4.2 房屋的静力计算规定
4.2.1 房屋的静力计算,根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。设计时,可按表4.2.1确定静力计算方案。
表4.2.1 房屋的静力计算方案
注:1 表中s为房屋横墙间距,其长度单位为“m”;
2 当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按本规范第4.2.7条的规定确定房屋的静力计算方案;
3 对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。
4.2.2 刚性和刚弹性方案房屋的横墙,应符合下列规定:
1 横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%;
2 横墙的厚度不宜小于180mm;
3 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于H/2(H为横墙总高度)。
注:1 当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值umax≤H/4000时,仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙;
2 凡符合注1刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等),也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。
4.2.3 弹性方案房屋的静力计算,可按屋架或大梁与墙(柱)为铰接的、不考虑空间工作的平面排架或框架计算。
4.2.4 刚弹性方案房屋的静力计算,可按屋架、大梁与墙(柱)铰接并考虑空间工作的平面排架或框架计算。房屋各层的空间性能影响系数,可按表4.2.4采用,其计算方法应按本规范附录C的规定采用。
表4.2.4 房屋各层的空间性能影响系数ηi
注:i取1~n,n为房屋的层数。
4.2.5 刚性方案房屋的静力计算,应按下列规定进行:
1 单层房屋:在荷载作用下,墙、柱可视为上端不动铰支承于屋盖,下端嵌固于基础的竖向构件;
2 多层房屋:在竖向荷载作用下,墙、柱在每层高度范围内,可近似地视作两端铰支的竖向构件;在水平荷载作用下,墙、柱可视作竖向连续梁;
3 对本层的竖向荷载,应考虑对墙、柱的实际偏心影响,梁端支承压力Nl到墙内边的距离,应取梁端有效支承长度a0的0.4倍(图4.2.5)。由上面楼层传来的荷载Nu,可视作作用于上一楼层的墙、柱的截面重心处;
图4.2.5 梁端支承压力位置
注:当板支撑于墙上时,板端支承压力Nl到墙内边的距离可取板的实际支承长度a的0.4倍。
4 对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋,按上述方法计算时,应考虑梁端约束弯矩的影响。可按梁两端固结计算梁端弯矩,再将其乘以修正系数γ后,按墙体线性刚度分到上层墙底部和下层墙顶部,修正系数γ可按下式计算:
(4.2.5)
式中:a——梁端实际支承长度;
h——支承墙体的墙厚,当上下墙厚不同时取下部墙厚,当有壁柱时取hT。
4.2.6 刚性方案多层房屋的外墙,计算风荷载时应符合下列要求:
1 风荷载引起的弯矩,可按下式计算:
(4.2.6)
式中:ω——沿楼层高均布风荷载设计值(kN/m);
Hi——层高(m)。
2 当外墙符合下列要求时,静力计算可不考虑风荷载的影响:
1) 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3;
2) 层高和总高不超过表4.2.6的规定;
3) 屋面自重不小于0.8kN/m2。
表4.2.6 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度
注:对于多层混凝土砌块房屋,当外墙厚度不小于190mm、层高不大于2.8m、总高不大于19.6m、基本风压不大于0.7kN/m2,时,可不考虑风荷载的影响。
4.2.7 计算上柔下刚多层房屋时,顶层可按单层房屋计算,其空间性能影响系数可根据屋盖类别按本规范表4.2.4采用。
4.2.8 带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf,可按下列规定采用:
1 多层房屋,当有门窗洞口时,可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,每侧翼墙宽度可取壁柱高度(层高)的1/3,但不应大于相邻壁柱间的距离;
2 单层房屋,可取壁柱宽加2/3墙高,但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离;
3 计算带壁柱墙的条形基础时,可取相邻壁柱间的距离。
4.2.9 当转角墙段角部受竖向集中荷载时,计算截面的长度可从角点算起,每侧宜取层高的1/3。当上述墙体范围内有门窗洞口时,则计算截面取至洞边,但不宜大于层高的1/3。当上层的竖向集中荷载传至本层时,可按均布荷载计算,此时转角墙段可按角形截面偏心受压构件进行承载力验算。