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1、第五节第五节过梁、挑梁和砌体结构的构造措施过梁、挑梁和砌体结构的构造措施 1.1.了解过梁的类型和构造;了解过梁的类型和构造; 2.2.掌握掌握挑梁与雨棚的受力特点和构造要求。挑梁与雨棚的受力特点和构造要求。 3. 3.理解砌体房屋一般构造要求;理解砌体房屋一般构造要求; 4. 4.理解墙体开裂的原因及防止或减轻措施。理解墙体开裂的原因及防止或减轻措施。教学目标: 过梁、挑梁、雨蓬的受力特点及构造要求、砌体房砌体房屋一般构造要求屋一般构造要求。 墙梁的受力特点和破坏形态,墙梁的构造,墙体开裂的原因及防止或减轻措施。墙体开裂的原因及防止或减轻措施。 重重 点点难难 点点一、过梁一、过梁1 1过梁
2、的种类与构造过梁的种类与构造(1 1)砖砌平拱过梁)砖砌平拱过梁(2 2)砖砌弧拱过梁砖砌弧拱过梁(3 3)钢筋砖过梁钢筋砖过梁(4 4)钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁砖砌平拱过梁砖砌平拱过梁砖砌弧拱过梁砖砌弧拱过梁钢筋砖过梁钢筋砖过梁钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁砌有一定高度的墙的钢筋混凝土过梁为一个偏心受拉构砌有一定高度的墙的钢筋混凝土过梁为一个偏心受拉构件,件,过梁上的墙体形成的内拱将产生卸载作用。过梁上的墙体形成的内拱将产生卸载作用。2 2过梁的受力特点过梁的受力特点(1)过梁的受力)过梁的受力墙体荷载:墙体荷载:对于砖砌墙体,当过梁上的墙体高度对于砖砌墙体,当过梁上的墙体高度hwln/3
3、时,应按全部墙体的自重作为均布荷载考虑。当时,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过梁上的墙体高度hwln/3时,应按高度时,应按高度ln/3的墙体自重的墙体自重作为均布荷载考虑。作为均布荷载考虑。对于混凝土砌块砌体,当过梁上的对于混凝土砌块砌体,当过梁上的墙体高度墙体高度hwln/2时时,应按全部墙体的自重作为均布荷应按全部墙体的自重作为均布荷载载考虑。考虑。(2)过梁上的荷载过梁上的荷载3 3钢筋混凝土过梁通用图集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现以全国标准图集钢筋混凝土过梁图集03G3221、2、3为例:为例: 当过梁上的墙体高度当过梁上的墙体高
4、度hwln/2时,应按高度时,应按高度ln/2的墙的墙体自重作为均布荷载考虑。体自重作为均布荷载考虑。梁板荷载:梁板荷载:当梁、板下的墙体高度当梁、板下的墙体高度hwln时,应计算时,应计算梁、板传来的荷载,如梁、板传来的荷载,如hwln,则可不计梁、板的作用则可不计梁、板的作用。 1 1)构件代号:)构件代号: 2 2)梁板荷载等级:设定为)梁板荷载等级:设定为6 6级,分别为级,分别为0 0、1010、2020、3030、4040、50kN/m50kN/m,相应的荷载等级为相应的荷载等级为0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5。 二、挑梁二、挑梁 1 1挑梁的受力特点挑梁的受力特点
5、 挑挑梁梁在在悬悬挑挑端端集集中中力力、墙墙体体自自重重以以及及上上部部荷荷载载作作用用下下,共经历三个工作阶段共经历三个工作阶段 弹弹性性工工作作阶阶段段:挑挑梁梁在在未未受受外外荷荷载载之之前前,墙墙体体自自重重及及其其上上部部荷荷载载在在挑挑梁梁埋埋入入墙墙体体部部分分的的上上、下下界界面面产产生生初初始始压压应应力力,当当挑挑梁梁端端部部施施加加外外荷荷载载后后,挑挑梁梁与与墙墙体体的的上上、下下界界面面的的竖竖向向压压应应力力如如图图。随随着着的的增增加加,将将首首先先达达到到墙墙体体通通缝缝截截面面的的抗抗拉拉强强度度而而出出现现水水平平裂裂缝缝,如如图图,出出现现水水平平裂裂缝缝
6、时时的的荷荷载载约约为倾覆时的外荷载的为倾覆时的外荷载的20203030,此为第一阶段。,此为第一阶段。 带裂缝工作阶段:随着外荷载的继续增加,最开始出带裂缝工作阶段:随着外荷载的继续增加,最开始出现的水平裂缝现的水平裂缝将不断向内发展,同时挑梁埋入端下界面将不断向内发展,同时挑梁埋入端下界面出现水平裂缝出现水平裂缝并向前发展。随着上下界面的水平裂缝的并向前发展。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
7、增加,此裂缝将沿砌体灰缝向后上方发展为阶着外荷载的增加,此裂缝将沿砌体灰缝向后上方发展为阶梯型裂缝梯型裂缝,此时的荷载约为倾覆时外荷载的,此时的荷载约为倾覆时外荷载的8080。斜裂。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可能出现局部受压裂缝。 破坏阶段:挑梁可能发生的破坏形态有以下三种(破坏阶段:挑梁可能发生的破坏形态有以下三种(图图):):1 1)挑挑梁梁倾倾覆覆破破坏坏:挑挑梁梁倾倾覆覆力力矩矩大大于于抗抗倾倾覆覆力力矩矩,挑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;梁尾端墙体斜裂缝不断开展,
8、挑梁绕倾覆点发生倾覆破坏;2 2)梁梁下下砌砌体体局局部部受受压压破破坏坏:当当挑挑梁梁埋埋入入墙墙体体较较深深、梁梁上上墙墙体体高高度度较较大大时时,挑挑梁梁下下靠靠近近墙墙边边小小部部分分砌砌体体由由于于压压应应力力过大发生局部受压破坏;过大发生局部受压破坏;3 3)挑梁弯曲破坏或剪切破坏。)挑梁弯曲破坏或剪切破坏。 2 2挑梁的构造要求挑梁的构造要求挑挑梁梁设设计计除除应应满满足足现现行行国国家家规规范范混混凝凝土土规规范范的的有关规定外,尚应满足下列要求:有关规定外,尚应满足下列要求:(1)纵纵向向受受力力钢钢筋筋至至少少应应有有12的的钢钢筋筋面面积积伸伸入入梁梁尾尾端端,且且不不少
9、少于于212。其其余余钢钢筋筋伸伸入入支支座座的的长长度度不不应应小小于于2l13;(2)挑挑梁梁埋埋入入砌砌体体长长度度l1与与挑挑出出长长度度l之之比比宜宜大大于于1.2;当挑梁上无砌体时,;当挑梁上无砌体时,l1与与l之比宜大于之比宜大于2。三、三、 雨篷雨篷 1 1雨篷的种类及受力特点雨篷的种类及受力特点(1)雨篷的分类)雨篷的分类 按按施工方法施工方法,雨篷分为现浇雨篷和预制雨篷;,雨篷分为现浇雨篷和预制雨篷; 按按支承条件支承条件分为板式雨篷和梁式雨篷;分为板式雨篷和梁式雨篷; 按按材料材料分为钢筋混凝土雨篷和钢结构雨篷分为钢筋混凝土雨篷和钢结构雨篷。 (2 2)雨篷的受力特点)雨
10、篷的受力特点 现浇钢筋混凝土板式雨篷由雨篷板和现浇钢筋混凝土板式雨篷由雨篷板和雨篷梁组成。雨篷梁组成。 雨篷板是一个受弯构件,雨篷梁是一个弯剪扭构件。雨篷板是一个受弯构件,雨篷梁是一个弯剪扭构件。(3 3)现浇钢筋混凝土板式雨篷的三种破坏形态:)现浇钢筋混凝土板式雨篷的三种破坏形态: 沿雨篷板根部断裂沿雨篷板根部断裂 雨篷梁受弯剪扭破坏雨篷梁受弯剪扭破坏 雨篷倾覆雨篷倾覆 (2)雨篷板受力钢筋按计算求得,)雨篷板受力钢筋按计算求得,但不得小于但不得小于6200(As=141mm2/m);且深入墙内的锚固长度取(为受拉钢筋锚固且深入墙内的锚固长度取(为受拉钢筋锚固长度),分布钢筋不少于长度),分
11、布钢筋不少于6200。 2.2.雨篷的构造特点雨篷的构造特点(1)雨篷板端部厚)雨篷板端部厚he60mm,根部厚度根部厚度h=(1/101/12)l(l为挑出长度)且为挑出长度)且80mm,当其悬臂长度小于当其悬臂长度小于500mm时,时,根部最小厚度为根部最小厚度为60mm。 (3 3)雨篷梁宽度)雨篷梁宽度b b一般与墙厚相同,高度一般与墙厚相同,高度h=(1/81/10)l0 ( (l0为计算高度为计算高度) ),且为砖厚的倍数,梁的搁置长度,且为砖厚的倍数,梁的搁置长度a370mm。(一)(一) 一般构造要求一般构造要求1最小截面规定 承承重重的的独独立立砖砖柱柱截截面面尺尺寸寸不不应
12、应小小于于240mm240mm370mm370mm。毛毛石石墙墙的的厚厚度度不不宜宜小小于于350mm350mm。毛毛料料石石柱柱截截面面较较小小边边长长不不宜宜小小于于400mm400mm。当有振动荷载时,墙、柱不宜采用毛石砌体。当有振动荷载时,墙、柱不宜采用毛石砌体。2墙、柱连接构造(1 1) 跨跨度度大大于于6m6m的的屋屋架架和和跨跨度度大大于于下下列列数数值值的的梁梁,应应在在支支承承处处砌砌体体设设置置混混凝凝土土或或钢钢筋筋混混凝凝土土垫垫块块;当当墙墙中中设设有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。四、砌体房屋构造要求四、砌体房屋构造要求1)对砖砌体为)
13、对砖砌体为4.8m;2 2)对砌块和料石砌体为对砌块和料石砌体为4.2m4.2m;3 3)对毛石砌体为对毛石砌体为3.9m3.9m。(2)(2)当梁的跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加当梁的跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱或采取其他加强措施:设壁柱或采取其他加强措施:1 1)对)对240mm240mm厚的砖墙为厚的砖墙为6m6m,对,对180mm180mm厚的砖墙为厚的砖墙为4.8m4.8m;2 2)对砌块、料石墙为对砌块、料石墙为4.8m4.8m。(3)预制钢筋混凝土板的支撑长度,在墙上不宜小于)预制钢筋混凝土板的支撑长度,在墙上不宜小于100mm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于
14、在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;当利用板当利用板端端伸出钢筋拉结和混凝土灌注时,其支承长度可为伸出钢筋拉结和混凝土灌注时,其支承长度可为40mm40mm,但板端缝宽不小于但板端缝宽不小于80mm80mm,灌缝混凝土不宜低于灌缝混凝土不宜低于C20C20。 (4 4)预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度不宜小于预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度不宜小于180mm180mm240mm,240mm,支承在墙、柱上的吊车梁、屋架以及跨度大支承在墙、柱上的吊车梁、屋架以及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部,应采用锚固件与墙、于或等于下列数值的预制梁的端部,应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固:柱上的垫块锚固
15、: 1 1) 砖砌体为砖砌体为9m9m;2)对砌块和料石砌体为对砌块和料石砌体为7.2m。 (5)填充墙、隔墙应采取措施与周边构件可靠连接。)填充墙、隔墙应采取措施与周边构件可靠连接。一般是在钢筋混凝土结构中预埋拉接筋,在砌筑墙体时,一般是在钢筋混凝土结构中预埋拉接筋,在砌筑墙体时,将拉接筋砌入水平灰缝内。将拉接筋砌入水平灰缝内。 (6 6)山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,屋面构件应与山)山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部,屋面构件应与山墙可靠拉结。墙可靠拉结。 3 3砌块砌体房屋砌块砌体房屋 (1 1)砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不)砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于得小于90mm
16、90mm。当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不少于灰缝内设置不少于2424的焊接钢筋网片(横向钢筋间距的焊接钢筋网片(横向钢筋间距不宜小于不宜小于200mm200mm),),网片每段均应超过该垂直缝,其长度网片每段均应超过该垂直缝,其长度不得小于不得小于300mm300mm。 (2 2)砌块墙与后砌隔墙交界处,应沿墙高每砌块墙与后砌隔墙交界处,应沿墙高每400mm400mm在水在水平灰缝内设置不少于平灰缝内设置不少于2424、横筋间距不大于横筋间距不大于200mm200mm的焊接钢的焊接钢筋网片。筋网片。 (3 3)混混凝凝土土砌砌块块房房屋屋,
17、宜宜将将纵纵横横墙墙交交接接处处、距距墙墙中中心心线线每每边边不不小小于于300mm300mm范范围围内内的的孔孔洞洞,采采用用不不低低于于Cb20Cb20灌灌孔孔混混凝土将孔洞灌实凝土将孔洞灌实, ,灌实高度应为墙身全高。灌实高度应为墙身全高。(4 4)混混凝凝土土砌砌块块墙墙体体的的下下列列部部位位,如如未未设设圈圈梁梁或或混混凝凝土垫块,应采用不低于土垫块,应采用不低于Cb20Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实灌孔混凝土将孔洞灌实: : 1)1)搁搁栅栅、檩檩条条和和钢钢筋筋混混凝凝土土楼楼板板的的支支承承面面下下,高高度度不应小于不应小于200mm200mm的砌体;的砌体; 2) 2) 屋屋
18、架架、梁梁等等构构件件的的支支承承面面下下,高高度度不不应应小小于于600mm600mm,长度不应小于长度不应小于600mm600mm的砌体;的砌体; 3) 3) 挑挑梁梁支支承承面面下下,距距墙墙中中心心线线每每边边不不应应小小于于300mm300mm,高度不应小于高度不应小于600mm600mm的砌体。的砌体。4 4砌体中留槽洞或埋设管道时,应符合下列规定:砌体中留槽洞或埋设管道时,应符合下列规定:(1 1)不应在截面长边小于)不应在截面长边小于500mm500mm的承重墙体、独立柱内埋设的承重墙体、独立柱内埋设 管线;管线;(2 2)不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽,无法避免)不宜在
19、墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽,无法避免 时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体承载时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体承载 力。对受力较小或未灌孔砌块砌体,允许在墙体的竖力。对受力较小或未灌孔砌块砌体,允许在墙体的竖 向孔洞中设置管线。向孔洞中设置管线。(二)(二) 防止或减轻墙体开裂的主要措施防止或减轻墙体开裂的主要措施1 1墙体开裂的原因墙体开裂的原因(1 1)因温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝)因温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝 1 1)温度裂缝形态有水平裂缝、八字裂缝两种)温度裂缝形态有水平裂缝、八字裂缝两种。水水平平裂裂缝缝多多发发生生在在女女儿儿墙墙根根部部、屋
20、屋面面板板底底部部、圈圈梁梁底底部部附附近近以以及及比比较较空空旷旷高高大大房房间间的的顶顶层层外外墙墙门门窗窗洞洞口口上上下下水水平平位位置置处处;八八字字裂裂缝缝多多发发生生在在房房屋屋顶顶层层墙墙体体的的两两端端,且且多多数数出出现现在在门门窗窗洞洞口上下,呈八字形。口上下,呈八字形。 2 2)干缩裂缝形态有垂直贯通裂缝、局部垂直裂缝两种)干缩裂缝形态有垂直贯通裂缝、局部垂直裂缝两种。常见的因地基不均匀沉降引起的裂缝形态有:正八字形常见的因地基不均匀沉降引起的裂缝形态有:正八字形裂缝、倒八字形裂缝、层沉降引起的斜向裂缝、底层窗台下裂缝、倒八字形裂缝、层沉降引起的斜向裂缝、底层窗台下墙体的
21、斜向裂缝。墙体的斜向裂缝。(2)因地基发生过大的不均匀沉降而产生的裂缝因地基发生过大的不均匀沉降而产生的裂缝。2 2防止墙体开裂的措施防止墙体开裂的措施(1 1)为为了了防防止止或或减减轻轻房房屋屋在在正正常常使使用用条条件件下下,由由温温度度和和砌砌体体 干干缩缩引引起起的的墙墙体体竖竖向向裂裂缝缝,应应在在墙墙体体中中设设置置伸伸缩缩缝缝。伸伸缩缩缝缝应应设设置置在在因因温温度度和和收收缩缩变变形形可可能能引引起起应应力力集集中中、砌砌体体产产生生裂裂缝缝可可能性最大的地方。能性最大的地方。开裂墙体表表10.3.1 10.3.1 砌体房屋伸缩缝的最大间距(砌体房屋伸缩缝的最大间距(m m)
22、 屋盖或楼盖类别间 距整体式或装配整体式钢筋混凝土楼盖有保温层或隔热层的屋盖、楼盖50无保温层或隔热层的屋盖40装配式无檩体系钢筋混凝土楼盖有保温层或隔热层的屋盖、楼盖60无保温层或隔热层的屋盖50装配式有檩体系钢筋混凝土楼盖有保温层或隔热层的屋盖75无保温层或隔热层的屋盖60瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖100注:注:对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值;对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值;对石砌体、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表中数值对石砌体、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表中数值乘以乘以0.80.8的系数。当有实践经验并采取可靠措施时
23、,可不遵守本表规的系数。当有实践经验并采取可靠措施时,可不遵守本表规定;定;在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用;在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用;按按本本表表设设置置的的墙墙体体伸伸缩缩缝缝,一一般般不不能能同同时时防防止止由由于于钢钢筋筋混混凝凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝;土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝;层层高高大大于于5m5m的的烧烧结结普普通通砖砖、多多孔孔砖砖、配配筋筋砌砌块块砌砌体体结结构构单单层层房屋,其伸缩缝间距可按表中数值乘以房屋,其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.31.3;温温差差较较大大且且变变化化频频
24、繁繁地地区区和和严严寒寒地地区区不不采采暖暖的的房房屋屋及及构构筑筑物物墙体的伸缩缝的最大间距,应按表中数值予以适当减小;墙体的伸缩缝的最大间距,应按表中数值予以适当减小;墙墙体体的的伸伸缩缩缝缝应应与与结结构构的的其其他他变变形形缝缝相相重重合合,在在进进行行立立面面处处理时,必须保证缝隙的伸缩作用。理时,必须保证缝隙的伸缩作用。(2 2)为了防止和减轻房屋顶层墙体的开裂,可根据情况)为了防止和减轻房屋顶层墙体的开裂,可根据情况采取下列措施:采取下列措施:1 1)屋面设置保温、隔热层;)屋面设置保温、隔热层;2 2)屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应)屋面保温(隔热)层或屋面刚性
25、面层及砂浆找平层应设置分格缝,分格缝间距不宜大于设置分格缝,分格缝间距不宜大于6m6m,并与女墙隔开,其缝并与女墙隔开,其缝宽不小于宽不小于30mm30mm;3 3)用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;4 4)在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水)在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对平滑动层,滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长纵墙,可只在其两端的于长纵墙,可只在其两端的2 23 3隔开间设置,对于横墙可只隔开间设置,对于横墙可只在其两端在其两端l l/4/4范围内设置
26、(范围内设置(l l为横墙长度);为横墙长度);5 5)顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并与外墙)顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并与外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋;拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋;6 6)顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置)顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3 3道焊接钢筋网片道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于(纵向钢筋不宜少于2424,横筋间距不宜大于横筋间距不宜大于200mm200mm)或)或2626钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小钢筋,钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于于1m1m(图(图10.3.410.3.4););
27、7 7)顶顶层层墙墙体体有有门门窗窗洞洞口口时时,在在过过梁梁上上的的水水平平灰灰缝缝内内设设置置2 23 3道道焊焊接接钢钢筋筋网网片片或或2626钢钢筋筋,并并伸伸入入过过梁梁两两边边墙墙体体不小于不小于600mm600mm;8 8)顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5M5;9 9)女女儿儿墙墙应应设设置置构构造造柱柱,构构造造柱柱间间距距不不宜宜大大于于4m4m,构构造柱应设置女儿墙顶并与现浇钢筋造柱应设置女儿墙顶并与现浇钢筋砼砼压顶整浇在一起;压顶整浇在一起;1010)房屋顶层端部墙体内应应适当增设构造柱。)房屋顶层端部墙体内应应适当增设构造柱。小小 结:结: 1 . 梁的类型和构造梁的类型和构造; 2. 挑梁与雨篷的受力特点。挑梁与雨篷的受力特点。 3. 3. 砌体房屋一般构造要求;砌体房屋一般构造要求; 4. 4. 墙体开裂的原因及防止或减轻措施。墙体开裂的原因及防止或减轻措施。作业布置:作业布置: 预预 习:习: 思考题:思考题:1128、29 结束!结束!谢谢大家!谢谢大家!