建筑结构-项目9 分析砌体结构房屋构造与构件

高职高专建筑工程技术专业建筑结构BuildingStructure——项目化教学配套课件——混凝土结构·砌体结构·钢结构建筑结构教材编写组

项目9分析砌体结构房屋构造与构件承重体系·构造要求·抗震措施·过梁墙梁挑梁雨篷

建筑结构·项目9目录目录

9.1承重体系横墙承重·纵墙承重纵横墙承重·内框架承重

9.2构造要求一般构造·抗震规定构造柱·圈梁

9.3结构构件过梁·墙梁挑梁·雨篷

建筑结构·项目9学习目标1学习目标

知识目标•掌握砌体房屋的构造要求•熟悉砌体结构房屋的承重体系•了解砌体房屋开裂原因及防止措施•了解过梁、挑梁、墙梁、雨篷的受力特点

能力目标•能够根据房屋构造要求对砌体房屋进行设计•能够识读砌体结构施工图纸•能够判断砌体构造措施是否符合规范

素养目标•展示长城、赵州桥、大雁塔等典型案例•增强民族自豪感•体会砌体结构在我国建设中的重大意义

项目概述本项目围绕砌体房屋设计展开，核心是承重体系选择与构造要求落实。混合结构房屋指主要承重构件由不同材料组成，如楼（屋）盖用钢筋混凝土结构，承重墙为砌体的房屋。常见的多层砌体房屋均为混合结构。通过学习本项目，将了解砌体房屋承重体系类型，掌握墙体、过梁等构件构造要求，结合抗震规范理解多层砌体房屋抗震措施。

建筑结构·工程导入2工程导入：千年砌体工程的智慧

赵州桥——世界现存最早的敞肩石拱桥万里长城——人类建筑史上的奇迹

赵州桥（隋代，公元595-605年）：世界上现存年代最久远、跨度最大、保存最完整的单孔坦弧敞肩石拱桥。全长50.82米，跨径37.02米，采用砌体结构建造，历经1400多年仍屹立不倒。

万里长城：总长度超过2.1万公里，是世界上修建时间最长、工程量最大的古代防御工程。墙体以砖石砌筑为主，体现了古代砌体工程的高超技艺和中华民族的智慧。

思考问题1.这些古代砌体工程为什么能历经千年而不倒？2.现代砌体房屋在构造上有哪些要求？3.地震作用下砌体房屋如何保证安全？4.过梁、挑梁等构件在砌体房屋中起什么作用？

9.1

砌体结构房屋的承重体系横墙承重·纵墙承重·纵横墙承重·内框架承重

建筑结构·9.1砌体结构房屋的承重体系3横墙承重与纵墙承重体系

图9-1横墙承重体系图9-2纵墙承重体系

1.横墙承重体系传力路线：楼（屋）面板→横墙→基础→地基特点：•横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断作用•横墙间距小（3~4.5m），整体性好，抗震性能好•纵墙可开较大窗洞，楼盖结构简单，施工方便适用：住宅、宿舍楼等

2.纵墙承重体系传力路线：楼（屋）面板→屋面大梁（或屋架）→纵墙→基础→地基特点：•纵墙是主要承重墙，室内空间大，布置灵活•纵墙荷载大，门窗洞口受限•横墙少，横向刚度差，抗震性能不如横墙承重•墙体材料用量少，楼面材料用量多适用：教学楼、办公楼、食堂等

建筑结构·9.1砌体结构房屋的承重体系4纵横墙承重与内框架承重体系

图9-3纵横墙承重体系图9-4内框架承重体系

3.纵横墙承重体系传力路线：楼（屋）面板→梁→纵墙/横墙→基础→地基特点：•集中横墙和纵墙承重优点，整体性介于两者之间•两个垂直方向刚度均较大，抗风能力强•外墙面积较小，砌体应力分布均匀•可减少墙厚或增加房屋高度适用：带内走廊的教学楼、塔式住宅

4.内框架承重体系传力路线：板→梁→外纵墙/柱→基础→地基特点：•墙和柱都是主要承重构件•钢筋混凝土柱和砖墙压缩性能不同，易产生不均匀变形•横墙少，空间刚度差，抗震性能差•地震区应慎重使用适用：少数无抗震设防的多层厂房、商店

9.2

砌体房屋构造要求一般构造要求·抗震设计规定·构造柱·圈梁

建筑结构·9.2.1一般构造要求59.2.1一般构造要求（一）

砖砌墙体施工现场

1.材料最低强度等级：地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙，所用材料最低强度等级应符合表8-1要求。

2.墙柱最小尺寸：承重独立砖柱≥240mm×370mm；毛石墙厚≥350mm；毛料石柱较小边长≥400mm；有振动荷载时不宜用毛石砌体。

3.垫块设置：跨度>6m屋架或跨度>4.8m（砖砌体）/4.2m（砌块料石）/3.9m（毛石）的梁，应设混凝土垫块。

4.壁柱设置：大梁跨度≥6m（240墙）/4.8m（180墙/砌块料石墙）时，支承处宜加设壁柱。

5.砌块砌体：分皮错缝搭砌，搭砌长度≥90mm；不足时设焊接钢筋网片。

建筑结构·9.2.1一般构造要求69.2.1一般构造要求（二）：圈梁

图9-5洞口处的附加圈梁砌体结构房屋圈梁构造

6.留槽洞与埋管：不应在截面长边<500mm的承重墙、独立柱内埋管线；不宜在墙体中穿行暗线或开凿沟槽。

7.夹心墙：内叶墙承重，外叶墙装饰，中间夹保温材料。外叶墙强度≥MU10，夹层厚≤120mm，用不锈钢拉结件，梅花形布置。

8.圈梁设置构造要求作用：增强房屋整体刚性，防止不均匀沉降和震动引起的不利影响。构造要求：•宜连续设在同一水平面，形成封闭状•被洞口截断时增设附加圈梁，搭接≥2倍垂直间距且≥1m（图9-5）•宽度宜与墙厚相同，墙厚≥240mm时≥2h/3•高度≥120mm，纵筋≥4Φ10，箍筋间距≤300mm•兼作过梁时，过梁部分钢筋按计算另行增配

建筑结构·9.2砌体房屋构造要求7墙体裂缝类型与防治措施

由于不均匀沉降会引起墙体裂缝，另外温度收缩应力、地震作用等也会引起墙体开裂，破坏房屋的整体性。砌体房屋墙体裂缝主要分为温度裂缝、收缩裂缝和沉降裂缝三类。

裂缝类型成因形态特征防治措施温度裂缝屋盖与墙体温差大，温度变形受约束产生拉应力顶层墙体多见，呈八字形、水平形或斜向，门窗洞口角部应力集中设保温隔热层、顶层圈梁、控制屋盖施工季节、设伸缩缝收缩裂缝砌体材料（砖、砂浆）干燥收缩，砌块含水率变化墙体中下部多见，呈竖向或斜向，裂缝较规则，多沿灰缝发展控制砌块含水率、设伸缩缝、加强墙体拉结、设置构造柱沉降裂缝地基不均匀沉降，房屋各部分沉降差过大高低层交界处、软土地基多见，呈斜向，沉降大的一侧裂缝向下倾斜合理设计基础、设沉降缝、加强基础刚度、设置圈梁

要点：温度裂缝和收缩裂缝属于非结构性裂缝，一般不影响承载力但影响耐久性；沉降裂缝可能危及结构安全，需重点防治。圈梁和构造柱是控制各类裂缝的有效构造措施。

建筑结构·9.2.2抗震设计一般规定79.2.2抗震设计一般规定

表9-2最大高宽比·表9-3抗震横墙最大间距表9-4多层房屋局部尺寸限值

1.层高限制：多层砌体房屋层高≤3.6m（约束砌体可≤3.9m）；底部框架-抗震墙底部≤4.5m。2.最大高度：配筋砌块抗震墙最大高度按表9-1，6度60m至9度24m。

3.高宽比（表9-2）：6、7度≤2.5，8度≤2.0，9度≤1.5。4.横墙间距（表9-3）：现浇楼盖6、7度≤15m，9度≤7m。

5.结构布置要求•优先采用横墙或纵横墙混合承重体系；纵横墙宜均匀对称、沿平面对齐、沿竖向连续•楼梯间不应布置在房屋尽端和转角处；烟道、风道不应削弱墙体•立面高差>6m、错层楼板高差>层高1/4或刚度质量截然不同时，应设抗震缝（70~100mm）

建筑结构·9.2.2抗震设计一般规定8变形缝三种类型对比：伸缩缝·沉降缝·防震缝

变形缝是为防止建筑在温度变化、地基不均匀沉降或地震作用下产生变形开裂而设置的构造缝，分为伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。教材指出：当房屋立面高差大于6m、有错层或各部分刚度质量截然不同时，应设置抗震缝。

伸缩缝（温度缝）设置目的防止温度变化和材料收缩引起墙体开裂断开方式基础以上全部断开，基础可不断开缝宽一般20~30mm最大间距砌体房屋：装配式楼盖75m，现浇楼盖50m构造要点缝内填保温防水材料，外墙做盖缝处理

沉降缝设置目的防止地基不均匀沉降导致墙体开裂破坏断开方式从基础到屋顶全部断开，两侧各自独立沉降缝宽30~120mm，根据地基性质和房屋层数确定设置部位高低层交界处、地基压缩性差异大处、结构类型不同处构造要点基础必须断开，缝内不填硬性材料

防震缝（抗震缝）设置目的防止地震时相邻结构单元碰撞损坏断开方式基础可不断开，上部结构全部断开缝宽砌体房屋可采用70~100mm，根据烈度和高度确定设置条件立面高差>6m、错层楼板高差>层高1/4、刚度质量截然不同构造要点缝两侧均应设置墙体，缝内不填硬性材料

建筑结构·9.2.3抗震构造措施·构造柱89.2.3抗震构造措施：构造柱

图9-6砖墙与构造柱（马牙槎连接）构造柱与砖墙马牙槎连接细部

构造柱的作用：唐山地震震害分析表明，钢筋混凝土构造柱可明显提高房屋抵抗变形能力，增加延性，提高抗侧移能力，防止或延缓地震下突然倒塌，减轻损坏程度。

设置部位（表9-5）：楼电梯间四角、外墙四角、错层部位、大房间内外墙交接处、较大洞口两侧等，根据层数和烈度确定。

构造要求•最小截面240mm×180mm，常用240mm×240mm•纵筋宜4Φ12，箍筋Φ6@≤250mm，上下端加密•必须先砌墙后浇柱，连接处砌成马牙槎•沿墙高每500mm设2Φ6拉结筋，每边伸入墙≥1.0m•与圈梁连接，纵筋上下贯通•可不单独设基础，伸入室外地面下500mm

建筑结构·9.2.3抗震构造措施10芯柱：概念与构造（与构造柱对比）

芯柱的概念芯柱是指在混凝土小型空心砌块墙体的孔洞中插入竖向钢筋，并用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实孔洞而形成的钢筋混凝土柱。教材指出：混凝土砌块房屋宜将纵横墙交接处、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，灌实高度为墙身全高。

芯柱的构造要求•芯柱截面尺寸为砌块孔洞尺寸，一般约120mm×120mm•竖向钢筋不应少于1Φ12，上下贯通•灌孔混凝土强度等级不低于Cb20•芯柱应伸入室外地面下500mm或与基础圈梁锚固•芯柱与圈梁连接处应保证钢筋可靠连接芯柱与构造柱对比

对比项芯柱构造柱适用墙体混凝土小型空心砌块墙体普通砖、多孔砖墙体施工方式砌墙时预留孔洞，插筋后灌混凝土先砌墙（留马牙槎），后浇柱截面尺寸砌块孔洞大小，约120mm×120mm最小240mm×180mm，常用240mm×240mm与墙体连接与砌块咬合紧密，整体性好马牙槎+拉结钢筋（2Φ6@500mm）

建筑结构·9.2.3抗震构造措施·圈梁99.2.3抗震构造措施：圈梁

表9-6砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求表9-7砖房圈梁配筋要求圈梁与构造柱共同工作增强整体性

圈梁的抗震作用：与构造柱共同形成空间骨架，增强房屋整体性和空间刚度，约束墙体裂缝开展，提高墙体抗剪能力，减轻地震破坏。

砖房圈梁设置（表9-6）•外墙和内纵墙：屋盖处和每层楼盖处均设圈梁•内横墙：6、7度屋盖间距≤4.5m，楼盖≤7.2m；8度各层所有横墙间距≤4.5m；9度各层所有横墙

圈梁配筋要求（表9-7）•截面高度≥120mm，基础圈梁≥180mm•最小纵筋：6、7度4Φ10，8度4Φ12，9度4Φ14•最大箍筋间距：6、7度250mm，8度200mm，9度150mm•砌块房屋圈梁宽≥190mm，配筋≥4Φ12，箍筋≤200mm

9.3

过梁、墙梁、挑梁及雨篷过梁·墙梁·挑梁·雨篷

建筑结构·9.3.1过梁109.3.1过梁

图9-7过梁的常用类型图9-8过梁上墙体荷载·图9-9过梁上梁板荷载

过梁的种类及构造•砖砌平拱过梁：砖竖立或侧立跨越洞口，跨度≤1.2m•砖砌弧拱过梁：砖呈弧形跨越，跨度2.5~4.0m，施工复杂少用•钢筋砖过梁：洞口顶面灰缝内配纵向钢筋，净跨≤1.5m•钢筋混凝土过梁：最常用，可现浇或预制，矩形和L形截面

过梁上的荷载取值•墙体荷载：砖砌体hw<ln/3按全部自重，否则按ln/3高度；砌块hw<ln/2按全部，否则按ln/2

计算要点：砖砌过梁与上部砌体共同工作，具有拱作用。钢筋混凝土过梁按受弯构件计算，同时验算梁端砌体局部承压。预制过梁有标准图集可选用。

建筑结构·9.3.1过梁12现浇钢筋混凝土过梁构造要求

定义：钢筋混凝土过梁是采用较普遍的一种，可现浇，也可预制。钢筋混凝土过梁分为现浇过梁和预制过梁，预制过梁一般为标准构件，全国和各地区均有标准图集。现浇过梁即在现场支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土而成的过梁。

现浇过梁的特点•与墙体整体连接好，抗震性能优于预制过梁•截面形式灵活，有矩形和L形，可适应不同墙厚•适用于跨度较大、洞口尺寸不规则或有振动荷载的情况•缺点是模板消耗大、现场湿作业多、施工周期较长现浇过梁构造要求

截面与配筋•截面高度一般取跨度的1/12~1/8，常用120mm、180mm、240mm•截面宽度宜与墙厚相同，L形过梁用于外墙保温•纵向受力钢筋按计算确定，伸入支座锚固长度不小于la•箍筋直径不小于6mm，间距不大于200mm•混凝土强度等级不低于C20

计算与构造要点•按钢筋混凝土受弯构件计算正截面受弯和斜截面受剪承载力•应验算过梁梁端支承处的砌体局部承压•梁端支承长度不应小于240mm•墙体荷载：砖砌体hw<ln/3按全部自重，否则按ln/3高度•梁板荷载：hw<ln时计入，否则不考虑

建筑结构·9.3.2墙梁119.3.2墙梁

图9-10墙梁（托梁+墙体组合构件）表9-8墙梁设计一般规定

定义：由钢筋混凝土梁（托梁）及其以上计算高度范围内的墙体组成的组合构件。托梁承托砌体墙和楼屋盖，翼墙为支座处落地墙体。

分类：承重墙梁/自承重墙梁；简支/连续/框支墙梁；有洞口/无洞口墙梁。常用于底层大空间、上层小房间的商店住宅。

受力特点：无洞口墙梁形成拉杆拱机构，托梁小偏心受拉；偏开洞墙梁为梁-拱组合机构，托梁大偏心受拉。

破坏形态：弯曲破坏、剪切破坏（斜拉/斜压/劈裂）、局压破坏。设计规定按表9-8执行，承重墙梁跨度≤9m。

建筑结构·9.3.3挑梁·9.3.4雨篷129.3.3挑梁·9.3.4雨篷

砌体结构施工现场

挑梁设计要点•抗倾覆验算：抗倾覆力矩>倾覆力矩•梁下砌体局部受压验算•挑梁本身抗弯、抗剪承载力•埋入长度一般≥1.5倍挑出长度•挑梁上部纵筋必须可靠锚固

9.3.3挑梁定义：一端埋入墙内，另一端悬挑在墙外的钢筋混凝土梁。三种破坏形态：①倾覆破坏：倾覆力矩>抗倾覆力矩，挑梁绕倾覆点倾覆②梁下砌体局部受压破坏：埋入较深、墙较高时，梁下砌体压应力过大③挑梁弯曲破坏或剪切破坏：挑梁本身承载力不足

9.3.4雨篷定义：建筑入口处和顶层阳台上部遮挡雨雪、保护外门的构件。由雨篷板和雨篷梁组成，常为现浇。构造要求：•雨篷板为悬臂板，挑出长度600~1200mm•变截面厚度，根部≥ln/10且≥80mm，板端≥60mm•雨篷梁两端伸入墙内支承长度≥370mm•需进行抗倾覆验算

建筑结构·项目9全章总结13项目9全章知识体系总结

9.1承重体系•横墙承重（住宅）•纵墙承重（教学楼）•纵横墙承重（塔式住宅）•内框架承重（少用）

9.2构造要求•一般构造（材料/尺寸/垫块）•圈梁（图9-5）•抗震规定（表9-1~9-4）•构造柱（表9-5，图9-6）

9.3结构构件•过梁（4种类型）•墙梁（表9-8，图9-10）•挑梁（3种破坏）•雨篷（悬臂板）

核心要点砌体房屋设计核心：合理选择承重体系→满足一般构造要求→落实抗震构造措施（构造柱+圈梁形成空间骨架）→正确设计过梁、墙梁、挑梁、雨篷等构件

建筑结构·项目9思考与练习14思考与练习

9-1砌体结构房屋的承重体系有哪几种承重方案？其特点是什么？9-2砌块砌体结构的构造要求有哪些？9-3多层砌体房屋的墙体裂缝有哪几种？9-4防止收缩和温差引起的墙体裂缝有哪些主要措施？

9-5圈梁有什么作用？简述圈梁的设置原则。9-6构造柱有什么作用？简述构造柱的设置原则。9-7圈梁的构造要求有哪些？9-8构造柱的构造要求有哪些？

学习提示1.对比四种承重体系的传力路线、特点和适用范围，理解结构选型原则。2.重点掌握构造柱和圈梁的作用、设置原则和构造要求，理解两者如何形成空间骨架。3.熟记表9-1至表9-8中的关键参数，理解抗震设计的量化要求。4.思考过梁、墙梁、挑梁、雨篷四种构件的受力差异和构造要点。建筑结构·项目9分析砌体结构房屋构造与构件24思考与练习·参考答案9-1承重体系及特点①横墙承重—横墙受荷，横向刚度大、整体性好、抗震好，房间不灵活，适用于住宅；②纵墙承重—纵墙受荷，房间灵活，横向刚度差，适用于教学楼；③纵横墙承重—共同受荷，布置灵活、双向刚度好，适用于塔式住宅；④内框架承重—内柱外墙，空间大但抗震差，现已少用。9-2砌块砌体构造要求砌块≥MU7.5、砂浆≥M5；错缝搭砌，搭接≥1/3砌块高且≥150mm；灰缝横平竖直饱满，水平缝10~20mm、竖缝15~20mm；设圈梁和构造柱增强整体性；与框架柱梁连接处设拉结筋；门窗洞口设混凝土边框；顶层底层窗台下设钢筋混凝土带；转角交接处同时砌筑或留斜槎。9-3墙体裂缝种类①收缩裂缝—干缩引起，竖向裂缝，常见于墙体中部和洞口角部；②温度裂缝—温