[发明专利]一种用于框架结构填充墙拉结筋的简便计算方法

说明书

本发明公开了一种用于框架结构填充墙拉结筋的简便计算方法，首先计算建筑各层承受的地震剪力，然后确定各层参与抵抗水平地震剪力的填充墙的墙段数，之后确定层间所有墙段可抵抗的地震剪力，之后确定第r层剩余的地震剪力V，每层剩余的地震剪力V需满足V≤2nωP，并以V≤2nωP作为前提条件，选择拉结筋选用量最少且根据砌体设计规范要求拉结筋的层间间距不大于1000mm的拉结筋设置方案，确定选用的拉结筋种类。本发明推翻了传统设计思想中按构造设置拉结筋的布置方式，证明了传统拉结筋布置严重的不合理性，同时摒弃了传统不需要计算拉结筋的惯例，需经简单计算来确定拉结筋，既保证了填充墙在多遇地震下不至于倒塌，也大大减少了植筋的钻孔工作量，增加了经济效益。

技术领域

本发明属于框架结构设计技术领域，尤其是涉及一种用于框架结构填充墙拉结筋的简便计算方法。

背景技术

目前国内在对于框架结构的抗震设计中，填充墙作为非结构构件一般不参与整体结构的受力分析，而只是将其作为荷载加在主体结构上，另外根据规范要求对框架结构的自振周期进行了适当的折减。填充墙内拉筋的布置也只是根据规范要求，从底层到顶层一个样。

然而，历次震害以及现有研究资料表明，在地震作用下，首先由填充墙抵抗地震剪力，当墙体开裂失去抗侧刚度时，填充墙退出工作，由框架承担地震剪力。拉结筋成为填充墙与框架协同受力的纽带，使它们共同参与了抗震，而且填充墙的布置对于框架结构中主体构件的内力以及整体抗震性能都有一定的影响。

此外，由于承受的地震剪力不同，下层承受的地震剪力会叠加上层的地震剪力，因此建筑底层承受的地震剪力远远大于顶层承受的地震剪力。这导致按照现有的拉结筋布置方法，进行抗震计算时，即使建筑总体上达到了抗震要求，但是实际上底层的抗震能力会比抗震要求低，顶层的抗震能力会比抗震要求高，这不仅使得顶层安装的拉结筋太多，增加了工程工作量和造成了拉结筋的浪费，而且容易使得建筑底层的实际抗震等级无法达到预定的要求。

因此，传统的设计方法存在一定的不足，很有必要对该类型结构的整体抗震性能进行深入研究，并且在实际设计中予以改进。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于框架结构填充墙拉结筋的简便计算方法，不仅使得填充墙拉结筋的计算更加简单，便于应用，而且推翻了传统设计思想中按构造设置拉结筋的布置方式，证明了这种传统拉结筋布置严重的不合理性，同时该计算方法摒弃了传统不需要计算拉结筋的惯例，需经简单计算来确定拉结筋，既保证了填充墙在多遇地震下不至于倒塌，也大大减少了植筋的钻孔工作量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于框架结构填充墙拉结筋的简便计算方法，包括如下步骤：

步骤一、计算建筑各层承受的地震剪力V_r，其中r＝1，2，3…，且r表示建筑层数；

步骤二、确定各层参与抵抗水平地震剪力的填充墙的墙段数ω，根据砌体设计规范，当填充墙的高度h与宽度L的比值时该填充墙不参与抵抗水平地震剪力，当填充墙的高度h与宽度L的比值时该填充墙参与抵抗水平地震剪力；

步骤三、确定层间所有墙段可抵抗的地震剪力V_ω；

步骤四、确定第r层剩余的地震剪力V，且V＝V_r-V_ω；

步骤五、设第r层设置的拉结筋层数为n，每层拉结筋布置2根拉结筋；则每层剩余的地震剪力V需满足V≤2nωP，其中P表示单根拉结筋抗拉承载力，不同种类的拉结筋P值不同，P与拉结筋的直径d呈正相关；

步骤六、以V≤2nωP作为前提条件，选择拉结筋选用量最少且根据砌体设计规范要求拉结筋的层间间距不大于1000mm的拉结筋设置方案，确定选用的拉结筋种类，其中，拉结筋选用量最少指选用拉结筋所用数量最少的前提下，选用直径d最小的拉结筋。