7.2 计算要点
7.2.1 多层砌体房屋、底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震计算,可采用底部剪力法,并应按本节规定调整地震作用效应。
7.2.2 对砌体房屋,可只选从属面积较大或竖向应力较小的墙段进行截面抗震承载力验算。
7.2.3 进行地震剪力分配和截面验算时,砌体墙段的层间等效侧向刚度应按下列原则确定:
1 刚度的计算应计及高宽比的影响。高宽比小于1时,可只计算剪切变形;高宽比不大于4且不小于1时,应同时计算弯曲和剪切变形;高宽比大于4时,等效侧向刚度可取0.0。
注:墙段的高宽比指层高与墙长之比,对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比。
2 墙段宜按门窗洞口划分;对设置构造柱的小开口墙段按毛墙面计算的刚度,可根据开洞率乘以表7.2.3的墙段洞口影响系数:
注:1 开洞率为洞口水平截面积与墙段水平毛截面积之比,相邻洞口之间净宽小于500mm的墙段视为洞口;
2 洞口中线偏离墙段中线大于墙段长度的1/4时,表中影响系数值折减0.9;门洞的洞顶高度大于层高80%时,表中数据不适用;窗洞高度大于50%层高时,按门洞对待。
7.2.4 底部框架-抗震墙砌体房屋的地震作用效应,应按下列规定调整:
1 对底层框架-抗震墙砌体房屋,底层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数;其值应允许在1.2~1.5范围内选用,第二层与底层侧向刚度比大者应取大值。
2 对底部两层框架-抗震墙砌体房屋,底层和第二层的纵向和横向地震剪力设计值亦均应乘以增大系数;其值应允许在1.2~1.5范围内选用,第三层与第二层侧向刚度比大者应取大值。
3 底层或底部两层的纵向和横向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担,并按各墙体的侧向刚度比例分配。
7.2.5 底部框架-抗震墙砌体房屋中,底部框架的地震作用效应宜采用下列方法确定:
1 底部框架柱的地震剪力和轴向力,宜按下列规定调整:
1)框架柱承担的地震剪力设计值,可按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定;有效侧向刚度的取值,框架不折减;混凝土墙或配筋混凝土小砌块砌体墙可乘以折减系数0.30;约束普通砖砌体或小砌块砌体抗震墙可乘以折减系数0.20;
2)框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加轴力,上部砖房可视为刚体,底部各轴线承受的地震倾覆力矩,可近似按底部抗震墙和框架的有效侧向刚度的比例分配确定;
3)当抗震墙之间楼盖长宽比大于2.5时,框架柱各轴线承担的地震剪力和轴向力,尚应计入楼盖平面内变形的影响。
2 底部框架-抗震墙砌体房屋的钢筋混凝土托墙梁计算地震组合内力时,应采用合适的计算简图。若考虑上部墙体与托墙梁的组合作用,应计入地震时墙体开裂对组合作用的不利影响,可调整有关的弯矩系数、轴力系数等计算参数。
7.2.6 各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值,应按下式确定:
式中:fvE一一砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值;
fv一一非抗震设计的砌体抗剪强度设计值;
ζN一一砌体抗震抗剪强度的正应力影晌系数,应按表7.2.6采用。
7.2.7 普通砖、多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力,应按下列规定验算:
1 一般情况下,应按下式验算:
式中:V——墙体剪力设计值;
fvE——砖砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值;
A——墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积;
γRE——承载力抗震调整系数,承重墙按本规范表5.4.2采用,自承重墙按0.75采用。
2 采用水平配筋的墙体,应按下式验算:
式中:fyh——水平钢筋抗拉强度设计值;
Ash——层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积,其配筋率应不小于0.07%且不大于0.17%;
ζs——钢筋参与工作系数,可按表7.2.7 采用。
3 当按式(7.2.7-1)、式(7.2.7-2)验算不满足要求时,可计入基本均匀设置于墙段中部、截面不小于240mm×240mm(墙厚190mm时为240mm×190mm)且间距不大于4m的构造柱对受剪承载力的提高作用,按下列简化方法验算:
式中:Ac——中部构造柱的横截面总面积(对横墙和内纵墙,Ac>0.15A时,取0.15A;对外纵墙,Ac>0.25A时,取0. 25A);
ft——中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值;
Asc——中部构造柱的纵向钢筋截面总面积(配筋率不小于0.6%,大于1.4% 时取1.4%);
fyh、fyc——分别为墙体水平钢筋、构造柱钢筋抗拉强度设计值;
ζc一一中部构造柱参与工作系数;居中设一根时取0.5,多于一根时取0.4;
ηc——墙体约束修正系数;一般情况取1.0,构造柱间距不大于3.0m时取1.1;
Ash一一层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积,无水平钢筋时取0.0。
7.2.8 小砌块墙体的截面抗震受剪承载力,应按下式验算:
式中:ft一一芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值;
Ac一一芯柱截面总面积;
As一一芯柱钢筋截面总面积;
fy一一芯柱钢筋抗拉强度设计值;
ζc一一芯柱参与工作系数,可按表7.2.8采用。
注:当同时设置芯柱和构造柱时,构造柱截面可作为芯柱截面,构造柱钢筋可作为芯柱钢筋。
7.2.9 底层框架-抗震墙砌体房屋中嵌砌于框架之间的普通砖或小砌块的砌体墙,当符合本规范第7.5.4条、第7.5.5条的构造要求时,其抗震验算应符合下列规定:
1 底层框架柱的轴向力和剪力,应计入砖墙或小砌块墙引起的附加轴向力和附加剪力,其值可按下列公式确定:
式中:Vw一一墙体承担的剪力设计值,柱两侧有墙时可取二者的较大值;
Nf一一框架柱的附加轴压力设计值;
Vf一一框架柱的附加剪力设计值;
Hf、l一一分别为框架的层高和跨度。
2 嵌砌于框架之间的普通砖墙或小砌块墙及两端框架柱,其抗震受剪承载力应按下式验算:
式中:V——嵌砌普通砖墙或小砌块墙及两端框架柱剪力设计值;
Aw0——砖墙或小砌块墙水平截面的计算面积,无洞口时取实际截面的1.25倍,有洞口时取截面净面积,但不计入宽度小于洞口高度1/4的墙肢截面面积;
Muyc、Muyc一一分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值,可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010非抗震设计的有关公式取等号计算;
H0——底层框架柱的计算高度,两侧均有砌体墙时取柱净高的2/3,其余情况取柱净高;
γREc——底层框架柱承载力抗震调整系数,可采用0.8;
γREw——嵌砌普通砖墙或小砌块墙承载力抗震调整系数,可采用0.9。