砌体结构墙梁解析

破坏形态
2、有洞口简支墙梁
• 对于有洞口墙梁，洞口的位置对墙梁的应 力分布和破坏形态影响较大。 （1）洞口居中布置：受力性能和破坏形态 类都似于无洞口墙梁； （2）洞口靠近支座布置：托梁处于大偏心 受拉状态。
(a)轴力图
(b)弯矩图
(c) 剪力图
• 竖向荷载下有洞口简支墙梁托梁内力分布
图（弹性计算结果）
ห้องสมุดไป่ตู้a)轴力图
(b)弯矩图
(c)剪力图
竖向荷载下无洞口简支墙梁托梁内力分布
图（弹性计算结果）
• 无洞口简支 墙梁应力图 （弹性计算 结果） (a) 正应力； (b) 剪应力；
（a） （b）
• 由此可见，对于无洞口墙梁，墙梁顶部荷 载由墙体的内拱作用和托梁的拉杆作用共
同承受，即墙体以受压为主，托梁则处于 小偏心受拉状态。
• 框架柱计算高度Hc :取Hc＝Hcn+0.5hb；Hcn为 框架柱的净高，取基础顶面至托梁底面的距 离。
（2）、墙梁的计算内容 考虑托梁与墙体的组合作用，墙梁应分别进行：
a、使用阶段正截面受弯承载力; b、使用阶段斜截面受剪承载力; c、使用阶段托梁支座上部砌体局部受压承 载力计算; d、施工阶段托梁承载力验算。
三、墙梁的计算
1、计算内容与计算简图
（1）、墙梁的计算简图
各计算参数 说明：
• 墙梁计算跨度LO(LOi)：对简支墙梁和连续墙 梁取1.1Ln(1.1Lni)或Lc(Lci)两者的较小值；Ln(Lni) 为净跨，Lc(Lci)为支座中心线距离。对框支墙 梁，取框架柱中心线间的距离Lc(Lci)；
托梁或砌体的局部受压破坏
二、墙梁的一般规定
墙梁类别 承重墙梁
墙体 总高 度(m)
跨度 (m)
墙高 hw/Loi
托梁高 hb/Loi
洞宽 bh/Loi
洞高hh
≤5hw/6且
≤18 ≤9 ≥0.4 ≥1/10 ≤0.3
hw-
hh≥0.4m
自承重墙梁 ≤18 ≤12 ≥1/3 ≥1/15 ≤0.8
hw---墙体计算高度； hb---托梁截面高度； Loi---墙梁计算跨度； bh---洞口宽度； hh----洞口高度，对窗洞取洞顶至托梁顶面距离。
• 墙体计算高度hw：取托梁顶面上一层墙体高 度，当hw＞LO时，取hw＝LO(对连续墙梁和多 跨框支墙梁，LO取各跨的平均值)；
各计算参数 说明：
• 墙梁跨中截面计算高度Ho :取H0＝hw+0.5hb；
• 翼墙计算宽度bf :取窗间墙宽度或横墙间距 的2/3，且每边不大于3.5h(h为墙体厚度)和 L0/6；
（1） 托梁跨中截面
应按钢筋混凝土偏心受拉构件计算，其弯矩Mbi
及轴心拉力Nbti可按下列公式计算： Mbi＝M1i+αMM2i Nbti＝ηNM2i/H0
对简支墙梁：αM＝ΨM(1.7hb/l0 -0.03) ΨM＝4.5-10a/l0 ηN＝0.44+2.1hw/l0
对连续墙梁和框支墙梁：αM＝ΨN(2.7hb/l0i -0.08) ΨM＝3.8-8a/l0i ηN＝0.8+2.6hw/l0i
破坏形态
（1）弯曲破坏 （2）剪切破坏
（3）局部受压破坏
3、连续墙梁
• 定义：连续墙梁是由钢筋混凝土托梁和支 撑于连续托梁上的计算高度范围内的墙体 组成的组合构件。
• 构造要求：墙梁顶面出应设置圈梁，并宜 在墙梁上拉通从而形成连续墙梁的顶梁。
破坏形态
（1）、斜拉破坏 （2）、斜压破坏 （3）、剪压－局压破坏
4、框支墙梁
• 定义：框支墙梁是由钢筋混凝土框架和砌 筑在框架上的计算高度范围内的墙体组成 的组合构件。
破坏形态
（1）弯曲破坏 （2）剪切破坏 （3）弯剪破坏 （4）局压破坏
总结：墙梁的破坏形态
（1）弯曲破坏 （2）剪切破坏：斜拉破坏和斜压破坏、劈裂
破坏 （3）局压破坏: 纵筋锚固长度不足，支座处
墙梁顶面的荷载设计值Q2取托梁自重及托梁以上 墙体自重。
（如前图示）
施工阶段托梁上的荷载：
1)：托梁自重及本层楼盖的恒荷载 2)：本层楼盖的施工荷载 3)：墙体自重可取为l0max/3的墙体自重（l0max
为各计算跨度的最大值），开洞时应按洞顶以 下实际分布的墙体自重复核。
3、墙梁的托梁正截面承载力计算
自承重墙梁可不验算墙体受剪承载力和砌体局 部受压承载力。
2、墙梁荷载计算
使用阶段墙梁上的荷载： （1）承重墙梁
1)：托梁顶面的荷载设计值Q1、F1取托梁自重及本 层楼盖的恒荷载和活荷载。
2): 墙梁顶面的荷载设计值Q2取托梁以上各层墙体 自重、墙梁顶面以上各层楼（屋）盖的恒荷载和活 荷载；集中荷载可沿作用的跨度近似化为均布荷载。 （2）自承重墙梁
第五章 墙梁、挑梁及过梁的设计
• 第一节 墙梁 • 第二节 挑梁 • 第三节 过梁 • 第四节 计算例题
第一节墙梁
• 目的：熟悉墙梁的受力特点与破坏特征， 掌握墙梁设计总则及构造要求。
定义： 由钢筋混凝土托梁和梁上
计算高度范围内的砌体墙组成 的组合构件，称为墙梁。 其中 墙体不仅作为荷载作用在托梁 上，而且作为结构的一部分与 托梁共同工作。
• 1、墙梁适用于： 商店－住宅、车库－住宅、小型生产车间
• 2、墙梁分类 按受荷性质 ：① 承重墙梁 ② 自承重墙梁 按结构形式： ① 简支墙梁 ② 连续墙梁 ③ 框
支墙梁； 按开洞类型： ① 无洞口墙梁 ② 有洞口墙梁
(a) 无洞口简支墙梁；
(b) 有洞口双跨框支墙梁；
一、墙梁的受力性能
• 有关因素： 墙梁的受力性能与支撑情况、托梁和
墙体的材料、托梁的高跨比、墙体的高跨 比、墙体上是否开洞、洞口的大小与位置 等因素有关。
1、无洞口简支墙梁
• 实验研究及有限元分析表明，墙梁的受力 性能类似于钢筋混凝土深梁。 （深梁：跨度与截面高度之比L／h≤2 ，受 力后截面上弹性弯曲应力不再保持为线性 分布的梁。）
注：
• 采用混凝土小型砌块砌体的墙梁可参照使 用； 墙体总高度指托梁顶面到檐口的高度，带 阁楼的坡屋面应算到山尖墙1/2高度处； 对自承重墙梁，洞口至边支座中心的距离 不应小于0.15Loi，距中支座不应小于0.07 Loi ，门窗洞上口至墙顶的距离不应小于 0.4m；
• 计算高度范围内一般每跨仅允许设置一个 洞口，各层洞口宜设置在相同位置，上下 层宜对齐；