【规范规定】
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:
V≤fvEA/γRE (7.2.7-1)
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。
表7.2.7 钢筋参与工作系数
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——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——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。(www.xing528.com)
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——芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值;
Ac——芯柱截面总面积;
As——芯柱钢筋截面总面积;
fy——芯柱钢筋抗拉强度设计值;
ζc——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。
表7.2.8 芯柱参与工作系数
注:填孔率指芯柱根数(含构造柱和填实孔洞数量)与孔洞总数之比。
【解析】
《建筑抗震设计规范》2010版继续沿用了2001版的关于设置构造柱墙段抗震承载力验算方法。一般情况下,构造柱仍不以显式计入受剪承载力计算中,抗震承载力验算的公式与1998版规范完全相同。
当构造柱的截面和配筋满足一定要求后,必要时可采用显式计入墙段中部位置处构造柱对抗震承载力的提高作用。根据有关构造柱规程、地方规程和有关的资料,对计入构造柱承载力的计算方法有以下三种。
(1)换算截面法。根据混凝土和砌体的弹性模量比折算,刚度和承载力均按同一比例换算,并忽略钢筋的作用。
(2)并联叠加法。构造柱和砌体分别计算刚度和承载力,再将二者相加,构造柱的受剪承载力分别考虑了混凝土和钢筋的承载力,砌体的受剪承载力还考虑了小间距构造柱的约束提高作用。
(3)混合法。构造柱混凝土的承载力以换算截面并入砌体截面计算受剪承载力,钢筋的作用单独计算后再叠加。
在三种方法中,对承载力抗震调整系数γRE的取值各有不同。
由于不同的方法均根据试验成果引入不同的经验修正系数,使计算结果彼此相差不大,但计算基本假定和概念在理论上不够理想。《建筑抗震设计规范》2010年修订时,收集了国内许多单位所进行的一系列两端设置、中间设置1~3根构造柱及开洞砖墙体,并有不同截面、不同配筋、不同材料强度的试验成果,通过累计百余个试验结果的统计分析,结合混凝土构件抗剪计算方法,提出了抗震承载力简化计算公式。
横墙较少房屋及外纵墙的墙段计入其中部构造柱参与工作,抗震承载力可有所提高。
砖砌体横向配筋的抗剪验算公式是根据试验资料得到的。钢筋的效应系数随墙段高宽比在0.07~0.15之间变化,水平配筋的适用范围是0.07%~0.17%。
对于混凝土小砌块的验算公式,系根据混凝土小砌块技术规程的基础资料,无芯柱时取γRE=1.0和ζc=0.0,有芯柱时取γRE=0.9,按相应标准的原则要求分析得到的。
通过对同时设置芯柱和构造柱的墙片试验结果发现,只要把式(7.2.8)的芯柱截面(120mm×120mm)用构造柱截面(如180mm×240mm)替代,芯柱钢筋截面(如1ϕ12)用构造柱钢筋(如4ϕ12)替代,则计算结果与试验结果基本一致,于是,《建筑抗震设计规范》2001年版对式(7.2.8)的适用范围作了调整,也适用于同时设置芯柱和构造柱的情况。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。
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