非结构构件抗震设计规定

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1、第十六讲非结构构件抗震设计规定戴国莹抗震设计中的非结构构件通常包括建筑非结构构件和固定于建筑结构的建筑附属机电设备的支架。建筑非结构构件指建筑中除承重骨架体系以外的固定构件和部件，主要包括非承重墙体，附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件和部件、固定于楼面的大型储物架等；建筑附属机电设备指与建筑使用功能有关的附属机械、电气构件、部件和系统，主要包括电梯，照明和应急电源、通信设备，管道系统，空气调节系统，烟火监测和消防系统，公用天线等。一、抗震设防目标非结构的抗震设计所涉及的设计领域较多，一般由相应的建筑设计、室内装修设计、建筑设备专业等有关工种的设计人员分别

2、完成。目前已有玻璃幕墙、电梯等的设计规程，一些相关专业的设计标准也将陆续编制和发布。因此，在建筑抗震设计规范中，主要规定了主体结构体系设计中与非结构有关的要求。非结构构件的抗震设防目标，要与主体结构体系的三水准设防目标相协调，容许非结构构件的损坏程度略大于主体结构，但不得危及生命。其抗震设防分类，各国的抗震规范、标准有不同的规定，我国新规范将采用不同的计算系数和抗震措施来表征，把非结构构件的抗震设防要求，大致分为高、中、低三个层次：高要求时，外观可能损坏而不影响使用功能和防火能力，安全玻璃可能裂缝；中等要求时，使用功能基本正常或可很快恢复，耐火时间减少1／

3、4，强化玻璃破碎，其它玻璃无下落；一般要求，多数构件基本处于原位，但系统可能损坏，需修理才能恢复功能，耐火时间明显降低，容许玻璃破碎下落。二、基本计算要求世界各国的抗震规范、规定中，有60％规定了要对非结构的地震作用进行计算，而仅有28％对非结构的构造做出规定。我国现行抗震规范（GBJll89）主要对出屋面女儿墙、长悬臂附属构件（雨棚等）的抗震计算做了规定。新规范明确结构体系计算时如何计入非结构的影响，以及非结构构件地震作用的基本计算方法。1．非结构对结构整体计算的影响在结构体系抗震计算时，与非结构有关的规定是：1）结构体系计算地震作用时，应计入支承于结构

4、构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。16-62）对柔性连接的建筑构件，可不计入其刚度对结构体系的影响；对嵌入抗侧力构件平面内的刚性建筑构件，可采用周期调整系数等简化方法计入其刚度影响；当有专门的构造措施时，尚可按规定计入其抗震承载力。3）对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备，应采用合适的简化计算模型计入设备与结构体系的相互作用。4）支承非结构构件的部位，应计入非结构构件地震作用效应所产生的附加作用。2．非结构自身计算要求对于非结构自身设计时，有关的计算规定是：1）非结构构件自身的地震力应施加于其重心，水平地震力应沿任一水平方向。2）非结构构件自身重力

5、产生的地震作用，一般只考虑水平方向，采用等效侧力法；当建筑附属设备（含支架）的体系自振周期大于0．1s，且其重力超过所在楼层重力的1％，或建筑附属设备的重力超过所在楼层重力的10％时，如巨大的高位水箱、出屋面的大型塔架等，则采用楼面反应谱方法。3）非结构构件的地震作用，除了自身质量产生的惯性力外，还有地震时支座间相对位移产生的附加作用，二者需同时组合计算。非结构构件因支承点相对水平位移产生的内力，可按该构件在位移方向的刚度乘以规定的支承点相对水平位移计算。非结构构件在位移方向的刚度，应根据其端部的实际连接状态，分别采用刚接、铰接、弹性连接或滑动连接等简化的

6、力学模型。相邻楼层的相对水平位移，可按规定的限值采用；防震缝两侧的相对水平位移，宜根据使用要求确定。3．关于等效侧力法计算当采用等效侧力法时，非结构的水平地震作用标准值按下列公式计算：F＝γηζ1ζ2αmaxG(16.1)式中F─沿最不利方向施加于非结构构件重心处的水平地震作用标准值；γ─非结构构件功能系数，取决于建筑抗震设防类别和使用要求，由相关标准根据建筑设防类别和使用要求等确定；一般分为1.4、1.0、0.6三档；η─非结构构件类别系数，取决于构件材料性能等因素，由相关标准根据构件材料性能等因素确定；一般0.6~1.2范围内取值；ζ1─状态系数；对预

7、制建筑构件、悬臂类构件、支承点低于质心的任何设备和柔性体系宜取2.0，其余情况可取1.0；ζ2─位置系数，建筑的顶点宜取2.0，底部宜取1.0，沿高度线性分布；对新规范要求采用时程分析法补充计算的结构，应按其计算结果调整；αmax─地震影响系数最大值；可按多遇地震的规定采用；G─非结构构件的重力，应包括运行时有关的人员、容器和管道中的介质及储物柜中物品的重力。下列非结构构件的类别系数和功能系数可供参考：表16-1建筑非结构构件的类别系数和功能系数构件、部件名称类别系数功能系数16-6乙类建筑丙类建筑非承重外墙：围护墙玻璃幕墙等0.90.91.41.41.0

8、1.4连接：墙体连接件饰面连接件防火顶棚连接件非防火顶棚连接件1.