劉鳳林 張桂靜 張鳳志

（1、四平市水利勘測設(shè)計研究院，吉林 四平 136000 2、四平市科學(xué)技術(shù)研究院，吉林 四平 136000）

現(xiàn)行規(guī)范《GB-50011-2001》第3.7.1條規(guī)定，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接需進行抗震設(shè)計。屋面女兒墻作為圍護墻體，屬于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件范疇。

通常情況下，上人屋面的女兒墻需要設(shè)計成立面懸臂式的，以免占據(jù)屋頂空間。這就提出了兩個問題：砌體女兒墻的最大懸臂高度和為了保證女兒墻的整體性所需的構(gòu)造柱間距是多少？實際上，女兒墻的最大懸臂高度和構(gòu)造柱的間距不僅由墻體自身的材料及其截面特性決定，還取決于抗震設(shè)防烈度和當(dāng)?shù)仫L(fēng)荷載的大小。除60米以上的高層建筑外，地震作用和風(fēng)荷載作用可不同時考慮，因此筆者在本文中對二者共同作用不再贅述，只考慮地震單獨作用時墻體受力機理。當(dāng)風(fēng)荷載起主導(dǎo)作用時，兩種作用應(yīng)分別計算，取其安全值。

為了計算方便，水平地震作用采用底部剪力法計算。下面以7度設(shè)防區(qū)、使用M5混合沙漿砌筑的240mm厚實心粘土磚女兒墻為例，計算屋面女兒墻最大懸臂高度及其構(gòu)造柱間距。

1 屋面女兒墻最大懸臂高度的計算

一般情況下女兒墻根部設(shè)有混凝土梁、板或圈梁，可視其為墻體的固接支座；墻體頂部為自由端，不存在支承點之間的相對位移所產(chǎn)生的影響，從而可將女兒墻簡化為一靜定懸臂構(gòu)件。在地震力FEh的作用下，女兒墻的受力機理等效于：集中力作用于自由端處的懸臂構(gòu)件。構(gòu)件破壞面出現(xiàn)在A-A處，呈通縫狀，屬彎曲抗拉破壞。

地震力FEh取值僅考慮墻體自身重量，忽略自振周期、特征周期和阻力調(diào)整系數(shù)的影響。

在此處計算女兒墻的水平地震力時，未沿用底部剪力法中常規(guī)的G乘以3的放大系數(shù)的算法；而是采用等效側(cè)力法中的狀態(tài)系數(shù)、位置系數(shù)取代此值，故，用等效側(cè)力法計算水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值為

計算參數(shù)：

墻體自重g=5.36KN/m2

砌體抗拉強度ftm=0.11MPa

水平地震影響系數(shù)最大值α=0.08

（考慮各種基本地震加速度的地區(qū)）

非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類別系數(shù)（按丙類建筑考慮）

非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)

狀態(tài)系數(shù)（不設(shè)置構(gòu)造柱的取值）

（設(shè)置構(gòu)造柱的取值）

位置系數(shù)（建筑屋頂點取值規(guī)定）

組合分項系數(shù)

承載力抗震調(diào)整系數(shù)(非承重墻體)

取單位長度1m為計算單元

A)不設(shè)置構(gòu)造柱的情況有

墻體截面抵抗矩

墻體底部壓應(yīng)力

有H=0.93m

女兒墻不設(shè)置構(gòu)造柱時最大懸臂高度為0.93m。

B)設(shè)置構(gòu)造柱的情況有

有H=1.33m

女兒墻設(shè)置構(gòu)造柱時最大懸臂高度為1.33m。

2 屋面女兒墻構(gòu)造柱間距的確定

設(shè)構(gòu)造柱間距為L.由于摩擦力不作為抵抗地震作用的抗力，則假設(shè)底部斷面破壞后，我們可將構(gòu)造柱間的墻體視為水平簡支梁或連續(xù)梁，構(gòu)造柱視為墻體的支座進行計算。此時，墻體破壞屬砌體沿齒縫彎曲抗拉破壞，ftm= 0.23MPa。

取單位高度1m為計算單元

墻體自重為5.36KN/m,有

有L=3.75m

構(gòu)造柱最大間距為3.75m。

3 構(gòu)造柱的計算

根據(jù)上述方法，把墻體的水平地震力傳遞到構(gòu)造柱上，可按一般的懸臂構(gòu)件計算方法計算構(gòu)造柱配筋（注意：狀態(tài)系數(shù)應(yīng)取）。

4 結(jié)束語

在實際工程中，女兒墻的材料形式多種多樣，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況選擇。從上面的計算過程可見，選擇自重輕及抗拉強度高的墻體材料對提高女兒墻抵抗水平地震作用是十分有效的。但必須強調(diào)一點的是：在設(shè)計中出現(xiàn)較高的砌體女兒墻時，為了安全起見，在墻體的一定高度處設(shè)置細(xì)石混凝土帶，阻止施工人員按一步到位的方法砌筑墻體，以免在短時間內(nèi)因墻體較高而下部砂漿強度不足，導(dǎo)致墻體坍塌、墜落傷人。

[1]砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ3-88）.中國建筑工業(yè)出版社.

[2]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GBJ10-89）.中國建筑工業(yè)出版社.