）,二、墙梁的一般规定(如图所示),hw-墙体计算高度；hb-托梁截面高度；Loi-墙梁计算跨度；bh-洞口宽度；hh-洞口高度，对窗洞取洞顶至托梁顶面距离。,注：,采用混凝土小型砌块砌体的墙梁可参照使用；墙体总高度指托梁顶面到檐口的高度，带阁楼的坡屋面应算到山尖墙1/2高度处；对自承重墙梁，洞口至边支座中心的距离不宜小于0.1Loi，门窗洞上口至墙顶的距离不应小于0.5m；计算高度范围内一般每跨仅允许设置一个洞口，各层洞口宜设置在相同位置，上下层宜对齐；,三、墙梁的计算1

4、、计算内容与计算简图,（1）、墙梁的计算简图,各计算参数 说明：,墙梁计算跨度LO(LOi)，对简支墙梁和连续墙梁取1.1Ln(1.1Lni)或Lc(Lci)两者的较小值；Ln(Lni)为净跨，Lc(Lci)为支座中心线距离。对框支墙梁，取框架柱中心线间的距离Lc(Lci)；墙体计算高度hw，取托梁顶面上一层墙体高度，当hwLO时，取hwLO(对连续墙梁和多跨框支墙梁，LO取各跨的平均值)；,各计算参数 说明：,墙梁跨中截面计算高度H0，取H0hw+0.5hb；翼墙计算宽度bf，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；框架柱计算高度Hc，取HcHcn+0

5、.5hb；Hcn为框架柱的净高，取基础顶面至托梁底面的距离。,（2）、墙梁的计算内容,考虑托梁与墙体的组合作用，墙梁应分别进行：a、使用阶段正截面受弯承载力；b、使用阶段斜截面受剪承载力;c、使用阶段托梁支座上部砌体局部受压承载力计算;d、施工阶段托梁承载力验算。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。,2、墙梁荷载计算,使用阶段墙梁上的荷载：（1）、承重墙梁A：托梁顶面的荷载设计值Q1、F1取托梁自重及本层楼盖的恒荷载和活荷载。B:墙梁顶面的荷载设计值Q2取托梁以上各层墙体自重、墙梁顶面以上各层楼（屋）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。（2）、自承重墙

6、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。（如前图示）,施工阶段托梁上的荷载：A：托梁自重及本层楼盖的恒荷载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（l0max为各计算跨度的最大值），开洞时应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。,3、墙梁的托梁正截面承载力计算,（1）托梁跨中截面应按钢筋混凝土偏心受拉构件计算，其弯矩Mbi及轴心拉力Nbti可按下列公式计算：MbiM1i+MM2i NbtiNM2i/H0对简支墙梁：MM(1.7hb/l0-0.03)M4.5-10a/l0 N0.44+2.1hw/l0对连续墙梁和框支墙梁：MN(2.7hb/l0i-0.08

7、)M3.8-8a/l0i N0.8+2.6hw/l0i,式中: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弯矩中的最大值；M-考虑墙梁组合作用的托梁跨中弯矩系数，可按公式计算，但对自承重简支墙梁应乘以0.8；简支墙梁中的hb/l01/6时，取hb/l0 1/6；连续墙梁和框支墙梁中的hb/l0 1/7时，取hb/l0 1/7；,MbiM1i+MM2i NbtiNM2i/H0简支墙梁：MM(1.7hb/l0-0.03);M4.5-10a/l0;N0.44+2.1hw/l

8、0连续墙梁：MN(2.7hb/l0i-0.08);M3.8-8a/l0i;N0.8+2.6hw/l0i,式中:N-考虑墙梁组合作用的托梁跨中轴力系数，可按公式计算，但对自承重简支墙梁应乘以0.8；式中，当hw/l0i1时，取hw/l0i 1；M-洞口对托梁弯矩的影响系数，对无洞口墙梁取1.0，对有洞口墙梁可按公式计算；ai-洞口边至墙梁最近支座的距离，当ai0.35l0i时，取ai0.35l0i。,MbiM1i+MM2i NbtiNM2i/H0简支墙梁：MM(1.7hb/l0-0.03);M4.5-10a/l0;N0.44+2.1hw/l0连续墙梁：MN(2.7hb/l0i-0.08);M3.

9、8-8a/l0i;N0.8+2.6hw/l0i,(2)托梁支座截面,应按钢筋混凝土受弯构件计算，其弯矩Mbj可按下列公式计算：MbjM1j+MM2j M0.75-ai/l0i 式中M1j-荷载设计值Q1、F1作用下按连续梁或框架分析的托梁支座弯矩；M2j-荷载设计值Q2作用下按连续梁或框架分析的托梁支座弯矩；M-考虑组合作用的托梁支座弯矩系数，无洞口墙梁取0.4，有洞口墙梁可按公式计算，当支座两边的墙体均有洞口时，ai取较小值。,4、墙梁的托梁斜截面受剪承载力计算,托梁的剪切破坏一般都发生在墙体剪切破坏之后，仅当托梁混凝土强度等级较低，箍筋较少时才先于墙体发生剪切破坏。应按钢筋混凝土受弯构件计

10、算，其剪力Vbj可按下式计算：VbjV1j+VV2j,VbjV1j+VV2j,5、墙梁的墙体受剪承载力计算,墙梁的墙体剪切破坏发生于hWlo0.750.80，托梁较强，砌体相对较弱的情况下。当hWlo0.350.40 时发生承载力较低的斜拉破坏，否则，将发生斜压破坏。墙梁的墙体受剪承载力，应按下列公式计算:V212(0.2+hb/l0i+ht/l0i)fhhw,V212(0.2+hb/l0i+ht/l0i)fhhw,6、托梁支座上部砌体局部受压承载力计算,试验表明，当hWl00.750.80，且无翼墙，砌体强度较低时，易发生托梁支座上方因竖向正应力集中而引起的砌体局部受压破坏。为保证砌体局部受

11、压承载力，托梁支座上部砌体局部受压承载力应按下列公式计算,7、托梁在施工阶段的承载力验算,墙梁是在托梁上砌筑墙体而逐渐形成的。除应限制计算高度范围内墙体每天的可砌高度，严格进行施工质量控制外，尚应进行托梁在施工荷载作用下的承载力验算，以确保施工安全。梁应按混凝土受弯构件进行施工阶段的受弯、受剪承载力验算，作用在托梁上的荷载可按前述规定采用。,四、墙梁的构造要求,墙梁除应符合本规范和现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关构造规定外，尚应符合下列构造要求：1、材料 1)托梁的混凝土强度等级不应低于C30；2)纵向钢筋宜采用HRB335、HRB400或RRB400级钢筋；3)承重墙梁的块

12、体强度等级不应低于MU10，计算高度范围内墙体的砂浆强度等级不应低于M10。(前图所示),四、墙梁的构造要求,2、墙体1)框支墙梁的上部砌体房屋，以及设有承重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；2)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；3)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；(前图所示),2、墙体(前图所示),4)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梁墙体厚度的3倍，并与墙梁墙

13、体同时砌筑。当不能设置翼墙时，应设置落地且上、下贯通的构造柱；5)当墙梁墙体在靠近支座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，并应与每层圈梁连接；6)墙梁计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。,3、托梁(前图所示),1)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混凝土楼盖，楼板厚度不宜小于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；2)托梁每跨底部的纵向受力钢筋应通长设置，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；3)墙梁的托梁跨中截面纵向受力

14、钢筋总配筋率不应小于0.6%；,3、托梁(前图所示),4)托梁距边支座边l0/4范围内，上部纵向钢筋面积不应小于跨中下部纵向钢筋面积的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每边延伸不少于l0/4；5)承重墙梁的托梁在砌体墙、柱上的支承长度不应小于350mm。纵向受力钢筋伸入支座应符合受拉钢筋的锚固要求；6)当托梁高度hb500mm时，应沿梁高设置通长水平腰筋，直径不应小于12mm，间距不应大于200mm；,7)墙梁偏开洞口的宽度及两侧各一个梁高hb范围内直至靠近洞口的支座边的托梁箍筋直径不宜小于8mm，间距不应大于100mm。,例4-1,某五层商住楼中一榀双跨无

15、洞口框支墙梁如图所示，底层框架柱距4.2m，框架柱净高为3.6m，框架梁bbhb300600mm，框架柱bchc400400mm，托梁上墙体厚度h240mm，框架采用C35混凝土，墙体采用MU10粘土砖和M10砂浆砌筑而成。已知墙体自重（包括顶梁、构造柱）设计值gw为7.07kN/m2，由二层楼盖传来的均布荷载设计值q1为37.4kN/m，由三、四、五层楼盖传来的均布荷载设计值q2为32.3kN/m，由屋盖楼盖传来的均布荷载设计值q3为27.3kN/m，由纵墙传来集中力设计值P为89 kN，试设计此框支墙梁。,1荷载计算：作用托梁顶面荷载Q1包括托梁自重和二层楼盖传来的均布荷载q1Q1=1.3

16、5250.30.637.4=43.5kN/m作用在墙梁顶面的荷载应考虑三、四、五层楼盖和屋盖传来的均布荷载q2、q3以及墙体自重gw：故 Q2=32.3327.37.073.04=209.0kN/m,2框架内力计算：（1）在Q1=43.5 kN/m作用下，考虑框架柱自重，框架各截面内力示于图中的弯矩M1图、轴力N1图、剪力V1图；（2）在Q2=209.0 kN/m作用下，框架各截面内力示于图中的弯矩M2图、轴力N2图、剪力V2图。,3托梁各截面内力计算和截面设计：考虑墙梁组合作用，计算时取hw=3.0m、Ho=0.5hb+hw=0.50.6+3.0=3.3m；（1）托梁跨中截面：双跨托梁统一取

17、6m大跨跨中截面进行设计。无洞口墙梁M1.0MM(2.7hb/loi0.08)1.0(2.70.6/6.0 0.08)0.19N0.8+2.6hw/loi0.8+2.63/62.1 MbiM1i+MM2i 97.2+0.19467.1 185.9kNm NbtiNM2i/Ho2.1467.1/3.3297.2kN,eo=Mbi/Nbti185.9/297.2 0.625m0.5hbas0.300.0350.265m 大偏心受拉混凝土托梁，采用对称配筋经计算（略）AsAs1610.8mm2截面上下层纵筋都取425。,（2）托梁A轴边支座截面：考虑组合作用，无洞口框支墙梁托梁边支座弯矩系数和剪力系

18、数分别取：M 0.4 和 v 0.6 MbAM1A+MM2A 47.80.4229.8139.7kNm VbAV1A+vV2A 112.4+0.6540436.4kN C35混凝土托梁截面配筋经计算（略）纵筋As831mm2取225、四肢箍筋取48 200。,（3）托梁B轴中支座截面：由于B轴中支座左侧截面内力大于右侧，故B支座两侧托梁统一按左侧截面进行配筋：M 0.4 和 v 0.7 MbBL M1BL+MM2BL 156.30.4751.3456.8kNm VbBL V1BL+vV2BL 148.5+0.7713.9648.2kN C35混凝土托梁截面配筋经计算（略）纵筋As3265.9m

19、m2取725、四肢箍筋取410100。,3框架柱内力计算和设计考虑由纵墙传来的集中力P传递到各框架柱柱顶，考虑到边柱效应，C35框架柱按下列步骤进行设计：（1）框架边柱A：在框架柱A柱顶：MCAU47.8+229.8277.6kNmNCAU112.4+894+1.25401116.4kN 对称配筋的大偏心受压柱纵筋经计算AsAs1645.1mm2,在框架柱A柱底：MCAD 21.6+103.8 125.4 kNmNCAD 129.2+894+1.2540 1133.2 kN 对称配筋的大偏心受压柱纵筋经计算AsAs154.6mm2 VCA16.5+79.495.9kN 0.07fcbho0.0

20、717.5400365 178.9kN 框架柱纵筋在柱两侧对称配置425，箍筋采用8100（200）。,（2）框架中柱B：在框架柱B柱顶：MCBU15.8+76.091.8kNmNCBU279.8+894+1344.81980.6 kN 对称配筋的小偏心受压柱纵筋经计算应按最小配筋率取AsAs0.002400400320mm2在框架柱B柱底：MCBD10.0+48.158.1kNmNCBD296.6+894+1.01344.81997.4kN对称配筋的小偏心受压柱纵筋经计算应按最小配筋率取AsAs320mm2 VCB 6.1+29.535.6kN0.07fcbho 框架柱纵筋在柱两侧对称配置2

21、16，箍筋采用8100（200）。,（3）框架边柱C：在框架柱C柱顶：MCCU27.7+133.3161.0kNmNCCU 86.1+89 4+1.2414 938.9 kN 对称配筋的大偏心受压柱纵筋经计算 AsAs568.6mm2 在框架柱C柱底：MCCD 76.2+15.8 92.0 kNm NCCD102.9+894+1.2414955.7kN 对称配筋的大偏心受压柱纵筋经计算应按最小配筋率取AsAs320mm2 VCC10.3+49.960.2kN0.07fcbho 框架柱纵筋在柱两侧对称配置225，箍筋采用8100（200）。,4墙体抗剪验算：对于多层框支墙梁，构造柱影响系数11.

22、5；由于无洞口，影响系数21.0，V2V2BL713.9kN 12(0.2+hb/lo+ht/lo)fhhw 1.51.0(0.2+0.6/6.0+0.37/6.0)1.892403000 738.2kN 墙体抗剪满足要求,5托梁支座上部砌体局部受压承载力验算由于纵墙上设构造柱，因此支座处局压承载力按要求可不作验算。,第二节 挑梁,在砌体结构房屋中，为了支承挑廊、阳台、雨篷等，常设有埋入砌体墙内的钢筋混凝土悬臂构件，即挑梁。当埋入墙内的长度较大且梁相对于砌体的刚度较小时，梁发生明显的挠曲变形，将这种挑梁称为弹性挑梁，如阳台挑梁，外廊挑梁等；当埋入墙内的长度较短，埋入墙内的梁相对于砌体刚度较大，

23、挠曲变形很小，主要发生刚体转动变形，将这种挑梁称为刚性挑梁。嵌入砖墙内的悬臂雨篷梁属于刚性挑梁。一、挑梁的受力特点与破坏形态埋置于墙体中的挑梁是与砌体共同工作的。在墙体上的均布荷载 P和挑梁端部集中力F 作用下经历了弹性、带裂缝工作和破坏等三个受力阶段,挑梁和墙体内的主应力轨迹线,有限元法分析结果,挑梁界面应力图,有限元法分析结果,1、挑梁倾覆破坏,当挑梁埋人端的砌体强度较高且埋入段长 l1 较短，则可能在挑梁尾端处的砌体中产生阶梯形斜裂缝。如挑梁砌入端斜裂缝范围内的砌体及其他上部荷载不足以抵抗挑梁的倾覆力矩，此斜裂缝将继续发展，直至挑梁产生倾覆破坏。发生倾覆破坏时，挑梁绕其下表面与砌体外缘交

24、点处稍向内移的一点 O 转动。,2、挑梁下砌体局部受压破坏,当挑梁埋入端的砌体强度较低且埋人段长度l1 较长，在斜裂缝发展的同时，下界面的水平裂缝也在延伸，使挑梁下砌体受压区的长度减小、砌体压应力增大。若压应力超过砌体的局部抗压强度，则挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。,3、挑梁弯曲破坏或剪切破坏。,挑梁由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲破坏或剪切破坏。挑梁的计算内容：抗倾覆验算；挑梁下砌体局部受压承载力验算；挑梁自身承载力计算。,二、挑梁的承载力验算,对于挑梁，需要进行抗倾覆验算、挑梁下砌体的局部承压验算以及挑梁本身的承载力验算。1 抗倾覆验算砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按

25、下式验算Mov-挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩；Mr挑梁的抗倾覆力矩设计值；Gr-挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部45扩展角的阴影范围(其水平长度为l3)内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和；l2-Gr作用点至墙外边缘的距离。,注意事项：,在确定挑梁的抗倾覆荷载 Gr 时，应注意以下几点。(1)当墙体无洞口时，若 l3l1，则 Gr 中不应计入尾端部(l3-l1)范围内的本层砌体和楼面恒载。(2)当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁尾端的距离370mm，则 Gr的取法与上述相同(应扣除洞口墙体自重)，否则只能考虑墙外边至洞口外边范围内本层的砌体与楼面恒载。,注意事项：,(3)挑梁计算倾覆

26、点至墙外边缘的距离x0当l12.2 hb（弹性挑梁），时当l12.2 hb（刚性挑梁），时l1挑梁埋入砌体墙中的长度(mm)x0计算倾覆点至墙外边缘的距离(mm)hb挑梁的截面高度(mm)当挑梁下有构造柱时，计算倾覆点到墙外边缘的距离可取 0.5x0（如前图所示）,2、挑梁下砌体的局部受压承载力验算,挑梁下砌体的局部受压承载力，可按下式验算式中N-挑梁下的支承压力，可取N2R，R为挑梁的倾覆荷 载设计值；-梁端底面压应力图形的完整系数，可取0.7；A-挑梁下砌体局部受压面积，可取A1.2bhb，b为挑梁的截面宽度，hb为挑梁的截面高度。,2、挑梁下砌体的局部受压承载力验算,-砌体局部抗压强度提

27、高系数，对图a可取1.25；对图b可取1.5；,3、挑梁本身的承载力验算,挑梁的最大弯矩设计值 Mmax 与最大剪力设计值 Vmax，可按下列公式计算Vo挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力,三 雨篷等悬挑构件,雨篷等悬挑构件应进行抗倾覆验算，其抗倾覆荷载Gr可按下图采用，图中Gr距墙外边缘的距离为l2l1/2，l3ln/2。（比较挑梁）,（比较挑梁）,四、挑梁的构造要求,挑梁设计除应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定外，尚应满足下列要求：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212。其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3；2 挑梁埋入

28、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，l1与l之比宜大于2。,例4-2,某住宅阳台采用的钢筋混凝土挑梁如图所示。挑梁挑出墙面长度l1500mm，埋入T形截面横墙内的长度l12000mm，挑梁截面尺寸bhb 240350mm2，房屋层高为3000mm，墙体采用MU10标准砖和M5混合砂浆砌筑，双面粉刷的墙体厚度为240mm。挑梁自重标准值为2.1kN/m，墙体自重标准值为5.24 kN/m2；阳台挑梁上荷载：F1k=4 kN，g1k=10 kN/m，p1k=6 kN/m；本层楼面荷载：g2k=8 kN/m，p2k=5kN/m；上层楼面荷载：g3k=12 kN/m，p3k=5

29、 kN/m。试验算挑梁的抗倾覆和承载力。,F1k=4 kN，g1k=10 kN/m，p1k=6 kN/m；g2k=8 kN/m，p2k=5kN/m；g3k=12 kN/m，p3k=5 kN/m。,解:根据题意，挑梁应进行下列计算：1抗倾覆验算：（1）计算倾覆点：挑梁埋入墙体长度l12000mm2.2hb2.2350770mm，倾覆点距墙边距离xo0.3hb0.3350105 mm（2）计算倾覆力矩：倾覆力矩由阳台上荷载F1k、g1k、p1k和挑梁自重产生：Mov1.354(1.500.105)(102.1)(1.50.105)2/21.06(1.500.105)2/2 1.3522.007.7

30、3 37.43kNm,（3）计算抗倾覆力矩：Mr0.8Gr(l2xo)0.8(82.1)(2.00.105)2/25.2423(10.105)5.242(32)(120.105)5.2422/2(2/32-0.105)82.77kNm（4）抗倾覆验算：由(2)、(3)计算结果可知 Mr Mov，挑梁抗倾覆安全。,2挑梁下砌体局部受压验算：Nl2R 21.24(102.1)(1.50.105)1.46(1.50.105)21.223.421.49.63 83.17kN挑梁验算取0.7，1.5，f1.5，Al1.2bhbfAl0.71.51.5(1.2240350)158.76kNNl挑梁下砌体局

31、部抗压满足要求。,3挑梁承载力计算：MmaxMov37.43kNmVmax Vo 1.24(102.1)1.5 1.461.51.222.151.49 39.18 kN挑梁采用C20混凝土，经计算（略），截面通长选用314纵筋和6 200 双肢箍筋。,第三节 过梁,过梁是砌体结构门窗洞口上常用的构件，主要有钢筋混凝土过梁、钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁和砖砌弧拱过梁等几种不同的形式。由于砖砌过梁延性较差，跨度不宜过大，因此对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋，应采用钢筋混凝土过梁。钢筋混凝土过梁端部支承长度不宜小于 240mm。,一 砖砌过梁的构造要求,砖砌过梁的构造要求应符合下列规定：1 砖

32、砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于 M5。2 砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于 240mm。3 钢筋砖过梁底面砂浆层处的钢筋，其直径不应小于 5mm，间距不宜大于 120mm，钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于 240mm，砂浆层的厚度不宜小于 30mm。（上图）,二、过梁上的荷载取值,过梁上的荷载有两种：一种是仅承受墙体荷载，第二种是除承受墙体荷载外，还承受其上梁板传来的荷载。试验表明，如过梁上的砌体采用水泥混合砂浆砌筑，当砖砌体的砌筑高度接近跨度的一半时，跨中挠度的增加明显减小。此时，过梁上砌体的当量荷载相当于高度等于13跨度时的墙体自重。这是由于砌体砂浆随时间增长而逐渐硬化，参加工作的

33、砌体高度不断增加，使砌体的组合作用不断增强。当过梁上墙体有足够高度时，施加在过梁上的竖向荷载将通过墙体内的拱作用直接传给支座。,二、过梁上的荷载取值,因此，过梁上的墙体荷载应如下取用(1)对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3时，应按墙体的均布自重采用，其中 ln 为过梁的净跨。当墙体高度 hwln/3 时，应按高度为 ln/3 墙体的均布自重采用。(2)对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度 hwln/2 时，应按墙体的均布自重采用。当墙体高度 hwln/2 时，应按高度为 ln/2 墙体的均布自重采用。(如下图所示),对梁板传来的荷载，试验结果表明，当在砌体高度等于跨度的 0.8 倍左右的

34、位置施加外荷载时，过梁的挠度变化已很微小。因此可认为，在高度等于跨度的位置上施加外荷载时，荷载将全部通过拱作用传递，而不由过梁承受。对过梁上部梁、板传来的荷载，规范规定：对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度 hwln 时，应计入梁、板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度 hwln 时，可不考虑梁、板荷载。(如下图所示),三 过梁的计算,钢筋砖过梁的工作机理类似于带拉杆的三铰拱，有两种可能的破坏形式：正截面受弯破坏和斜截面受剪破坏。当过梁受拉区的拉应力超过砖砌体的抗拉强度时，则在跨中受拉区会出现垂直裂缝；当支座处斜截面的主拉应力超过砖砌体沿齿缝的抗拉强度时，在靠近支座处会出现斜裂缝，在砌体材料中

35、表现为阶梯形斜裂缝。,砖砌平拱过梁的工作机理类似于三铰拱，除可能发生受弯破坏和受剪破坏，在跨中开裂后，还会产生水平推力。此水平推力由两端支座处的墙体承受。当此墙体的灰缝抗剪强度不足时，会发生支座滑动而破坏，这种破坏易发生在房屋端部的门窗洞口处墙体上。由过梁的破坏形式可知，应对过梁进行受弯、受剪承载力验算。对砖砌平拱还应按其水平推力验算端部墙体的水平受剪承载力。,(1)正截面受弯承载力可按下式计算M按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值ftm沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计W截面模量过梁的截面计算高度取过梁底面以上的墙体高度，但不大于 ln/3。砖砌平拱中由于存在支座水平推力，过梁垂直裂缝的发展得以延

36、缓，受弯承载力得以提高。因此，公式中的 ftm取沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。,1.砖砌平拱过梁的承载力计算,(2)斜截面受剪承载力可按下式计算,2.钢筋砖过梁的承载力计算,(1)正截面受弯承载力可按下式计算(2)钢筋砖过梁的受剪承载力计算与砖砌平拱过梁相同（也就是不考虑钢筋的抗剪）,3.钢筋混凝土过梁的承载力计算,钢筋混凝土过梁的承载力应按钢筋混凝土受弯构件计算。过梁的弯矩按简支梁计算，计算跨度取 ln+a 和 1.05ln 二者中的较小值，其中 a 为过梁在支座上的支承长度。在验算过梁下砌体局部受压承载力时，可不考虑上部荷载的影响，即取=0。砌体局部抗压强度提高系数1.25。由于过梁与其

37、上砌体共同工作，构成刚度很大的组合深梁，其变形非常小，故其有效支承长度可取过梁的实际支承长度，并取应力图形完整系数=1。（挑梁取=0.7）,3.钢筋混凝土过梁的承载力计算,砌有一定高度墙体的钢筋混凝土过梁按受弯构件计算严格地说是不合理的。试验表明过梁也是偏拉构件。过梁与墙梁并无明确分界定义，主要差别在于过梁支承于平行的墙体上，且支承长度较长；一般跨度较小，承受的梁、板荷载较小。当过梁跨度较大或承受较大梁、板荷载时，应按墙梁设计。,例4-3:已知钢筋混凝土过梁净跨ln3000mm，过梁上墙体高度1400mm，砖墙厚度h240mm，采用MU10粘土砖、M5混合砂浆砌筑而成。在窗口上方500mm处，

38、由楼板传来的均布竖向荷载中恒载标准值为10 kN/m、活载标准值为5 kN/m，砖墙自重取5.24 kN/m2，混凝土容重取25kN/m3，试设计该钢筋混凝土过梁。,解根据题意，考虑过梁跨度及荷载等情况，过梁截面取bh240mm300mm。1荷载计算由于楼板位于小于跨度的范围内（hw ln），故荷载计算时要考虑由梁、板传来的均布荷载；因过梁上墙体高度1400mm大于ln/31000mm，所以应考虑1000mm高的墙体自重：p1.35(250.240.35.243.0/310)1.05 1.3517.041.05 28.00kN/m,2钢筋混凝土过梁的计算在砖墙上混凝土过梁计算跨度lo1.05

39、ln1.0530003150 mmMplo2/828.003.152/834.73 kNmVpln/228.003.00/242.0 kN 取C20混凝土，经计算（略），得纵筋As472.2 mm2。纵筋选用 316，箍筋通长采用6250。,3过梁梁端支承处局部抗压承载力验算取f1.5N/mm2，1.0，Alaob141.42 240 33941.1 mm2Ao(a+h)b(240240)240=115200 mm2 取1.25，1.50.5Ao/Al 1.50.5115200/33941.1 0 取0 由 Nlplo/228.03.15/244.1kN得NoNlNl44.1kN Alf1.01.2533941.11.563.6 kN故钢筋混凝土过梁支座处砌体局部受压安全。（本章结束）,