建筑结构 混合结构房屋墙、柱设计.ppt

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1、11.4混合结构房屋墙和柱的设计,本节主要介绍混合结构房屋的空间性能及静力计算方案，墙、柱的高厚比验算方法以及单层和多层房屋的墙体承载力计算。要求了解和建立混合结构房屋空间作用的概念，掌握混合结构房屋静力计算方案，掌握墙柱的高厚比验算方法，能进行刚性方案房屋墙体的计算。,本节提要,本 节 内 容,承重墙体的布置11.4.2 房屋的静力计算方案 墙、柱高厚比验算 刚性方案房屋墙柱的计算,11.4.1 承重墙体的布置,混合结构的房屋：指主要承重构件由不同材料所组成的房屋，如楼（屋）盖等水平承重结构用钢筋混凝土、木材或钢材），而墙、柱与基础等竖向承重结构采用砌体材料。房屋的结构布置方案：纵墙承重体系

2、 横墙承重体系 纵横墙承重体系 内框架结构承重体系 四种方案可供选择。,（1）纵墙承重体系,特点：1.纵墙为主要承重墙2.纵墙上的门窗设置要受到限制3.空间刚度相对横墙承重体系差4.楼（屋）盖用材较多、墙体用材较少。5.房间空间较大适用于：仓库、食堂、俱乐部、厂房等,传力路线：楼（屋）盖荷载 板 横向梁 纵墙 基础 地基,传力路线：楼（屋）盖荷载 板 横墙 基础 地基,（2）横墙承重体系,特点：1.横墙为主要承重墙2.横墙间距小3.结构简单，施工方便4.横向刚度大，抵抗风、地震等水平荷载的能力较纵墙承重体系好。适用于：住宅、宿舍、宾馆、办公室等小开间房屋。,（3）纵横墙承重体系,特点：1.纵横

3、墙均为主要承重墙2.空间刚度较好3.房间布置较为灵活4.有上述两种承重墙的优点适用于：住宅楼和教学楼传力路线：,楼（屋）盖荷载,梁 纵墙,基础,地基,横墙,板,（4）内框架结构承重体系,特点：1.内墙较少，可获得较大空间2.空间刚度差，对抗震不利3.由于采用了不同的材料，因而容易引起地基的不均匀沉降4.施工不便适用于：仓库等有较大空间要求的房屋。传力路线：,楼（屋）盖荷载,梁,柱基础,地基,外墙,板,墙基础,柱,11.4.2 房屋的空间工作和静力计算方案,在进行墙体的内力计算时，首先要确定计算简图。如图11.1(a)所示的无山墙和横墙的单层房屋，其屋盖支承在外纵墙上。如果从两个窗口中间截取一个

4、单元，则这个单元的受力状态与整个房屋的受力状态是一样的。可以用这个单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态，这个单元称为计算单元，见图11.1(a)、(b)。沿房屋纵向各个单元之间不存在相互制约的空间作用，这种房屋的计算简图为一单跨平面排架（图11.1（d）。,11.4.2.1 房屋的空间工作,若在上述单层房屋的两端设置山墙（图11.2（a），则屋盖不仅与纵墙相连，而且也与山墙（横墙）相连。当水平荷载作用于外纵墙面时，屋盖结构如同水平方向的梁而弯曲，其水平位移已不是平移，而是图11.2(b)中所示的曲线，水平位移的大小等于山墙的侧移uw和屋盖梁水平挠度u1的总和。根据试验研究，房屋的空间刚度主要

5、取决于屋盖水平刚度和横墙间距的大小。,图11.1无山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况,图11.2有山墙单层房屋在水平力作用下的变形情况,规范规定，在混合结构房屋内力计算中，根据房屋的空间工作性能，分为三种静力计算方案：（1）刚性方案房屋横墙间距较小，楼（屋）盖水平刚度较大时，房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的水平位移较小，在确定房屋的计算简图时，可以忽略房屋水平位移，而将屋盖或楼盖视作墙或柱的不动铰支承（图11.3（a），这种房屋称为刚性方案房屋。一般多层住宅、办公楼、医院往往属于此类方案。,11.4.2.2 房屋的静力计算方案,（2）弹性方案 房屋横墙间距较大，屋盖或楼盖的水平刚度较

6、小时，房屋的空间工作性能较差，在荷载作用下，房屋的水平位移较大，在确定房屋的计算简图时，必须考虑水平位移，把屋盖或楼盖与墙、柱的连接处视为铰接，并按不考虑空间工作的平面排架计算（图11.3(c)），这种房屋称为弹性方案房屋。一般单层厂房、仓库、礼堂、食堂等多属于弹性方案房屋。,（3）刚弹性方案房屋的空间刚度介于刚性与弹性方案之间，在荷载作用下，房屋的水平位移较弹性方案小，但又不可忽略不计。这种房屋属于刚弹性方案房屋，其计算简图可用屋盖或楼盖与墙、柱连接处为具有弹性支撑的平面排架（图11.3(b)）。在计算刚弹性方案的墙、柱内力时，通常引入空间性能影响系数来反映房屋的空间作用，定义为:,可查表，

7、越大房屋刚性越差,房屋各层空间性能影响系数i,在规范中，将房屋按屋盖或楼盖的刚度划分为三种类型，并按房屋的横墙间距S来确定其静力计算方案，见表11.1。作为刚性和刚弹性方案静力计算的房屋横墙，应具有足够的刚度，以保证房屋的空间作用，并符合下列要求：横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%；横墙的厚度不宜小于180mm；单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋的横墙长度不宜小于其总高度的1/2。,图11.3混合结构房屋的计算简图,(a)刚性方案；(b)刚弹性方案；(c)弹性方案,表11.1 房屋的静力计算方案,注意：1.S为房屋横墙间距，单位为m；2.对无山墙或伸缩缝处

8、无横墙的房屋，应按弹性方案房屋考虑。,11.4.3 墙、柱高厚比验算,混合结构房屋中的墙体是受压构件，除满足承载力要求外，还必须有足够的稳定性。高厚比的验算是保证墙体稳定性的一项重要构造措施，可以防止墙、柱在施工和使用阶段因砌筑质量、轴线偏差、意外横向冲撞和振动等因素而出现歪斜、膨肚以致倒塌等失稳现象的发生。高厚比是指墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱截面边长h的比值。即H0/h。,墙柱计算高度H0的确定 承载力计算及高厚比验算所采用的高度叫计算高度，按下表查得。,受压构件的计算高度H0,高厚比验算主要包括两个问题：一是允许高厚比的限值；二是墙、柱实际高厚比的确定。允许高厚比限值是在综合考虑了以往

9、的实践经验和现阶段的材料质量及施工水平的基础上确定的。影响墙、柱允许高厚比的因素很多，如砂浆的强度等级、横墙间距、砌体类型、支承条件、截面形状和承重情况等。,矩形截面墙和柱的高厚比应满足下列条件 式中，墙和柱的高厚比；H0墙和柱的计算高度；h墙厚或柱与H0相对应的边长；墙和柱的允许高厚比；见表11.2。,11.4.3.1 一般墙、柱高厚比的验算,表11.2 墙、柱的允许高厚比值,1非承重墙允许高厚比的修正系数，对承重墙，1=1.0；对厚度240mm的非承重墙，1值可按下列规定采用：当h=240mm时，1=1.2当h=90mm时，1=1.5240mmh90mm时，1可按插入法取值;2有门、窗洞口

10、墙允许高厚比的修正系数，可按下式确定：2=1-0.4bs/S bs在宽度S范围内的门窗洞口宽度(图11.4)；S相邻窗间墙或壁柱间距离（图11.4）；,图11.4 洞口宽度,(1)整片墙的高厚比验算按下式进行验算 确定带壁柱墙的计算高度H0时，墙长S取相邻横墙的距离。确定截面回转半径i时，带壁柱墙截面的翼缘宽度bf应按下列规定采用(图11.5（a）)：,11.4.3.2 带壁柱墙和带构造柱墙的高厚比验算,11.4.3.1 带壁柱墙,对于多层房屋，当有门、窗洞口时，可取窗间墙宽度；当左、右壁柱间距不等时，可取bf=(S1+S2)/2，S1、S2分别为左、右壁柱间的距离。对于单层房屋，取bf=b+

11、2H/3(b为壁柱宽度，H为墙高)，且bf不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。,图11.5,s1,s2,(S1+S2)/2,(2)壁柱间墙的高厚比计算H0时，S取相邻壁柱间的距离。不论带壁柱墙的静力计算采用何种方案，带壁柱墙H0的计算可一律按刚性方案考虑。壁柱间墙的高厚比可按无壁柱墙公式 进行验算。对于设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙，当圈梁的宽度b与相邻壁柱间的距离S之比1/30时，由于圈梁的水平刚度较大，能限制壁柱间墙体的侧向变形，所以圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支座(如图11.5(b)。,【例11.1】某办公楼平面如图11.6所示，采用预制钢筋混凝土空心板，外墙厚370mm，内纵墙及横墙厚240

12、mm，砂浆为M5，底层墙高4.6m（下端支点取基础顶面）；隔墙厚120mm，高3.6m，用M2.5砂浆；纵墙上窗洞宽1800mm，门洞宽1000mm，试验算各墙的高厚比。【解】1.确定静力计算方案及求允许高厚比最大横墙间距S=3.63=10.8m，由表11.1,S32m，确定为刚性方案。由表11.2，因承重纵横墙砂浆为M5，得=24；非承重墙砂浆为M2.5,=22，非承重墙h=120mm，用插入法得1=1.44，1=1.4422=31.68。,2.确定计算高度承重墙H=4.6m,S=10.8m2H=24.6=9.2m，由附表查得计算高度H0=1.0H=4.6m。非承重墙H=3.6m，一般是后砌

13、在地面垫层上，上端用斜放立砖顶住楼面梁砌筑，两侧与纵墙拉结不好，故按两侧无拉结考虑，则计算高度H0=1.0H=3.6m。3.纵墙高厚比验算（1）外纵墙S=3.6m,bs=1.8m2=1-0.4bs/S=0.8,外纵墙高厚比=H0/h=12.42=0.824=19.2满足要求（2）内纵墙S=10.8m,bs=1.0m2=1-0.4bs/S=0.96内纵墙高厚比=H0/h=19.22=0.9624=23满足要求,4.横墙高厚比验算由于横墙的厚度、砌筑砂浆、墙体高度均与内纵墙相同，且横墙上无洞口，又比内纵墙短，计算高度也小，故不必进行验算。5.隔墙高厚比验算隔墙高厚比=H0/h=301=31.68

14、满足要求,【例11.2】某单层单跨无吊车的厂房，采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，带壁柱砖墙承重。厂房跨度为15m，全长64=24m，如图11.7所示。墙体采用MU10砖和M5砂浆砌筑。试验算带壁柱纵墙和山墙的高厚比。【解】该房屋的屋盖类别为1类，两端山墙（横墙）间的距离S=24m，由表11.1，S32m，确定为刚性方案。1.纵墙高厚比验算（1）整片墙高厚比验算带壁柱截面几何特征（图11.8）截面面积,A=8.125105mm2形心位置y1=148mmy2=240+250-148=342mm惯性矩I=8.86109mm4回转半径i104mm折算厚度hT=3.5i=364mm,壁柱下端嵌固于室内

15、地面以下0.5m处，柱高H=4.2+0.5=4.7m，S=24m2H=9.4m，由附表查得壁柱的计算高度H0=1.0H=4.7m由表11.2，当砂浆为M5时，得=24，承重墙1=1.0，洞口宽bs=3m，壁柱间距S=6m，故考虑洞口的修正系数2为：2=0.8纵墙整片墙高厚比=12.9112=1.00.824=19.2满足要求,（2）壁柱间墙的高厚比验算H=4.7mS=6m2H=9.4m，由附表2得壁柱间墙的计算高度H0=0.4S+0.2H=3.34m纵墙柱间墙的高厚比=H0/h=13.9212=19.2满足要求2.开门洞山墙的高厚比验算（1）整片墙的高厚比验算带壁柱截面的几何特征（图11.9）

16、截面面积A=9.325105mm2,形心位置y1=144mm,y2=346mm惯性矩I=9.503109mm4回转半径i=101mm折算厚度hT=354mm计算高度H=6.37m(取山墙壁柱高度)S=15m32m，属刚性方案S2H=12.7m,得H0=1.0H=6.37m考虑洞口的修正系数2=0.88,=H0/hT=1812=1.00.8824=21.22满足要求（2）壁柱间墙的高厚比验算墙高取两壁柱间山墙平均高度6.79m,S=5mH,由附表2查得壁柱间墙的计算高度H0=0.6S=0.65=3.0m考虑洞口的修正系数2=0.76=H0/h=12.512=1.00.7624=18.24满足要求

17、,图11.6 例11.1办公楼平面图,图11.7例11.2单层厂房平面、侧立面图,图11.8 带壁柱墙截面,图11.9 带壁柱开门洞山墙的计算截面,11.4.4 刚性方案房屋的计算,刚性方案的单层房屋，纵墙顶端的水平位移很小，静力分析时可以认为水平位移为零，计算时，采用下列假定（图11.10）：纵墙、柱下端在基础顶面处固结，上端与屋架（或屋面梁）铰接；屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。按照上述假定，每片纵墙就可以按上端支承在不动铰支座和下端支承在固定支座上的竖向构件单独进行计算。,11.4.4.1 单层刚性方案房屋承重纵墙的计算,图11.10 竖向荷载作用下的计算简图,竖向荷载包括屋面荷载和

18、墙体自重。屋面荷载包括屋盖构件自重和屋面活荷载或雪荷载，这些荷载通过屋架或屋面梁作用于墙体顶部。作用于纵墙顶端的屋面荷载常用轴心压力Nl和弯矩M=Nlel组成（图11.10(b)）。墙体自重作用墙体轴线上。,（1）竖向荷载作用下墙体的内力计算,图11.10 竖向荷载作用下的计算简图,风荷载包括作用于屋面上的风荷载和墙面上的风荷载。屋面上（包括女儿墙上）的风荷载可简化为作用于墙、柱顶端的集中力Fw，并通过屋盖直接传给横墙经基础传给地基，在纵墙中不引起内力。墙面上的风荷载为均布荷载，应考虑两种风向，迎风面为压力，背风面为吸力。在均布荷载q作用下，墙体的内力（见图11.11）。,图11.11 水平荷

19、载作用下计算简图,（2）风荷载作用下墙体的内力计算,（1）计算单元的选取 混合结构房屋的承重纵墙一般比较长，设计时可仅取其中有代表性的一段作为计算单元。一般说来，对有门窗的内外纵墙，取一个开间的门间墙或窗间墙为计算单元，下图中的m-m和n-n间的窗间墙，其宽度为(l1+l2)/2。,11.4.4.2 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算,图11.12 多层刚性方案房屋承重纵墙的计算单元,在竖向荷载作用下，多层房屋的墙体如竖向连续梁一样地工作。这个连续梁以各层楼盖为支承点，在底部以基础为支承点（图11.13(b)）。墙体在基础顶面处可假定为铰接，这样墙、柱在每层高度范围内被简化为两端铰支的竖向构件（图

20、11.13(c)），可单独进行内力计算。,（2）竖向荷载作用下墙体的计算,图11.13 竖向荷载作用下的计算简图,（a）外墙剖面；(b)竖向连续梁计算图；(c)简化后的计算图,计算简图中的构件长度为：底层取底层层高加上室内地面至基础顶面的距离；以上各层可取相应的层高。现以图11.13所示第一层和第二层墙体为例，说明墙体内力的计算方法。第二层墙（图11.14）：上端（-）截面Nu2=Nu3+Nl3+Nw3N=Nu2+Nl2M=Nl2e2下端（-）截面N=N+Nw2M=0,图11.14,第一层墙（图11.15）:上端（-）截面Nu1=Nu2+Nl2+Nw2 N=Nu1+Nl1M=Nl1e1-Nu1

21、e1下端（-）截面N=N+Nw1M=0,图11.15,Nu1,Nl1,在水平风荷载作用下，墙体将产生弯曲。这时墙体可视为一个竖向连续梁（图11.16）。为了简化计算，该连续梁的跨中和支座处的弯矩可近似地按下式计算Mi=qHi2/12,(3)水平荷载作用下墙体的计算,图11.16 水平荷载作用下的计算简图,规范规定，刚性方案多层房屋只要满足下列条件，可不考虑风荷载对外墙内力的影响：洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。层高和总高不超过表11.3所规定的数值。屋面自重不小于0.8kN/m2。,表11.3 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度,(4)竖向荷载作用下的控制截面在进行墙体承载力验算时，必

22、须确定需要验算的截面。一般选用内力较大，截面尺寸较小的截面作为控制截面。,多层刚性方案房屋中，横墙承受两侧楼板直接传来的均布荷载，且很少开设洞口，故可取1m宽的墙体为计算单元（图11.17）。中间横墙承受由两边楼盖传来的竖向荷载Nl、Nl（图11.17(c)）。山墙的计算方法和外纵墙计算方法相同。,11.4.4.3 多层刚性方案房屋承重横墙的计算,图11.17多层刚性方案房屋承重横墙的计算单元和计算简图,【例11.3】某三层试验楼，采用装配式钢筋混凝土梁板结构（图11.18），大梁截面尺寸为200mm500mm，梁端伸入墙内240mm，大梁间距3.6m。底层墙厚370mm，二、三层墙厚240m

23、m，均双面抹灰，采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。基本风压为0.35kN/m2。试验算承重纵墙的承载力。【解】1.确定静力计算方案根据表15.1规定，由于试验楼为装配式钢筋混凝土楼盖，而横墙间距S=7.2m24m，故为刚性方案房屋。2.墙体的高厚比验算（从略）,3.荷载资料（1）屋面荷载油毡防水层（六层作法）0.35kN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.0220=0.40kN/m250mm厚泡沫混凝土保温层0.055=0.25kN/m2120mm厚空心板（包括灌缝）2.20kN/m220mm厚板底抹灰 0.0217=0.34kN/m2屋面恒载标准值3.54kN/m2屋面活载标准值0.50k

24、N/m2,（2）楼面荷载30mm厚细石混凝土面层0.75kN/m2120mm厚空心板（包括灌缝）2.20kN/m220mm厚板底抹灰0.34kN/m2楼面恒载标准值3.29kN/m2楼面活载标准值2.00kN/m2(3)进深梁自重（包括15mm粉刷）标准值0.20.525+0.015(20.5+0.2)17=2.81kN/m,(4)墙体自重及木窗自重双面粉刷的240mm厚砖墙自重（按墙面计）标准值5.24kN/m2双面粉刷的370mm厚砖墙自重（按墙面计）标准值7.62kN/m2木窗自重（按窗框面积计）标准值0.30kN/m24.纵墙承载力验算由于房屋的总高小于28m，层高又小于4m，根据表1

25、1.3规定可不考虑风荷载作用。,（1）计算单元取一个开间宽度的外纵墙为计算单元，其受荷面积为3.62.85=10.26m2，如图中斜线部分所示。纵墙的承载力由外纵墙控制，内纵墙不起控制作用，可不必计算。（2）控制截面每层纵墙取两个控制截面。墙上部取梁底下的砌体截面；墙下部取梁底稍上砌体截面。其计算截面均取窗间墙截面。本例不必计算三层墙体。第二层墙的计算截面面积A2=1.80.24=0.432m2第一层墙的计算截面面积A1=1.80.37=0.666m2,(3)荷载计算按一个计算单元，作用于纵墙上的集中荷载计算如下：屋面传来的集中荷载（包括外挑0.5m的屋檐和屋面梁）标准值Nkl3=59.14k

26、N设计值Nl3=72.66kN由MU10砖和M2.5砂浆砌筑的砌体，其抗压强度设计值f=1.3N/mm2。,已知梁高500mm，则梁的有效支承长度为a0=190mm240mm，取a0=0.19m屋面荷载作用于墙顶的偏心距e3=0.044m楼盖传来的集中荷载（包括楼面梁）设计值Nl2=Nl1=78.84kN三层楼面荷载作用于墙顶的偏心距e2=0.044m,二层楼面荷载作用于墙顶的偏心距e1=0.109m第三层截面以上240mm厚墙体自重设计值Nw3=14.48kN第三层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值Nw3=57.76kN第二层截面至截面之间240mm厚墙体自重设计值Nw2=43.27k

27、N,第一层截面至截面之间370mm厚墙体自重设计值Nw1=95.32kN第一层截面至第二层截面之间370mm厚墙体自重设计值Nw1=21.07kN各层纵墙的计算简图如图11.19所示。,（4）控制截面的内力计算 第三层第三层截面处轴向力设计值N=Nl3+Nw3=87.14kN弯矩设计值（由三层屋面荷载偏心作用产生）M=Nl3e3=3.19kNm第三层截面处轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。,轴向力设计值N=N+Nw3=144.9kN弯矩设计值M=0 第二层第二层截面处轴向力为上述荷载与本层楼盖荷载之和。轴向力设计值N=N+Nl2=223.74kN弯矩设计值（由三层楼面荷载偏心作用产生）M=N

28、l2e2=3.46kNm,第二层截面处轴向力为上述荷载与本身墙体自重之和。轴向力设计值N=N+Nw2=267.01kN弯矩设计值M=0 第一层第一层截面处轴向力为上述荷载、370墙增厚部分墙体及本层楼盖荷载之和。轴向力设计值N=N+Nw1+Nl1=366.92kN,因第一层墙截面形心与第二层墙截面形心不重合，尚应考虑N产生的弯矩，得M=-8.76kNm第一层截面处轴向力为上述荷载与本层墙体自重之和。轴向力设计值N=N+Nw1=462.24kN弯矩设计值M=0（5）截面承载力验算 纵向墙体计算高度H0的确定。,第二、三层层高H=3.4m，横墙间距S=7.2m2H=23.4=6.8m，由附表2查得

29、H0=H=3.4m。第一层层高3.76m，3.76mS=7.2m2H=23.76=7.52m,H0=0.4S+0.2H=0.47.2+0.23.76=3.63m。承载力影响系数的确定。系数根据高厚比及相对偏心距e/h由附表1b查得，并列入表11.4。（6）纵墙承载力验算纵墙承载力验算在表11.4进行。验算结果表明，纵墙的承载力均满足要求。,图11.18例11.3,图11.19各层墙体的计算简图及弯矩图,表11.4,11.5 砌体结构中的过梁与圈梁,过梁是混合结构墙体中门窗洞上承受上部墙体和楼（屋）盖传来的荷载的构件，主要有钢筋混凝土过梁、钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁、砖砌弧拱过梁等几种形式（图11

30、.23）。（1）钢筋混凝土过梁如图11.23(a)所示，同一般预制钢筋混凝土梁。为满足门、窗口过梁的构造需要，可做矩形或带挑口的“L”形截面。这种过梁具有施工方便、跨度较大等优点，因而在实际砌体结构中已大量采用钢筋混凝土过梁。,11.5.1 过梁,11.5.1.1 过梁的种类及构造要求,（2）钢筋砖过梁在这类过梁中，砖块的砌法同一般砖墙一样，仅在过梁底部水平灰缝内配置不小于5120的纵向受力钢筋，如图11.23(b)所示。钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于240mm，在过梁计算高度内的砌筑砂浆强度不低于M2.5。（3）砖砌平拱过梁如图11.23(c)所示，采用竖砖砌筑，竖砖砌筑部分的高度不应小于

31、240mm。（4）砖砌弧拱过梁如图11.23(d)所示，采用竖砖砌筑，竖砖砌筑高度不应小于120mm。,图11.23 过梁的类型,（a）钢筋混凝土过梁；(b)钢筋砖过梁；(c)砖砌平拱；(d)砖砌弧拱,11.5.1.2 过梁上的荷载,过梁上的荷载一般包括墙体荷载和梁、板荷载。,（1）墙体荷载对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3（ln为过梁的净跨）时，应按实际墙体的均布自重采用；当hwln/3时，应按高度为ln/3墙体的均布自重采用（图11.24(a)、(b)）。,图11.24 墙体荷载,11.5.1.2 过梁上的荷载,（2）梁、板荷载对砖砌体，梁、板下的墙体高度hwln时，可按梁、板传来的

32、荷载全部作用在过梁上。当梁、板下的墙体高度hwln时，可不考虑梁、板荷载，认为其全部由墙体内拱作用直接传至过梁支座（图11.24(c)）。,图11.24 梁板荷载,11.5.1.3 过梁的计算,（1）砖砌过梁的破坏特征过梁受荷载后，和受弯构件一样，上部受压、下部受拉。随着荷载的增大，当跨中正截面的拉应力或支座斜截面上的主拉应力超过砌体的抗拉强度时，跨中受拉区将出现垂直裂缝，支座附近出现45的阶梯形斜裂缝。对砖砌平拱过梁下部的拉力将由两端支座提供的推力来平衡（图11.25(a)）；对钢筋砖过梁下部的拉力将由钢筋承受（图11.25(b)）。,图11.25 砖砌过梁的破坏形式,过梁像一个三铰拱一样地

33、工作，过梁可能发生三种破坏：过梁跨中正截面受弯承载力不足而破坏；过梁支座附近斜截面受剪承载力不足而破坏；过梁支座处水平灰缝因受剪不足而发生支座滑动破坏。（2）砖砌平拱的计算跨中正截面受弯承载力按下式验算，并采用沿齿缝截面的弯曲抗拉强度设计值。,MftmW,支座截面受剪承载力按下式验算。砖砌平拱的允许均布荷载设计值可查表11.6。,表11.6 砖砌平拱的允许均布荷载设计值,Vfvbz,（3）钢筋砖过梁的计算跨中正截面受弯承载力按下式计算：M0.85h0fyAs（4）钢筋混凝土过梁的计算按钢筋混凝土受弯构件计算，同时需要验算过梁下砌体局部受压承载力。,【例11.4】已知钢筋砖过梁净跨ln=1.5m

34、，墙厚为240mm,双面粉刷，以墙面计的墙体自重标准值为5.24kN/m,墙体采用MU10烧结多孔砖，M10混合砂浆；在离窗口顶面标高600mm处有楼板传来的均布荷载标准值gk1=7.5kN/m，均布活荷载标准值qk=4kN/m。试设计该过梁。【解】1.内力计算梁板荷载位于高度hw=600mmln=1500mm处，故必须考虑。则作用在过梁上的均布荷载为（gk2为过梁的自重）p=17.74kN/mM=4.98kNm,V=13.31kN2.受弯承载力计算由于考虑梁板荷载，故取h0=h-as=585mm；采用HPB235钢筋，fy=210N/mm2；As=47.69mm2选用26(As=57mm2)

35、，满足要求。3.受剪承载力计算查表得fV=0.17N/mm2,z=400mmV=13.31fVbz=16.32kN满足要求。,【例11.5】已知钢筋混凝土过梁净跨ln=3m，支承长度0.24m，过梁上的墙体高度hw=1.5m，墙厚为240mm；承受楼板传来的均布荷载设计值15.5kN/m；墙体采用MU10承重多孔砖，M5混合砂浆。试设计该过梁。【解】1.内力计算根据跨度、墙厚及荷载情况初步确定过梁截面为bh=240mm240mm。p=23.6kN/m过梁支座反力接近矩形分布，取1.1ln=3.3m，支座中心的跨度l03.24m，故取计算跨度=3.24m。M=30.97kNmV=35.4kN,2

36、.受弯承载力计算过梁选用C20混凝土，fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2；纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2；箍筋采用HPB235级钢筋，fy=210N/mm2。as=0.319s=0.812As=628.68mm2选用318（As=763mm2），满足要求。3.受剪承载力计算0.25fcbh0=118.08kNV=35.4kN受剪截面满足要求。0.7ftbh0=37.88kNV=35.4kN按构造配置箍筋，选配双肢箍6200，满足要求。,4.梁端支承处砌体局部受压承载力验算由表13.2查得,f=1.5N/mm2,取a0=a=240mm,=1.0,=1.25

37、,=1.0A=a0b=240240=57600mm2Nl=38.23kNfAl=108kNNl=38.23kN满足要求,(1)空旷的单层房屋如车间、仓库、食堂等，应按下列规定设置圈梁：砖砌体房屋，檐口标高为58m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，宜适当增设。砌块及料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于5m时，宜适当增设。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，尚宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。,11.5.2 圈梁,11.5.2.1 圈梁的设置,（2）多层房屋应按下列规定设置圈梁：多层砌体民用房

38、屋，如宿舍、办公楼等，且层数为34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，其他楼盖处应在所有纵横墙上每层设置。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圈梁一道外，可隔层设置圈梁，并与楼（屋）面板一起现浇。（3）建筑在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，除按本节规定设置圈梁外，尚应符合国家现行建筑地基基础设计规范的有关规定。,（1）圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状。当圈梁被门窗洞截断

39、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垂直间距H的2倍，且不小于1m（图11.26）。,15.5.2.2 圈梁的构造要求,图11.26 圈梁被门窗洞口截断时的构造,（2）纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接，其配筋构造如图11.27。（3）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。,15.5.2.2 圈梁的构造要求,图11.27 房屋转角处及丁字交叉处圈梁的构造,（4）钢筋混凝土圈梁的宽度一般与墙厚相同，当墙厚240mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁的高度不应小于120mm。（5）采用现浇钢筋混凝土楼（屋）盖的多层砌体结构房屋的未设圈梁的楼层，其

40、楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm，并在楼板内沿墙的方向配置不少于210的纵向钢筋。（6）圈梁兼作过梁时，过梁部分的纵向受力钢筋应按计算配筋。,11.5.3 砌体结构的构造要求,（1）五层及五层以下房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求砖MU10；砌体MU7.5；石材MU30；砂浆M5。（2）地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级应符合表11.7的要求。（3）承重的独立砖柱，截面尺寸不应小于240mm370mm。,11.5.3.1 一般构造要求,（4）跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁：对砖砌体为4.8m，对砌块和料

41、石砌体为4.2m，对毛石砌体为3.9m，支承面下应设置混凝土或钢筋混凝土垫块，墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。（5）对240mm的砖砌体墙，大梁跨度为6m，对180mm的砖砌体墙，大梁跨度为4.8m,其支承处宜加壁柱，或采取其他加强措施。（6）预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm，在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度，不宜小于240mm。,（7）支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度l9m（支承在砖砌体），或l7.2m(支承在砌块和料石砌体上)的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固（图11.28）。,图11.28 屋架、吊车梁与墙连接

42、,（8）骨架房屋的填充墙及维护墙，宜用钢筋与骨架连接。一般是在钢筋混凝土骨架中预埋拉结筋，砌砖时嵌入墙体的水平灰缝内（图11.29）。（9）山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部。风压较大的地区，檩条与山墙锚固（图11.30），屋盖不宜挑出山墙。,图11.29 墙与骨架拉结,图11.30 山墙与檩条连接,（10）砌块砌体应分皮错缝搭砌。上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。（11）砌块墙与后砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片（图11.31）。,图11

43、.31 砌块墙与后砌隔墙交接处钢筋网片,（12）混凝土砌块房屋，宜在纵横墙交接处、距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞，采用不低于Cb20的混凝土灌实，灌实高度应为墙身全高。（13）混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20的混凝土将孔洞灌实：搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200mm的砌体；屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体；挑梁支承面下，距墙中心线每边不小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。,表11.7 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙所用材料的最低强度等级,（1）根据砌体材料和

44、结构形式、屋面构造选择适合的温度区段（表11.8）（2）屋面应设置保温、隔热层；（3）屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；（4）采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖；（5）在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在其两端各l/4(l为横墙长度)处设置；,11.5.3.2 防止温度变化和砌体干缩变形引起的砌体房屋顶层墙体开裂的措施,（6）顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁

45、下的墙体内宜适当设置水平钢筋；（7）顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片，或26钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m（图11.32）。,图11.32 挑梁末端下墙体内设置3道焊接钢筋网片,（8）顶层墙体有门窗等洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置23道焊接钢筋网片或26钢筋，并伸入过梁两端墙内不小于600mm；（9）顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M5；（10）女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起；（11）房屋顶层端部墙内适当增设构造柱。,表11.8 砌体房屋伸缩缝的最大间距（m）,（1）增大基础圈梁的刚度。（2）

46、在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或26钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于600mm。（3）在墙体转角和纵横墙交接处沿竖向设置拉结钢筋或钢筋网片。（4）对灰砂砖、粉煤灰砖砌体房屋尚宜在下列部位加强：在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或26钢筋，其伸入两边窗间墙内不小于600mm。实体墙的长度大于5m，在每层墙中设置23道焊接钢筋网片或36的通长水平钢筋，其竖向间距为500mm。,11.5.3.3 防止或减轻房屋其他有关部位墙体开裂的措施,（5）对混凝土砌块砌体房屋尚宜在下列部位加强：在门窗洞口两侧设置不小于112钢筋，钢筋应与楼层圈梁或基础锚固，并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实。顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁的高度宜为块高的模数，纵筋不少于410，箍筋6200，Cb20混凝土。对实体墙的长度大于5m的砌块，沿墙高400mm配置不小于24通长焊接钢筋网片，网片横向钢筋的间距为200mm，直径同主筋。窗洞口两边墙体的水平灰缝中，设置长度不小于900mm,竖向间距为400mm的24焊接钢筋网片。（6）灰砂砖、粉煤灰砖砌体宜采用粘结性好的砂浆，混凝土应采用专用砂浆，其强度等级不宜低于Mb10。,