砖混建筑结构中的过梁,圈梁的功能及作用是什么?设计有何要求?
1.过梁,是砌体结构,或框架、剪力墙结构的填充墙中,门窗洞口上的一根横梁,两端伸入墙体或构造柱。见下图:
砖混结构,过梁承受洞口上面的砌体荷载,以及上层楼盖梁板传来的荷载。过去按过梁的净跨(也是门窗洞口长度)大小,有砖砌平拱过梁,钢筋砖过梁,钢筋混凝土过梁等,现在都要求设钢筋混凝土过梁。很明显,钢筋混凝土过梁承受荷载能力強。
当过梁上部的梁板下的砌体高度(过梁上砌体)小于过梁的净跨时,过梁应计入上层梁板传来的荷载;否则不予考虑。过梁承担砌体荷载,一般从支座沿45⁰角内砌体计入,其他部分墙体的自重、按荷载分布传递到两侧墙体中。为了计算简化,规定当过梁上的砌体高度小于净跨的1/3时,过梁荷载按墙体的均布自重釆用;否则,应按净跨高度的1/3墙体均匀自重计算。
过梁上的荷载通过过梁传递给两侧墙体,过梁两端伸入墙体,过去一般仅12cm左右,现在24cm,伸入墙体长度与砌体安全性有关。墙体应进行局部受压计算。对于住宅来说,预制板搁置,或现浇板下过梁,基本都由过梁承担梁板荷载。应该重视过梁设计。根据“砌体结构设计规范”,第7.2.1条,对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋,应釆用钢筋混凝土过梁。因此过梁起着承上启下的作用,稍有不慎,在某个环节出现问题,则可能局部失稳造成全局问题。门洞大于等于2m,现规范要求洞口两侧加设构造柱,也是加強砌体承载能力。
2.圈梁,是连续围合的墙体中的水平梁,又叫环梁。圈梁设置在基础顶面、楼层、檐口标高处,沿砌体墙水平方向设置封闭状的、按构造配筋的混凝土梁式构件;与构造柱相连接,用以提高房屋空间刚度,増加建筑物整体性能,提高砌体的抗剪、抗拉強度,防止由于不均匀沉降、地震或其他较大振动荷载对房屋的破坏。
圈梁的宽度同墙体,高度一般不小于墙体宽度的2/3。构造配筋(主筋4Φ10及以上,箍筋Φ6@250)。圈梁基本与楼板同标高,或在板下楼层标高处,纵横墙圈梁要求有效连接,设计一定要封闭!碰到楼梯间等门窗洞口断开的,要加设附加圈梁,搭接长度,是与楼层圈梁的垂直高度差的两倍,且不小于1.0m 。下面的设计效果更好。
建筑抗震设计规范,对圈梁与构造柱的设计,有严格的要求。
3.老旧楼房,过去设计过梁,常常釆用砖拱过梁,钢筋砖过梁(即在钢筋上砌墙),即使设计钢筋混凝土过梁,无论是配筋,砼強度,伸入支座长度,都是十分节约,安全度不高。过梁只承受竖向荷载,不能承受并传递水平荷载。
老旧建筑,釆用预应力空心板,系脆性不抗震构件;未按抗震设防设计,设计标准低。有的住宅,基本不设圈梁与构造柱,即使设置,配筋小,砼強度低;那么多门窗洞口,没有水平连系构件维系整体连接,属于各自为战,整体连接性能差,经不起地震等水平荷载振动。
老楼加装电梯,半层入户,凿掉楼梯间圈梁,自上而下形成大豁口,圈梁不封闭,是抗震的大忌,违反建筑抗震设计规范強制性条文。
其影响老楼抗震性能,非常严重。绝不能坐视不理。应引起各方面重视。