7.2 計(jì)算要點(diǎn)
7.2.1 多層砌體房屋、底部框架-抗震墻砌體房屋的抗震計(jì)算，可采用底部剪力法，并應(yīng)按本節(jié)規(guī)定調(diào)整地震作用效應(yīng)。
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7.2.1 砌體房屋層數(shù)不多，剛度沿高度分布一般比較均勻，并以剪切變形為主，因此可采用底部剪力法計(jì)算。底部框架-抗震墻房屋屬于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，層數(shù)不多，仍可采用底部剪力法簡(jiǎn)化計(jì)算，但應(yīng)考慮一系列的地震作用效應(yīng)調(diào)整，使之較符合實(shí)際。
自承重墻體(如橫墻承重方案中的縱墻等)，如按常規(guī)方法進(jìn)行抗震驗(yàn)算，往往比承重墻還要厚，但抗震安全性的要求可以考慮降低，為此，利用γRE適當(dāng)調(diào)整。
7.2.2 對(duì)砌體房屋，可只選從屬面積較大或豎向應(yīng)力較小的墻段進(jìn)行截面抗震承載力驗(yàn)算。
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7.2.2 根據(jù)一般的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，抗震驗(yàn)算時(shí)，只需對(duì)縱、橫向的不利墻段進(jìn)行截面驗(yàn)算，不利墻段為：①承擔(dān)地震作用較大的；②豎向壓應(yīng)力較小的；③局部截面較小的墻段。
7.2.3 進(jìn)行地震剪力分配和截面驗(yàn)算時(shí)，砌體墻段的層間等效側(cè)向剛度應(yīng)按下列原則確定：
1 剛度的計(jì)算應(yīng)計(jì)及高寬比的影響。高寬比小于1時(shí)，可只計(jì)算剪切變形；高寬比不大于4且不小于1時(shí)，應(yīng)同時(shí)計(jì)算彎曲和剪切變形；高寬比大于4時(shí)，等效側(cè)向剛度可取0.0。
注：墻段的高寬比指層高與墻長(zhǎng)之比，對(duì)門窗洞邊的小墻段指洞凈高與洞側(cè)墻寬之比。
2 墻段宜按門窗洞口劃分；對(duì)設(shè)置構(gòu)造柱的小開口墻段按毛墻面計(jì)算的剛度，可根據(jù)開洞率乘以表7.2.3的墻段洞口影響系數(shù)：
注：1 開洞率為洞口水平截面積與墻段水平毛截面積之比，相鄰洞口之間凈寬小于500mm的墻段視為洞口；
2 洞口中線偏離墻段中線大于墻段長(zhǎng)度的1／4時(shí)，表中影響系數(shù)值折減0.9；門洞的洞頂高度大于層高80％時(shí)，表中數(shù)據(jù)不適用；窗洞高度大于50％層高時(shí)，按門洞對(duì)待。
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7.2.3 在樓層各墻段間進(jìn)行地震剪力的分配和截面驗(yàn)算時(shí)，根據(jù)層間墻段的不同高寬比(一般墻段和門窗洞邊的小墻段，高寬比按本條“注”的方法分別計(jì)算)，分別按剪切或彎剪變形同時(shí)考慮，較符合實(shí)際情況。
砌體的墻段按門窗洞口劃分、小開口墻等效剛度的計(jì)算方法等內(nèi)容同2001規(guī)范。
本次修訂明確，關(guān)于開洞率的定義及適用范圍，系參照原行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱多層磚房抗震技術(shù)規(guī)程》JGJ／T 13的相關(guān)內(nèi)容得到的，該表僅適用于帶構(gòu)造柱的小開口墻段。當(dāng)本層門窗過梁及以上墻體的合計(jì)高度小于層高的20％時(shí)，洞口兩側(cè)應(yīng)分為不同的墻段。
7.2.4 底部框架-抗震墻砌體房屋的地震作用效應(yīng)，應(yīng)按下列規(guī)定調(diào)整：
1 對(duì)底層框架-抗震墻砌體房屋，底層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值均應(yīng)乘以增大系數(shù)；其值應(yīng)允許在1.2～1.5范圍內(nèi)選用，第二層與底層側(cè)向剛度比大者應(yīng)取大值。
2 對(duì)底部?jī)蓪涌蚣?抗震墻砌體房屋，底層和第二層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值亦均應(yīng)乘以增大系數(shù)；其值應(yīng)允許在1.2～1.5范圍內(nèi)選用，第三層與第二層側(cè)向剛度比大者應(yīng)取大值。
3 底層或底部?jī)蓪拥目v向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)全部由該方向的抗震墻承擔(dān)，并按各墻體的側(cè)向剛度比例分配。（自2022年1月1日起廢止該條,詳見新規(guī)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB 55002-2021）
7.2.5 底部框架-抗震墻砌體房屋中，底部框架的地震作用效應(yīng)宜采用下列方法確定：
1 底部框架柱的地震剪力和軸向力，宜按下列規(guī)定調(diào)整：
1)框架柱承擔(dān)的地震剪力設(shè)計(jì)值，可按各抗側(cè)力構(gòu)件有效側(cè)向剛度比例分配確定；有效側(cè)向剛度的取值，框架不折減；混凝土墻或配筋混凝土小砌塊砌體墻可乘以折減系數(shù)0.30；約束普通磚砌體或小砌塊砌體抗震墻可乘以折減系數(shù)0.20；
2)框架柱的軸力應(yīng)計(jì)入地震傾覆力矩引起的附加軸力，上部磚房可視為剛體，底部各軸線承受的地震傾覆力矩，可近似按底部抗震墻和框架的有效側(cè)向剛度的比例分配確定；
3)當(dāng)抗震墻之間樓蓋長(zhǎng)寬比大于2.5時(shí)，框架柱各軸線承擔(dān)的地震剪力和軸向力，尚應(yīng)計(jì)入樓蓋平面內(nèi)變形的影響。
2 底部框架-抗震墻砌體房屋的鋼筋混凝土托墻梁計(jì)算地震組合內(nèi)力時(shí)，應(yīng)采用合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖。若考慮上部墻體與托墻梁的組合作用，應(yīng)計(jì)入地震時(shí)墻體開裂對(duì)組合作用的不利影響，可調(diào)整有關(guān)的彎矩系數(shù)、軸力系數(shù)等計(jì)算參數(shù)。
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7.2.4、7.2.5 底部框架-抗震墻砌體房屋是我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)條件下特有的一種結(jié)構(gòu)。強(qiáng)烈地震的震害表明，這類房屋設(shè)計(jì)不合理時(shí)，其底部可能發(fā)生變形集中，出現(xiàn)較大的側(cè)移而破壞，甚至坍塌。近十多年來，各地進(jìn)行了許多試驗(yàn)研究和分析計(jì)算，對(duì)這類結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。但總體上仍需持謹(jǐn)慎的態(tài)度。其抗震計(jì)算上需注意：
1 繼續(xù)保持2001規(guī)范對(duì)底層框架-抗震墻砌體房屋地震作用效應(yīng)調(diào)整的要求。按第二層與底層側(cè)移剛度的比例相應(yīng)地增大底層的地震剪力，比例越大，增加越多，以減少底層的薄弱程度。通常，增大系數(shù)可依據(jù)剛度比用線性插值法近似確定。
底層框架-抗震墻砌體房屋，二層以上全部為砌體墻承重結(jié)構(gòu)，僅底層為框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，水平地震剪力要根據(jù)對(duì)應(yīng)的單層的框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的側(cè)移剛度比例，并考慮塑性內(nèi)力重分布來分配。
作用于房屋二層以上的各樓層水平地震力對(duì)底層引起的傾覆力矩，將使底層抗震墻產(chǎn)生附加彎矩，并使底層框架柱產(chǎn)生附加軸力。傾覆力矩引起構(gòu)件變形的性質(zhì)與水平剪力不同，本次修訂，考慮實(shí)際運(yùn)算的可操作性，近似地將傾覆力矩在底層框架和抗震墻之間按它們的有效側(cè)移剛度比例分配。需注意，框架部分的傾覆力矩近似按有效側(cè)向剛度分配計(jì)算，所承擔(dān)的傾覆力矩略偏少。
2 底部?jī)蓪涌蚣?抗震墻砌體房屋的地震作用效應(yīng)調(diào)整原則，同底層框架-抗震墻砌體房屋。
3 該類房屋底部托墻梁在抗震設(shè)計(jì)中的組合彎矩計(jì)算方法：
考慮到大震時(shí)墻體嚴(yán)重開裂，托墻梁與非抗震的墻梁受力狀態(tài)有所差異，當(dāng)按靜力的方法考慮兩端框架柱落地的托梁與上部墻體組合作用時(shí)，若計(jì)算系數(shù)不變會(huì)導(dǎo)致不安全，應(yīng)調(diào)整計(jì)算參數(shù)。作為簡(jiǎn)化計(jì)算，偏于安全，在托墻梁上部各層墻體不開洞和跨中1／3范圍內(nèi)開一個(gè)洞口的情況，也可采用折減荷載的方法：托墻梁彎矩計(jì)算時(shí)，由重力荷載代表值產(chǎn)生的彎矩，四層以下全部計(jì)入組合，四層以上可有所折減，取不小于四層的數(shù)值計(jì)入組合；對(duì)托墻梁剪力計(jì)算時(shí)，由重力荷載產(chǎn)生的剪力不折減。
4 本次修訂，增加考慮樓蓋平面內(nèi)變形影響的要求。
7.2.6 各類砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)按下式確定：（自2022年1月1日起廢止該條,詳見新規(guī)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB 55002-2021）
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7.2.6 砌體材料抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的計(jì)算，繼續(xù)保持89規(guī)范的規(guī)定：
地震作用下砌體材料的強(qiáng)度指標(biāo)，因不同于靜力，宜單獨(dú)給出。其中磚砌體強(qiáng)度是按震害調(diào)查資料綜合估算并參照部分試驗(yàn)給出的，砌塊砌體強(qiáng)度則依據(jù)試驗(yàn)。為了方便，當(dāng)前仍繼續(xù)沿用靜力指標(biāo)。但是，強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和標(biāo)準(zhǔn)值的關(guān)系則是針對(duì)抗震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》可靠度分析得到的，并采用調(diào)整靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的形式。
關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)抗剪承載力的計(jì)算，有兩種半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法——主拉和剪摩。在砂漿等級(jí)＞M2.5且在1＜σ0／fv≤4時(shí)，兩種方法結(jié)果相近。本規(guī)范采用正應(yīng)力影響系數(shù)的形式，將兩種方法用同樣的表達(dá)方式給出。
對(duì)磚砌體，此系數(shù)與89規(guī)范相同，繼續(xù)沿用78規(guī)范的方法，采用在震害統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的主拉公式得到，以保持規(guī)范的延續(xù)性：
對(duì)于混凝土小砌塊砌體，其fv較低，σ0／fv相對(duì)較大，兩種方法差異也大，震害經(jīng)驗(yàn)又較少，根據(jù)試驗(yàn)資料，正應(yīng)力影響系數(shù)由剪摩公式得到：
本次修訂，根據(jù)砌體規(guī)范fv取值的變化，對(duì)表內(nèi)數(shù)據(jù)作了調(diào)整，使fvE與σ0的函數(shù)關(guān)系基本不變。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料，當(dāng)σ0／fv≥16時(shí)，小砌塊砌體的正應(yīng)力影響系數(shù)如仍按剪摩公式線性增加，則其值偏高，偏于不安全。因此當(dāng)σ0／fv大于16時(shí)，小砌塊砌體的正應(yīng)力影響系數(shù)都按σ0／fv＝16時(shí)取3.92。
3 當(dāng)按式(7.2.7-1)、式(7.2.7-2)驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，可計(jì)入基本均勻設(shè)置于墻段中部、截面不小于240mm×240mm(墻厚190mm時(shí)為240mm×190mm)且間距不大于4m的構(gòu)造柱對(duì)受剪承載力的提高作用，按下列簡(jiǎn)化方法驗(yàn)算：
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7.2.7 繼續(xù)沿用了2001規(guī)范關(guān)于設(shè)置構(gòu)造柱墻段抗震承載力驗(yàn)算方法：
一般情況下，構(gòu)造柱仍不以顯式計(jì)入受剪承載力計(jì)算中，抗震承載力驗(yàn)算的公式與89規(guī)范完全相同。
當(dāng)構(gòu)造柱的截面和配筋滿足一定要求后，必要時(shí)可采用顯式計(jì)入墻段中部位置處構(gòu)造柱對(duì)抗震承載力的提高作用。有關(guān)構(gòu)造柱規(guī)程、地方規(guī)程和有關(guān)的資料，對(duì)計(jì)入構(gòu)造柱承載力的計(jì)算方法有三種：其一，換算截面法，根據(jù)混凝土和砌體的彈性模量比折算，剛度和承載力均按同一比例換算，并忽略鋼筋的作用；其二，并聯(lián)疊加法，構(gòu)造柱和砌體分別計(jì)算剛度和承載力，再將二者相加，構(gòu)造柱的受剪承載力分別考慮了混凝土和鋼筋的承載力，砌體的受剪承載力還考慮了小間距構(gòu)造柱的約束提高作用；其三，混合法，構(gòu)造柱混凝土的承載力以換算截面并入砌體截面計(jì)算受剪承載力，鋼筋的作用單獨(dú)計(jì)算后再疊加。在三種方法中，對(duì)承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE的取值各有不同。由于不同的方法均根據(jù)試驗(yàn)成果引入不同的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)，使計(jì)算結(jié)果彼此相差不大，但計(jì)算基本假定和概念在理論上不夠理想。
收集了國內(nèi)許多單位所進(jìn)行的一系列兩端設(shè)置、中間設(shè)置1～3根構(gòu)造柱及開洞磚墻體，并有不同截面、不同配筋、不同材料強(qiáng)度的試驗(yàn)成果，通過累計(jì)百余個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合混凝土構(gòu)件抗剪計(jì)算方法，提出了抗震承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式。此簡(jiǎn)化公式的主要特點(diǎn)是：
(1)墻段兩端的構(gòu)造柱對(duì)承載力的影響，仍按89規(guī)范僅采用承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE反映其約束作用，忽略構(gòu)造柱對(duì)墻段剛度的影響，仍按門窗洞口劃分墻段，使之與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的方法有延續(xù)性。
(2)引入中部構(gòu)造柱參與工作系數(shù)及構(gòu)造柱對(duì)墻體的約束修正系數(shù)，本次修訂時(shí)該系數(shù)取1.1時(shí)的構(gòu)造柱間距由2001規(guī)范的不大于2.8m調(diào)整為3.0m，以和7.3.14條的構(gòu)造措施相對(duì)應(yīng)。
(3)構(gòu)造柱的承載力分別考慮了混凝土和鋼筋的抗剪作用，但不能隨意加大混凝土的截面和鋼筋的用量。
(4)該公式是簡(jiǎn)化方法，計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比偏于保守，供必要時(shí)利用。
橫墻較少房屋及外縱墻的墻段計(jì)入其中部構(gòu)造柱參與工作，抗震承載力可有所提高。
磚砌體橫向配筋的抗剪驗(yàn)算公式是根據(jù)試驗(yàn)資料得到的。鋼筋的效應(yīng)系數(shù)隨墻段高寬比在0.07～0.15之間變化，水平配筋的適用范圍是0.07％～0.17％。
本次修訂，增加了同時(shí)考慮水平鋼筋和中部構(gòu)造柱對(duì)墻體受剪承載力貢獻(xiàn)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。
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7.2.8 混凝土小砌塊的驗(yàn)算公式，系根據(jù)混凝土小砌塊技術(shù)規(guī)程的基礎(chǔ)資料，無芯柱時(shí)取γRE＝1.0和(ζc＝0.0，有芯柱時(shí)取γRE＝0.9，按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則要求分析得到的。
2001規(guī)范修訂時(shí)進(jìn)行了同時(shí)設(shè)置芯柱和構(gòu)造柱的墻片試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只要把式(7.2.8)的芯柱截面(120mm×120mm)用構(gòu)造柱截面(如180mm×240mm)替代，芯柱鋼筋截面(如1Φ12)用構(gòu)造柱鋼筋(如4Φ12)替代，則計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本一致。于是，2001規(guī)范對(duì)式(7.2.8)的適用范圍作了調(diào)整，也適用于同時(shí)設(shè)置芯柱和構(gòu)造柱的情況。
7.2.9 底層框架-抗震墻砌體房屋中嵌砌于框架之間的普通磚或小砌塊的砌體墻，當(dāng)符合本規(guī)范第7.5.4條、第7.5.5條的構(gòu)造要求時(shí)，其抗震驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 底層框架柱的軸向力和剪力，應(yīng)計(jì)入磚墻或小砌塊墻引起的附加軸向力和附加剪力，其值可按下列公式確定：
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7.2.9 底層框架-抗震墻房屋中采用磚砌體作為抗震墻時(shí)，磚墻和框架成為組合的抗側(cè)力構(gòu)件，直接引用89規(guī)范在試驗(yàn)和震害調(diào)查基礎(chǔ)上提出的抗側(cè)力磚填充墻的承載力計(jì)算方法。由磚抗震墻-周邊框架所承擔(dān)的地震作用，將通過周邊框架向下傳遞，故底層磚抗震墻周邊的框架柱還需考慮磚墻的附加軸向力和附加剪力。
本次修訂，比2001版增加了底框房屋采用混凝土小砌塊的約束砌體抗震墻承載力驗(yàn)算的內(nèi)容。這類由混凝土邊框與約束砌體墻組成的抗震構(gòu)件，在滿足上下層剛度比2.5的前提下，數(shù)量較少而需承擔(dān)全樓層100％的地震剪力(6度時(shí)約為全樓總重力的4％)。因此，雖然僅適用于6度設(shè)防，為判斷其安全性，仍應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。
