过梁、墙梁、挑梁和圈梁的设计

条件：已知某墙窗洞口净宽ln=1.5m，洞口上墙高1.0m，墙厚240mm，采用钢筋砖过梁，用MU10普通砖和M7.5混合砂浆砌筑，钢筋采用HPB300级。在距洞口顶面600mm处作用有楼板传来的荷载设计值14kN/m，砖墙自重为5.24kN/m2。要求：试设计该钢筋砖过梁。

解：查表得fv=0.14N/mm2；钢筋的抗拉强度设计值fy=270N/mm2（1）内力计算由于楼板下的墙体高度hw=0.6m<ln=1.5m，故应考虑楼板传来的荷载。则作用在过梁上的均布荷载设计值为：支座剪力

（2）受弯承载力计算由于考虑楼板传来的荷载，故取梁高h为楼板以下的墙体高度，即取h=600mm。按砂浆层厚度为30mm，则有as=15mm，从而截面有效高度h0=h-as=600-15=585mm。钢筋面积

选用26钢筋（as=57mm2）（3）受剪承载力计算Fvbz=0.14×240×400=13440N=13.44kN>V=12.86kN受剪承载力满足要求。条件：已知砖砌平拱过梁净跨ln=1.2m，墙厚240mm，过梁构造高度为240mm，采用MU15蒸压灰砂普通砖和M7.5混合砂浆砌筑。计算：该过梁所能承受的均布荷载设计值。解：查表得ftm=0.20N/mm2，fv=0.10N/mm2

平拱过梁计算高度受弯承载力为

内力臂

受剪承载力为

其允许均布荷载设计值

取q1和q2中的较小值，则q=7.11kN/m任务1墙梁之构造（1）1

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按承受荷载性质只承受托梁自重和托梁顶面以上墙体自重的墙梁，称为自承重墙梁除承受托梁自重和托梁顶面以上墙体自重外，还要承受梁、板传来的荷载，则称为承重墙梁按支承条件

墙梁的概念

墙梁的一般要求墙梁的分类任务1墙梁之构造（1）

简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁每跨只允许开一个洞口，洞口距支坐和墙顶的距离符合规范要求；托梁高跨比1/16～1/7；托梁支座处上部墙体设置构造柱；有关参数见下图；墙梁的构造要求任务1墙梁之构造（1）

任务1墙梁之构造（1）

无洞口墙梁有洞口墙梁墙梁的受力状态任务1墙梁之构造（1）

墙梁的破坏形态任务1墙梁之构造（1）1

托梁上部墙体的受力分析任务2墙梁之托梁跨中截面计算（2-1）1

1墙梁计算跨度；墙体计算高度；墙梁跨中截面计算高度；翼墙计算宽度；框架柱计算高度

墙梁的破坏形态

墙梁的一般要求墙梁的计算简图任务2墙梁之托梁跨中截面计算（2-1）

墙梁的计算荷载承重墙梁的托梁顶面的荷载设计值，取托梁自重及本层楼盖的恒荷载和活荷载；承重墙梁的墙梁顶面的荷载设计值，取托梁以上各层墙体自重，以及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；自承重墙梁的墙梁顶面的荷载设计值，取托梁自重及托梁以上墙体自重。使用阶段墙梁上的荷载施工阶段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；任务2墙梁之托梁跨中截面计算（2-1）

墙体自重，可取高度为l0max/3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。墙梁的托梁正截面承载力计算托梁跨中截面

托梁跨中截面应按混凝土偏心受拉构件计算，第i跨跨中最大弯矩设计值Mbi及轴心拉力设计值Nbti可按下列公式计算：任务2墙梁之托梁跨中截面计算（2-1）

当为简支梁时

当为连续梁和框支墙梁时

自承重墙梁荷载Q2的取值任务3墙梁之托梁支座截面等其他有关计算（2-2）1

1

托梁跨中的有关内容

托梁有关计算托梁支座计算任务3墙梁之托梁支座截面等其他有关计算（2-2）托梁斜截面受剪承载力计算墙梁的墙体受剪承载力验算≤当墙梁支座处墙体中设置上、下贯通的落地混凝土构造柱，且其截面不小于240mm×240mm时，可不验算墙梁的墙体受剪承载力。任务3墙梁之托梁支座截面等其他有关计算（2-2）1托梁支座上部砌体局部受压承载力验算≤

当墙梁的墙体中设置上、下贯通的落地混凝土构造柱，且其截面不小于240mm×200mm时，或bf/h大于等于5时，可不验算托梁支座上部砌体局部受压承载力。

墙梁需计算的内容有哪儿部分条件：

某混合结构房屋阳台的钢筋混凝土挑梁埋置于丁字形截面的墙体中，如图6-14所示。挑梁挑出长度l=1.5m，埋入横墙内的长度l1=2.0m，挑梁截面尺寸b×hb=240mm×350mm。房屋层高为3m，墙厚240mm，墙体采用MU10普通烧结砖、M5混合砂浆砌筑。挑梁自重标准值为2.1kN/m，墙体自重标准值为5.24kN/m2；挑梁上的集中荷载标准值F1k=6.6kN，均布永久荷载标准值g1k、g2k、g3k分别为11kN/m、9kN/m、13kN/m，均布活荷载标准值q1k、q2k、q3k分别为8kN/m、6kN/m、6kN/m。挑梁混凝土强度等级为C30，主筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。要求：设计该挑梁。

解：（1）抗倾覆验算l1=2000mm>2.2hb=2.2×350=770mm故，x0=0.3hb=0.3×350=105mm<0.13l1=260mm倾覆力矩由阳台上的荷载F1k、g1k、q1k和挑梁自重产生。荷载分项系数：取永久荷载为1.2、活荷载1.4和永久荷载为1.35、活荷载1.4、组合值系数0.7两种组合。由可变荷载效应控制的组合Mov=1.2×[6.6×（1.5+0.105）+（11+2.1）×（1.5+0.105）2/2]+1.4×8×（1.5+0.105）2/2=47.38kN·m由永久荷载效应控制的组合Mov=1.35×[6.6×（1.5+0.105）+（11+2.1）×（1.5+0.105）2/2]+1.4×0.7×8×（1.5+0.105）2/2=47.18kN·m取Mov=47.38kN·m抗倾覆力矩Mr=0.8Gr（l2－x0）

=0.8×[（9+2.1）×2×（1－0.105）+5.24×2×（3－0.35）×（1－0.105）+5.24×2×（3－2）×（1+2－0.105）+5.24×22/2×(2/3+2－0.105)]=81.53kN·mMr>Mov，故挑梁抗倾覆满足要求。（2）挑梁下砌体局部受压验算Nl

=2R=2×｛1.2×[6.6+(11+2.1)×(1.5+0.105)]+1.4×8×(1.5+0.105)｝=102.25kN取梁端底面压应力图形的完整系数η=0.7，砌体局部抗压强度提高系数γ=1.5，查表2.7得砌体抗压强度设计值f=1.5N/mm2。局部受压面积Al

=1.2bhb=1.2×240×350=100800mm2ηγfAl=0.7×1.5×1.5×100800=158760N=158.75kN>102.25kN故挑梁下砌体局部抗压强度满足要求。（3）挑梁承载力计算挑梁最大弯矩Mmax=Mov=47.38kN·m挑梁最大剪力由可变荷载效应控制的组合Vmax=Vo=1.2×[6.6+(11+2.1)×1.5]+1.4×8×1.5=48.3kN由永久荷载效应控制的组合Vmax=Vo=1.35×[6.6+(11+2.1)×1.5]+1.4×0.7×8×1.5=47.2kN取Vmax=48.3kN算得纵筋面积As=460.5mm2，箍筋按构造配置。选用314纵筋和6@200双肢箍筋。任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

1挑梁的应力分布和裂缝

挑梁概念

挑梁的计算挑梁的破坏形态

一端嵌入墙体内，一端挑出的梁。任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

挑梁的破坏形态抗倾覆力矩小于倾覆力矩而使挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一点O转动发生倾覆破坏；挑梁下砌体局部受压破坏；挑梁倾覆点附近正截面受弯破坏或斜截面受剪破坏。任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

式中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。

Mov≤Mr式中l2——Gr作用点至墙外边缘的距离；

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。抗倾覆验算任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

倾覆荷载Gr的计算任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

倾覆验算支点x0的计算①当l1≥2.2hb时，可近视采用

x0=0.3hb

②当l1＜2.2hb时

x0=0.13l1

式中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）。

注：当挑梁下设有构造柱时，考虑到对抗倾覆的有利作用，计算倾覆点至墙外边缘的距离可取0.5x0。任务5挑梁抗倾覆验算（3-1）1

挑梁倾覆验算时的支点和抗倾覆荷载任务6挑梁下砌体抗压计算（3-2）1抗倾覆荷载荷载系数支点计算

1

抗倾覆验算的内容

挑梁下砌体局部抗压的计算任务6挑梁下砌体抗压计算（3-2）

式中

——挑梁下的支承压力，可取=2R，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；——砌体局部抗压强度提高系数，对矩形截面墙段（一字墙），=1.25；对T形截面墙段（丁字墙），=1.5；——挑梁下砌体局部受压面积，可取=1.2bhb，

b为挑梁的截面宽度，hb为挑梁的截面高度。任务6挑梁下砌体抗压计算（3-2）11

抗倾覆验算的内容任务1圈梁（1）11圈梁——砌体结构房屋中，在墙体内沿水平方向设置封闭的钢筋混凝土梁；檐口圈梁——位于房屋檐口处的圈梁；地圈梁（基础圈梁）——位于±0.000以下基础顶面处设置的圈梁。圈梁能够增强房屋的整体性和空间刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。

圈梁实例

圈梁的有关内容圈梁的分类圈梁的作用任务1圈梁（1）

车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁砖砌体房屋，檐口标高为5～8m时，应在檐口设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，应适当增设；砌块及料石砌体房屋，檐口标高为4～5m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，应适当增设；对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应在吊车梁标高处或其他适当位置增设。多层工业与民用建筑住宅、宿舍