建筑師復習講義之砌體結(jié)構(gòu)（六）

五、圈梁、過梁、墻梁和挑梁
 (一)圈梁
(1)為了增強房屋的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大振動荷載等對房屋引起的不利影響，可在墻中設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
 (2)車間、倉庫、食堂等空曠的單層房屋應按下列規(guī)定設置圈梁：
1)磚砌體房屋，檐口標高為5～8m時，應在檐口標高處設置圈梁一道，檐口標高大于8m時，應增加設置數(shù)量；
2)砌塊及料石砌體房屋，檐口標高為4～5m時，應在檐口標高處設置圈梁一道，檐口標高大于5m時，應增加設置數(shù)量。
對有吊車或較大振動設備的單層工業(yè)房屋，除在檐口或窗頂標高處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁外，尚應增加設置數(shù)量。
 (3)宿舍、辦公樓等多層砌體民用房屋，且層數(shù)為3～4層時，應在檐口標高處設置圈梁一道。當層數(shù)超過4層時，應在所有縱橫墻上隔層設置。
  多層砌體工業(yè)房屋，應每層設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。
  設置墻梁的多層砌體房屋應在托梁、墻梁頂面和檐口標高處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，其他樓層處應在所有縱橫墻上每層設置。
 (4)建筑在軟弱地基或不均勻地基上的砌體房屋，除按規(guī)定設置圈梁處，尚應符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007―2002)的有關(guān)規(guī)定。
    (5)圈梁應符合下列構(gòu)造要求：
   1）圈梁宜連續(xù)地設在同一水平面上，并形成封閉狀；當圈梁被門窗洞口截斷時，應在洞口上部增設相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應小于其中到中垂直間距的 2倍，且不得小于lm；
    2）縱橫墻交接處的圈梁應有可靠的連接。剛彈性和彈性方案房屋，圈梁應與屋架、大梁等構(gòu)件可靠連接；
    3)鋼筋混凝土圈梁的寬度宜與墻厚相同，當墻厚h≥240mm時，其寬度不宜小于2h/3。圈梁高度不應小于120mm。縱向鋼筋不應少于4φ10，綁扎接頭的搭接長度按受拉鋼筋考慮，箍筋間距不應大于300mm；
    4)圈梁兼作過梁時，過梁部分的鋼筋應按計算用量另行增配。
    (6)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，當層數(shù)超過5層時，除在檐口標高處設置一道圈梁外，可隔層設置圈梁，并與樓(屋)面板一起現(xiàn)澆。未設置圈梁的樓面板嵌入墻內(nèi)的長度不應小于120mm，并沿墻長配置不少于2φ10的縱向鋼筋。
    (二)過梁
    (1)磚砌過梁的跨度，不應超過下列規(guī)定：
    鋼筋磚過梁為1.5m；
    磚砌平拱為1．2m。
    對有較大振動荷載或可能產(chǎn)生不均勻沉降的房屋，應采用鋼筋混凝土過梁。
    (2)過梁的荷載，應按下列規(guī)定采用：
    1)梁、板荷載
    對磚和小型砌塊砌體，當梁、板下的墻體高度hw    2)墻體荷載
    a．對磚砌體，當過梁上的墻體高度hw    6．對混凝土砌塊砌體，當過梁上的墻體高度hw    (3)過梁的計算，宜符合下列規(guī)定：
    1)磚砌平拱
    磚砌平拱受彎和受剪承載力，可按式(11-29)、(11-30)并采用沿齒縫截面的彎曲抗拉強度或抗剪強度設計值進行計算；
    2)鋼筋磚過梁
    a．受彎承載力可按下式計算： 
    式中  M――按簡支梁計算的跨中彎矩設計值；
    fy――鋼筋的抗拉強度設計值；
    As――受拉鋼筋的截面面積；
   H0――過梁截面的有效高度。
    as――受拉鋼筋重心至截面下邊緣的距離；
    A――過梁的截面計算高度，取過梁底面以上的墻體高度，但不大于ln／3；當考慮梁、板傳來的荷載時，則按梁、板下的高度采用。
   b．受剪承載力可按式(11-30)計算；
   c．鋼筋混凝土過梁，應按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算。驗算過梁下砌體局部受壓承載力時，可不考慮上層荷載的影響。
    (4)磚砌過梁的構(gòu)造要求應符合下列規(guī)定：
    1)磚砌過梁截面計算高度內(nèi)的砂漿不宜低于M5；    
2)磚砌平拱用豎磚砌筑部分的高度不應小于240mm；
    3)鋼筋磚過梁底面砂漿層處的鋼筋，其直徑不應小于5mm，間距不宜大于120┨，鋼筋伸人支座砌體內(nèi)的長度不宜小于240┨，砂漿層的厚度不宜小于30mm。
    (三)墻梁
    (1)墻梁包括簡支墻梁、連續(xù)墻梁和框支墻梁。可劃分為承重墻梁和自承重墻梁。
    (2)采用燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體和配筋砌體的墻梁設計應符合表11―20的規(guī)定。墻梁計算高度范圍內(nèi)每跨允許設置一個洞口；洞口邊至支座中心的距離ai；，距邊支座不應小于0．15loi，距中支座不應小于0．07 loi 。對多層房屋的墻梁，各層洞口宜設置在相同位置，并宜上、下對齊。  
注：①采用混凝土小型砌塊砌體的墻梁可參照使用；
    ②墻體總高度指托梁頂面到檐口的高度，帶閣樓的坡屋面應算到山尖墻1／2高度處；
    ③對自承重墻梁，洞口至邊支座中心的距離不宜小于loi/10，門窗洞上口至墻頂?shù)木嚯x不應小于0．5m；
    ④hw――墻體計算高度，按圖11―24及其說明取用；
    hb――托梁截面高度；
    loi――墻梁計算跨度，按圖11-24及其說明取用；
    bh――洞口寬度；
    hh――洞口高度，對窗洞取洞頂至托梁頂面距離。
  (3)墻梁的計算簡圖應按圖11-24采用。各計算參數(shù)應按下列規(guī)定取用：  
  1)墻梁計算跨度l0(l0i)，對簡支墻梁和連續(xù)墻梁取1．1ln(1．1lni)或lc(lci)兩者的較小值；ln(lni)為凈跨，lc(lci)為支座中心線距離。對框支墻梁，取框架柱中心線間的距離lc(lci)；
    2)墻體計算高度hw取托梁頂面上一層墻體高度，當hw>l0時，取hw=l0(對連續(xù)墻梁和多跨框支墻梁，l0¬取各跨的平均值)；
    3)墻梁跨中截面計算高度H0，取 ；
    4)翼墻計算寬度bf，取窗間墻寬度或橫墻間距的2／3，且每邊不大于3．5h(h為墻體厚度)和l0／6； 
    5)框架柱計算高度Hc。，取 ； 為框架柱的凈高，取基礎頂面至托梁底面的距離。
    (4)墻梁的計算荷載，應按下列規(guī)定采用：
    1)使用階段墻梁上的荷載
    a．承重墻梁
    a)托梁頂面的荷載設計值Q1、F1，取托梁白重及本層樓蓋的恒荷載和活荷載；
    b)墻梁頂面的荷載設計值Q2，取托梁以上各層墻體自重，以及墻梁頂面以上各層樓(屋)蓋的恒荷載和活荷載；集中荷載可沿作用的跨度近似化為均布荷載。
    b．自承重墻梁
    墻梁頂面的荷載設計值Q2，取托梁自重及托梁以上墻體自重。
    2)施工階段托梁上的荷載
    a．托梁自重及本層樓蓋的恒荷載； 
    b．本層樓蓋的施工荷載；
    c．墻體自重，可取高度為l0max/3的墻體自重，開洞時尚應按洞頂以下實際分布的墻體自重復核；l0max為各計算跨度的最大值。
    (5)墻梁應分別進行托梁使用階段正截面承載力和斜截面受剪承載力計算、墻體受剪承載力和托梁支座上部砌體局部受壓承載力計算，以及施工階段托梁承載力驗算。自承重墻梁可不驗算墻體受剪承載力和砌體局部受壓承載力。
    (6)墻梁的托梁正截面承載力應按下列規(guī)定計算： 
    1)托梁跨中截面應按鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件計算；
    2)托梁支座截面應按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算。 
  (7)墻梁的托梁斜截面受剪承載力應按鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算。
    (8)墻梁除應符合《砌體規(guī)范》和《混凝土規(guī)范》的有關(guān)構(gòu)造規(guī)定外，尚應符合下列構(gòu)造要求：
    1)材料
    a．托梁的混凝土強度等級不應低于C30；
    b．縱向鋼筋宜采用HRB335、HRB400或RRB400級鋼筋； 
    c．承重墻梁的塊體強度等級不應低于MUl0，計算高度范圍內(nèi)墻體的砂漿強度等級不應低于M10。
    2)墻體
    a．框支墻梁的上部砌體房屋，以及設有承重的簡支墻梁或連續(xù)墻梁的房屋，應滿足剛性方案房屋的要求；
   b．墻梁的計算高度范圍內(nèi)的墻體厚度，對磚砌體不應小于240mm，對混凝土小型砌塊砌體不應小于190┨；
  c．墻梁洞口上方應設置混凝土過梁，其支承長度不應小于240mm；洞口范圍內(nèi)不應施加集中荷載；
    d．承重墻梁的支座處應設置落地翼墻，翼墻厚度，對磚砌體不應小于240mm，對混凝土砌塊砌體不應小于190mm，翼墻寬度不應小于墻梁墻體厚度的3倍，并與墻梁墻體同時砌筑。當不能設置翼墻時，應設置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱；
  e．當墻梁墻體在靠近支座1／3跨度范圍內(nèi)開洞時，支座處應設置落地且上、下貫通的構(gòu)造柱，并應與每層圈梁連接；
  f．墻梁計算高度范圍內(nèi)的墻體，每天可砌高度不應超過1．5m，否則，應加設臨時支撐。
    3)托梁
 a．有墻梁的房屋的托梁兩邊各一個開間及相鄰開間處應采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋，樓板厚度不宜小于120mm，當樓板厚度大于150mm時，宜采用雙層雙向鋼筋網(wǎng)，樓板上應少開洞，洞口尺寸大于800mm時應設洞邊梁；
    A．托梁每跨底部的縱向受力鋼筋應通長設置，不得在跨中段彎起或截斷。鋼筋接長應采用機械連接或焊接；
    c．墻梁的托梁跨中截面縱向受力鋼筋總配筋率不應小于0．6％；
    d．托梁距邊支座邊l0／4范圍內(nèi)，上部縱向鋼筋面積不應小于跨中下部縱向鋼筋面積的1／3。連續(xù)墻梁或多跨框支墻梁的托梁中支座上部附加縱向鋼筋從支座邊算起每邊延伸不少于l0／4；
    e．承重墻梁的托梁在砌體墻、柱上的支承長度不應小于350mm。縱向受力鋼筋伸入支座應符合受拉鋼筋的錨固要求；
f．當托梁高度hb≥500mm時，應沿梁高設置通長水平腰筋，直徑不應小于12mm，間距不應大于200┨；
    J．墻梁偏開洞口的寬度及兩側(cè)各一個梁高hb范圍內(nèi)直至靠近洞口的支座邊的托梁箍筋直徑不宜小于8┨，間距不應大于l00mm(圖11-25)。  
    (四)挑梁
    (1)砌體墻中鋼筋混凝土挑梁的抗傾覆應按下式驗算： 
  式中Mov――挑梁的荷載設計值對計算傾覆點產(chǎn)生的傾覆力矩；
      Mr一挑梁的抗傾覆力矩設計值，可按式11―39計算。
    (2)挑梁計算傾覆點至墻外邊緣的距離可按下列規(guī)定采用：
    1)當l1≥2．2hb時 
且不大于0．13l1。
    2)當l1<2．2hb時 
  式中  l1――挑梁埋人砌體墻中的長度(mm)；
    X0――計算傾覆點至墻外邊緣的距離(mm)；
    hb―挑梁的截面高度(┨)。
    注：當挑梁下有構(gòu)造柱時，計算傾覆點至墻外邊緣的距離可取O．5x0。
    (3)挑梁的抗傾覆力矩設計值可按下式計算： 
  式中  Gr――挑梁的抗傾覆荷載，為挑梁尾端上部45°擴展角的陰影范圍(其水平長度為l3)內(nèi)本層的砌體與樓面恒荷載標準值之和(圖11-26)；
    12--Gr作用點至墻外邊緣的距離。 
(3)    挑梁下砌體的局部受壓承載力，可按下式驗算(圖11―27)： 
式中  Nl――挑梁下的支承壓力；可取Nl =2R，只為挑梁的傾覆荷載設計值；
    η――梁端底面壓應力圖形的完整系數(shù)，可取0．7；
    γ――砌體局部抗壓強度提高系數(shù)，對圖11-27(a)可取1．25；對圖11-27(b)    可取1．5；
    Al――挑梁下砌體局部受壓面積，可取Al =1．2bhb，b為挑梁的截面寬度，hb為 挑梁的截面高度。
(4)    挑梁的最大彎矩設計值Mmax與最大剪力設計值Vmax,，可按下列公式計算： 
式中 Vo――挑梁的荷載設計值在挑梁墻外邊緣處截面產(chǎn)生的剪力。
    (6)挑梁設計除應符合《混凝土規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定外，尚應滿足下列要求：
    1)縱向受力鋼筋至少應有1／2的鋼筋面積伸人梁尾端，且不少于2φ2。其余鋼筋伸人支座的長度不應小于2ll／3；
    2)挑梁埋人砌體長度lI與挑出長度l之比宜大于1．2；當挑梁上無砌體時，l1與l之比宜大于2。
    (7)雨篷等懸挑構(gòu)件可按《砌體規(guī)范》第7．4．1條―7．4．3條進行抗傾覆驗算，其抗傾覆荷載Gr可按圖11―28采用，圖中Gr距墻外邊緣的距離為

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