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工业化村镇建筑抗震计算方法

【摘要】:对秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙结构进行地震作用的计算时,可采用底部剪力法进行计算。秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙应根据结构分析所得的内力,分别按偏心受压、偏心受拉进行正截面承载力及斜截面受剪承载力计算。有地震作用组合时,墙体承载力抗震调整系数应取0.85。

(1)对秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙结构进行地震作用的计算时,可采用底部剪力法进行计算。结构的水平地震作用标准值应按下式计算:

式中:α1——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定确定;

   Geq——结构等效总重力荷载;单质点应取总重力荷载代表值,多质点可取总重力荷载代表值的85%;其中,重力荷载代表值应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定确定。

(2)秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙应进行正截面承载力和斜截面承载力计算。

(3)重力荷载代表值作用下,秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙结构的抗震设防烈度为6、7度时墙体轴压比不应大于0.4,8度时不应大于0.3。

(4)秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙应根据结构分析所得的内力,分别按偏心受压、偏心受拉进行正截面承载力及斜截面受剪承载力计算。墙体轴压比不应大于0.3。有地震作用组合时,墙体承载力抗震调整系数应取0.85。

(5)秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙正截面轴心受压承载力应符合下列规定:

式中:N——轴向压力设计值;

   φ——稳定系数;

   fc——发泡混凝土轴心抗压强度设计值;

   Ac——剪力墙截面净面积;

   ——轻钢抗压强度设计值;

   ——剪力墙的纵向轻钢截面面积;

   bw——剪力墙厚度,不包括秸秆板的厚度;

   hw——剪力墙截面高度;

   Aak——矩形或C型轻钢立柱所围面积之和。

(6)试验结果表明,秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙承载受力时,仍符合平截面假定。秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙的正截面偏心受压承载力计算,是在平截面假定条件下,参考型钢混凝土剪力墙正截面偏心受压承载力计算公式确定的。同时,因剪力墙含钢率较低,在计算公式中没有考虑墙体中部竖向分布轻钢所能承担的轴力值和弯矩值,趋于保守计算,偏于安全考虑,如图4-3所示。因此,秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙正截面偏心受压承载力应符合下列规定:

图4-3 轻钢轻混凝土墙正截面受压承载力计算

非抗震设计:

抗震设计:

当x≤ξbhw0时,σa=fa

当x>ξbhw0时,

式中:fc——发泡混凝土轴心抗压强度设计值;

   ξ——相对受压区高度,ξ=x/hw0

   Es——轻钢的弹性模量

   ——轻钢抗拉、拉压强度的设计值;

   ——剪力墙受拉端、受压端配置的矩形轻钢截面面积;

   bw——剪力墙厚度;

   hw0——截面有效高度,即受拉端矩形轻钢合力点至受压边缘的距离;

   a——受拉端矩形轻钢合力点到受拉边缘的距离;

   a′——受压端矩形轻钢合力点到受压边缘的距离;(www.chuimin.cn)

   e0——轴向压力对截面重心的偏心矩,取e0=M/N;

   e——轴向力作用点到受拉矩形轻钢合力点的距离;

   γRE——承载力抗震调整系数。

(7)考虑地震作用组合的剪力墙,其剪力设计值V 应按下列规定计算:

①底部加强部位

设防烈度8度:

设防烈度6、7度:

②其他部位

(8)秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙的受剪截面应符合下列条件:

①永久、短暂设计状况

②地震设计状况

剪跨比大于2.5时:

剪跨比不大于2.5时:

剪跨比按下式计算:

式中:V——剪力墙斜截面的最大剪力设计值;

   M——剪力墙截面的弯矩设计值。

(9)对于秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙的抗剪承载力,主要采用承载力叠加法计算,其抗剪承载力由构件有效抗剪截面和混凝土抗拉强度提供的抗剪能力、轴压力引起的抗剪能力、抗剪钢筋数量和强度所提供的抗剪能力三部分之和得到。以最小二乘法原理为理论基础,根据不同参数下的试验结果进行非线性拟合,得到矩形剪力墙抗剪屈服承载力的计算公式。剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力应符合下列规定:

①永久、短暂设计状况

②地震设计状况

式中:N——与剪力设计值相应的轴向压力设计值;

   A——剪力墙截面面积;

   Aw——T 形、工字形截面剪力墙腹板的截面面积,对矩形截面,取为A;

   λ——计算截面的剪跨比;当λ小于1.5时,取1.5;当λ大于2.2时,取2.2;

   Aah——配置在同一截面内的水平拉条的全部截面面积;

   s——水平拉条的间距;

   Aak——矩形或C型轻钢管所围面积之和。

(10)在承载力计算中,剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞口间翼墙的宽度、剪力墙厚度加两侧各6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总高度的1/10四者中的最小值。