No.1/1222020/2/22温州大学本科生课程教学第6章过梁、墙梁、挑梁及墙体的构造措施No.2/1222020/2/22温州大学本科生课程教学本章所阐述的重要问题过梁的基本概念与设计计算方法墙梁的基本概念与设计计算方法挑梁的基本概念与设计计算方法No.3/1222020/2/22温州大学本科生课程教学主讲内容§6.1过梁§6.2墙梁§6.3挑梁§6.4墙体构造措施过梁过梁No.5/1222020/2/22温州大学本科生课程教学§6.1过梁6.1.1过梁的形式No.6/1222020/2/22温州大学本科生课程教学§6.1过梁的形式No.7/1222020/2/22温州大学本科生课程教学过梁过梁图片No.8/1222020/2/22温州大学本科生课程教学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。(4)钢筋混凝土过梁端部支承长度不宜小于240mm。砖砌过梁的构造要求No.9/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.1.2过梁的破坏形式No.10/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.1.3过梁上荷载的计算过梁上部墙体中存在较显著的拱作用墙体高度过梁净跨过梁上的墙体荷载:No.12/1222020/2/22温州大学本科生课程教学过梁上荷载《规范》规定:对砖和小型砌块砌体,当梁、板下的墙体高度hw<ln时,应计入梁、板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度hw≥ln时,可不考虑梁、板荷载。No.13/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.1.4砖砌平拱过梁的承载力计算(1)正截面受弯承载力可按下式计算WfMtmM——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。No.14/1222020/2/22温州大学本科生课程教学(2)斜截面受剪承载力可按下式计算bzfVvIzSV——剪力设计值fv——砌体的抗剪强度设计值b——截面宽度z——内力臂,当截面为矩形时取z等于2h/3I——截面惯性矩S——截面面积矩h——截面高度一般情况下,砖砌平拱的承载力主要由受弯承载力控制.6.1.4砖砌平拱过梁的承载力计算No.15/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.1.5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syAfhM085.0M——按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值fy——钢筋的抗拉强度设计值As——受拉钢筋的截面面积ho——过梁截面的有效高度,ho=h-ash——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;当考虑梁、板传来的荷载时,则按梁、板下的高度采用。(2)受剪承载力计算与砖砌平拱过梁相同No.16/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.1.6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ψ=0。由于过梁与其上砌体共同工作,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η=1。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。No.17/1222020/2/22温州大学本科生课程教学过梁计算公式汇总No.18/1222020/2/22温州大学本科生课程教学过梁例题讲解荷载计算受弯承载力计算受剪承载力计算过梁的弯矩按简支梁计算荷载计算内力计算截面配筋过梁的弯矩按简支梁计算局部承压验算有效支撑长度§6.2墙梁由钢筋混凝土梁及砌筑于其上的计算高度范围内的墙体所组成的组合构件称为墙梁。其中的钢筋混凝土梁称为托梁。墙梁可分为:承重墙梁自承重墙梁多层房屋采用墙梁结构,与每层设置钢筋混凝土大梁相比,可节省混凝土和钢筋,简化施工,降低造价因此得到了广泛应用。墙梁按支撑方式可分为简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁等;按是否开洞可分为有门窗洞口和无门窗洞口的墙梁。设计方法:全荷载法弹性地基梁法6.2.1概述不考虑托梁与墙体的共同作用No.24/1222020/2/22温州大学本科生课程教学§6.2墙梁No.25/1222020/2/22温州大学本科生课程教学无洞墙梁的内力传递墙和梁共同工作形成墙梁组合结构,托梁承受拉力,两者形成一个带拉杆拱的受力结构。No.26/1222020/2/22温州大学本科生课程教学有洞墙梁的内力传递当墙体上有洞口时,其内力传递如图。6.2.2墙梁的研究结果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力偶来抵抗竖向荷载产生的弯矩。墙梁的承载力往往数倍、甚至十数倍于相同配筋的钢筋混凝土浅梁(托梁)的承载力。实测简支墙梁截面水平向应变No.28/1222020/2/22温州大学本科生课程教学墙梁的破坏形态托梁纵向受力钢筋配置不足时,发生正截面受弯破坏;当托梁的箍筋配置不足时,可能发生托梁斜截面剪切破坏;当托梁的配筋较强、并且两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。托梁端部混凝土局部受压破坏、有洞口墙梁洞口上部砌体剪切破坏。No.29/1222020/2/22温州大学本科生课程教学墙梁的破坏形态根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四部分强弱不同,墙梁可能发生的破坏:正截面受弯破坏墙体或托梁受剪破坏支座上方墙体局部受压破坏托梁纵向受力钢筋配置不足时,发生正截面受弯破坏。墙体高跨比小于0.5墙体高跨比大于0.5有洞墙梁当托梁的箍筋配置不足时,可能发生托梁斜截面剪切破坏。当托梁的配筋较强、并且两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。No.31/1222020/2/22温州大学本科生课程教学墙梁的破坏形态支座上方墙体局部受压破坏连续墙梁No.33/1222020/2/22温州大学本科生课程教学连续墙梁的破坏形态连续墙梁的破坏框支墙梁的破坏弯曲破坏剪切破坏局部受压破坏弯剪破坏弯曲破坏剪切破坏No.35/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.3墙梁的构造要求墙梁除应符合《砌体规范》和《混凝土规范》有关构造外,尚应符合下列构造要求:(1)材料托梁的混凝土强度等级不应低于C30;纵向钢筋宜采用HRB335、HRB400、RRB400级钢筋;承重墙梁的块材强度等级不应低于MU10,计算高度范围内墙体的砂浆强度等级不应低于M10。(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)计算高度范围内的墙体厚度,对砖砌体不应小于240mm,对混凝土小型砌块不应小于190mm。No.36/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.3墙梁的构造要求5)当墙梁墙体在靠近支座1/3跨度范围内开洞时,支座处应设置上、下贯通的构造柱,并于每层圈梁连接。6)墙梁计算高度范围内的墙体,每天砌筑高度不应超过1.5m,否则,应加设临时支撑。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。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,并于墙梁墙体同时砌筑。当不能设置翼墙时,应设置落地且上、下贯通的构造柱。No.37/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.3墙梁的构造要求(3)托梁1)有墙梁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时应设置洞边梁;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钢筋总配筋率不应小于0.6%;4)托梁距边支座边l0/4范围以内,上部纵向钢筋截面面积不应小于跨中下部纵向钢筋截面面积的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算起每边延伸不得少于l0/4;No.38/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.3墙梁的构造要求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h0500mm时,应沿梁高设置通长水平腰筋,直径不得小于12mm,间距不应大于200mm;7)墙梁偏开通口的宽度及两侧各一个梁高范围内直至靠近洞口支座边的托梁箍筋直径不宜小于8mm,间距不应大于100mm。No.39/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.3墙梁的构造要求墙梁的一般规定No.41/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.2.4墙梁的承载力计算(1)受力分析(2)计算要点墙梁的计算简图墙梁的托梁正截面承载力计算No.46/1222020/2/22温州大学本科生课程教学托梁支座截面按混凝土受弯构件计算支座弯矩No.47/1222020/2/22温州大学本科生课程教学墙梁的墙体受剪承载力No.49/1222020/2/22温州大学本科生课程教学托梁支座上部砌体局部受压承载力墙梁例题1.确定基本尺寸2.荷载设计值计算3.使用阶段托梁正截面承载力、斜截面承载力计算4.使用阶段墙体受剪承载力计算5.使用阶段托梁上部砌体局部受压承载力计算6.施工阶段托梁承载力验算计算思路托梁No.52/1222020/2/22温州大学本科生课程教学墙梁例题墙梁No.53/1222020/2/22温州大学本科生课程教学例题分析基本尺寸确定No.54/1222020/2/22温州大学本科生课程教学例题分析荷载设计值计算荷载组合使用阶段托梁正截面承载力计算由承载力计算配筋选配箍筋使用阶段承载力计算局部承压验算施工阶段托梁承载力验算No.60/1222020/2/22温州大学本科生课程教学托梁配筋荷载计算内力计算跨中正截面承载力计算与配筋托梁支座承载力计算与配筋墙体抗剪验算砌体局部受压承载力验算No.68/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.3挑梁一端嵌入墙内、另一端悬臂挑出的梁成为挑梁。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,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。挑梁倾覆点No.69/1222020/2/22温州大学本科生课程教学6.3.1挑梁的受力特征和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。No.70/1222020/2/22温州大学本科生课程教学挑梁可能发生下列三种破坏形态(1)挑梁倾覆破坏。当挑梁埋入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