建筑非結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本計算要求

  世界各國的抗震規(guī)范、規(guī)定中，有60％規(guī)定了要對非結(jié)構(gòu)的地震作用進(jìn)行計算，而僅有28％對非結(jié)構(gòu)的構(gòu)造做出規(guī)定。

  我國現(xiàn)行抗震規(guī)范（gbjll89）主要對出屋面女兒墻、長懸臂附屬構(gòu)件（雨棚等）的抗震計算做了規(guī)定。新規(guī)范明確結(jié)構(gòu)體系計算時如何計入非結(jié)構(gòu)的影響，以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震作用的基本計算方法。

  1．非結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)整體計算的影響

  在結(jié)構(gòu)體系抗震計算時，與非結(jié)構(gòu)有關(guān)的規(guī)定是：

  1）結(jié)構(gòu)體系計算地震作用時，應(yīng)計入支承于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的建筑構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備的重力。

  2）對柔性連接的建筑構(gòu)件，可不計入其剛度對結(jié)構(gòu)體系的影響；對嵌入抗側(cè)力構(gòu)件平面內(nèi)的剛性建筑構(gòu)件，可采用周期調(diào)整系數(shù)等簡化方法計入其剛度影響；當(dāng)有專門的構(gòu)造措施時，尚可按規(guī)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(jī)電設(shè)備，應(yīng)采用合適的簡化計算模型計入設(shè)備與結(jié)構(gòu)體系的相互作用。

  4）支承非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的部位，應(yīng)計入非結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震作用效應(yīng)所產(chǎn)生的附加作用。

  2．非結(jié)構(gòu)自身計算要求

  對于非結(jié)構(gòu)自身設(shè)計時，有關(guān)的計算規(guī)定是：

  1）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身的地震力應(yīng)施加于其重心，水平地震力應(yīng)沿任一水平方向。

  2）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身重力產(chǎn)生的地震作用，一般只考慮水平方向，采用等效側(cè)力法；當(dāng)建筑附屬設(shè)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(shè)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(yīng)譜方法。

  3）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用，除了自身質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力外，還有地震時支座間相對位移產(chǎn)生的附加作用，二者需同時組合計算。

  非結(jié)構(gòu)構(gòu)件因支承點相對水平位移產(chǎn)生的內(nèi)力，可按該構(gòu)件在位移方向的剛度乘以規(guī)定的支承點相對水平位移計算。

  非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在位移方向的剛度，應(yīng)根據(jù)其端部的實際連接狀態(tài)，分別采用剛接、鉸接、彈性連接或滑動連接等簡化的力學(xué)模型。

  相鄰樓層的相對水平位移，可按規(guī)定的限值采用；防震縫兩側(cè)的相對水平位移，宜根據(jù)使用要求確定。

  3．關(guān)于等效側(cè)力法計算

  當(dāng)采用等效側(cè)力法時，非結(jié)構(gòu)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)構(gòu)件重心處的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；

  γ─非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，取決于建筑抗震設(shè)防類別和使用要求，由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)建筑設(shè)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(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)，取決于構(gòu)件材料性能等因素，由相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)構(gòu)件材料性能等因素確定；一般0.6~1.2范圍內(nèi)取值；

  ζ1─狀態(tài)系數(shù)；對預(yù)制建筑構(gòu)件、懸臂類構(gòu)件、支承點低于質(zhì)心的任何設(shè)備和柔性體系宜取2.0，其余情況可取1.0；

  ζ2─位置系數(shù)，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(guī)范要求采用時程分析法補(bǔ)充計算的結(jié)構(gòu)，應(yīng)按其計算結(jié)果調(diào)整；

  αmax─地震影響系數(shù)最大值；可按多遇地震的規(guī)定采用；

  g ─非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力，應(yīng)包括運(yùn)行時有關(guān)的人員、容器和管道中的介質(zhì)及儲物柜中物品的重力。