砌体结构第6章
受弯承载力计算公式: M 0.85h0 As f y
式中 M——按简支计算的跨中弯矩设计值; As——钢筋的抗拉截面面积; ƒy——受拉钢筋的抗拉强度设计值; h0——过梁截面的有效高度,h0=h-as; 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,取梁、板下的高度; as——受拉钢筋重心至截面下边缘的距离。
第 6章
过梁、圈梁、挑梁和墙梁
教学提示:本章叙述了过梁的分类及应用范围、过
梁上荷载的取值以及过梁的计算方法;介绍了圈梁的设 置和构造要求;讨论了挑梁的受力性能和破坏形态,并 给出了挑梁的计算公式;较为详细地叙述了墙梁的受力 性能和破坏形态,给出了墙梁在使用阶段和施工阶段的
承载力计算公式,并通过例题进一步阐明了墙梁计算的
2 墙体荷载
对砖砌体:当过 梁上的墙体高度
hw<ln/3时,应按墙体
的均布自重计算;当 墙体高度hw ≥ ln/3时, 应按高度为ln/3墙体的 均布自重计算。
对砌块砌体 :当 过梁上的墙体高度
hw<ln/2时,应按墙体
的均布自重计算;当
墙体高度hw ≥ ln/2时,
应按高度为ln/2墙体的
均布自重计算。
方法和步骤。本章还叙述了墙体的一般构造要求和防止 或减轻墙体开裂的构造措施。
教学要求:本章让学生了解圈梁的设置和构
造要求;理解过梁、挑梁、墙梁的受力性能和破
坏形态,并掌握这些构件的承载力计算方法和构
造要求;深刻了解墙体的一般构造过梁的分类及应用范围
过梁:设置在门窗洞口顶部承受洞口上部一定范围内荷载的梁。
常用的过梁:钢筋混凝土过梁和砖砌过梁。
砖砌过梁按其构造不同为:钢筋砖过梁和砖砌平拱等。
砖砌平拱
钢筋砖过梁
钢筋混凝土过梁
钢筋砖过梁
砖砌平拱
砖砌过梁的跨度:钢筋砖过梁≤1.5m,砖砌平拱过梁≤ 1.2m; 材料的强度等级:截面计算高度内,砖≥ MU10,砂浆 ≥M5; 砖砌平拱的高度:用竖砖砌筑部分≥240mm; 钢筋砖过梁:钢筋直径≥5mm,间距≤120mm,钢筋伸入支座砌体内
M7.5混合砂浆砌筑。求该过梁所能承受的均布荷载设计
值。 解:查表2-14得ftm=0.20N/mm2,fv=0.10N/mm2 平拱过梁计算高度
l n 1.2 h 0.4m 3 3 受弯承载力为 1 f tmW 0.20 240 4002 1.28106 N mm 6 1.28kN m
16.70
M7.5
21.05
M10
23.96
注: ①本表为混合砂浆砌筑的,当用水泥砂浆砌筑时,表中数值乘0.75。 ② 过梁计算高度及h0=l/3范围内不允许开设门窗洞口。
2 钢筋砖过梁的计算
根据过梁的工作特征和破坏形态,钢筋砖过梁应进行跨 中正截面的受弯承载力和支座斜截面的受剪承载力计算。
根据跨中正截面的平衡条件,取对压力合力点的弯矩和M=0。
的长度≥240mm,砂浆层的厚度≥30mm。
6.1.2 过梁上的荷载
有两种: 墙体荷载 墙体荷载和过梁计算高度范围内的梁、板荷载 过梁上荷载的取法: 1 梁、板荷载 砖和砌块砌体:当梁、板下
的墙体高度hw<ln时(ln过梁的净
跨),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。
平拱的允许均布荷载设计值
8 f tmW 8 1.28 q1 7.11kN / m 2 2 ln 1.2
内力臂 2 2 z h 400 267 mm 3 3 受剪承载力为
f vbz 0.10 240 267 6408N 6.408kN
其允许均布荷载设计值 2 f bz 2 6.408 q2 v 10.68kN / m ln 1.2 取q1和q2中的较小值,则q=7.11kN/m
跨中正截面受弯承载力:
8 q bf tm 54 4 bf V 9
支座斜截面的受剪承载力: q
表 砖砌平拱允许均布荷载设计值(kN/m)
墙厚h(mm) 240 370 490
砂浆强度等级
允许均布荷载
M5
8.18
M7.5
10.31
M10
11.73
M5
12.61
M7.5
15.90
M10
18.09
M5
M f tmW
支座斜截面的受剪承载力: V fV bz
若过梁构造高度hw ≥ ln/3,则可取h= ln/3,并以M=ql2n/8,V=qln/2,
2 bh2 bln 2 2 W ,Z h ln 代入上面两式: 6 54 3 9
则分别得到按正截面受弯承载力条件和斜截面的受剪 承载力条件求出的允许均布荷载设计值。
6.1.3 过梁的计算
发 ①过梁跨中截面因受弯承载力不足而破坏; 生 三 ②过梁支座附近截面因受剪承载力不足,沿灰缝 种 破 产生45°方向的阶梯形裂缝扩展而破坏; 坏 ③外墙端部因端部墙体宽度不够,引起水平灰缝 形 式 的受剪承载力不足而发生支座滑动破坏。
(1)砖砌平拱的计算
根据过梁的工作特征和破坏形态,砖砌平拱应进行跨中 正截面的受弯承载力和支座斜截面的受剪承载力计算。 跨中正截面受弯承载力:
受剪承载力计算公式:
V fV bz
3
钢筋混凝土过梁
钢筋混凝土过梁,按钢筋混凝土受弯构件计算(属于混
凝土结构内容)。
注意:在验算过梁下砌体局部受压承载力时,可不考虑 上层荷载的影响,取=0;梁端底面压应力图形完整系数可 取η=1.0,梁端有效支承长度可取实际支承长度,但不应大于 墙厚。
例6-1 已知砖砌平拱过梁净跨ln=1.2m,墙厚240mm, 过梁构造高度为240mm,采用MU15蒸压灰砂普通砖和
例6-2 已知某墙窗洞口净宽ln=1.5m,洞口上墙高1.0m,
墙厚240mm,采用钢筋砖过梁,用MU10普通砖和M7.5混合
砂浆砌筑,钢筋采用HPB300级。在距洞口顶面600mm处作 用有楼板传来的荷载设计值14kN/m,砖墙自重为5.24kN/m2。
试设计该钢筋砖过梁。
解:查表2-14得fv=0.14N/mm2;钢筋的抗拉强度设计值 fy=270N/mm2