圈梁等构件及墙体构造.pptx

砌体结构砌体结构主讲：范 涛成都理工大学环境与土木工程学院1 1 绪论绪论2 2 砌体及其基本材料力学性能砌体及其基本材料力学性能3 3 砌体结构构件承载力的计算砌体结构构件承载力的计算4 4 混合结构房屋墙体的设计混合结构房屋墙体的设计5 5 过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施6 6 砌体结构房屋抗震设计砌体结构房屋抗震设计砌体结构砌体结构5.1 5.1 过梁过梁5.2 5.2 圈梁圈梁5.3 5.3 墙梁墙梁5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件5.5 5.5 墙体的构造措施墙体的构造措施本本 章章 小小 结结5 5 过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施过梁、圈梁、墙梁、悬挑构件及墙体的构造措施5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件 在砌体结构房屋中，为了支承在砌体结构房屋中，为了支承挑廊、阳台、挑廊、阳台、雨篷雨篷等，常设有埋入砌体墙内的等，常设有埋入砌体墙内的钢筋混凝土悬臂钢筋混凝土悬臂构件构件，即，即挑梁挑梁。5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件当埋入墙内的长度较大且梁相对于砌体的刚度较小时，当埋入墙内的长度较大且梁相对于砌体的刚度较小时，梁发生明显的挠曲变形，将这种挑梁称为梁发生明显的挠曲变形，将这种挑梁称为弹性挑梁弹性挑梁，如如阳台挑梁，外廊挑梁阳台挑梁，外廊挑梁等；当埋入墙内的长度较短，等；当埋入墙内的长度较短，埋入墙内的梁相对于砌体刚度较大，挠曲变形很小，埋入墙内的梁相对于砌体刚度较大，挠曲变形很小，主要发生刚体转动变形，将这种挑梁称为主要发生刚体转动变形，将这种挑梁称为刚性挑梁刚性挑梁。嵌入砖墙内的悬臂雨篷梁属于嵌入砖墙内的悬臂雨篷梁属于刚性挑梁刚性挑梁。5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件5.4.1 5.4.1 悬挑构件的受力性能悬挑构件的受力性能埋置于墙体中的挑梁是与砌体共同工作的。在墙体上的埋置于墙体中的挑梁是与砌体共同工作的。在墙体上的均布荷载均布荷载P P和挑梁端部集中力和挑梁端部集中力F F作用下经历了作用下经历了弹性、界面弹性、界面水平裂缝发展和破坏水平裂缝发展和破坏等三个受力阶段。等三个受力阶段。u弹性阶段，在弹性阶段，在F作用下挑作用下挑梁与墙体的上、下界面竖向梁与墙体的上、下界面竖向正应力正应力y的分布如图所示。的分布如图所示。此应力应与此应力应与P（砌体自重及（砌体自重及上部荷载）作用下产生的竖上部荷载）作用下产生的竖向正应力向正应力0叠加。叠加。5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件5.4.1 5.4.1 悬挑构件的受力性能悬挑构件的受力性能当挑梁与砌体的上界面墙边竖向拉应力超过砌体沿通缝当挑梁与砌体的上界面墙边竖向拉应力超过砌体沿通缝的抗拉强度时，将出现水平裂缝的抗拉强度时，将出现水平裂缝 ，随后在挑梁以下，随后在挑梁以下墙体出现水平裂缝墙体出现水平裂缝。在挑梁尾端的墙体中将出现阶梯。在挑梁尾端的墙体中将出现阶梯形斜裂缝形斜裂缝 。水平裂缝不断向外延伸，挑梁下砌体受。水平裂缝不断向外延伸，挑梁下砌体受压面积逐渐减少，压应力不断增大，将可能出现局部受压面积逐渐减少，压应力不断增大，将可能出现局部受压裂缝。压裂缝。5.4 5.4 悬挑构件悬挑构件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。挑梁下砌体局部受压破坏。(3)(3)挑梁弯曲破坏或剪切破坏。（按混凝土结构设计）挑梁弯曲破坏或剪切破坏。（按混凝土结构设计）(a)倾覆破坏倾覆破坏 (b)局压破坏局压破坏5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算（1 1）抗倾覆验算）抗倾覆验算砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按下式验算。砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按下式验算。式中：式中：Mov挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。覆力矩。Mr挑梁的抗倾覆力矩设计值。挑梁的抗倾覆力矩设计值。(1)(1)当当l12.2hb时，时，且不大于且不大于0.13 0.13 l1 。(2)(2)当当l12.2 hb时，时，式中：式中：l1挑梁埋入砌体墙中挑梁埋入砌体墙中的长度的长度(mm)。x0计算倾覆点至墙外边缘计算倾覆点至墙外边缘的距离的距离(mm)。hb挑梁的截面高度挑梁的截面高度(mm)。u当挑梁下有构造柱时，计算倾覆点到墙外边缘的距离可取当挑梁下有构造柱时，计算倾覆点到墙外边缘的距离可取0.5x0。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算（1 1）抗倾覆验算）抗倾覆验算挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下式计算。挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下式计算。式中：式中：Gr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45扩散角扩散角的阴影范围的阴影范围(其水平长度为其水平长度为l3)内本层的砌体与楼面恒荷载标淮内本层的砌体与楼面恒荷载标淮值之和，如图值之和，如图5.18所示；所示；l2Gr的作用点至墙外边缘的距离。的作用点至墙外边缘的距离。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算（1 1）抗倾覆验算）抗倾覆验算在确定挑梁的抗倾覆荷载在确定挑梁的抗倾覆荷载Gr时，应注意：时，应注意：1)当墙体无洞口时，若当墙体无洞口时，若l3l1，则，则Gr中不应计入尾端部中不应计入尾端部(l3-l1)范范围内的本层砌体和楼面恒载。围内的本层砌体和楼面恒载。2)当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁层端的距离当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁层端的距离370mm，则则Gr的取法与上述相同的取法与上述相同(应扣除洞口墙体自重应扣除洞口墙体自重)，如图，如图5.18(c)所示；否则只能考虑墙外边至洞口外边范围内本层的砌体与所示；否则只能考虑墙外边至洞口外边范围内本层的砌体与楼面恒载，如图楼面恒载，如图5.18(d)所示。所示。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算（1 1）抗倾覆验算）抗倾覆验算5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算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式中：式中：Nl挑梁下的支承压力，可取挑梁下的支承压力，可取Nl=2R，R为挑梁的倾覆荷载设计为挑梁的倾覆荷载设计值。值。梁端底面压应力图形的完整系数，可取梁端底面压应力图形的完整系数，可取0.7。砌体局部抗压强度提高系数，对如图砌体局部抗压强度提高系数，对如图5.19(a)所所示可取示可取1.25；对图；对图5.19(b)可取可取1.5。Al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Al=1.2bhb，b为挑梁的截面宽度，为挑梁的截面宽度，hb为挑梁的截面高度。为挑梁的截面高度。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算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MmaxMmax与最大剪力设计值与最大剪力设计值VmaxVmax，可，可按下列公式计算。按下列公式计算。式中：式中：Vo挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。挑梁的荷载设计值在挑梁墙外边缘处截面产生的剪力。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算4)4)雨篷等悬挑构件抗倾覆验算雨篷等悬挑构件抗倾覆验算u雨篷抗倾覆验算，按刚性挑梁雨篷抗倾覆验算，按刚性挑梁计算计算Gr时，时，l2=l1/2，l3=ln/25.4.3 5.4.3 挑梁的构造要求挑梁的构造要求挑梁的设计除应符合现行挑梁的设计除应符合现行混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范外，外，尚应满足下列要求。尚应满足下列要求。(1)(1)纵向受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的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于端，且不少于212212。其余钢筋伸入支座的长度不。其余钢筋伸入支座的长度不应小于应小于2 2l1 1/3/3。(2)(2)挑梁埋入砌体长度挑梁埋入砌体长度l1 1与挑出长度与挑出长度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，l1 1与与l之比宜大于之比宜大于2 2。5.4.2 5.4.2 挑梁的计算挑梁的计算5.5 5.5 墙体的构造措施墙体的构造措施详见教材及规范。详见教材及规范。