(一)6度设防时应进行截面抗震验算的底部框架⁃抗震墙砌体房屋
《砌体结构设计规范》规定:
10.1.7
2 6度时,下列多层砌体结构房屋的构件,应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
2)总层数超过三层的底部框架⁃抗震墙砌体房屋;
3)外廊式和单面走廊式底部框架⁃抗震墙砌体房屋。
(二)截面抗震承载力
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.1 底部框架⁃抗震墙砌体房屋中的钢筋混凝土抗震构件的截面抗震承载力应按国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定计算。配筋砌块砌体抗震墙的截面抗震承载力应按本规范第10.5节的规定计算。
(三)框架柱
1.框架柱的截面内力调整
柱端弯矩的调整见《建筑抗震设计规范》规定:
7.5.6 底部框架⁃抗震墙砌体房屋的框架柱应符合下列要求:
5 柱的最上端和最下端组合的弯矩设计值应乘以增大系数,一、二、三级的增大系数应分别按1.5、1.25和1.15采用。
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.3 底部框架⁃抗震墙砌体房屋中,底部框架、托梁和抗震墙组合的内力设计值尚应按下列要求进行调整:
1 柱的最上端和最下端组合的弯矩设计值应乘以增大系数,一、二、三级的增大系数应分别按1.5、1.25和1.15采用。
2.抗震墙引起底层框架柱的附加内力
《建筑抗震设计规范》规定:
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:
Nf=VwHf/l (7.2.9⁃1)
Vf=Vw (7.2.9⁃2)
式中 Vw——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——框架柱的附加轴压力设计值;
Vf——框架柱的附加剪力设计值;
Hf、l——框架的层高和跨度。
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.4 底层框架⁃抗震墙砌体房屋中嵌砌于框架之间的砌体抗震墙,应符合本规范第10.4.8条的构造要求,其抗震验算应符合下列规定:
1 底部框架柱的轴向力和剪力,应计入砌体墙引起的附加轴向力和附加剪力,其值可按下列公式确定:
Nf=VwHf/l (10.4.4⁃1)
Vf=Vw (10.4.4⁃2)
式中 Nf——框架柱的附加轴压力设计值;
Vw——墙体承担的剪力设计值,柱两侧有墙时可取二者的较大值;
Hf、l——框架的层高和跨度;
Vf——框架柱的附加剪力设计值。
真题 【11.4.15】 (2006年一级考题)
某底层框架⁃抗震墙房屋,普通砖抗震墙嵌砌于框架之间,如图11.4.10所示。其抗震构造符合规范要求;由于墙上孔洞的影响,两段墙体承担的地震剪力设计值分别为V1=120kN、V2=160kN。试问,框架柱2的附加轴压力设计值(kN),应与下列何项数值最为接近?
图 11.4.10
(A)40 (B)75 (C)120 (D)185
【答案】 (C)
【解答】 根据《砌体结构设计规范》10.4.4条,柱两侧有墙,V取二者中的较大值,对于中柱2,取Vw=160kN。
(四)抗震墙
1.墙肢不应受拉(www.daowen.com)
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.3 底部框架⁃抗震墙砌体房屋中,底部框架、托梁和抗震墙组合的内力设计值尚应按下列要求进行调整:
3 抗震墙墙肢不应出现小偏心受拉。
2.嵌砌于框架之间剪力墙及两端框架柱的抗剪验算
《建筑抗震设计规范》规定:
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:
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1.2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、Mlyc——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。
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.4 底层框架⁃抗震墙砌体房屋中嵌砌于框架之间的砌体抗震墙,应符合本规范第10.4.8条的构造要求,其抗震验算应符合下列规定:
2 嵌砌于框架之间的砌体抗震墙及两端框架柱,其抗震受剪承载力应按下式验算:
式中 V——嵌砌砌体墙及两端框架柱剪力设计值;
γREc——底层框架柱承载力抗震调整系数,可采用0.8;
Muyc、Mlyc——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;
γREw——嵌砌砌体抗震墙承载力抗震调整系数,可采用0.9;
Aw0——砌体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。
【11.4.16】 题干见【11.2.6】。假定,抗震设防烈度为7度,抗震墙采用嵌砌于框架之间的配筋小砌块砌体墙,墙厚190mm。抗震构造措施满足规范要求。框架柱上下端正截面受弯承载力设计值均为165kN·m,砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值fvE=0.52MPa。试问,其抗震受剪承载力设计值V(kN)与下列何项数值最为接近?
(A)1220 (B)1250 (C)1550 (D)1640
【答案】 (C)
【解答】 根据《建筑抗震设计规范》式(7.2.9⁃3):
其中:γREc=0.8,γREw=0.9。
砌体水平截面计算面积Aw0=0.19×(10-0.5×2)×1.25=2.1375m2,
底层框架柱计算高度及5.2-0.6=4.6m
则
(五)托墙梁
《砌体结构设计规范》规定:
10.4.3 底部框架⁃抗震墙砌体房屋中,底部框架、托梁和抗震墙组合的内力设计值尚应按下列要求进行调整:
2 底部框架梁或托梁尚应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010第6章的相关规定进行内力调整。
10.4.5 由重力荷载代表值产生的框支墙梁托梁内力应按本规范第7.3节的有关规定计算。重力荷载代表值应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定计算。但托梁弯矩系数αM、剪力系数βv应予增大;当抗震等级为一级时,增大系数取为1.15;当为二级时,取为1.10;当为三级时,取为1.05;当为四级时,取为1.0。
《建筑抗震设计规范》规定:
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:
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。
7.2.5 (条文说明)
3 该类房屋底部托墙梁在抗震设计中的组合弯矩计算方法:
考虑到大震时墙体严重开裂,托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异,当按静力的方法考虑两端框架柱落地的托梁与上部墙体组合作用时,若计算系数不变会导致不安全,应调整计算参数。作为简化计算,偏于安全,在托墙梁上部各层墙体不开洞和跨中1/3范围内开一个洞口的情况,也可采用折减荷载的方法;托墙梁弯矩计算时,由重力荷载代表值产生的弯矩,四层以下全部计入组合,四层以上可有所折减,取不小于四层的数值计入组合;对托墙梁剪力计算时,由重力荷载产生的剪力不折减。
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