砌体结构 第5章墙梁、挑梁及过梁的设计.ppt

《砌体结构 第5章墙梁、挑梁及过梁的设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5章墙梁、挑梁及过梁的设计5.1墙梁墙梁＝托梁+以上的一定计算高度的墙体。托梁→特殊的过梁→组合(复合)构件→梁、墙一起工作，类似于受弯构件。应用于:承载墙体没有落地的底层或某层需要大空间的房屋，如底商住宅等。特点：节省钢材、模版、水泥，降低造价，施工速度快等。分类：按支承分：简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁；按是否承受梁、板荷载分为承重墙梁自承重墙梁（仅承受自重及上部墙体重）。按墙上有、无洞口分为无洞墙梁、有洞墙梁。5.1.1墙梁的受力性能1.无洞口简支墙梁试验及有限元分析结论：墙梁的受力性能→钢筋混凝土深梁，其应力分布与托梁、墙体的刚度有关

2、；托梁刚度无限大时，竖向应力均匀分布；托梁刚度不大时→卸荷拱(带拉杆），主压应力迹线向支座传递；水平截面的竖向应力向两端集中；从竖向截面的水平应力分布知，墙体大部受压，托梁大部受拉；托梁与墙体交界面处变化大，且支座处明显应力集中；墙体→受压，托梁→小偏心受拉。墙梁的破坏形态（1）弯曲破坏当托梁配筋少而砌体强度高，墙体高跨比较小时；托梁跨中垂直裂缝，随荷载增加，裂缝进入墙体；托梁纵筋屈服，墙体裂缝扩展而破坏。（2）托梁配筋多而墙体强度低，适中时发生。支座上方砌体产生裂缝，引起墙体剪切破坏。斜拉破坏当＜0.40或集中荷载作用下的剪跨比较大时。砌体

3、沿齿缝的抗拉强度不足，主拉应力过大而发生比较平缓的斜裂缝。开裂荷载和破坏荷载较接近，脆性破坏。斜压破坏当＞0.40或较小时发生。组合拱肋处砌体主压应力超过其斜向抗压强度而斜向破坏→斜裂缝陡峭（倾角55°～60°）→裂缝多且穿过砖和灰缝→砖被压碎→开裂荷载和受剪承载力均较大。托梁由于抗剪承载力高而不会发生剪切破坏。（3）局部受压破坏当托梁配筋多而砌体强度低，且墙体的高跨比较大，即＞0.75~0.80时发生。支座处砌体因应力集中而产生微小裂缝，局部受压破坏。托梁纵筋锚固不足，支座垫板或加载垫板的尺寸或刚度较小→托梁支座处砌体的局压破坏。2.有洞口

4、墙梁（1）洞口居中时洞口居中布置时，洞口处于低应力区，不影响受力拱→同无洞墙梁；破坏形态→同无洞墙梁。（2）偏开洞口时对于有偏洞口的墙梁：主压应力迹线除呈拱形指向两端支座处，在大墙肢内还存在一个小拱，分别指向洞口边沿和支座；托梁顶面除在支座两端承受较大竖向压力和剪力外，在大墙肢洞口边沿也承受较大的竖向压力。→梁拱组合受力机构。随着洞口向跨中移动，小墙肢不断加强，大拱作用提高，小拱作用降低，最后至零。（3）破坏过程当荷载约为破坏荷载的30％～60％时，洞口外侧沿界面→水平裂缝①,随之洞口内侧上角→阶梯形裂缝②,随荷载增加→洞口侧墙外侧→水平裂缝

5、③,当为破坏荷载的60%~80%时,托梁在洞口内侧截面→垂直裂缝④,同时界面处→水平裂缝⑤。（4）破坏形态弯曲破坏当＜0.25时，托梁由于裂缝④扩展→底部纵筋屈服→大偏心受拉破坏；当＞0.25时，裂缝④处全截面受拉→纵筋屈服→小偏心受拉破坏。剪切破坏由于裂缝①③扩展墙体剪切破坏→缝较陡→穿过灰缝及块体；当洞距较小时→托梁偏心受拉且洞口处有较大剪应力→洞口处受剪破坏。局部受压破坏托梁支座上方及侧墙洞顶处存在应力集中，超过局压强度时破坏。3.连续墙梁(1)有限元分析结论随高跨比的增大→边支座反力增大、中间支座降低→跨中弯矩增大，支座弯矩降低。托梁

6、大部分区段→偏心受拉，托梁中间支座附近小区段→偏心受压。（2）破坏过程随荷载增大→托梁跨中竖向裂缝①且向上延伸至墙体，随之→中间支座顶梁贯通裂缝②亦向下延伸至墙体。边支座或中间支座上方砌体→斜裂缝③④并延伸至托梁→连续组合拱机构。临近破坏时→界面处→水平裂缝⑤。（3）破坏形态弯曲破坏裂缝①②扩展引起→托梁跨中下部、上部纵筋屈服→顶梁钢筋受拉屈服→跨中、支座塑性铰。剪切破坏裂缝③扩展→斜压破坏或集中荷载下劈裂破坏。局部受压破坏中间支座上方砌体裂缝④扩展→局压破坏。4.框支墙梁（1）有限元分析结论由于墙体与框架间存在组合作用：①托梁跨中区段属偏心

7、受拉构件；②框架边柱为偏心受压构件，柱反弯点距柱底约0.37倍柱的净高；③由于大拱效应，边柱轴力比一般框架边柱要大；④混凝土顶梁为偏心受压构件；⑤构造柱可改善墙梁界面墙体竖向压应力集中现象；⑥开洞可使结构的组合作用受到影响（跨中开洞影响较小，偏开洞影响较大）。（2）破坏过程达破坏荷载的40％时→托梁跨中垂直裂缝→并向上延伸至墙体；达破坏荷载的70％～80％时→砌体、托梁端部产生斜裂缝并扩展；接近破坏时→截面处→水平裂缝→框架－拱组合机构。（3）破坏特征abcde弯曲破坏当托梁或柱配筋较少而墙体强度高且稍小时，托梁或柱中纵筋屈服→弯曲

8、破坏机构。托梁端支座负弯矩→上部纵筋屈服形成塑性铰→托梁弯曲机构→图b托梁跨中纵筋屈服→拉弯塑性铰，随后框架柱上截面外侧纵筋屈服→达偏心受压破坏→压弯塑性铰→托梁一