第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施--砌体结构

砌体结构（MasonryStructure）郭庆勇[e-mail]航天与建筑工程学院HarbinEngineeringUniversity航天与建筑工程学院2砌体结构6.2墙梁第5章6.1过梁6.3挑梁5.6墙体构造措施第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施航天与建筑工程学院3学习要点：√了解过梁的分类、构造要求及破坏特征；√掌握过梁荷载的取值及承载力计算方法；√了解墙梁的分类及破坏特征；√了解挑梁的破坏特征及计算方法；√了解圈梁的作用及构造要求；√掌握墙体开裂的主要原因及防止墙体开裂的措施。第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施航天与建筑工程学院4砌体结构6.2墙梁第5章6.1过梁6.3挑梁5.6墙体构造措施第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施航天与建筑工程学院5§6.1过梁(Lintel)过梁是设置在墙体门窗洞口上的构件，用来承受门窗洞口上部的墙体重量以及梁、板传来的荷载。过梁的形式有四种：※钢筋砖过梁※砖砌平拱※砖砌弧拱※钢筋混凝土过梁§6.1.1过梁的形式航天与建筑工程学院6钢筋混凝土过梁钢筋砖过梁砖砌平拱砖砌弧拱航天与建筑工程学院7§6.1.5过梁的构造要求钢筋砖过梁过梁跨度不应超过1.5m，过梁底面砂浆层处的钢筋直径不应小于5mm，间距不宜小于120mm，钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于240，砂浆层的厚度不宜小于30mm，过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于M5。砖砌平拱跨度不应超过1.2m，用竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm，适用于无振动、地基的土质较好，不需作抗震设防的地区。航天与建筑工程学院8砖砌弧拱跨度ln与矢高f相关，当f=l/8~l/12时最大跨度l=2.5~3.5m，当f=l/5~l/6时l=3~4m。用竖砖砌筑的高度不小于120mm，适用于对建筑外形有一定艺术要求的建筑物。由于施工较复杂，目前较少采用。钢筋混凝土过梁其支承长度不宜小于240mm。对有较大振动荷载或有可能产生不均匀沉降的房屋，应采用钢筋混凝土过梁。航天与建筑工程学院9砖砌过梁的构造要求应符合下列规定：（1）砖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。钢筋混凝土过梁的支承长度不宜小于240mm。航天与建筑工程学院10§6.1.2过梁的破坏形式过梁三种破坏：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）航天与建筑工程学院11§6.1.3过梁上荷载的计算过梁的荷载：过梁上墙体的重量和上部梁板传来的荷载。墙体荷载对砖砌体，当过梁以上的墙体高度时，应按墙体的均布自重采用；当时，应按高度为ln/3墙体的均布自重采用。nw3lhnw3lh过梁的净跨航天与建筑工程学院12对混凝土砌块砌体，当过梁以上的墙体高度时，应按墙体的均布自重采用；当时，应按高度为ln/2墙体的均布自重采用。nw2lhnw2lh航天与建筑工程学院13梁板荷载对砖和小型砌块砌体，当梁板下的墙体高度时，应计入梁、板传来的荷载；当时，可不考虑梁、板荷载。nwlhnwlh航天与建筑工程学院14§6.1.4过梁的承载力计算过梁承载力计算：受弯、受剪承载力计算（对砖砌平拱和弧拱还应按其水平推力验算端部墙体的水平受剪承载力）。（1）砖砌平拱的承载力计算6/2bhWWfMWfMtmtm截面模量，对矩形截面承载力得以提高）；的发展得以延缓，受剪水平力，过梁垂直裂缝中由于存在支座强度设计值（砖砌平拱沿齿缝截面的弯曲抗拉的跨中弯矩设计值；按简支梁并取净跨计算载力计算：情况，为控制因素）承砖砌平拱的受弯（一般体高度采用载时，按梁、板下的墙当考虑梁、板传来的荷厚度，但不大于取过梁底面以上的墙体过梁的截面计算高度，;3nlh航天与建筑工程学院15截面高度。截面面积矩；截面的惯性矩；；截面时，内力臂，当截面为矩形截面宽度；；砌体的抗剪强度设计值剪力设计值；，计算：砖砌平拱的受剪承载力hSIhzzbfVSIzbzfVvv32（1）砖砌平拱的承载力计算航天与建筑工程学院16（2）钢筋砖过梁的承载力计算高度采用。载时，则按梁、板下的当考虑梁、板传来的荷高度，但不大于取过梁底面以上的墙体过梁的截面计算高度，边缘的距离；受拉钢筋重心至截面下过梁截面的有效高度，受拉钢筋的截面面积；；钢筋的抗拉强度设计值的跨中弯矩设计值；按简支梁并取净跨计算力计算：钢筋砖过梁的受弯承载;3;85.0000nsssysylhaahhhAfMAfhM。力计算与砖砌平拱相同钢筋砖过梁的受剪承载航天与建筑工程学院17（3）钢筋混凝土过梁的承载力计算度。过梁在支座上的支承长二者最小值）和算，计算跨度取（过梁的弯距按简支梁计构件计算。力计算应按钢筋混凝土钢筋混凝土过梁的承载alalnn;05.1上层荷载的影响。压承载力时，可不考虑验算过梁下砌体局部受。并取应力图形完整系数过梁的实际支承长度，过梁有效支承长度可取1形非常小。很大的组合深梁，其变作，构成刚度过梁与其上砌体共同工航天与建筑工程学院18梁端支承压力设计值。）；（砌体的抗压强度设计值）；梁的截面高度（为梁端有效支承长度。为梁宽，，梁下局部受压面积，。，对过梁和墙梁取的完整性系数，可取梁端底面受压应力图形。上部平均压应力设计值）（。向力设计值局部受压面积内上部轴）（；时，取，当上部荷载的折减系数，lcclllllllNMPafmmhmmfhaabbaAAmmNANNNAAAAfANN100.17.0035.05.10002000000010航天与建筑工程学院19砌体结构6.2墙梁第5章6.1过梁6.3挑梁5.6墙体构造措施第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施航天与建筑工程学院20§6.2墙梁(wallbeam)§6.2.1墙梁概述墙梁的分类：按承重情况的不同，划分为承重墙梁和自承重墙梁。自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。按支撑方式墙梁可分为简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。按墙梁上有无门窗洞口可分为无洞口墙梁和有洞口墙梁。航天与建筑工程学院21单层工业厂房中承托围护墙体的基础梁、连系梁等一般仅承受自重作用，为自承重墙梁。航天与建筑工程学院22航天与建筑工程学院23§6.2.2墙梁的研究结果1.简支墙梁的研究结果（1）试验研究结果研究结果表明，墙梁在竖向荷载作用下，墙体大部分受压，托梁主要承受拉力，由墙体压应力合力与托梁承受的拉力组成组合深梁，其内力臂远大于普通混凝土浅梁，使墙梁具有很大的抗弯刚度和很高的承载力。航天与建筑工程学院24（2）墙梁的受力分析结果无洞口墙梁的内力传递托梁处于小偏心受拉状态航天与建筑工程学院25有偏洞口墙梁的内力传递托梁处于大偏心受拉状态航天与建筑工程学院26正截面受弯破坏墙体或托梁受剪破坏墙梁的局部受压破坏（3）墙梁的破坏形态航天与建筑工程学院271）墙梁的受弯破坏托梁配筋较弱时，发生正截面受弯破坏。航天与建筑工程学院282）墙梁的受剪破坏①托梁的剪切破坏当托梁的箍筋不足时，可能发生托梁斜截面剪切破坏。（设计不应出现）②墙体的剪切破坏当托梁的配筋较强，并且梁端砌体局部受压承载力得到保证时，一般发生墙体剪切破坏。航天与建筑工程学院29斜拉破坏：墙体高跨比较小时(hw/l00.5)，墙体在主拉应力作用下产生较平缓的阶梯形斜拉裂缝，斜拉破坏的承载力较低。航天与建筑工程学院30斜压破坏：墙体高跨比较大时(hw/l00.5)，墙体在主压应力作用下沿支座斜上方产生较陡的斜裂缝，斜裂缝贯穿墙高后，墙梁破坏。航天与建筑工程学院31度后，墙梁破坏。洞顶延伸，贯通墙肢高产生，并不断向支座和首先在支座斜上方在窄墙肢一侧。斜裂缝有洞口时的破坏：发生航天与建筑工程学院32劈裂破坏：当墙梁承受集中荷载时，可能产生破坏斜裂缝位于在支座和集中荷载作用点的连线上的脆性劈裂破坏。航天与建筑工程学院333）墙梁的局部受压破坏00.7whl砌体高跨比较大时（），托梁配筋较强，砌体相对较弱，在托梁顶面两端，竖向应力高度集中，当超过砌体局部抗压强度时，梁端砌体发生局部受压破坏。航天与建筑工程学院342.连续墙梁的研究结果两跨连续墙梁试验后的破坏情况航天与建筑工程学院353.框支墙梁的研究结果破坏形式（单跨无洞口框支墙梁）（1）弯曲破坏（2）剪切破坏（3）弯剪破坏（4）局压破坏航天与建筑工程学院36§6.2.3墙梁的构造要求（自学）航天与建筑工程学院37正截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力计算托梁支座上部砌体局部受压承载力计算施工阶段托梁承载力计算§6.2.4墙梁的承载力计算航天与建筑工程学院381、墙梁的计算简图航天与建筑工程学院39）。（框架中心线间的距离框支墙梁的计算跨度支座中心线距离；净跨；），（计算跨度简支墙梁和连续墙梁的ccncnlllllll001.1min为托梁截面高度。，度取墙梁跨中截面计算高。＝时，取当的高度。取托梁顶面上一层墙体墙体的计算高度bb。（墙体厚度）和不大于，且每边距的取窗间墙宽度或横墙间翼墙计算宽度65.3320lhbf）顶面至托梁底面的距离框架柱的净高（取基础；框架柱的计算高度取为cnbcncHhHH5.0航天与建筑工程学院402.墙梁的计算荷载墙梁的组合作用须在结构材料达到强度后才能充分发挥，故墙梁上的计算荷载应按使用阶段和施工阶段分别计算。（1）使用阶段墙梁上的荷载1）承重墙梁的恒荷载和活荷载。楼（屋）盖以及墙梁顶面以上各层托梁以上各层墙体自重：墙梁顶面的荷载设计值的恒荷载和活荷载；取托梁自重及本层楼盖、托梁顶面的荷载设计值211:QFQ载。沿此跨度近似为均布荷％，可的作用的跨度上荷载总量此集中荷载不超过其所均匀，故当荷载可向下扩散而趋于作用在墙梁顶部的集中30航天与建筑工程学院412）自承重墙梁计值。托梁以上墙体自重的设其设计值取托梁自重及作用在墙梁顶面，竖向均布荷载对自承重墙梁，仅考虑2Q（2）施工阶段墙梁上的荷载各计算跨度的最大值。体自重复核）洞顶以下实际分布的墙应按的墙体自重，开洞时尚墙体自重（取高度为本层楼盖的施工荷载；恒荷载；托梁自重及本层楼盖的包括：施工阶段托梁上的荷载载力验算。弯和受剪承按普通受弯构件进行受无法形成，故此时托梁的组合作用未达到设计要求，墙梁施工阶段，材料强度尚max0max0;3ll航天与建筑工程学院42墙梁承载力设计托梁使用阶段正截面承载力和斜截面受剪承载力计算墙体受剪承载力（自承重墙梁可不验算）托梁支座上部砌体局部受压承载力（自承重墙梁可不验算）施工阶段托梁承载力验算6.2.4墙梁的承载力计算采用组合内力法确定构件的内力；分别对墙梁顶面荷载和托梁顶面荷载按梁或框架计算内力，再取二者的适当组合得出最终内力。ThanksforYourAttention!