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建筑非結構抗震設計基本計算要求

發布時間:2021-02-20 13:52:20 瀏覽次數:1510次

  建筑非結構抗震設計基本計算要求

  世界各國的抗震規范、規定中,有60%規定了要對非結構的地震作用進行計算,而僅有28%對非結構的構造做出規定。

  我國現行抗震規范(gbjll89)主要對出屋面女兒墻、長懸臂附屬構件(雨棚等)的抗震計算做了規定。新規范明確結構體系計算時如何計入非結構的影響,以及非結構構件地震作用的基本計算方法。

  1.非結構對結構整體計算的影響

  在結構體系抗震計算時,與非結構有關的規定是:

  1)結構體系計算地震作用時,應計入支承于結構構件的建筑構件和建筑附屬機電設備的重力。

  2)對柔性連接的建筑構件,可不計入其剛度對結構體系的影響;對嵌入抗側力構件平面內的剛性建筑構件,可采用周期調整系數等簡化方法計入其剛度影響;當有專門的構造措施時,尚可按規定計入其抗震承載力。

  3)對需要采用樓面譜計算的建筑附屬機電設備,應采用合適的簡化計算模型計入設備與結構體系的相互作用。

  4)支承非結構構件的部位,應計入非結構構件地震作用效應所產生的附加作用。

  2.非結構自身計算要求

  對于非結構自身設計時,有關的計算規定是:

  1)非結構構件自身的地震力應施加于其重心,水平地震力應沿任一水平方向。

  2)非結構構件自身重力產生的地震作用,一般只考慮水平方向,采用等效側力法;當建筑附屬設備(含支架)的體系自振周期大于0.1s,且其重力超過所在樓層重力的1%,或建筑附屬設備的重力超過所在樓層重力的10%時,如巨大的高位水箱、出屋面的大型塔架等,則采用樓面反應譜方法。

  3)非結構構件的地震作用,除了自身質量產生的慣性力外,還有地震時支座間相對位移產生的附加作用,二者需同時組合計算。

  非結構構件因支承點相對水平位移產生的內力,可按該構件在位移方向的剛度乘以規定的支承點相對水平位移計算。

  非結構構件在位移方向的剛度,應根據其端部的實際連接狀態,分別采用剛接、鉸接、彈性連接或滑動連接等簡化的力學模型。

  相鄰樓層的相對水平位移,可按規定的限值采用;防震縫兩側的相對水平位移,宜根據使用要求確定。


  3.關于等效側力法計算

  當采用等效側力法時,非結構的水平地震作用標準值按下列公式計算:

  f=γηζ1ζ2αmaxg (16.1)

  式中 f ─沿最不利方向施加于非結構構件重心處的水平地震作用標準值;

  γ─非結構構件功能系數,取決于建筑抗震設防類別和使用要求,由相關標準根據建筑設防類別和使用要求等確定;一般分為1.4、1.0、0.6三檔;

  η─非結構構件類別系數,取決于構件材料性能等因素,由相關標準根據構件材料性能等因素確定;一般0.6~1.2范圍內取值;

  ζ1─狀態系數;對預制建筑構件、懸臂類構件、支承點低于質心的任何設備和柔性體系宜取2.0,其余情況可取1.0;

  ζ2─位置系數,建筑的頂點宜取2.0,底部宜取1.0,沿高度線性分布;對新規范要求采用時程分析法補充計算的結構,應按其計算結果調整;

  αmax─地震影響系數最大值;可按多遇地震的規定采用;

  g ─非結構構件的重力,應包括運行時有關的人員、容器和管道中的介質及儲物柜中物品的重力。


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