下图建筑为一个实际自建砖混房工程,二层通过设置悬挑梁做了一个单边走廊,接下来我们通过这张图片简单分析一下悬挑结构的三个主要问题,望看完后对你有帮助。
问题一:砖混结构房屋的上下层承重墙体应对应
图片中可看到,透过二层玻璃可见,二层承重墙与首层外承重墙完全对应且门窗洞口也对应
1.砖混房屋结构受力一定是:荷载首先传递给楼板或屋面板,再由板传递给周边梁等水平构件,最后由梁传递给承重墙等竖向承重构件。传力原则清晰、直接且以最短的途径传递给基础和地基。
2.上图中,悬挑结构悬挑部分荷载先传给楼板、再传递给悬挑梁,最终由挑梁传递给对应的承重墙体。
即首层顶部的悬挑走廊荷载传递给楼板、再顺带楼板自重传递给悬挑梁,最终由挑梁传递给外承重墙。屋顶同样对应位置设置了悬挑结构,其传力路径同首层顶部悬挑走廊的传力路径。 实现了上下层承重墙体对应,最终所有荷载通过墙体传给基础和地基。
因此,此自建房悬挑结构受力很清晰、传力路径更直接。
问题二:悬挑梁端部设置的维护墙体一定是非承重墙
1.如果悬挑端部墙体为承重墙,那么传力为:屋面板荷载连同屋面板自重一起,先传递给下层悬挑梁端部的承重墙体,墙体荷载再传递给首层顶的挑梁,最后由挑梁传递给首层承重墙,这样传力路径远且不清晰,不是我们所要的结果。
传力途径一定是水平构件间传递完成,最终传递给竖向承重构件。因此,为了实现悬挑结构受力清晰、路径短的原则,悬挑梁端部的墙体应设置为非承重墙,
2.非承重墙体需要二次砌筑,即悬挑部位的框架搭建完成,最后非承重墙体作为一个荷载施加在挑梁上,此时墙体仅起到维护作用,不会承担屋顶板的荷载。
问题三:悬挑梁根部受力最大且悬挑梁伸入承重墙内应有一定长度
上图工程实例可见,悬挑梁根部截面加高(加腋),即挑梁根部截面大,端部截面小
1.悬挑构件因荷载作用,挑梁产生的弯矩分布情况为,顺着梁根部到梁端,弯矩越来越小,即挑梁根部弯矩最大、端部弯矩为零。如下图所示:
2.因此,根部受力最大,截面相应做大一些,端部做小一些,或按照图片中根部采用梁加腋的形式,这样既满足受力要求,又使得悬挑结构看起来更加轻巧美观。
3.为了避免悬挑梁倾覆破坏,其应伸入室内墙体一定长度,通过梁上承重墙体和梁自重将梁固定住。
4.首层顶,伸入墙体的悬挑梁上部有二层墙体和挑梁自重同时作用,更能有效保证悬挑结构不倾覆,因此伸入墙体的长度可取1.2倍的悬挑长度。
屋盖处上部无墙体,这时为了保证结构不倾覆,挑梁需进入墙体不小于2倍的外挑长度,即完全靠梁的自重平衡外悬挑部分。例如:外悬挑2米,伸进墙体需要至少4米。
综上,以上三个问题是悬挑结构常遇到的,实际施工中一定引起注意,希望看完后对你有所启发、帮助。
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