《砌體結(jié)構(gòu)》第六章 過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁

砌體結(jié)構(gòu)MasonryStructure*第一章緒論第二章砌體的物理力學(xué)性能第三章無(wú)筋砌體構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算第四章配筋砌體構(gòu)件第五章混合結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六章過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁第六章過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁

第七章多層混合結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)*3第一章緒論本章內(nèi)容6.16.26.3過(guò)梁設(shè)計(jì)鋼筋混凝土圈梁鋼筋混凝土挑梁1.46.4墻梁過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁*過(guò)梁是砌體結(jié)構(gòu)門窗洞口上常用的構(gòu)件，主要有鋼筋混凝土過(guò)梁、鋼筋磚過(guò)梁、磚砌平拱過(guò)梁和磚砌弧拱過(guò)梁等幾種不同的形式

過(guò)梁設(shè)計(jì)6.16.1.1過(guò)梁上的荷載

過(guò)梁上承受的荷載有兩類：墻體自重和過(guò)梁計(jì)算高度范圍內(nèi)梁、板傳來(lái)的荷載

。過(guò)梁上的荷載應(yīng)按下列規(guī)定采用：1、墻體荷載對(duì)磚砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hw<ln/3時(shí)，墻體荷載應(yīng)按墻體的均布自重采用；當(dāng)墻體高度hw≥ln/3時(shí)，應(yīng)按高度為ln/3墻體的均布自重采用。過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁*過(guò)梁、圈梁、挑梁和墻梁對(duì)混凝土砌塊砌體，當(dāng)過(guò)梁上的墻體高度hw<ln/2時(shí)，應(yīng)按墻體的均布自重采用。當(dāng)墻體高度hw≥ln/2時(shí)，應(yīng)按高度為ln/2墻體的均布自重采用。2.梁板荷載對(duì)磚和混凝土小型砌塊砌體，當(dāng)梁、板下的墻體高度hw<ln時(shí)，應(yīng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載；當(dāng)梁、板下的墻體高度hw≥ln時(shí)，可不考慮梁、板傳來(lái)的荷載。6.1.2磚砌過(guò)梁設(shè)計(jì)計(jì)算1.磚砌平拱過(guò)梁的承載力計(jì)算*(1)正截面受彎承載力可按下式計(jì)算式中：M——按簡(jiǎn)支梁并取凈跨計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值

——沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值W——截面模量。

過(guò)梁的截面計(jì)算高度取過(guò)梁底面以上的墻體高度，但不大于

取沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

取沿齒縫截面的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

*(2)斜截面受剪承載力砌平拱的受剪承載力一般能滿足，不必進(jìn)行檢算。2.鋼筋磚過(guò)梁的承載力計(jì)算M——按簡(jiǎn)支梁并取凈跨計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值

——鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值——受拉鋼筋的截面面積。

——過(guò)梁截面的有效高度，；

——過(guò)梁截面的有效高度

——受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離。

h——過(guò)梁的截面計(jì)算高度，取過(guò)梁底面以上的墻體高度，但不大于

；當(dāng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載時(shí)，則按梁、板下的高度采用。*；當(dāng)考慮梁、板傳來(lái)的荷載時(shí)，則按梁、板下的高度采用

6.1.3.鋼筋混凝土過(guò)梁設(shè)計(jì)鋼筋混凝土過(guò)梁按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，同時(shí)尚應(yīng)驗(yàn)算過(guò)梁支撐處砌體的局部受壓。

鋼筋混凝土圈梁*6.26.2.1圈梁的布置1．車間、倉(cāng)庫(kù)、食堂等空曠的單層房屋應(yīng)按下列規(guī)定設(shè)置圈梁：

（1）磚砌體房屋，檐口標(biāo)高為5～8m時(shí)，應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道，檐口標(biāo)高大于8m時(shí)，應(yīng)增加設(shè)置數(shù)量；（2）砌塊及料石砌體房屋，檐口標(biāo)高為4～5m時(shí)。應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道，檐口標(biāo)高大于5m時(shí)，應(yīng)增加設(shè)置數(shù)量。

2．宿舍、辦公樓等多層砌體民用房屋，且層數(shù)為3～4層時(shí)，應(yīng)在檐口標(biāo)高處設(shè)置圈梁一道。當(dāng)層數(shù)超過(guò)4層時(shí)，應(yīng)在所有縱橫墻上隔層設(shè)置。

*6.2.2圈梁的構(gòu)造要求1.圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上，并形成封閉狀;當(dāng)圈梁被門窗洞口截?cái)鄷r(shí)，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。

2.縱橫墻交接處的圈梁應(yīng)有可靠的連接。剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應(yīng)與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接。

3.鋼筋混凝土圈梁的縱向鋼筋不宜小于4?10。綁扎接頭的搭接長(zhǎng)度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不宜大于30mm?，F(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。

4.圈梁兼作過(guò)梁時(shí)，過(guò)梁部分的鋼筋應(yīng)按計(jì)算用量另行增配。鋼筋混凝土挑梁6.3在砌體結(jié)構(gòu)房屋中，為了支承挑廊、陽(yáng)臺(tái)、雨篷等，常設(shè)有埋入砌體墻內(nèi)的鋼筋混凝土懸臂構(gòu)件，即挑梁。6.3.1挑梁的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)埋置于墻體中的挑梁是與砌體共同工作的。在墻體上的均布荷載P和挑梁端部集中力F作用下經(jīng)歷了彈性、帶裂縫工作和傾覆破壞三個(gè)受力階段。挑梁傾覆破壞

挑梁下砌體局部受壓破壞

挑梁彎曲破壞或剪切破壞

三種破壞形態(tài)6.3.2挑梁的設(shè)計(jì)計(jì)算1.抗傾覆驗(yàn)算——挑梁的荷載設(shè)計(jì)值對(duì)計(jì)算傾覆點(diǎn)產(chǎn)生的傾覆力矩。

——挑梁的荷載設(shè)計(jì)值對(duì)計(jì)算傾覆點(diǎn)產(chǎn)生的傾覆力矩。

——挑梁的抗——挑梁的抗傾覆力矩設(shè)計(jì)值,其計(jì)算公式為：

Gr

——挑梁的抗傾覆荷載——Gr作用點(diǎn)至墻外邊緣的距離。2.挑梁下砌體的局部受壓承載力驗(yàn)算挑梁下砌體的局部受壓承載力，可按下式驗(yàn)算：

——挑梁下的支承壓力，可取，R為挑梁的傾覆荷載設(shè)計(jì)值。

挑梁下的支承壓力，可取——挑梁下的支承壓力，可取

——挑梁下的支承壓力，可取

——挑梁下的支承壓力，可取

，R為挑梁的傾覆荷載設(shè)計(jì)值。

η——梁端底面壓應(yīng)力圖形的完整系數(shù)，可取0.7。

γ——砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)——挑梁下砌體局部受壓面積

3.挑梁本身的承載力計(jì)算挑梁應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力計(jì)算。計(jì)算正截面受彎承載力時(shí)最大彎矩設(shè)計(jì)值取為

計(jì)算斜截面受剪承載力時(shí)，最大剪力設(shè)計(jì)值取為：

V0——挑梁的荷載設(shè)計(jì)值在挑梁墻外邊緣處截面產(chǎn)生的剪力。

4.挑梁的構(gòu)造要求挑梁的設(shè)計(jì)除應(yīng)符合現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范外，尚應(yīng)滿足下列要求:縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于2φ12。其余鋼筋伸入支座的長(zhǎng)度不應(yīng)小于

(2)挑梁埋入砌體長(zhǎng)度與挑出長(zhǎng)度之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，

(2)挑梁埋入砌體長(zhǎng)度

與挑出長(zhǎng)度之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無(wú)砌體時(shí)，

與挑出長(zhǎng)度之比宜大于2。6.3.3挑梁計(jì)算例題例題6-1：某住宅中鋼筋混凝土陽(yáng)臺(tái)挑梁，挑梁挑出長(zhǎng)度

m,埋入砌體墻長(zhǎng)度

埋入砌體墻長(zhǎng)度

，挑梁截面尺寸

挑梁上部一層墻體凈高2.76m，墻厚240mm，采用MU10粘土磚和M5混合砂漿砌筑（f=1.48MPa）,墻體自重為5.24KN/m2。陽(yáng)臺(tái)板傳給挑梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：活荷載qlk=4.15KN/m2,恒荷載glk=4.85KN/m。

陽(yáng)臺(tái)邊梁傳至挑梁的集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：活荷載Fk=4.48KN,恒荷載為FGK=17.0KN,本層樓面?zhèn)鹘o埋入段的荷載：活荷載q2k=5.4KN/m,恒載g2k=12KN/m。挑梁自重為g=1.8KN/m。試驗(yàn)算該挑梁的抗傾覆及挑梁下砌體局部受壓承載力。挑梁荷載解

（一）抗傾覆驗(yàn)算1.計(jì)算傾覆點(diǎn)該挑梁為彈性挑梁。

取

2.傾覆力矩計(jì)算挑梁的傾覆力矩由作用在挑梁外伸段上恒荷載和活荷載及梁自重的設(shè)計(jì)值對(duì)計(jì)算傾覆點(diǎn)的力矩組成，即

3.抗傾覆驗(yàn)算

抗傾覆安全（二）挑梁下砌體局部承壓驗(yàn)算梁下砌體局部承壓安全

墻梁6.46.4.1墻梁的一般規(guī)定和構(gòu)造要求由支承墻體的鋼筋混凝土梁及其上計(jì)算高度范圍內(nèi)墻體所組成的能共同工作的組合構(gòu)件稱為墻梁。其中的鋼筋混凝土梁稱為托梁。墻梁按支承情況分為簡(jiǎn)支墻梁、連續(xù)墻梁和框支墻梁

按墻梁承受荷載情況可分為承重墻梁和自承重墻梁

自承重墻梁

1．材料

(1)托梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30；(2)縱向鋼筋宜采用HRB335、HRB400或RRB400級(jí)鋼筋；(3)承重墻梁的塊體強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于MUl0，計(jì)算高度范圍內(nèi)墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10。2．墻體

(1)框支墻梁的上部砌體房屋以及設(shè)有承重的簡(jiǎn)支墻梁或連續(xù)墻梁的房屋應(yīng)滿足剛性方案房屋的要求；

(2)墻梁計(jì)算高度范圍內(nèi)的墻體厚度，對(duì)磚砌體不應(yīng)小于240mm；對(duì)混凝土小型砌塊砌體不應(yīng)小于190mm；

(3)墻梁洞口上方應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土過(guò)梁，其支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于240mm；洞口范圍內(nèi)不應(yīng)施加集中荷載；

構(gòu)造要求(4)承重墻梁支座處應(yīng)設(shè)置落地翼墻，翼墻厚度：對(duì)磚砌體不應(yīng)小于240mm；對(duì)混凝土砌塊砌體不應(yīng)小于190mm。翼墻寬度：不應(yīng)小于墻梁墻體厚度的3倍；并與墻梁墻體同時(shí)砌筑；當(dāng)不能設(shè)置翼墻時(shí)，應(yīng)設(shè)置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱；

(5)墻梁墻體在靠近支座1/3跨度范圍內(nèi)開洞時(shí),支座處應(yīng)設(shè)置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱,并應(yīng)與每層圈梁連接；

(6)墻梁計(jì)算高度范圍內(nèi)墻體每天的砌筑高度不應(yīng)超過(guò)1.5m；否則，應(yīng)加設(shè)臨時(shí)支撐。3．托梁(1)有墻梁的房屋的托梁兩邊各一個(gè)開間及相鄰開間處應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋，樓板厚度不宜小于120mm，當(dāng)樓板厚度大于150mm時(shí)，宜采用雙層雙向鋼筋網(wǎng)，樓板上應(yīng)少開洞，洞口尺寸大于800mm時(shí)應(yīng)設(shè)洞邊梁；(2)托梁每跨底部的縱向受力鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置，不得在跨中段彎起或截?cái)?。鋼筋接長(zhǎng)應(yīng)采用機(jī)械連接或焊接；(3)托梁跨中截面縱向受力鋼筋總配筋率不應(yīng)小于0.6％；(4)托梁距邊支座邊l/4范圍內(nèi)，上部縱向鋼筋面積不應(yīng)小于跨中下部縱向鋼筋面積的1/3。連續(xù)墻梁或多跨框支墻梁的托梁中支座上部附加縱向鋼筋，從支座邊算起每邊延伸不少于l/4。

(5)承重墻梁的托梁在砌體墻、柱上的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于350mm。縱向受力鋼筋伸人支座應(yīng)符合受拉鋼筋的錨固要求；(6)當(dāng)托梁高度(6)當(dāng)托梁高度

時(shí)，應(yīng)沿粱高設(shè)置通長(zhǎng)水平腰筋，直徑不應(yīng)小于

12mm，間距不應(yīng)大于200mm；

(7)墻梁偏開洞口的寬度及兩側(cè)各一個(gè)梁高托梁箍筋直徑不宜小于8mm，間距不應(yīng)大于l00mm。(7)墻梁偏開洞口的寬度及兩側(cè)各一個(gè)梁高

范圍內(nèi)直至靠近洞口的支座邊的6.4.2墻梁的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)1．簡(jiǎn)支墻梁的受力性能和破壞形態(tài)

簡(jiǎn)支墻梁在彈性階段應(yīng)力分布受力性能墻梁的受彎破壞墻梁的受剪破壞簡(jiǎn)支墻梁的破壞形態(tài)2.連續(xù)墻梁的受力性能和破壞形態(tài)受力性能兩跨墻梁受力體系

連續(xù)墻梁的破壞形態(tài)a)彎曲破壞b)剪切破壞c)局壓破壞3.框支墻梁的受力性能和破壞形態(tài)d)局壓破壞a)彎曲破壞b)剪切破壞c)彎剪破壞6.4.3墻梁的設(shè)計(jì)計(jì)算1.墻梁設(shè)計(jì)的一般規(guī)定墻高托梁高洞寬洞高≤5/6且墻梁類別房屋層數(shù)托梁以上總高度H/m跨度/m墻高托梁高洞寬洞高承重墻梁≤6≤18≤9≥0.4≥1/10≤0.3≤5hw/6且自承重墻梁≤18≤12≥1/3≥1/15(1）采用燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚砌體、配筋砌體墻梁設(shè)計(jì)應(yīng)符合表的規(guī)定(2)在墻梁的計(jì)算高度范圍內(nèi)每跨允許設(shè)置一個(gè)洞口；洞口邊至支座中心的

距離，距邊支座不應(yīng)小于，距中支座不應(yīng)小于。對(duì)多層房屋的

距離

，距邊支座不應(yīng)小于

，距中支座不應(yīng)小于

對(duì)多層房屋的墻梁，各層洞口宜設(shè)置在相應(yīng)位置，并宜上下對(duì)齊。2.墻梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖3.墻梁的計(jì)算荷載1)使用階段墻梁上的荷載(a)承重墻梁。托梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q1、F1取托梁自重及本層樓蓋的

恒荷載和活荷載；墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q2，取托梁以上各層墻體自重，以及

墻梁頂面以上各層樓(屋)蓋的恒荷載和活荷載；集中荷載可沿作用的跨度近似化為均布荷載。(b)自承重墻梁。墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值Q2取托梁自重及托梁以上墻體自重。

2)施工階段托梁上的荷載托梁自重及本層樓蓋的恒荷載；本層樓蓋的施工荷載；墻體自重，可取高度為的墻體自重，開洞時(shí)尚應(yīng)按洞頂以下實(shí)際分布的墻體自重復(fù)核；

為各計(jì)算跨度的最大值。

4.托梁的正截面承載力計(jì)算(1)托梁的跨中截面應(yīng)按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件計(jì)算。相應(yīng)的彎矩

和軸心拉力

的計(jì)算式為：

對(duì)于簡(jiǎn)支墻梁，對(duì)于連續(xù)墻梁和框支墻梁，

(2)托梁支座截面應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算，其彎矩

5.托梁的斜截面受剪承載力計(jì)算墻梁的托梁斜截面受剪承載力應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算，其剪力

可按下式計(jì)算。

——荷載設(shè)計(jì)值Q1、F1作用下按連續(xù)梁或框架分析的托梁支座邊、

剪力或簡(jiǎn)支梁支座邊剪力——荷載設(shè)計(jì)值Q2作用下按連續(xù)梁或框架分析的托梁支座邊剪力或簡(jiǎn)支梁支座邊剪力

——考慮組合作用的托梁剪力系數(shù)

6.墻梁的墻體受剪承載力計(jì)算——在荷載設(shè)計(jì)值作用下墻梁支座邊剪力的最大值。——翼墻或構(gòu)造柱影響系數(shù)，對(duì)單層墻梁取1.0，對(duì)多層墻梁，當(dāng)

時(shí)取1.3，當(dāng)

或設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)取1.5，當(dāng)

時(shí)，按線性插入取值。

——洞口影響系數(shù)，無(wú)洞口墻梁取1.0，多層有洞口墻梁取0.9，單層有洞口墻梁取0.6。——墻梁頂面圈梁截面高度。

7.托梁支座上部砌體局部受壓承載力驗(yàn)算當(dāng)墻梁的墻體高跨比

，無(wú)翼墻，且砌體強(qiáng)度又較低時(shí)，托

梁支座上方因豎向正應(yīng)力集中容易引起砌體局部受壓破壞。為此要求托梁支座上

部砌體的最大豎向壓應(yīng)力滿足下列條件：

令應(yīng)力集中系數(shù)為

則有

,再令局部受壓系數(shù)

支座上部砌體局部受壓承載力計(jì)算公式為

，則托梁f——砌體中心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

h——墻體厚度——局壓系數(shù)

＞0.81時(shí)，取

8.施工階段墻梁的承載力驗(yàn)算在施工階段，托梁與墻體的組合拱作用還沒(méi)有形成，因此不能按墻梁計(jì)算。施工階段的荷載應(yīng)由托梁?jiǎn)为?dú)承受。托梁應(yīng)按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面抗彎和斜截面抗剪承載力驗(yàn)算。施工階段，作用在托梁上的荷載為以下幾項(xiàng)：（1）托梁自重及本層樓蓋的恒荷載；（2）本層樓蓋的施工荷載；（3）墻體自重，可取高度為

的墻體自重；墻體開洞時(shí)，尚應(yīng)按洞頂以下實(shí)際分布的墻體自重復(fù)核。6.4.4墻梁的設(shè)計(jì)例題例題：某五層磚砌體房屋，底層為商店，上層為住宅。局部平面和剖面如圖,

開間3.6m。底層層高3.9m，其余各層層高均為2.9m。墻厚為240mm,樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板厚120mm，窗間墻寬度1.8m。托梁混凝土制為C25

，縱向受力鋼筋為HRB400

，箍筋用HPB235。墻體用MUl0燒結(jié)普通磚和M7.5混合砂漿。屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.5kN/m2，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7kN/m2，樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.6KN/m2,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2。墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值為5.24kN/m2（包括雙面抹灰）。試設(shè)計(jì)該承重墻梁。解：（一）使用階段墻梁的承載力計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算跨度：

取

托梁截面尺寸：托梁截面尺寸：

取墻體計(jì)算高度：

墻梁計(jì)算高度：

2.荷載計(jì)算墻梁頂面的荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算：3.托梁正截面承載力計(jì)算托梁跨中截面彎矩為：軸心拉力

托梁按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件計(jì)算：為大偏心受拉。經(jīng)計(jì)算需配置受拉鋼筋A(yù)s=1611mm2,選

（As=1608mm2）,選

需配置受壓鋼筋

）

,選

4.托梁斜截面受剪承載力計(jì)算:Q1在支座邊緣引起的剪力Q2在支座邊緣引起的剪力托梁剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算經(jīng)計(jì)算，箍筋選用雙肢

5.墻梁墻體斜截面受剪承載力驗(yàn)算翼墻計(jì)算寬度

的確定：

按窗間墻寬：

按7.0h,

按取

無(wú)洞口

墻梁頂面圈梁截面高度

為240mm,

安全因?yàn)?/p>

，所以可不驗(yàn)算局部受壓承載力

（二）施工階段托梁承載力驗(yàn)算施工階段作用在托梁上的荷載Q3計(jì)算托梁自重設(shè)計(jì)值：

本層樓蓋的恒荷載設(shè)計(jì)