第五节房屋部件.docx
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1、第五节房屋部件一、圈梁(一)圈梁的作用和设置在砌体结构房屋中,沿外墙四周及内墙水平方向设置连续封闭的现浇钢筋混凝土梁,称为圈梁。钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,当墙厚h240mm时,其宽度不宜小于2h/3。其高度应等于每皮砖厚度的倍数,并不应小于120mm。1.圈梁的作用(1)增强房屋的空间刚度和整体性,加强纵横墙的联系。圈梁还可在验算墙、柱高厚比时作为不动钱支承,以减小墙、柱的计算高度,提高其稳定性。例如当bs2130时,圈梁可视作壁柱间墙或构造柱间墙的不动较支点。(2)承受地基不均匀沉降在墙体中所引起的弯曲应力(设置在基础顶面和檐口部位的圈梁对抵抗不均匀沉降最有效。当房屋中部沉降较两端大
2、时,基础顶面的圈梁作用大;当房屋两端沉降较中部大时,檐口的圈梁作用大),可抑制墙体裂缝的出现或减小裂缝的宽度,还可有效地消除或减弱较大振动荷载对墙体产生的不利影响。(3)跨过门窗洞口的圈梁,若配筋不少于过梁时,可兼作过梁。2.圈梁的设置(1)对车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋,应按下列规定设置圈梁:D砖砌体房屋,檐口标高为5-8m时,应在檐口标高处设置圈梁一道;檐口标高大于8m时,应增加设置数量;砌块及料石砌体房屋,檐口标高为45m时,应在檐口标高处设置圈梁一道,檐口标高大于5m时,应增加设置数量。2)对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋,除在搪口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外,尚应在吊
3、车梁标高处或其他适当位置增加设置数量。(2)对宿舍、办公楼等多层砌体民用房屋,当层数为34层时,应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时,应在所有纵横墙上隔层设置。(3)采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖的多层砌体结构房屋,当层数超过5层时,除在檐口标高处设置一道圈梁外,可隔层设置圈梁,并与楼(屋)面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不应小于120mm,并沿墙长配置不少于200的纵向钢筋。(4)对多层砌体工业房屋,应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。(5)设置墙梁的多层砌体房屋应在托梁、墙梁顶面利檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁,其他楼层处应在所有纵横墙上每层设置。(6)建筑在软弱地基或不均
4、匀地基上的砌体房屋,除按上述规定设置圈梁外,还应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定。(7)地震区砌体房屋的圈梁设置应符合建筑抗震设计规范GB50011的有关规定。(二)圈梁的构造要求圈梁的受力情况较复杂,目前尚无合理简便的计算方法,一般均按前述构造设置,同时还要符合下列构造要求。1 .圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈粱的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的二倍,且不得小于1m。2 .纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋,圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接。3 .钢筋混凝土
5、圈梁的纵向钢筋不宜小于4010。绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑,箍筋间距不宜大于30mm。现浇混凝土强度等级不应低于C15o4 .圈梁兼作过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。5 .钢筋混凝土圈梁的最大长度,可按混凝土结构设计规范GB50010有关伸缩缝最大间距考虑,以防止圈梁因受温度影响而产生裂缝等现象。二、过梁(一)过梁的分类和构造要求过梁是砌体结构房屋墙体门窗洞上常用的构件,它用来承受洞口顶面以上砌体的自重及上层楼盖梁板传来的荷载。过梁可采用破砌过梁和钢筋混凝土过梁。砖砌过梁又可分为破砌平拱过梁和钢筋砖过梁)。1 .砖砌平拱过梁用砖竖立和侧立砌筑的过梁称砖砌平拱过梁。其厚度等于墙
6、厚,用竖砖砌筑部分的高度不应小于240mm,砖砌过梁截面计算高度范围内砂浆的强度等级不宜低于M5。砖砌平拱过梁的跨度不应超过1.2m。2 .钢筋砖过梁在过梁底部砌体水平灰缝内配置钢筋的过梁称钢筋砖过梁。钢筋的直径不应小于5mm,钢筋间距不宜大于120mm,钢筋伸入支座砌体内的长度不宜小于240mm。砂浆不宜低于M5,砂浆层的厚度不宜小于30mm,一般采用1:3水泥砂浆。钢筋砖过粱的跨度不应超过1.5m。3 .钢筋混凝土过梁对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋,或过梁跨度大于1.5m时,都应采用钢筋混凝土过梁。过梁端部的支承长度,不宜小于240mm。(二)过梁上的荷载过梁上承受的荷载有砌体
7、自重和过梁计算高度范围内梁、板传来的荷载。试验表明,当过梁上砌体的砌筑高度超过In/3后,跨中的挠度增加极小,这是由于砌体砌筑到一定高度之后,即可起到拱的作用,使一部分荷载不传给过梁而直接传给支承过梁的砖墙(窗间墙)。试验还表明,当在砌体高度等于0.8In左右的位置施加外荷载时;由于砌体的组合作用,过梁的挠度变化也极微。根据以上试验结果分析,规范规定过梁上荷载按下列规定采用:1 .梁、板荷载对砖和小型砌块砌体,当梁、板下的墙体高度hwln时(In为过梁的净跨),应计入梁、板传来的荷载。当梁、板下的墙体高度hw21n时,可不考虑梁、板荷载。2 .墙体荷载队砖砌体,当过梁上的墙体高度hwl113时
8、,应按墙体的均布自重采用。当墙体高度hw21J3时,应按高度为ln/3墙体的均布自重采用。对混凝土砌块砌体,当过梁上的墙体高度hw1/6时取%二1/6;当公式(165-9)*0中的:徨1/7时,取九二1/7;IOiIQiHn一一考虑墙梁组合作用的托梁跨中轴力系数,可按公式(16-5-8)或(16-5-11)计算,但对自承重简支墙梁应乘以0.8;式中,当1时,取生=1IOiIoim洞口对托梁弯矩的影响系数,对无洞口墙梁取1.0,对有洞口墙粱可按式(16-5-7)或(16-5-10)计算;a洞口边至墙梁最近支座的距离,当ai0.351m时,取ai=0.351oi0(2)托梁支座截面托梁支座截面应按
9、钢筋混凝土受弯构件计算,其弯矩Mbj可按下列公式计算:Mbj=Mij+aMM2j(16512:aM=0.75ailo(16-513)式中Mij荷载设计值QhFi作用下按连续梁或框架分析的托梁支座弯矩;M2j一一荷教设计值Q2作用下按连续梁或框架分析的托梁支座弯矩;aM一一考虑组合作用的托梁支座弯矩系数,无洞口墙梁取0.4,有洞口墙梁可按公式(16一513)计算,当支座两边的墙体均有洞口时,ai取较小值。6 .墙梁的托梁斜截面受剪承载力计算经试验,托梁一般后于墙体发生剪切破坏,但若托梁的混凝土强度等级偏低或是箍筋配置得较少,则托梁也可能先于墙体发生剪切破坏。所以,对托梁的斜截面受剪承载力应按钢筋
10、混凝土受弯构件计算,在组合作用下,其剪力Vbj;可按下式计算:Vbj=VIjvV2j(16-514)式中Vlj荷载设计值Qi、B作用下按连续梁或框架分析的托梁支座边剪力或简支梁支座边剪力;V2j一一荷载设计值Q2作用下按连续梁或框架分析的托梁支座边剪力或简支梁支座边剪力;v一一考虑组合作用的托梁剪力系数,无洞口墙梁边支座取0.6,中支座取0.7;有洞口墙梁边支座取0.7,中支座取0.8o对自承重墙梁,无洞口时取0.45,有洞口时取0.5,7.墙梁的墙体受剪承载力计算经对设置顶梁的连续墙梁剪切破坏试验的结果,并考虑翼墙或构造柱的约束作用,以及墙梁洞口的影响,墙梁的墙体受剪承载力应按下式计算:V2
11、甚2(0.2十3十,)命卜。(16515)式中V2在荷载设计值Q2作用下墙梁支座边剪力的最大值;bf1一一翼墙或构造柱影响系数,对单层墙梁取1.0,对多层墙梁,当上=3时取hbfbf1.3,当工=7或设置构造柱时取1.5,当3工O.75-0.80时,无翼墙且砌体强度较低时,易发生托粱支座上方因竖向正应力集中引起的砌体局部受压破坏。为保证墙体局部受压承载力,根据研究,在Q2作用下托梁支座上部砌体局部受压承载力的计算公式为:Q2fh(16-516)bt=0.25十0.08(16517)h支中局压系数,当0.81时,取G=081o有翼墙的墙梁,托梁支座应力集中减少,局部受压有较大改善。另外,构造柱对
12、减少bf应力集中、改善局部受压的作用更明显。根据计算分析,当一25或墙梁支座处设置上、h下贯通的落地构造柱时可不验算局部受压承载力。9 .托梁在施工阶段的承载力验算在施工阶段,当砌体强度没有达到设计要求之前,则墙梁尚未形成组合作用,此时托梁应按钢筋棍凝土受弯构件进行施工阶段的受弯、受剪承载力验算,作用在托梁上的荷载亦按施工阶段的荷载采用。10 .多跨框支墙梁边框支柱的轴力修正在墙梁顶面荷载作用下,多跨框支墙梁存在边柱之间的大拱效应,导致边柱轴压力增大,中柱轴压力减少,所以在Q2作用下当边柱轴压力增大不利时应乘以1.2的修正系数。(注:框架柱的弯矩计算不考虑墙梁组合作用)(三)墙梁的构造要求墙梁
13、的设计除应符合设置规定、满足承载力要求之外,还应符合有关的构造要求,现分列于后:1 .材料的强度等级(1)托梁的混凝土强度等级:不应低于C30;(2)纵向钢筋:宜采用HRB335、HRB400或RRB400级钢筋;(3)承重墙梁的块体强度等级:不应低于MUI0;(4)计算高度范围内墙体的砂浆强度等级:不应低于M10。2 .墙体(1)墙体应满足刚性方案房屋的要求的,如:1)框支墙梁的上部砌体房屋;2)设有承重的简支墙梁或连续墙梁的房屋;(2)墙梁计算高度范围内的墙体厚度:1)对石专砌体不应小于240mm;2)对混凝土小型砌块砌体不应小于190mm;(3)墙梁洞口上方的处理:1)应设置钢筋混凝土过
14、梁,其支承长度不应小于240mm;2)洞口范围内不应施加集中荷载;(4)承重墙梁支座处的处理:1)应设置落地翼墙。翼墙厚度:对砖砌体不应小于240mm;对混凝土砌块砌体不应小于190mm。翼墙宽度:不应小于墙梁墙体厚度的3倍;并与墙梁墙体同时砌筑;2)当不能设置翼墙时,应设置落地且上、下贯通的构造柱;(5)墙梁墙体在靠近支座g跨度范围内开洞时的处理:在支座处应设置落地且上、下贯通的构造柱;构造柱并应与每层圈梁连接;(6)墙梁计算高度范围内墙体每天的砌筑高度:每天可砌高度不应超过1.5m;否则,应加设临时支撑。3.托梁(1)托梁两边的楼盖:1)托梁两边各一个开间及相邻开间处应采用现浇钢筋混凝土楼
15、盖;2)现浇楼板厚度不宜小于120mm,当楼板厚度大于15Omm时,宜采用双层双向钢筋网;3)楼板上应少开洞,洞口尺寸大于80Omm时应设洞边梁;(2)托梁各跨底部的纵向受力钢筋:1)应通长设置,不得在跨中段弯起或截断;2)钢筋接长应采用机械连接或焊接;(3)托梁跨中截面纵向受力钢筋总配筋率:不应小于0.6%;(4)托梁的上部纵向钢筋:1)托梁距边支座边lo4范围内,上部纵向钢筋面积不应小于跨中下部纵向钢筋面积的1/3;2)连续墙梁或多跨框支墙梁的托梁中支座上部附加纵向钢筋,从支座边算起每边延伸不少于Io/4:(5)托梁的支承长度:1)承重墙梁的托梁在砌体墙、柱上的支承长度不应小于350mm;
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