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1、6.1第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁梁、挑梁6.2第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁过梁的设计计算过梁的设计计算墙梁的设计计算墙梁的设计计算挑挑 梁梁本章小结本章小结 思考题与习题思考题与习题 本章内容本章内容6.3第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁一、过梁的类型一、过梁的类型过梁是砌体结构门窗洞口上常用的构件过梁是砌体结构门窗洞口上常用的构件 钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁 砖砌过梁砖砌过梁 钢筋砖过梁钢筋砖过梁
2、砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁 对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋，应采用对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋，应采用钢筋混凝土过梁。钢筋混凝土过梁。过梁的设计计算过梁的设计计算 6.4第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砖砌过梁的构造要求应符合下列规定。砖砌过梁的构造要求应符合下列规定。(1) (1) 砖砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于砖砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于M5M5。(2) (2) 砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm240mm。(3) (3) 钢筋砖过梁底面砂浆层处的钢筋，其直径不应小
3、于钢筋砖过梁底面砂浆层处的钢筋，其直径不应小于5mm5mm，间距不宜大于，间距不宜大于120mm120mm，钢筋伸入支座砌体内的长度不宜，钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于小于240mm240mm，砂浆层的厚度不宜小于，砂浆层的厚度不宜小于30mm30mm。6.5第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁 过梁上的荷载有两种：一种是仅承受墙体荷载，过梁上的荷载有两种：一种是仅承受墙体荷载， 二种是除墙体荷载外，还承受梁板荷载。二种是除墙体荷载外，还承受梁板荷载。墙体荷载墙体荷载: :(1) (1) 对砖砌体，当过梁上的墙体高度对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwhwln
4、ln3 3时，应按墙体的时，应按墙体的均布自重采用均布自重采用, ,当墙体高度当墙体高度hwlnhwln3 3时，应按高度为时，应按高度为lnln3 3墙墙体的均布自重采用。体的均布自重采用。(2) (2) 对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度hwhwlnln2 2时，应时，应按墙体的均布自重采用。当墙体高度按墙体的均布自重采用。当墙体高度hwlnhwln2 2时，应按高度时，应按高度为为lnln2 2墙体的均布自重采用。墙体的均布自重采用。二、过梁上的荷载取值二、过梁上的荷载取值6.6第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁
5、(a) (b) (a) (b) (a) (b)(a) (b)图图5.2 5.2 过梁上的墙体荷载过梁上的墙体荷载 6.7第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁梁、板荷载梁、板荷载对过梁上部梁、板传来的荷载，对过梁上部梁、板传来的荷载，规范规范规定：对砖和小规定：对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwhwlnln时，应计入梁、时，应计入梁、板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度hwlnhwln时，可不考时，可不考虑梁、板荷载。虑梁、板荷载。三、过梁的计算三、过梁的计算6.8第第5章章 砌体结构墙
6、体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁 (a)(a)钢筋砖过梁钢筋砖过梁 (b)(b)砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁图图5.3 5.3 过梁的破坏形式过梁的破坏形式6.9第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁1. 1. 砖砌平拱过梁的承载力计算砖砌平拱过梁的承载力计算(1) (1) 正截面受弯承载力可按下式计算。正截面受弯承载力可按下式计算。 (5.1)(5.1) 式中：式中：M M按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。 f ftmtm沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。 W W截面模量。
7、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，过梁的截面计算高度取过梁底面以上的墙体高度，但不大于但不大于ln/3ln/3。砖砌平拱中由于存在支座水平推力，过梁。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，垂直裂缝的发展得以延缓，受弯承载力得以提高。因此，公式（公式（5.15.1）的）的f ftmtm取沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。取沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。 6.10第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁(2) (2) 斜截面受剪承载力可按下式计算。斜截面受剪承载力可按下式计算。式中：式中：V V剪
8、力设计值。剪力设计值。 fvfv砌体的抗剪强度设计值。砌体的抗剪强度设计值。 b b截面宽度。截面宽度。 z z内力臂，当截面为矩形时取内力臂，当截面为矩形时取z z等于等于2h2h3 3。 I I截面惯性矩。截面惯性矩。 S S截面面积矩。截面面积矩。 h h截面高度。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。一般情况下，砖砌平拱的承载力主要由受弯承载力控制。 6.11第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁2. 2. 钢筋砖过梁的承载力计算钢筋砖过梁的承载力计算(1)(1)正截面受弯承载力可按下式计算。正截面受弯承载力可按下式计算。 M
9、Mffy y As(hAs(h0 0-d)=0.85 f-d)=0.85 fy y Ash Ash0 0 式中：式中：M M 按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。 f fy y钢筋的抗拉强度设计值。钢筋的抗拉强度设计值。 A As s受拉钢筋的截面面积。受拉钢筋的截面面积。 h ho o过梁截面的有效高度，过梁截面的有效高度，hohoh-ash-as。 a as s受拉钢筋重心至截面下边缘的距离。受拉钢筋重心至截面下边缘的距离。 h h 过梁的截面计算高度，取过梁底面以上的墙体过梁的截面计算高度，取过梁底面以上的墙体高度，但不大于高度，但不大于ln/3l
10、n/3；当考虑梁、板传来的荷载时，则按；当考虑梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用。梁、板下的高度采用。(2) (2) 钢筋砖过梁的受剪承载力计算与砖砌平拱过梁相同。钢筋砖过梁的受剪承载力计算与砖砌平拱过梁相同。6.12第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁3. 3. 钢筋混凝土过梁的承载力计算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。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，计算跨度取过梁的弯矩按简支梁计算，计算跨度取( (ln+aln+a) )和和1.05ln1.05ln二者二者中的较
11、小值，其中中的较小值，其中a a为过梁在支座上的支承长度。在验算过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，即取取=0=0。由于过梁与其上砌体共同工作，构成刚度很大的组。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支承长度，并取应力图形完整系数=1=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
12、表明过梁也是偏拉构件。过梁与墙格地说是不合理的。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，应按墙梁设小。当过梁跨度较大或承受较大梁、板荷载时，应按墙梁设计。计。6.13第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁圈梁作用圈梁作用圈梁设置圈梁设置构造要求构造要求圈梁圈梁 6.14第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙
13、体中过梁、墙梁、挑梁 由支承墙体的钢筋混凝土梁及其上计算高度范围内墙体所组由支承墙体的钢筋混凝土梁及其上计算高度范围内墙体所组成的能共同工作的组合构件称为墙梁。其中的钢筋混凝土梁称成的能共同工作的组合构件称为墙梁。其中的钢筋混凝土梁称为托梁。为托梁。墙梁按支承情况分：简支墙梁、连续墙梁墙梁按支承情况分：简支墙梁、连续墙梁 、框支墙梁、框支墙梁 按墙梁承受荷载分：承重墙梁、自承重墙梁。按墙梁承受荷载分：承重墙梁、自承重墙梁。 过梁与墙梁：过梁与墙梁：砌有一定高度墙体的钢筋混凝土过梁按受弯构件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。过梁计算严格地
14、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。小。当过梁跨度较大或承受较大梁、板荷载时，应按墙梁设计。墙梁墙梁 6.15第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁(a)(a)弹性阶段弹性阶段 (b)(b)带裂缝工作阶段带裂缝工作阶段 挑挑 梁梁 一、受力特点一、受力特点6.16第第5章章 砌体结构墙
15、体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁(c)(c)倾覆破坏倾覆破坏 (d)(d)局压破坏局压破坏挑挑 梁梁 一、受力特点一、受力特点6.17第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁二、挑梁的承载力验算二、挑梁的承载力验算 1 1) ) 抗倾覆验算抗倾覆验算 式中：式中： 挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。 挑梁的抗倾覆力矩设计值。挑梁的抗倾覆力矩设计值。挑梁可能发生下列三种破坏形态。挑梁可能发生下列三种破坏形态。(1) (1) 挑梁倾覆破坏挑梁倾覆破坏(2) (2) 挑梁下砌体局部受压破坏挑梁下砌
16、体局部受压破坏（3 3）挑梁倾覆点附近正截面受弯破坏或斜截面受剪破坏）挑梁倾覆点附近正截面受弯破坏或斜截面受剪破坏6.18第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁式中：式中：l l1 1挑梁埋入砌体墙中的长度挑梁埋入砌体墙中的长度(mm)(mm)。 x x0 0计算倾覆点至墙外边缘的距离计算倾覆点至墙外边缘的距离(mm)(mm)。 h hb b挑梁的截面高度挑梁的截面高度(mm)(mm)。 式中：式中：GrGr挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部4545扩散角的扩散角的阴影范围阴影范围( (其水平长度为其水平长度为l l3 3) )内
17、本层的砌体与楼面恒荷载标淮值内本层的砌体与楼面恒荷载标淮值之和，之和， l l2 2GrGr的作用点至墙外边缘的距离。的作用点至墙外边缘的距离。挑梁倾覆点至墙外边缘的距离：挑梁倾覆点至墙外边缘的距离： ( (1) 1) 当当l l1 12.2 2.2 h hb b时，时， 且不大于且不大于0.13 0.13 l l1 1 ( (2) 2) 当当l l1 1 2.2 2.2 h hb b时，时， 6.19第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁图图5.21 5.21 挑梁的抗倾覆荷载挑梁的抗倾覆荷载GrGr的取值范围的取值范围6.20第第5章章 砌体结构墙体中过梁
18、、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁式中：式中：N Nl l挑梁下的支承压力，可取挑梁下的支承压力，可取N Nl l = =2R2R， R R为挑梁的倾覆荷载设计值。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，梁端底面压应力图形的完整系数， 可取可取0.70.7。砌体局部抗压强度提高系数，图砌体局部抗压强度提高系数，图(a)(a)取取1.251.25；图；图(b)(b)取取1.51.5。A Al l挑梁下砌体局部受压面积，可取挑梁下砌体局部受压面积，可取A Al l =1.2bh=1.2bhb b，b b为挑梁的截面宽度，为挑梁的截面宽度，h hb b为为挑梁的截面高度。挑梁的
19、截面高度。(2(2) ) 挑梁下砌体的局部受压承载力验算挑梁下砌体的局部受压承载力验算 6.21第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁3) 3) 挑梁本身的承载力验算挑梁本身的承载力验算挑梁的最大弯矩设计值挑梁的最大弯矩设计值M Mmaxmax与最大剪力设计值与最大剪力设计值V Vmaxmax： 式中：式中：VoVo挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。剪力。4) 4) 挑梁的构造要求挑梁的构造要求 挑梁的设计除应符合规范外，尚应满足下列要求：挑梁的设计除应符合规范外，尚应满足下列要求：(1) (1) 纵向受
20、力钢筋至少应有纵向受力钢筋至少应有1/21/2的钢筋面积伸入梁尾端，且的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于不少于212212。其余钢筋伸入支座的长度不应小于。其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l2l1 1/3/3。(2) (2) 挑梁埋入砌体长度挑梁埋入砌体长度l l1 1与挑出长度与挑出长度l l之比宜大于之比宜大于1.21.2；当挑梁上无砌体时，当挑梁上无砌体时，l l1 1与与l l之比宜大于之比宜大于2 2。 6.22第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁三、雨篷设计三、雨篷设计雨篷梁埋置于墙体内的长度雨篷梁埋置于墙体内的长度l1l1较小，一般较小，一般l12
21、.2l12.2hbhb，在墙边的弯矩和剪力作用下，绕计算倾覆点在墙边的弯矩和剪力作用下，绕计算倾覆点O O发生刚体转发生刚体转动。动。雨篷梁等悬挑构件抗倾覆验算可按式雨篷梁等悬挑构件抗倾覆验算可按式(5.16)(5.16)进行，其进行，其抗倾覆荷载抗倾覆荷载GrGr可按图可按图5.235.23采用，图中采用，图中GrGr距墙外边缘的距离距墙外边缘的距离为为l2=l1/2l2=l1/2，l3=ln/2l3=ln/2。6.23第第5章章 砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁雨篷板的受弯承载力计算和雨篷梁的受弯、受扭、受剪承雨篷板的受弯承载力计算和雨篷梁的受弯、受扭、受剪承载力计算按钢筋混凝土构件有关设计规定进行，此处从略。载力计算按钢筋混凝土构件有关设计规定进行，此处从略。
