教学目标:,1.了解过梁的类型和构造; 2.理解墙梁的受力特点和破坏形态,墙梁的构造; 3.掌握挑梁与雨蓬的受力特点和构造要求过梁、挑梁、墙梁、雨蓬的受力特点及构造要求难 点,重 点,墙梁的受力特点和破坏形态,墙梁的构造10.3.1过梁 1.过梁的种类与构造 ● 过梁是砌体结构中门窗洞口上方承受上部墙体自重和上层楼盖传来的荷载的梁常用的有四种类型:,10.3 过梁、墙梁、挑梁、雨篷,(1)砖砌平拱过梁(图10.3.1a) 高度不应小于240mm,跨度不应超过1.2m,砂浆强度等级不应低于M5(Mb5、Ms5)适用于无振动、地基土质好、无抗震设防要求的一般建筑2)砖砌弧拱过梁(图10.3.1b) 竖放砌筑砖的高度不应小于120mm,当矢高f=(1/8~1/12)l,砖砌弧拱的最大跨度为2.5~3m;当矢高f=(1/5~1/6)l,砖砌弧拱的最大跨度为3~4m3)钢筋砖过梁(图10.3.1c) 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,砂浆层厚度不宜小于30mm;过梁截面高度内砂浆强度等级不应低于M5;砖的强度等级不应低于MU10;跨度不应超过1.5m。
4)钢筋混凝土过梁(图10.3.1d) 其端部支承长度不宜小于240mm,当墙厚不小于370mm时,钢筋混凝土过梁宜做成L形过梁承受荷载后,上部受压、下部受拉,象受弯构件一样地受力随着荷载的增大,当跨中竖向截面的拉应力或支座斜截面的主拉应力超过砌体的抗拉强度时,将先后在跨中出现竖向裂缝,在靠近支座处出现阶梯形斜裂缝 试验表明,当过梁上的墙体达到一定高度后,过梁上的墙体形成内拱将产生卸载作用,使一部分荷载直接传递给支座2.过梁的受力特点,(1)过梁的受力,①墙体荷载:对于砖砌墙体,当过梁上的墙体高度hwln/3时,应按全部墙体的自重作为均布荷载考虑当过梁上的墙体高度hw ≥ ln /3时,应按高度ln /3的墙体自重作为均布荷载考虑对于混凝土砌块砌体,当过梁上的墙体高度hw ln /2时,应按全部墙体的自重作为均布荷载考虑当过梁上的墙体高度hw ≥ ln/2时,应按高度ln /2的墙体自重作为均布荷载考虑2)过梁上的荷载,,②梁板荷载:当梁、板下的墙体高度hw ln时,应计算梁、板传来的荷载,如hw ≥ ln ,则可不计梁、板的作用3.钢筋混凝土过梁通用图集 现以全国标准图集钢筋混凝土过梁图集03G322-1、2、3为例: (1)构件代号:用于烧结普通砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的过梁代号为图10.3.2a, 用于烧结多孔砖的过梁构件代号为图10.3.2b,对于混凝土小型空心砌块的过梁构件代号,则只需将图10.3.2b 所示的构件代号中代表砖型的P或M改为代表混凝土小型空心砌块H,同时其代表墙厚的数字改为1、2,其分别代表190、290墙。
2)梁板荷载等级:设定为6级,分别为0、10、20、30、40、50kN/m,相应的荷载等级为0、1、2、3、4、5l 墙梁的概念:由钢筋混凝土托梁及其以上计算高度范围内的墙体共同工作,一起承受荷载的组合结构称为墙梁(图10.3.3)10.3.2墙梁,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(图10.3.4◆);当墙体上有洞口时,其内力传递如图10.3.5◆所示l 墙梁的分类:按支承情况分为简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁;按承受荷载情况可分为承重墙梁和自承重墙梁l 墙梁的组成:托梁、墙体 l 基本概念:托梁、墙体、顶梁、翼墙1.墙梁的受力特点 (1)墙梁的内力传递,返回,(2)墙梁的破坏形态(图10.3.6◆) 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2.构造要求 墙梁除应符合《砌体规范》和现行国家标准《混凝土规范》有关构造外,尚应符合下列构造要求:,(1)材料 l 托梁和框支柱的混凝土强度等级不应低于C30; l 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(Mb10)。
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240mm, 对混凝土小型砌块不应小于190mm 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 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,并应与每层圈梁连接 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)托梁 ①有墙梁的房屋的托梁两边各两个开间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,上部通长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2/5。
连续墙梁或多跨框支墙梁的托梁支座上部附加纵向钢筋从支座边缘算起每边延伸不得少于l0/4;,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hb450mm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(图10.3.7) 10.3.3挑梁 1.挑梁的受力特点 挑梁在悬挑端集中力F、墙体自重以及上部荷载作用下,共经历三个工作阶段 弹性工作阶段:挑梁在未受外荷载之前,墙体自重及其上部荷载在挑梁埋入墙体部分的上、下界面产生初始压应力当挑梁端部施加外荷载F后,挑梁与墙体的上、下界面的竖向压应力如图10.3.8a◆随着F的增加,上界面将首先达到墙体通缝截面的抗拉强度而出现水平裂缝,如图10.3.8b ◆ ,出现水平裂缝时的荷载约为倾覆时的外荷载的20~30%,此为第一阶段带裂缝工作阶段:随着外荷载F的继续增加,最开始出现的水平裂缝①将不断向内发展,同时挑梁埋入端下界面出现水平裂缝②并向前发展。
随着上下界面的水平裂缝的不断发展,挑梁埋入端上界面受压区和墙边下界面受压区也不断减小,从而在挑梁埋入端上角砌体处产生裂缝随着外荷载的增加,此裂缝将沿砌体灰缝向后上方发展为阶梯型裂缝③,此时的荷载约为倾覆时外荷载的80%斜裂缝的出现预示着挑梁进入倾覆破坏阶段,在此过程中,也可能出现局部受压裂缝④破坏阶段:挑梁可能发生的破坏形态有以下三种(图10.3.9◆): 1)挑梁倾覆破坏:挑梁倾覆力矩大于抗倾覆力矩,挑梁尾端墙体斜裂缝不断开展,挑梁绕倾覆点发生倾覆破坏; 2)梁下砌体局部受压破坏:当挑梁埋入墙体较深、梁上墙体高度较大时,挑梁下靠近墙边小部分砌体由于压应力过大发生局部受压破坏; 3)挑梁弯曲破坏或剪切破坏2.挑梁的构造要求 挑梁设计除应满足现行国家规范《混凝土规范》的有关规定外,尚应满足下列要求: (1)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2φ12其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3; (2)挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度l之比宜大于1.2;当挑梁上无砌体时,l1与l之比宜大于210.3.4雨篷 1. 雨篷的种类及受力特点 l 雨篷的分类 按施工方法,雨篷分为现浇雨篷和预制雨篷; 按支承条件分为板式雨篷和梁式雨篷; 按材料分为钢筋混凝土雨篷和钢结构雨棚。
l 雨棚的受力特点 现浇钢筋混凝土板式雨篷,适用于悬挑长度较小时由雨篷板和雨篷梁组成,雨篷板支承在雨篷梁上,雨篷板是一个受弯构件,雨篷梁是一个弯剪扭构件 现浇梁式雨篷,适用于悬挑长度较大时现浇梁式雨篷由雨篷板、雨篷梁、边梁组成l 现浇钢筋混凝土板式雨篷的三种破坏形态: 雨篷板根部抗弯承载力不足而破坏,如图 ( 10.3.10a)◆所示;,雨篷梁受弯、剪、扭破坏,如图示10.3.10(b) ◆ 所示;,整个雨篷的倾覆破坏,如图10.3.10(c) ◆所示2)雨篷板受力钢筋按计算求得,但不得小于φ6@200(As=141mm2/m);且深入墙内的锚固长度取l a( l a为受拉钢筋锚固长度),分布钢筋不少于φ6@2002.雨篷的构造特点 (1)雨篷板端部厚he ≥ 60mm,根部厚度h=(1/10~1/12) l (l为挑出长度)且不小于80mm,当其悬臂长度小于500mm时,根部最小厚度为60mm3)雨篷梁宽度b一般与墙厚相同,高度h=(1/8~1/10) l0 (l0为计算跨度),且为砖厚的倍数,梁的搁置长度a≥370mm小 结: 1. 过梁的类型和构造 2. 过梁上荷载的确定原则和钢筋混凝土过梁标准图集的选用。
3. 墙梁的受力特点和破坏形态 4. 挑梁与雨棚的受力特点作业布置: 思考题:10.7、10.8、10.9结束! 谢谢大家!,。