第7-2章 墙梁

第七章

圈梁、过梁、墙梁、挑梁的设计•7.1 圈梁

•7.2 过梁

•7.3 挑梁

•7.4 墙梁

7.4 墙梁

一、墙梁定义

由支承墙体的钢筋混凝土梁及其上计算高度范围内墙体所组成的能共同工作的组合构件称为墙梁。

•墙梁中承托砌体墙和楼（屋）盖的混凝土简支梁、连续梁和框架梁，称为托梁。

•墙梁中考虑组合作用的计算高度范围内的砌体墙，简称为墙体

•墙梁的计算高度范围内墙体顶面处的现浇钢筋混凝土圈梁，称为顶梁。

•墙梁支座处与墙体垂直相连接的纵向落地墙体，称为翼墙。

支承情况：简支墙梁、连续墙梁、框支墙梁；受荷性质：承重墙梁、自承重墙梁

开洞情况：无洞口墙梁、有洞口墙梁7.4 墙梁

二、墙梁分类

•墙梁适用范围

•墙梁的一般规定

商店-住宅、车库—住宅、小型生产车间三、墙梁的一般规定7.4 墙梁

☆洞口设置要求：墙梁计算高度范围内每跨允许设置一个洞口；洞口边至支座中心的距离a i 距边支座不应小于0.15l 0i ，距中支座不应小于0.07l 0i 。

h w ——墙体计算高度。h b ——托梁截面高度。l 0i ——墙梁计算跨度。b h ——洞口宽度。

h h ——洞口高度，对窗洞取洞顶至托梁顶面距离。

b h /l oi

•全荷载法

•弹性地基梁法

•GBJ3-88规范方法

•GB50003-2001规范方法

不考虑托梁和墙体的共同作用，所有荷载全部由托梁承受，托梁按受弯构件计算。

将托梁以上的墙体视为托梁的弹性地基，弹性地基的反力即为托梁所受的竖向荷载，托梁按受弯构件设计。

提出了考虑组合作用的单跨墙梁的计算方法

提出了考虑组合作用的简支墙梁、连续墙梁和多跨框支墙梁的设计方法三、计算方法衍变7.4 墙梁

•两侧主压应力迹线直接指向支座，中部主压应

力迹线则呈拱形指向支座，托梁顶面在两支座附

近受到较大的竖向压力和剪应力作用。

•墙体在支座的斜上方多处于拉、压复合受力状态

。托梁内主拉应力迹线基本平行于托梁的轴线墙梁的主应力迹线图

☆无洞口墙梁可模拟为组合拱受力机构

。托梁作为拉杆，主要承受拉力。同时，

由于托梁顶面竖向压应力和剪应力的作用

，托梁中还存在部分弯矩。一般情况下，

托梁处于小偏心受拉状态

无洞口墙梁裂缝形成过程

•托梁跨中将首先出现多条竖向裂缝1，且很快上升至托梁顶及墙中

•托梁刚度削弱引起墙体主压应力进一步向支座附近集中。当墙体的主拉应力超过砌体的抗拉强度时，将在支座上方墙体中出现斜裂缝2，很快向斜上方及斜下方延伸。随后穿过界面，形成托梁端部较陡的上宽下窄的斜裂缝。•临近破坏时，将在界面出现水平裂缝3，但不伸过支座，支座区段始终保持墙体与托梁紧密相连。

☆从墙体出现斜裂缝开始，墙梁逐渐形成以托梁为拉杆，以墙体为拱腹的组合拱受力模型

无洞口墙梁裂缝形成过程：

•偏洞口墙梁可模拟为梁、拱组合受力机构。托梁不仅作为大拱的拉杆，还作为小拱的弹性支座，承受小拱传来的压力。此压力使托梁在洞口边缘处截面产生较大的弯矩，使托梁一般处于大偏心受力状态

•随着洞口向跨中移动，原先的窄墙肢逐渐加宽，大拱作用不断加强，小拱作用逐渐减弱。当洞口处于跨中时，小拱作用完全消失，托梁的工作又接近于无洞口的状况。在此过程中，托梁逐渐由大偏心受拉过渡到小偏心受拉2 有洞口墙梁

二、简支墙梁

墙梁的主应力迹线图

有洞口墙梁裂缝图

•当墙体靠近支座开门洞时，将先在门洞外侧墙肢沿界面出现水平裂缝1，不久在门洞内侧出现阶梯形斜裂缝2，随后在门洞顶外侧墙肢出现水平裂缝3。加荷至0.6～0.8 倍破坏荷载时，门洞内侧截面处托梁出现竖向裂缝4，最后在界面出现水平裂缝5

•中间开洞墙梁的裂缝出现规律和破坏形态与无洞口墙梁基本一致2 有洞口墙梁

☆当托梁配筋较少，而墙梁的高跨比较小时(≤0.3)，发生

正截面受弯破坏

•对无洞口墙梁，在均布荷载作用下，破坏发生在具有最大弯矩的跨中截面。托梁受拉开裂后，随着荷载增大，裂缝不断开展向上开展延伸并贯通托梁而伸入墙体，直至托梁的下部和上部钢筋先后屈服，垂直裂缝迅速进一步伸入墙体，墙梁丧失承载力

•偏洞口墙梁的受弯破坏发生在洞口边缘截面。托梁下部受拉钢筋屈服后，托梁刚度迅速降低，引起托梁与墙体之间的内力重分布，墙体随之破坏无洞口墙梁弯曲破坏有洞口墙梁受弯破坏➢弯曲破坏

2、破坏形态

(1) 托梁的剪切破坏。当托梁的箍筋不足时，可能发生托梁斜截面剪切破坏

(2) 墙体的剪切破坏。当托梁配筋较多，砌体强度较低时，一般适中

➢剪切破坏2、破坏形态

二、简支墙梁7.4

墙梁斜拉破坏斜压破坏有洞口破坏

斜拉破坏：当墙体高跨比较小()时，或者集中荷载作用剪跨比较大时

斜压破坏：墙体高跨比较大)时，或者集中荷载作用剪跨比较小时

有洞口的墙梁：其墙体剪切破坏一般发生在窄墙肢一侧。

◆除砌体强度很高而混凝土强度很低的情况外，托梁

的剪切破坏一般均后于墙体。破坏斜截面较陡且靠

近支座，斜裂缝上宽下窄。

➢

局部受压破坏2、破坏形态

二、简支墙梁7.4 墙梁

一般墙体高跨比较大()而砌体强度不高时，可能发生梁端砌体局部受压破坏

•墙梁两端有与其垂直相连的翼墙时，可显著降低托梁顶面的峰值压应力，提高墙体的局部受压承载力

两跨连续墙梁

弹性阶段：连续墙梁如同由托梁、墙

体和顶梁组合而成的连续深梁。与一般连续梁相比，由于墙梁的组合作用，托梁的

弯矩和剪力均有一定程度的降低；同时，

托梁中出现了轴力：在跨中区段出现了较

大的轴拉力，在支座附近则受轴压力作用.首先在连续托梁跨中段出现多条竖向裂缝，且很快上升到墙中；但对连续墙梁受力影响并不显著；

随后在中间支座上方顶梁出现通长竖向裂缝，且向下延伸至墙中。当边支座或中间支座上方墙体中出现斜裂缝并延伸至托梁时，将对连续墙梁受力性能产生重大影响，连续墙梁的受力逐渐转为连续组合拱机制带裂缝工作阶段

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