參考答案:
30.(1)地下室剛度的比值 2001版《抗規(guī)》的6.1.14條規(guī)定:"地下室樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的2倍"。該條的條文說明指明:當(dāng)進(jìn)行方案設(shè)計時,側(cè)向剛度比可用下列剪切剛度比γ估計: [A
,A
]=A
+0.12A
式中G
,G
-地下室及地上一層的混凝土剪變模量; A
,A
-地下室及地上一層和折算受剪面積; A
-在計算方向上,抗震墻全部有效面積; A
全部柱截面面積; h
,h
-地下室及地上一層的層高。 2010版《抗規(guī)》的6.1.14條第2款規(guī)定:"結(jié)構(gòu)地上一層的側(cè)向剛度,不宜大于相關(guān)范圍地下一層側(cè)向剛度的0.5倍",其本質(zhì)也是采用上述公式。 (2)轉(zhuǎn)換層剛度比值《高規(guī)》E.0.1條規(guī)定,底部大空間為1層時,可近似采用上、下層結(jié)構(gòu)等效剪切剛度比y表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化,γ宜接近于1,非抗震設(shè)計時γ不應(yīng)大于3,抗震設(shè)計時γ不應(yīng)大于2。γ可按下列公式計算:
式中G
,G
底層和轉(zhuǎn)換層上層的混凝土剪變模量; A
,A
-底層和轉(zhuǎn)換層上層的折算抗剪截面面積; A
第i層全部剪力墻在計算方向上的有效截面面積(不包括翼緣面積); A
-第i層全部柱的截面面積; h
-第i層的層高; h
-第i層柱沿計算方向的截面面積。對比地下室剛度比和轉(zhuǎn)換層剛度比的計算公式可知,二者的計算公式形式相似,只是局部的系數(shù)不同,當(dāng)h
/h
=0.219,二者的式子相同,可見其計算原理是一樣的,即都是考慮了全部剪力墻面積和部分柱子面積對于本層剛度的影響。 (3)底部框架一抗震墻結(jié)構(gòu)房屋剛度比值 2001版《抗規(guī)》7.1.8條第3款指出,底層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,第二層與第一層側(cè)向剛度的比值,6、7度時不應(yīng)大于2.5,8度時不應(yīng)大于2.0,且均不應(yīng)小于1.0。徐建《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)與實例精選》一書中指出,每一層的側(cè)向剛度為:
式中K
-抗震墻的總彈性側(cè)移剛度; K
-片混凝土抗震墻的彈性側(cè)移剛度; K
-片砌體抗震墻的彈性側(cè)移剛度; K
-柱子的總彈性側(cè)移剛度; K
-根柱子的彈性側(cè)移剛度。 ①一片混凝土抗震墻的彈性側(cè)移剛度K
,按下式計算:
式中E
、G
-混凝土抗震墻的彈性模量、剪變模量; h
、b
、t
、A
-片混凝土抗震墻的層間高度、寬度、厚度和抗剪面積。 ②一片砌體抗震墻的彈性側(cè)移剛度K
,按下式計算:
式中E
、G
-砌體抗震墻的彈性模量、剪變模量; h
、A
-片砌體抗震墻的層間高度、抗剪面積。 ③一根柱子的彈性側(cè)移剛度K
,采用下式計算:
式中E
-混凝土柱子的彈性模量; I
、h
-混凝土柱子的截面慣性矩、高度。對比此剛度公式發(fā)現(xiàn),層間剛度計算時,考慮了全部抗震墻和全部柱子的影響,沒有進(jìn)行折減。同時對于柱子僅僅考慮了彎曲變形對于剛度的影響;對于混凝土抗震墻考慮了彎曲變形和剪切變形的影響;對于砌體抗震墻僅考慮剪切變形的影響。 2010版《抗規(guī)》7.1.8條第3款的規(guī)定與之類似,但規(guī)定第二層的側(cè)向剛度應(yīng)計入構(gòu)造柱影響。
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