《过梁等构造措施》PPT课件.ppt

第20章 过梁墙梁挑梁及墙体构造措施,20-1 过梁 20-2 墙梁 20-3 挑梁 20-4 墙体构造措施,一、过梁分类 （1）钢筋混凝土过梁 （2）砖砌过梁： 钢筋直径5mm，间距120mm，根数2，砂浆层厚度30mm 钢筋砖过梁 砖砌平拱过梁：砂浆M5 砖砌弧拱过梁,a.钢筋混凝土过梁,b.钢筋砖过梁,c.砖砌平拱过梁,d.砖砌弧拱过梁,20-1 过梁,20.1,二、过梁的受力特性 砖砌过梁：受弯构件（墙体上部受压、下部受拉） 钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压）,a.砖砌平拱 b.钢筋砖过梁,过梁的破坏形态,过梁三种破坏： 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) 支座附近受剪破坏 （阶梯形斜裂缝） 过梁支座滑动破坏 （在墙端水平裂缝）,20.1,三、过梁荷载的取值 (a) 梁、板荷载； (b) 墙体荷载；,1梁、板荷载 对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwln时（ln为过梁的净跨），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。 2墙体荷载 （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计算；当hwln/3时, 应按高度为ln/3墙体的均布自重计算； （2）对砌块砌体，当过梁上的墙体高度hwln/2时，应按墙体的均布自重计算；当hwln/2时, 应按高度为ln/2墙体的均布自重计算。,20.1,20.1,四、过梁的承载力计算和构造要求,1.砖砌平拱过梁的计算(有三种可能的破坏情况) (a)为防止过梁因跨中正截面受弯承载力不足而破坏，需进行受弯承载力计算： MftmW 式中M按简支梁计算的跨中弯矩设计值； ftm砌体沿齿缝的弯曲抗拉强度设计值； W截面抵抗矩，当为矩形截面时W=bh2/6。,20.1,(b)为防止过梁因支座附近受剪承载力不足，发生沿阶梯形斜裂缝破坏需进行受剪承载力计算： VfVbz 式中V按简支梁计算的支座边缘剪力设计值； fV砌体的抗剪强度设计值； b过梁截面宽度； z过梁截面内力臂，z=I/S，当截面为矩形时，z=2h/3； I、S过梁截面惯性矩、面积矩； h过梁截面计算高度，取过梁底面以上的墙体高度，但不大于1/3的过梁净跨；当考虑梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用。,20.1,(c)旧规范有，新规范未列，仅供参考 为防止过梁因支承处水平灰缝受剪承载力不足，发生支座滑动破坏，要进行房屋端部的门窗洞口过梁支承处墙体沿水平通缝的受剪承载力计算： H(fV+0.180)A 式中H过梁支座处的水平推力，近似取H=M/0.76h计算； A承受过梁水平推力的尽端墙体的水平截面面积； K尽端墙体水平截面上由恒载标准值产生的平均压应力；,20.1,2.钢筋砖过梁 钢筋砖过梁临破坏时如同带拉杆的三铰拱，在荷载作用下应进行跨中正截面受弯承载力和支座斜截面受剪承载力计算。 (a)跨中正截面受弯承载力计算： M0.85h0fyAs 式中h0过梁截面的有效高度； fy受拉钢筋的强度设计值； As受拉钢筋的截面面积。 (b)支座处斜截面受剪承载力计算与砖砌平拱过梁的抗剪计算相同。,20.1,3.钢筋混凝土过梁 应按钢筋混凝土受弯构件计算。 但验算过梁下砌体局部受压承载力时，可不考虑上层荷载的影响，即 NlfAl,20.1,20-2 墙梁,一、概述 由支承墙体的钢筋混凝土梁托梁及其以上计算高度范围内的墙体所组成的组合构件，称为墙梁。 按承重情况的不同，划分为非承重墙梁和承重墙梁。非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。两者都可以做成无洞口墙梁和有洞口墙梁。,20.2,二、简支墙梁的受力性能及其破坏形态,(一)无洞口墙梁,20.2,(一)无洞口墙梁 在裂缝出现以前，无洞口墙梁的受力状态有如一墙体和托梁组成的组合深梁。上图(a)为均布荷载下墙梁的主应力迹线，主压应力迹线在跨中为拱形分布，将荷载传至支座，托梁位于受拉区。随荷载增大，托梁中出现竖向裂缝，受压区高度上移。进一步加载主拉应力使墙体出现阶梯形斜裂缝，并在托梁顶部出现水平裂缝。到达极限状态时，墙梁的受力机构如同一拉杆拱，上图(b)中阴影部分为拱体，托梁为拉杆。,20.2,(一)无洞口墙梁,(a)受弯破坏 (b)斜拉破坏 (c)斜压破坏 (d)劈裂破坏 (e)局压破坏,20.2,(1)受弯破坏:当托梁的配筋率较低，墙体强度较高时，将由于托梁中钢筋到达屈服，竖向裂缝越过界面向墙体迅速延伸(上图(a)，墙梁挠度急剧增大而破坏。 (2)剪切破坏:又分为 斜拉破坏当墙体高度与其计算跨度之比0.5且砌体强度较高时，将发生斜压破坏，即支座斜上方斜裂缝间砌体在主压应力作用下的受压破坏，破坏时斜裂缝较多(上图(c)，砌体被压碎。这种破坏的承载力较高； 劈裂破坏在集中荷载作用下，在支座至集中力的连线上突然出现贯穿墙体的斜裂缝，破坏时承载力较低，称为脆性的劈裂破坏(上图(d)。 (3)局压破坏:当墙体高度与其计算跨度之比较大时，支座处竖向压应力高度集中，砌体因局部受压承载力不足而发生的破坏(上图(e)。,20.2,(二)有洞口墙梁,跨中开洞墙梁 偏开洞墙梁组合作用示意,20.2,托梁界面上txy分布 主应力轨迹线,偏开洞墙梁应力分布和主应力迹线示意图,(二)有洞口墙梁,20.2,(二)有洞口墙梁 (1)受弯破坏 (2)剪切破坏 (3)局压破坏 对于跨中开洞墙梁，其破坏形态同无洞口墙梁； 对于偏开洞墙梁，其破坏特点与无洞口墙梁有所不同。,20.2,(一)墙梁设计的一般规定,三、墙梁的计算要点,20.2,(二)墙梁的计算简图,20.2,单跨墙梁的计算简图中各符号的定义为： l0墙梁计算跨度，取1.05倍的墙梁净跨或支座中心距离之较小值； hw墙体计算高度，取托梁顶面一层层高，当hwl0时，取hw=l0； H托梁以上墙体总高； H0墙梁计算高度，取H0=0.5hb+hW； hb托梁截面高度； bh、hh分别为洞口宽度、高度； aa有洞口墙梁的较小墙肢宽度(包括翼墙厚度)；,20.2,a洞距，取支座中心至门洞边缘的最近距离； h墙体厚度； hf翼墙厚度； bf翼墙计算宽度，取窗间墙宽度或横墙间距的2/3，且每边不大于3.5h和l0/6； Q1、F1托梁顶面的荷载设计值(包括托梁自重、本层楼盖的恒载及活载，Q1表示均布荷载，F1表示集中荷载)； Q2墙梁顶面的荷载设计值(一般为均布荷载，如为集中荷载，通常可折算为均布荷载)。,20.2,(三)、荷载计算 (1)使用阶段墙梁上的荷载 (A)承重墙梁 包括两部分荷载：托梁顶面荷载设计值Q1，F1；墙梁顶面荷载设计值Q2，Q2按下式计算： Q2=gW+Qi 式中gW托梁以上各层墙体自重； Qi墙梁顶面及以上各层楼盖的恒载和活载； 对于墙梁顶面及以上各层的每个集中荷载，不大于该层墙体自重及楼盖均布荷载总和的20时，集中荷载可除以计算跨度近似化为均布荷载，因此墙梁顶面的荷载设计值Q2通常为均布荷载。,20.2,(B)自承重墙梁 墙梁顶面荷载设计值Q2，即托梁自重和托梁以上墙体自重。 (2)施工阶段托梁上的荷载 (a)托梁自重及本层楼盖的恒载； (b)本层楼盖的施工活载； (c)墙体自重，可取高度为1/3计算跨度的墙体自重，开洞时尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。,20.2,(四) 墙梁承载力计算 1.墙梁使用阶段正截面受弯承载力计算 (a)计算截面 无洞口墙梁取跨中截面；有洞口墙梁取洞口边缘截面，并对截面按无洞口墙梁进行验算。 (b)托梁的弯矩Mb及轴心拉力Nbt 求得托梁的弯矩Mb及轴心拉力Nbt后，便可按钢筋混凝土偏心受拉构件计算托梁的纵向受拉钢筋。,20.2,（有洞口时）,对简支墙梁,（1）托梁跨中截面按偏拉构件计算,20.2,对连续墙梁和框支墙梁,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。 ai 洞口边至墙梁最近支座的距离，当ai 0.35loi时，取 ai =0.35loi 。,20.2,（2）托梁支座截面应按受弯构件计算,有洞口墙梁,无洞口墙梁,20.2,2.墙梁的斜截面承载力计算,（1）托梁斜截面受剪承载力（按受弯构件受剪计算）,考虑组合作用的托梁剪力系数，无洞口墙梁边支座取0.6，中支座取0.7；有洞口墙梁边支座取0.7，中支座取0.8。,20.2,(2)墙梁的墙体受剪承载力,V2 Q2作用下墙梁支座边剪力的最大值； 翼墙或构造柱影响系数，对单层墙梁取1.0，对多层墙梁， 当 =3 时取1.3，当 =7或设构造柱时取1.5；当3 7时，按线性插入； 洞口影响系数，无洞口取1.0，多层有洞口墙梁取0.9，单 层有洞口取0.6； hl 墙梁顶面圈梁截面高度。,20.2,（3）托梁支座上部砌体局部受压承载力,对于非承重墙梁，砌体有足够的局部受压承载力，因而可不必验算。,20.2,3.施工阶段墙梁的承载力验算 在墙梁的施工阶段，墙体仅作为施加在托梁上的荷载而不参与承载，故只需对托梁按钢筋混凝土受弯构件进行施工阶段的受弯、受剪承载力验算。 托梁上的荷载： 托梁自重及本层楼盖的恒荷载； 本层楼盖的施工荷载； 墙体自重，可取高度为l0max/3的墙体自重，开洞时尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核。 l0max为各计算跨度的最大值。,20.2,四、墙梁的构造要求（略） 1.墙梁的材料 2.墙体 3.托梁 4.框支墙梁柱,20.2,定义：挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。 适用范围：房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯,混凝土挑梁的构造要求： 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；其它钢筋伸入支座的长度