05砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁

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1、第5章砌体结构墙体中过梁、墙梁、挑梁返回总目录过梁的设计计算墙梁的设计计算挑梁本章小结思考题与习题本章内容一、过梁的类型过梁是砌体结构门窗洞口上常用的构件，主要有钢筋混凝土过梁、钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁和砖砌弧拱过梁等几种不同的形式，如图5.1所示。由于砖砌过梁延性较差，跨度不宜过大，因此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。钢筋混凝土过梁端部支承长度不宜小于240mm。过梁的设计计算砖砌过梁的构造要求应符合下列规定。(1)砖砌过梁截面计算高度内的砂浆不宜低于M5。(2)砖砌平拱用竖砖砌筑部分的高度不

2、应小于240mm。(3)钢筋砖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，砂浆层的厚度不宜小于30mm。过梁的设计计算过梁上的荷载有两种：一种是仅承受墙体荷载，第二种是除承受墙体荷载外，还承受其上梁板传来的荷载。试验表明，如过梁上的砌体采用水泥混合砂浆砌筑，当砖砌体的砌筑高度接近跨度的一半时，跨中挠度的增加明显减小。此时，过梁上砌体的当量荷载相当于高度等于1／3跨度时的墙体自重。这是由于砌体砂浆随时间增长而逐渐硬化，参加工作的砌体高度不断增加，使砌体的组合作用不断

3、增强。当过梁上墙体有足够高度时，施加在过梁上的竖向荷载将通过墙体内的拱作用直接传给支座。因此，过梁上的墙体荷载应如下取用。(1)对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln／3时，应按墙体的均布自重采用(如图5.2(a)所示)，其中ln为过梁的净跨。当墙体高度hw≥ln／3时，应按高度为ln／3墙体的均布自重采用(如图5.2(b)所示)。(2)对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw＜ln／2时，应按墙体的均布自重采用(如图5.2(c)所示)。当墙体高度hw≥ln／2时，应按高度为ln／2墙体的均布自重采用(如图5.2(d)所示)。过梁的

4、设计计算二、过梁上的荷载取值(a)(b)(a)(b)图5.2过梁上的墙体荷载过梁的设计计算对梁板传来的荷载，试验结果表明，当在砌体高度等于跨度的0.8倍左右的位置施加外荷载时，过梁的挠度变化已很微小。因此可认为，在高度等于跨度的位置上施加外荷载时，荷载将全部通过拱作用传递，而不由过梁承受。对过梁上部梁、板传来的荷载，《规范》规定：对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hw＜ln时，应计入梁、板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度hw≥ln时，可不考虑梁、板荷载。过梁的设计计算钢筋砖过梁的工作机理类似于带拉杆的三铰拱，有两种可能的破坏形

5、式：正截面受弯破坏和斜截面受剪破坏。当过梁受拉区的拉应力超过砖砌体的抗拉强度时，则在跨中受拉区会出现垂直裂缝；当支座处斜截面的主拉应力超过砖砌体沿齿缝的抗拉强度时，在靠近支座处会出现斜裂缝，在砌体材料中表现为阶梯形斜裂缝，如图5.3(a)所示。砖砌平拱过梁的工作机理类似于三铰拱，除可能发生受弯破坏和受剪破坏，在跨中开裂后，还会产生水平推力。此水平推力由两端支座处的墙体承受。当此墙体的灰缝抗剪强度不足时，会发生支座滑动而破坏，这种破坏易发生在房屋端部的门窗洞口处墙体上，如图5.3(b)所示。由过梁的破坏形式可知，应对过梁进行受弯、受剪

6、承载力验算。对砖砌平拱还应按其水平推力验算端部墙体的水平受剪承载力。过梁的设计计算三、过梁的计算(a)钢筋砖过梁(b)砖砌平拱过梁图5.3过梁的破坏形式过梁的设计计算1.砖砌平拱过梁的承载力计算(1)正截面受弯承载力可按下式计算。(5.1)式中：M——按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。ftm——沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。W——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，但不大于ln/3。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，公式（5.1）的ftm取沿齿缝截面的弯曲抗

7、拉强度设计值。(2)斜截面受剪承载力可按下式计算。过梁的设计计算式中：V——剪力设计值。fv——砌体的抗剪强度设计值。b——截面宽度。z——内力臂，当截面为矩形时取z等于2h／3。I——截面惯性矩。S——截面面积矩。h——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。过梁的设计计算2.钢筋砖过梁的承载力计算(1)正截面受弯承载力可按下式计算。M≤0.85h0fyA3(5.4)式中：M——按简支梁并取净跨计算的跨中弯矩设计值。fy——钢筋的抗拉强度设计值。As——受拉钢筋的截面面积。ho——过梁截面的有效高度，ho＝h-

8、as。as——受拉钢筋重心至截面下边缘的距离。h——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ln/3；当考虑梁、板传来的荷载时，则按梁、板下的高度采用。(2)钢筋砖过梁的受剪承载力计算与砖砌平拱过梁相同。过梁的设计计算3