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1、二、分类1、当埋入墙内的长度较大且梁相对于砌体的刚度较小时，梁发生明显的挠曲变形，将这种挑梁称为弹性挑梁，如阳台挑梁，外廊挑梁等；当埋入墙内的长度较短，埋入墙内的梁相对于砌体刚度较大，挠曲变形很小，主要发生刚体转动变形，将这种挑梁称为刚性挑梁。嵌入砖墙内的悬臂雨篷梁属于刚性挑梁。2、现浇钢筋混凝土结构中，从连续梁端支座延伸出来一定长度的梁段称为外伸梁；一端嵌于砌体中，一端悬挑在外的混凝土梁或板称为悬臂梁。第1页/共24页三、挑梁的受力性能及破坏形态埋置于墙体中的挑梁是与砌体共同工作的。在墙体上的均布荷载P和挑梁端部集中力F作用下经历了弹性、带裂缝工作和破坏等三个受力阶段有限元法分析结果 挑梁和
2、墙体内的主应力轨迹线 第2页/共24页弹性弹性阶段：阶段：挑梁的埋入部分在上下界面产生拉、压应力，砌体的变形挑梁的埋入部分在上下界面产生拉、压应力，砌体的变形基本成线性，整体性良好。基本成线性，整体性良好。带裂缝工作阶段：带裂缝工作阶段：随着荷载随着荷载F F的增大，的增大，A A处上界面将出现水平裂缝，处上界面将出现水平裂缝，即此处挑梁与上部砌体脱开。若继续加荷，在挑梁尾部即此处挑梁与上部砌体脱开。若继续加荷，在挑梁尾部B B处的下界面也出处的下界面也出现水平裂缝，与下部砌体脱开。此时，挑梁有现水平裂缝，与下部砌体脱开。此时，挑梁有上翘上翘的趋势，在挑梁埋入端的趋势，在挑梁埋入端上角将出现阶
3、梯型斜裂缝。最后，挑梁埋入端近墙边下界面砌体的受压区上角将出现阶梯型斜裂缝。最后，挑梁埋入端近墙边下界面砌体的受压区不断减小，会出现局部受压裂缝，甚至发生不断减小，会出现局部受压裂缝，甚至发生局部受压破坏。局部受压破坏。第3页/共24页破坏阶段：破坏阶段：当荷载逐渐加大时，挑梁最后将发生破坏，破坏形式有三种：当荷载逐渐加大时，挑梁最后将发生破坏，破坏形式有三种：第4页/共24页1、挑梁倾覆破坏当挑梁埋人端的砌体强度较高且埋入段长l1较短，则可能在挑梁尾端处的砌体中产生阶梯形斜裂缝。如挑梁砌入端斜裂缝范围内的砌体及其他上部荷载不足以抵抗挑梁的倾覆力矩，此斜裂缝将继续发展，直至挑梁产生倾覆破坏。发
4、生倾覆破坏时，挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一点O转动。第5页/共24页2、挑梁下砌体局部受压破坏当挑梁埋入端的砌体强度较低且埋人段长度l1较长，在斜裂缝发展的同时，下界面的水平裂缝也在延伸，使挑梁下砌体受压区的长度减小、砌体压应力增大。若压应力超过砌体的局部抗压强度，则挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。第6页/共24页3、挑梁弯曲破坏或剪切破坏挑梁由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲破坏或剪切破坏。第7页/共24页四、挑梁的计算内容抗倾覆验算；挑梁下砌体局部受压承载力验算；挑梁自身承载力计算。第8页/共24页五、挑梁的承载力验算对于挑梁，需要进行抗倾覆验算、挑梁下砌体的
5、局部承压验算以及挑梁本身的承载力验算。1抗倾覆验算砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按下式验算Mov-挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩；Mr挑梁的抗倾覆力矩设计值；Gr-挑梁的抗倾覆荷载，为挑梁尾端上部45扩展角的阴影范围(其水平长度为l3)内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和；l2-Gr作用点至墙外边缘的距离。第9页/共24页第10页/共24页注意事项：在确定挑梁的抗倾覆荷载Gr时，应注意以下几点。(1)当墙体无洞口时，若l3l1，则Gr中不应计入尾端部(l3-l1)范围内的本层砌体和楼面恒载。(2)当墙体有洞口时，若洞口内边至挑梁尾端的距离370mm，则Gr的取法与上述相同(应扣除洞
6、口墙体自重)，否则只能考虑墙外边至洞口外边范围内本层的砌体与楼面恒载。第11页/共24页注意事项：(3)挑梁计算倾覆点至墙外边缘的距离x0当l12.2 hb（弹性挑梁），时当l12.2hb2.2350770mm，倾覆点距墙边距离xo0.3hb0.3350105mm（2）计算倾覆力矩：倾覆力矩由阳台上荷载F1k、g1k、p1k和挑梁自重产生：Mov1.354(1.500.105)(102.1)(1.50.105)2/21.06(1.500.105)2/21.3522.007.7337.43kNm第20页/共24页（3）计算抗倾覆力矩：Mr0.8Gr(l2xo)0.8(82.1)(2.00.105
7、)2/25.2423(10.105)5.242(32)(120.105)5.2422/2(2/32-0.105)82.77kNm（4）抗倾覆验算：由(2)、(3)计算结果可知MrMov，挑梁抗倾覆安全。第21页/共24页2挑梁下砌体局部受压验算：Nl2R21.24(102.1)(1.50.105)1.46(1.50.105)21.223.421.49.6383.17kN挑梁验算取0.7，1.5，f1.5，Al1.2bhbfAl0.71.51.5(1.2240350)158.76kNNl挑梁下砌体局部抗压满足要求。第22页/共24页3挑梁承载力计算：MmaxMov37.43kNmVmaxVo1.24(102.1)1.51.461.51.222.151.4939.18kN挑梁采用C20混凝土，经计算（略），截面通长选用314纵筋和6200双肢箍筋。第23页/共24页感谢您的观看！第24页/共24页
砌体结构课件4墙梁挑梁及过梁设计
