建筑师复习讲义之砌体结构（六）

五、圈梁、过梁、墙梁和挑梁
 (一)圈梁
(1)为了增强房屋的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响，可在墙中设置现浇钢筋混凝土圈梁。
 (2)车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁：
1)砖砌体房屋，檐口标高为5～8m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，应增加设置数量；
2)砌块及料石砌体房屋，檐口标高为4～5m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，应增加设置数量。
对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量。
 (3)宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋，且层数为3～4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时，应在所有纵横墙上隔层设置。
  多层砌体工业房屋，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。
  设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。
 (4)建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，除按规定设置圈梁处，尚应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007―2002)的有关规定。
    (5)圈梁应符合下列构造要求：
   1）圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的 2倍，且不得小于lm；
    2）纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接；
    3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h≥240mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应少于4φ10，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm；
    4)圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。
    (6)采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体结构房屋，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈梁外，可隔层设置圈梁，并与楼(屋)面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并沿墙长配置不少于2φ10的纵向钢筋。
    (二)过梁
    (1)砖砌过梁的跨度，不应超过下列规定：
    钢筋砖过梁为1.5m；
    砖砌平拱为1．2m。
    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。
    (2)过梁的荷载，应按下列规定采用：
    1)梁、板荷载
    对砖和小型砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hw    2)墙体荷载
    a．对砖砌体，当过梁上的墙体高度hw    6．对混凝土砌块砌体，当过梁上的墙体高度hw    (3)过梁的计算，宜符合下列规定：
    1)砖砌平拱
    砖砌平拱受弯和受剪承载力，可按式(11-29)、(11-30)并采用沿齿缝截面的弯曲抗拉强度或抗剪强度设计值进行计算；
    2)钢筋砖过梁
    a．受弯承载力可按下式计算： 
    式中  M――按简支梁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；
   H0――过梁截面的有效高度。
    as――受拉钢筋重心至截面下边缘的距离；
    A――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。
   b．受剪承载力可按式(11-30)计算；
   c．钢筋混凝土过梁，应按钢筋混凝土受弯构件计算。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。
    (4)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120┨，钢筋伸人支座砌体内的长度不宜小于240┨，砂浆层的厚度不宜小于30mm。
    (三)墙梁
    (1)墙梁包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。可划分为承重墙梁和自承重墙梁。
    (2)采用烧结普通砖和烧结多孔砖砌体和配筋砌体的墙梁设计应符合表11―20的规定。墙梁计算高度范围内每跨允许设置一个洞口；洞口边至支座中心的距离ai；，距边支座不应小于0．15loi，距中支座不应小于0．07 loi 。对多层房屋的墙梁，各层洞口宜设置在相同位置，并宜上、下对齐。  
注：①采用混凝土小型砌块砌体的墙梁可参照使用；
    ②墙体总高度指托梁顶面到檐口的高度，带阁楼的坡屋面应算到山尖墙1／2高度处；
    ③对自承重墙梁，洞口至边支座中心的距离不宜小于loi/10，门窗洞上口至墙顶的距离不应小于0．5m；
    ④hw――墙体计算高度，按图11―24及其说明取用；
    hb――托梁截面高度；
    loi――墙梁计算跨度，按图11-24及其说明取用；
    bh――洞口宽度；
    hh――洞口高度，对窗洞取洞顶至托梁顶面距离。
  (3)墙梁的计算简图应按图11-24采用。各计算参数应按下列规定取用：  
  1)墙梁计算跨度l0(l0i)，对简支墙梁和连续墙梁取1．1ln(1．1lni)或lc(lci)两者的较小值；ln(lni)为净跨，lc(lci)为支座中心线距离。对框支墙梁，取框架柱中心线间的距离lc(lci)；
    2)墙体计算高度hw取托梁顶面上一层墙体高度，当hw>l0时，取hw=l0(对连续墙梁和多跨框支墙梁，l0¬取各跨的平均值)；
    3)墙梁跨中截面计算高度H0，取 ；
    4)翼墙计算宽度bf，取窗间墙宽度或横墙间距的2／3，且每边不大于3．5h(h为墙体厚度)和l0／6； 
    5)框架柱计算高度Hc。，取 ； 为框架柱的净高，取基础顶面至托梁底面的距离。
    (4)墙梁的计算荷载，应按下列规定采用：
    1)使用阶段墙梁上的荷载
    a．承重墙梁
    a)托梁顶面的荷载设计值Q1、F1，取托梁白重及本层楼盖的恒荷载和活荷载；
    b)墙梁顶面的荷载设计值Q2，取托梁以上各层墙体自重，以及墙梁顶面以上各层楼(屋)盖的恒荷载和活荷载；集中荷载可沿作用的跨度近似化为均布荷载。
    b．自承重墙梁
    墙梁顶面的荷载设计值Q2，取托梁自重及托梁以上墙体自重。
    2)施工阶段托梁上的荷载
    a．托梁自重及本层楼盖的恒荷载； 
    b．本层楼盖的施工荷载；
    c．墙体自重，可取高度为l0max/3的墙体自重，开洞时尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核；l0max为各计算跨度的最大值。
    (5)墙梁应分别进行托梁使用阶段正截面承载力和斜截面受剪承载力计算、墙体受剪承载力和托梁支座上部砌体局部受压承载力计算，以及施工阶段托梁承载力验算。自承重墙梁可不验算墙体受剪承载力和砌体局部受压承载力。
    (6)墙梁的托梁正截面承载力应按下列规定计算： 
    1)托梁跨中截面应按钢筋混凝土偏心受拉构件计算；
    2)托梁支座截面应按钢筋混凝土受弯构件计算。 
  (7)墙梁的托梁斜截面受剪承载力应按钢筋混凝土受弯构件计算。
    (8)墙梁除应符合《砌体规范》和《混凝土规范》的有关构造规定外，尚应符合下列构造要求：
    1)材料
    a．托梁的混凝土强度等级不应低于C30；
    b．纵向钢筋宜采用HRB335、HRB400或RRB400级钢筋； 
    c．承重墙梁的块体强度等级不应低于MUl0，计算高度范围内墙体的砂浆强度等级不应低于M10。
    2)墙体
    a．框支墙梁的上部砌体房屋，以及设有承重的简支墙梁或连续墙梁的房屋，应满足刚性方案房屋的要求；
   b．墙梁的计算高度范围内的墙体厚度，对砖砌体不应小于240mm，对混凝土小型砌块砌体不应小于190┨；
  c．墙梁洞口上方应设置混凝土过梁，其支承长度不应小于240mm；洞口范围内不应施加集中荷载；
    d．承重墙梁的支座处应设置落地翼墙，翼墙厚度，对砖砌体不应小于240mm，对混凝土砌块砌体不应小于190mm，翼墙宽度不应小于墙梁墙体厚度的3倍，并与墙梁墙体同时砌筑。当不能设置翼墙时，应设置落地且上、下贯通的构造柱；
  e．当墙梁墙体在靠近支座1／3跨度范围内开洞时，支座处应设置落地且上、下贯通的构造柱，并应与每层圈梁连接；
  f．墙梁计算高度范围内的墙体，每天可砌高度不应超过1．5m，否则，应加设临时支撑。
    3)托梁
 a．有墙梁的房屋的托梁两边各一个开间及相邻开间处应采用现浇混凝土楼盖，楼板厚度不宜小于120mm，当楼板厚度大于150mm时，宜采用双层双向钢筋网，楼板上应少开洞，洞口尺寸大于800mm时应设洞边梁；
    A．托梁每跨底部的纵向受力钢筋应通长设置，不得在跨中段弯起或截断。钢筋接长应采用机械连接或焊接；
    c．墙梁的托梁跨中截面纵向受力钢筋总配筋率不应小于0．6％；
    d．托梁距边支座边l0／4范围内，上部纵向钢筋面积不应小于跨中下部纵向钢筋面积的1／3。连续墙梁或多跨框支墙梁的托梁中支座上部附加纵向钢筋从支座边算起每边延伸不少于l0／4；
    e．承重墙梁的托梁在砌体墙、柱上的支承长度不应小于350mm。纵向受力钢筋伸入支座应符合受拉钢筋的锚固要求；
f．当托梁高度hb≥500mm时，应沿梁高设置通长水平腰筋，直径不应小于12mm，间距不应大于200┨；
    J．墙梁偏开洞口的宽度及两侧各一个梁高hb范围内直至靠近洞口的支座边的托梁箍筋直径不宜小于8┨，间距不应大于l00mm(图11-25)。  
    (四)挑梁
    (1)砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按下式验算： 
  式中Mov――挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩；
      Mr一挑梁的抗倾覆力矩设计值，可按式11―39计算。
    (2)挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用：
    1)当l1≥2．2hb时 
且不大于0．13l1。
    2)当l1<2．2hb时 
  式中  l1――挑梁埋人砌体墙中的长度(mm)；
    X0――计算倾覆点至墙外边缘的距离(mm)；
    hb―挑梁的截面高度(┨)。
    注：当挑梁下有构造柱时，计算倾覆点至墙外边缘的距离可取O．5x0。
    (3)挑梁的抗倾覆力矩设计值可按下式计算： 
  式中  Gr――挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部45°扩展角的阴影范围(其水平长度为l3)内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和(图11-26)；
    12--Gr作用点至墙外边缘的距离。 
(3)    挑梁下砌体的局部受压承载力，可按下式验算(图11―27)： 
式中  Nl――挑梁下的支承压力；可取Nl =2R，只为挑梁的倾覆荷载设计值；
    η――梁端底面压应力图形的完整系数，可取0．7；
    γ――砌体局部抗压强度提高系数，对图11-27(a)可取1．25；对图11-27(b)    可取1．5；
    Al――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，hb为 挑梁的截面高度。
(4)    挑梁的最大弯矩设计值Mmax与最大剪力设计值Vmax,，可按下列公式计算： 
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。
    (6)挑梁设计除应符合《混凝土规范》的有关规定外，尚应满足下列要求：
    1)纵向受力钢筋至少应有1／2的钢筋面积伸人梁尾端，且不少于2φ2。其余钢筋伸人支座的长度不应小于2ll／3；
    2)挑梁埋人砌体长度lI与挑出长度l之比宜大于1．2；当挑梁上无砌体时，l1与l之比宜大于2。
    (7)雨篷等悬挑构件可按《砌体规范》第7．4．1条―7．4．3条进行抗倾覆验算，其抗倾覆荷载Gr可按图11―28采用，图中Gr距墙外边缘的距离为

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