第五章墻梁、挑挑梁及過梁的的設(shè)計(jì)第一節(jié)墻墻梁第二節(jié)挑挑梁第三節(jié)過過梁第四節(jié)計(jì)計(jì)算例題第一節(jié)墻梁目的：熟悉墻墻梁的受力特特點(diǎn)與破壞特特征，掌握墻墻梁設(shè)計(jì)總則則及構(gòu)造要求求。定義：由鋼筋混凝土托托梁和梁上計(jì)算高度范圍圍內(nèi)的砌體墻組成的組合構(gòu)件，稱為墻梁。其中墻體不僅作為為荷載作用在在托梁上，而且作為為結(jié)構(gòu)的一部部分與托梁共同工作作。1、墻梁適用于于：商店－住宅、、車庫－住宅宅、小型生產(chǎn)產(chǎn)車間2、墻梁分類按受荷性質(zhì)：：①承重重墻梁②自自承重墻梁梁按結(jié)構(gòu)形式：：①簡支支墻梁②連連續(xù)墻梁③③框支墻墻梁；按開洞類型：：①無洞洞口墻梁②②有洞口墻墻梁(a)無洞口簡支墻墻梁；(b)有洞口雙跨框框支墻梁；一、墻梁的受受力性能有關(guān)因素：墻梁的受力性性能與支撐情況、托梁和墻體的的材料、托梁的高跨比比、墻體的高跨比比、墻體上是否開開洞、洞口口的的大大小小與與位位置置等因因素素有有關(guān)關(guān)。。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)研研究究及及有有限限元元分分析析表表明明，，墻墻梁梁的的受受力力性性能能類類似似于于鋼鋼筋筋混混凝凝土土深梁梁。（深深梁梁：：跨跨度度與與截截面面高高度度之之比比L／h≤≤2，受受力力后后截截面面上上彈彈性性彎彎曲曲應(yīng)應(yīng)力力不不再再保保持持為為線線性性分分布布的的梁梁。。））1、無無洞洞口口簡簡支支墻墻梁梁(a)軸力力圖圖(b)彎矩矩圖圖(c)剪力力圖圖豎向向荷荷載載下下無無洞洞口口簡簡支支墻墻梁梁托托梁梁內(nèi)內(nèi)力力分分布布圖圖（（彈彈性性計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果））無洞洞口口簡簡支支墻梁梁應(yīng)應(yīng)力力圖圖（彈彈性性計(jì)計(jì)算算結(jié)果果））(a)正應(yīng)應(yīng)力力；；（（a）(b)剪應(yīng)應(yīng)力力；；（b）由此此可可見見，，對對于于無無洞洞口口墻墻梁梁，，墻墻梁梁頂頂部部荷荷載載由由墻墻體體的的內(nèi)內(nèi)拱拱作作用用和和托托梁梁的的拉拉桿桿作作用用共共同同承承受受，，即即墻墻體體以以受受壓壓為為主主，，托托梁梁則則處處于于小小偏偏心心受受拉拉狀狀態(tài)態(tài)。。破壞壞形形態(tài)態(tài)2、有有洞洞口口簡簡支支墻墻梁梁對于于有有洞洞口口墻墻梁梁，，洞洞口口的的位位置置對對墻墻梁梁的的應(yīng)應(yīng)力力分分布布和和破破壞壞形形態(tài)態(tài)影影響響較較大大。。（1）洞洞口口居居中中布布置置：：受受力力性性能能和和破破壞壞形形態(tài)態(tài)類類都都似似于于無無洞洞口口墻墻梁梁；；（2）洞洞口口靠靠近近支支座座布布置置：：托托梁梁處處于于大大偏偏心心受受拉拉狀狀態(tài)態(tài)。。(a)軸力力圖圖(b)彎矩矩圖圖(c)剪力力圖圖豎向向荷荷載載下下有有洞洞口口簡簡支支墻墻梁梁托托梁梁內(nèi)內(nèi)力力分分布布圖圖（（彈彈性性計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果））破壞壞形形態(tài)態(tài)（1）彎彎曲曲破破壞壞（2）剪剪切切破破壞壞（3）局局部部受受壓壓破破壞壞3、連連續(xù)續(xù)墻墻梁梁定義義：：連連續(xù)續(xù)墻墻梁梁是是由由鋼鋼筋筋混混凝凝土土托托梁梁和和支支撐撐于于連連續(xù)續(xù)托托梁梁上上的的計(jì)計(jì)算算高高度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的墻墻體體組組成成的的組組合合構(gòu)構(gòu)件件。。構(gòu)造造要要求求：：墻墻梁梁頂頂面面出出應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)置置圈圈梁梁，，并并宜宜在在墻墻梁梁上上拉拉通通從從而而形形成成連連續(xù)續(xù)墻墻梁梁的的頂頂梁梁。。破壞壞形形態(tài)態(tài)（1）、、斜斜拉拉破破壞壞（2）、、斜斜壓壓破破壞壞（3）、、剪剪壓壓－－局局壓壓破破壞壞4、框框支支墻墻梁梁定義義：：框框支支墻墻梁梁是是由由鋼鋼筋筋混混凝凝土土框框架架和和砌砌筑筑在在框框架架上上的的計(jì)計(jì)算算高高度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的墻墻體體組組成成的的組組合合構(gòu)構(gòu)件件。。破壞壞形形態(tài)態(tài)（1）彎彎曲曲破破壞壞（2）剪剪切切破破壞壞（3）彎彎剪剪破破壞壞（4）局局壓壓破破壞壞總結(jié)結(jié)：：墻墻梁梁的的破破壞壞形形態(tài)態(tài)（1）彎彎曲曲破破壞壞（2）剪剪切切破破壞壞：：斜斜拉拉破破壞壞和和斜斜壓壓破破壞壞、、劈劈裂裂破破壞壞（3）局局壓壓破破壞壞:縱筋筋錨錨固固長長度度不不足足，，支支座座處處托托梁梁或或砌砌體體的的局局部部受受壓壓破破壞壞二、、墻墻梁梁的的一一般般規(guī)規(guī)定定墻梁類別墻體總高度(m)跨度(m)墻高h(yuǎn)w/Loi托梁高h(yuǎn)b/Loi洞寬bh/Loi洞高h(yuǎn)h承重墻梁≤18≤9≥0.4≥1/10≤0.3≤5hw/6且hw-hh≥0.4m自承重墻梁≤18≤12≥1/3≥1/15≤0.8hw---墻體體計(jì)計(jì)算算高高度度；；hb---托梁梁截截面面高高度度；；Loi---墻梁梁計(jì)計(jì)算算跨跨度度；；bh---洞口口寬寬度度；；hh----洞口口高高度度，，對對窗窗洞洞取取洞洞頂頂至至托托梁梁頂頂面面距距離離。。注：：采用用混混凝凝土土小小型型砌砌塊塊砌砌體體的的墻墻梁梁可可參參照照使使用用；；墻墻體體總總高高度度指指托托梁梁頂面面到檐口口的高高度度，，帶帶閣閣樓樓的的坡坡屋屋面面應(yīng)應(yīng)算算到到山山尖墻墻1/2高度度處處；對對自自承承重重墻墻梁梁，，洞洞口口至至邊邊支支座座中中心心的的距距離離不應(yīng)小于于0.15Loi，距中中支支座座不應(yīng)應(yīng)小小于于0.07Loi，門門窗窗洞洞上上口口至至墻墻頂頂?shù)牡木嗑嚯x離不應(yīng)應(yīng)小小于于0.4m；計(jì)算算高高度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)一一般般每每跨跨僅僅允允許許設(shè)設(shè)置置一一個(gè)個(gè)洞洞口口，，各各層層洞洞口口宜宜設(shè)設(shè)置置在在相相同同位位置置，，上上下下層層宜宜對對齊齊；；三、、墻墻梁梁的的計(jì)計(jì)算算1、計(jì)計(jì)算算內(nèi)內(nèi)容容與與計(jì)計(jì)算算簡簡圖圖（1）、、墻墻梁梁的的計(jì)計(jì)算算簡簡圖圖各計(jì)計(jì)算算參參數(shù)數(shù)說說明明：：墻梁梁計(jì)計(jì)算算跨跨度度LO(LOi)：對簡簡支支墻墻梁梁和和連連續(xù)續(xù)墻墻梁梁取取1.1Ln(1.1Lni)或Lc(Lci)兩者者的的較較小小值值；；Ln(Lni)為凈凈跨跨，，Lc(Lci)為支支座座中中心心線線距距離離。。對對框框支支墻墻梁梁，，取取框框架架柱柱中中心心線線間間的的距距離離Lc(Lci)；墻體體計(jì)計(jì)算算高高度度hw：取托托梁梁頂頂面面上上一一層層墻墻體體高高度度，，當(dāng)當(dāng)hw＞LO時(shí)，，取取hw＝LO(對連連續(xù)續(xù)墻墻梁梁和和多多跨跨框框支支墻墻梁梁，，LO取各各跨跨的的平平均均值值)；各計(jì)計(jì)算算參參數(shù)數(shù)說說明明：：墻梁梁跨跨中中截截面面計(jì)計(jì)算算高高度度Ho:取H0＝hw+0.5hb；翼墻計(jì)算算寬度bf:取窗間墻墻寬度或或橫墻間間距的2/3，且每邊邊不大于于3.5h(h為墻體厚厚度)和L0/6；框架柱計(jì)計(jì)算高度度Hc:取Hc＝Hcn+0.5hb；Hcn為框架柱柱的凈高高，取基基礎(chǔ)頂面面至托梁梁底面的的距離。。（2）、墻梁梁的計(jì)算算內(nèi)容考慮托梁梁與墻體體的組合合作用，，墻梁應(yīng)應(yīng)分別進(jìn)進(jìn)行：a、使用階段正截面受彎承載載力;b、使用階段斜截面受剪承載載力;c、使用階段托梁梁支座上上部砌體體局部受壓壓承載力計(jì)計(jì)算;d、施工階段托梁梁承載力力驗(yàn)算。。自承重墻墻梁可不不驗(yàn)算墻墻體受剪剪承載力力和砌體體局部受受壓承載載力。2、墻梁荷荷載計(jì)算算使用階段段墻梁上上的荷載載：（1）承重墻墻梁1)：托梁頂頂面的荷荷載設(shè)計(jì)計(jì)值Q1、F1取托梁自自重及本本層樓蓋蓋的恒荷荷載和活活荷載。。2):墻梁頂面面的荷載載設(shè)計(jì)值值Q2取托梁以以上各層層墻體自自重、墻墻梁頂面面以上各各層樓（（屋）蓋蓋的恒荷荷載和活活荷載；；集中荷荷載可沿沿作用的的跨度近近似化為為均布荷荷載。（2）自承重重墻梁墻梁頂面面的荷載載設(shè)計(jì)值值Q2取托梁自自重及托托梁以上上墻體自自重。（如前圖圖示）施工階段段托梁上上的荷載載：1)：托梁自自重及本本層樓蓋蓋的恒荷荷載2)：本層樓樓蓋的施施工荷載載3)：墻體自自重可取取為l0max/3的墻體自自重（l0max為各計(jì)算算跨度的的最大值值），開開洞時(shí)應(yīng)應(yīng)按洞頂頂以下實(shí)實(shí)際分布布的墻體體自重復(fù)復(fù)核。3、墻梁的的托梁正正截面承承載力計(jì)計(jì)算（1）托梁梁跨中截截面應(yīng)按鋼筋筋混凝土土偏心受拉拉構(gòu)件計(jì)算，其其彎矩Mbi及軸心拉拉力Nbti可按下列列公式計(jì)計(jì)算：Mbi＝M1i+αMM2iNbti＝ηNM2i/H0對簡支墻墻梁：αM＝ΨM(1.7hb/l0-0.03)ΨM＝4.5-10a/l0ηN＝0.44+2.1hw/l0對連續(xù)墻墻梁和框框支墻梁梁：αM＝ΨN(2.7hb/l0i-0.08)ΨM＝3.8-8a/l0iηN＝0.8+2.6hw/l0i式中:M1i----荷載設(shè)計(jì)計(jì)值Q1、F1作用下的的簡支梁梁跨中彎彎矩或按按連續(xù)梁梁或框架架分析的的托梁各各跨跨中中最大彎彎矩；M2i----荷載設(shè)計(jì)計(jì)值Q2作用下的的簡支梁梁跨中彎彎矩或按按連續(xù)梁梁或框架架分析的的托梁各各跨跨中中彎矩中中的最大大值；αM----考慮墻梁梁組合作作用的托托梁跨中中彎矩系系數(shù)，可可按公式式計(jì)算，，但對自自承重簡簡支墻梁梁應(yīng)乘以以0.8；簡支墻墻梁中的的hb/l0＞1/6時(shí)，取hb/l0＝1/6；連續(xù)墻墻梁和框框支墻梁梁中的hb/l0＞1/7時(shí)，取hb/l0＝1/7；Mbi＝M1i+αMM2iNbti＝ηNM2i/H0簡支墻梁梁：αM＝ΨM(1.7hb/l0-0.03);ΨM＝4.5-10a/l0;ηN＝0.44+2.1hw/l0連續(xù)墻梁梁：αM＝ΨN(2.7hb/l0i-0.08);ΨM＝3.8-8a/l0i;ηηN＝0.8+2.6hw/l0i式中:ηN----考慮墻梁梁組合作作用的托托梁跨中中軸力系系數(shù)，可可按公式式計(jì)算，，但對自自承重簡簡支墻梁梁應(yīng)乘以以0.8；式中，，當(dāng)hw/l0i＞1時(shí)，取hw/l0i＝1；ΨM----洞口對托托梁彎矩矩的影響響系數(shù)，，對無洞洞口墻梁梁取1.0，對有洞洞口墻梁梁可按公公式計(jì)算算；ai----洞口邊至至墻梁最最近支座座的距離離，當(dāng)ai＞0.35l0i時(shí)，取ai＝0.35l0i。Mbi＝M1i+αMM2iNbti＝ηNM2i/H0簡支墻梁梁：αM＝ΨM(1.7hb/l0-0.03);ΨM＝4.5-10a/l0;ηN＝0.44+2.1hw/l0連續(xù)墻梁梁：αM＝ΨN(2.7hb/l0i-0.08);ΨM＝3.8-8a/l0i;ηηN＝0.8+2.6hw/l0i(2)托梁支座座截面應(yīng)按鋼筋筋混凝土土受彎構(gòu)件件計(jì)算，其其彎矩Mbj可按下列列公式計(jì)計(jì)算：Mbj＝M1j+αMM2jαM＝0.75-ai/l0i式中M1j----荷載設(shè)計(jì)計(jì)值Q1、F1作用下按按連續(xù)梁梁或框架架分析的的托梁支支座彎矩矩；M2j----荷載設(shè)計(jì)計(jì)值Q2作用下按按連續(xù)梁梁或框架架分析的的托梁支支座彎矩矩；αM----考慮組合合作用的的托梁支支座彎矩矩系數(shù)，，無洞口口墻梁取取0.4，有洞口口墻梁可可按公式式計(jì)算，，當(dāng)支座座兩邊的的墻體均均有洞口口時(shí)，ai取較小值值。4、墻梁的的托梁斜斜截面受受剪承載載力計(jì)算算托梁的剪剪切破壞壞一般都都發(fā)生在在墻體剪剪切破壞壞之后，，僅當(dāng)托托梁混凝凝土強(qiáng)度度等級(jí)較較低，箍箍筋較少少時(shí)才先先于墻體體發(fā)生剪剪切破壞壞。應(yīng)按鋼筋筋混凝土土受彎構(gòu)構(gòu)件計(jì)算算，其剪剪力Vbj可按下式式計(jì)算：：Vbj＝V1j+βVV2jVbj＝V1j+βVV2j5、墻梁的的墻體受受剪承載載力計(jì)算算墻梁的墻墻體剪切切破壞發(fā)發(fā)生于hW／lo＜0.75～0.80，托梁較較強(qiáng)，砌砌體相對對較弱的的情況下下。當(dāng)hW／lo＜0.35～0.40時(shí)發(fā)生承承載力較較低的斜斜拉破壞壞，否則則，將發(fā)發(fā)生斜壓壓破壞。。墻梁的墻墻體受剪剪承載力力，應(yīng)按按下列公公式計(jì)算算:V2≤ξ1ξ2(0.2+hb/l0i+ht/l0i)fhhwV2≤ξ1ξ2(0.2+hb/l0i+ht/l0i)fhhw6、托梁支支座上部部砌體局局部受壓壓承載力力計(jì)算試驗(yàn)表表明，，當(dāng)hW／l0＞0.75～0.80，且無無翼墻墻，砌砌體強(qiáng)強(qiáng)度較較低時(shí)時(shí)，易易發(fā)生生托梁梁支座座上方方因豎豎向正正應(yīng)力力集中中而引引起的的砌體體局部部受壓壓破壞壞。為保證證砌體體局部部受壓壓承載載力，，托梁梁支座座上部部砌體體局部部受壓壓承載載力應(yīng)應(yīng)按下下列公公式計(jì)計(jì)算Q2≤ξfhξ=0.25+0.08bf/h式中ξ為局壓壓系數(shù)數(shù)，當(dāng)當(dāng)ξ>0.81，取ξ=0.81當(dāng)bf/h≥≥5或墻梁梁支座座處設(shè)設(shè)置上上、下下貫通通的落落地構(gòu)構(gòu)造柱柱時(shí)可可不驗(yàn)驗(yàn)算局局部受受壓承承載力力7、托梁梁在施施工階階段的的承載載力驗(yàn)驗(yàn)算墻梁是是在托托梁上上砌筑筑墻體體而逐逐漸形形成的的。除除應(yīng)限限制計(jì)計(jì)算高高度范范圍內(nèi)內(nèi)墻體體每天天的可可砌高高度，，嚴(yán)格格進(jìn)行行施工工質(zhì)量量控制制外，，尚應(yīng)應(yīng)進(jìn)行行托梁梁在施施工荷荷載作作用下下的承承載力力驗(yàn)算算，以以確保保施工工安全全。梁應(yīng)按按混凝凝土受受彎構(gòu)構(gòu)件進(jìn)進(jìn)行施施工階階段的的受彎彎、受受剪承承載力力驗(yàn)算算，作作用在在托梁梁上的的荷載載可按按前述規(guī)規(guī)定采用。。四、墻墻梁的的構(gòu)造造要求求墻梁除除應(yīng)符符合本本規(guī)范范和現(xiàn)現(xiàn)行國國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》GB50010的有關(guān)關(guān)構(gòu)造造規(guī)定定外，，尚應(yīng)應(yīng)符合合下列列構(gòu)造造要求求：1、材料料1)托梁的的混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度等等級(jí)不不應(yīng)低低于C30；2)縱向鋼鋼筋宜宜采用用HRB335、HRB400或RRB400級(jí)鋼筋筋；3)承重墻墻梁的的塊體體強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)不應(yīng)應(yīng)低于于MU10，計(jì)算算高度度范圍圍內(nèi)墻墻體的的砂漿漿強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)不應(yīng)應(yīng)低于于M10。(前圖所所示)四、墻墻梁的的構(gòu)造造要求求2、墻體體1)框支墻墻梁的的上部部砌體體房屋屋，以以及設(shè)設(shè)有承承重的的簡支支墻梁梁或連連續(xù)墻墻梁的的房屋屋，應(yīng)應(yīng)滿足足剛性性方案案房屋屋的要要求；；2)墻梁的的計(jì)算算高度度范圍圍內(nèi)的的墻體體厚度度，對對磚砌砌體不不應(yīng)小小于240mm，對混混凝土土小型型砌塊塊砌體體不應(yīng)應(yīng)小于于190mm；3)墻梁洞洞口上上方應(yīng)應(yīng)設(shè)置置混凝凝土過過梁，，其支支承長長度不不應(yīng)小小于240mm；洞口口范圍圍內(nèi)不不應(yīng)施施加集集中荷荷載；；(前圖所所示)2、墻體體(前圖所所示)4)承重墻墻梁的的支座座處應(yīng)應(yīng)設(shè)置置落地地翼墻墻，翼翼墻厚厚度，，對磚磚砌體體不應(yīng)應(yīng)小于于240mm，對混混凝土土砌塊塊砌體體不應(yīng)應(yīng)小于于190mm，翼墻墻寬度度不應(yīng)應(yīng)小于于墻梁梁墻體體厚度度的3倍，并并與墻墻梁墻墻體同同時(shí)砌砌筑。。當(dāng)不不能設(shè)設(shè)置翼翼墻時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)設(shè)置置落地地且上上、下下貫通通的構(gòu)構(gòu)造柱柱；5)當(dāng)墻梁梁墻體體在靠靠近支