砌体结构课件-4墙梁、挑梁及过梁的设计

1、6.3 挑梁挑梁 一、一、 定义定义二、二、 分类分类1、当埋入墙内的长度较大且梁相对于砌体的刚度较小时，梁、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，如阳台，如阳台挑梁，外廊挑梁等；当埋入墙内的长度较短，埋入墙内的挑梁，外廊挑梁等；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，主要发生刚体转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。嵌入砖墙内的悬臂雨篷梁属于刚性挑梁。篷梁属于刚性挑梁。2、

2、现浇钢筋混凝土结构中，从连续梁端支座延伸出来一定、现浇钢筋混凝土结构中，从连续梁端支座延伸出来一定 长度的梁段长度的梁段称为称为外伸梁外伸梁；一端嵌于砌体中，一端悬挑在外；一端嵌于砌体中，一端悬挑在外的混凝土梁或板的混凝土梁或板称称为为悬臂梁悬臂梁。三、挑梁的受力性能及破坏形态三、挑梁的受力性能及破坏形态 埋置于墙体中的挑梁是与砌体共同工作的。在墙体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上的均布荷载 P和挑梁端部集中力和挑梁端部集中力F 作用下经历了作用下经历了弹性弹性、带裂缝工作带裂缝工作和和破坏破坏等三个受力阶段等三个受力阶段有限元法分析结果有限元法分析结果 挑梁和墙体内

3、的主应力轨迹线 1、 挑梁倾覆破坏挑梁倾覆破坏 当挑梁埋人端的砌体强度较高且当挑梁埋人端的砌体强度较高且埋入段长埋入段长 l1 较短较短，则可能在挑梁尾端处的则可能在挑梁尾端处的砌体中产生阶梯形斜裂缝砌体中产生阶梯形斜裂缝。如挑梁砌入端斜裂缝范围内的砌体及其他上部荷如挑梁砌入端斜裂缝范围内的砌体及其他上部荷载不足以抵抗挑梁的倾覆力矩，此斜裂缝将继续载不足以抵抗挑梁的倾覆力矩，此斜裂缝将继续发展，直至挑梁产生倾覆破坏。发生倾覆破坏时，发展，直至挑梁产生倾覆破坏。发生倾覆破坏时，挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一点点 O 转动。转动。 2、 挑梁下

4、砌体局部受压破坏挑梁下砌体局部受压破坏 当挑梁埋入端的当挑梁埋入端的砌体强度较低且埋人段长度砌体强度较低且埋人段长度l1 较长较长，在斜裂缝发展的同时，下界面的水平裂缝也在延在斜裂缝发展的同时，下界面的水平裂缝也在延伸，使挑梁下砌体受压区的长度减小、砌体压应伸，使挑梁下砌体受压区的长度减小、砌体压应力增大。若压应力超过砌体的局部抗压强度，则力增大。若压应力超过砌体的局部抗压强度，则挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。 3、挑梁弯曲破坏或剪切破坏、挑梁弯曲破坏或剪切破坏 挑梁由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不挑梁由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲

5、破坏或剪切破坏。足引起弯曲破坏或剪切破坏。四、四、挑梁的计算内容挑梁的计算内容l 抗倾覆验算；抗倾覆验算；l 挑梁下砌体局部受压承载力验算；挑梁下砌体局部受压承载力验算；l 挑梁自身承载力计算。挑梁自身承载力计算。五五、挑梁的承载力验算、挑梁的承载力验算l 对于挑梁，需要进行抗倾覆验算、挑梁下砌体的局对于挑梁，需要进行抗倾覆验算、挑梁下砌体的局部承压验算以及挑梁本身的承载力验算。部承压验算以及挑梁本身的承载力验算。l1 抗倾覆验算抗倾覆验算l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lMov-挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力挑梁的荷载设计值对计

6、算倾覆点产生的倾覆力矩；矩； lMr挑梁的抗倾覆力矩设计值；挑梁的抗倾覆力矩设计值；lGr-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扩展扩展角的阴影范围角的阴影范围(其水平长度为其水平长度为l3)内本层的砌体与楼内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和；面恒荷载标准值之和；ll2-Gr作用点至墙外边缘的距离。作用点至墙外边缘的距离。ovrMM()200.8rrMG lx=-注意事项：注意事项：l在确定挑梁的抗倾覆荷载在确定挑梁的抗倾覆荷载 Gr 时，应注意以下几点。时，应注意以下几点。 l (1) 当墙体无洞口时，若当墙体无洞口时，若 l3l1，则，则 Gr 中不应计中不

7、应计入尾端部入尾端部(l3-l1)范围内的本层砌体和楼面恒载。范围内的本层砌体和楼面恒载。l (2) 当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁尾端的当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁尾端的距离距离370mm，则，则 Gr的取法与上述相同的取法与上述相同(应扣除洞应扣除洞口墙体自重口墙体自重)，否则只能考虑墙外边至洞口外边范，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。围内本层的砌体与楼面恒载。注意事项：注意事项：l (3) (3)挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离x x0 0l当当l l1 12.2 h2.2 hb b（弹性挑梁），（弹性挑梁），时时l当当l l1

8、12.2 h2.2hb2.2350770mm，倾覆点距墙边距离，倾覆点距墙边距离lxo0.3hb0.3350105 mml（2）计算倾覆力矩：）计算倾覆力矩：l倾覆力矩由阳台上荷载倾覆力矩由阳台上荷载F1k、g1k、p1k和挑梁自重产和挑梁自重产生：生：lMov1.354(1.500.105)(102.1)(1.50.105)2/21.06(1.500.105)2/2 1.3522.007.73 37.43kNml（3）计算抗倾覆力矩：）计算抗倾覆力矩：lMr0.8Gr(l2xo)0.8(82.1)(2.00.105 )2/25.2423(10.105)5.242(32)(120.105 )5.2422/2(2/32-0.105)82.77kNml（4）抗倾覆验算：）抗倾覆验算：l由由(2)、(3)计算结果可知计算结果可知 Mr Mov ，挑梁抗倾覆，挑梁抗倾覆安全。安全。l2挑梁下砌体局部受压验算：挑梁下砌体局部受压验算：lNl2R 21.24(102.1)(1.50.105) 1.46(1.50.105)21.223.421.49.63 83.17kNl挑梁验算取挑梁验算取0.7，1.5，f1.5，Al1.2bhblfAl0.71.51.5(1.2240350)158.76kNNll挑梁下砌体局部抗压满足要求。挑梁下砌体局部抗压满足要求。l3挑梁承载力计算：挑梁承载力计算