屋面女兒墻對主體結(jié)構(gòu)的影響

摘要：當(dāng)屋面女兒墻高度較高時，其對主體結(jié)構(gòu)的作用是不可忽略的，本文對屋面女兒墻的設(shè)計提出了建議。

關(guān)鍵詞：屋面女兒墻；主體結(jié)構(gòu)；建議

1 屋面女兒墻的荷載作用

隨著現(xiàn)代建筑中屋面女兒墻高度的提高，屋面女兒墻的荷載效應(yīng)對主體結(jié)構(gòu)的影響也越明顯。

1.1 屋面女兒墻的豎向荷載

屋面女兒墻作為附屬構(gòu)件不直接參與主體結(jié)構(gòu)的分析，而是將其自重以線荷載的方式作用在主體結(jié)構(gòu)上。

1.2 屋面女兒墻的地震荷載

在計算屋面女兒墻的地震荷載之前，先作如下幾點假定：屋面為剛度無限大的剛性樓板或其他剛性結(jié)構(gòu)；屋面女兒墻為懸臂于屋面上的砼受彎構(gòu)件；屋面女兒墻為等截面，其剛度和質(zhì)量沿高度邊線均勻分布；主體結(jié)構(gòu)的第一周期近似取為屋面女兒墻的場地周期。

根據(jù)地上面的假定，可把屋面女兒墻看做是豎立在剛性地面上的獨立墻，用底部剪力法計算其地震力。同時，由于主體結(jié)構(gòu)的高低和層數(shù)差別很大，所以為了設(shè)計上的方便，應(yīng)根據(jù)建筑物為多層建筑、高層建筑和超高層建筑的分類來考慮是否提高屋面女兒墻的設(shè)防烈度。建議多層建筑屋面女兒墻設(shè)防烈度同主體結(jié)構(gòu)，高層建筑時比主體結(jié)構(gòu)提高一度，超高層建筑時比主體結(jié)構(gòu)提高二度。由于屋面女兒墻側(cè)向剛度比主體結(jié)構(gòu)小很多，在遭遇地震作用時必然產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，為此在計算地震力時，宜根據(jù)規(guī)范要求乘以地震作用效應(yīng)增大系數(shù)3.0。

1.3 屋面女兒墻側(cè)向剛度小，對風(fēng)壓的變化敏感，故計算其風(fēng)荷載時，須考慮由風(fēng)的脈動性引起的風(fēng)壓增大系數(shù)，即風(fēng)振系數(shù)。屋面女兒墻風(fēng)振系數(shù)的計算在現(xiàn)有規(guī)范中尚無明確規(guī)定，且若要考慮其主體結(jié)構(gòu)的動力特征以及相互之間的耦聯(lián)影響則將使問題復(fù)雜化，為了簡化計算，屋面女兒墻風(fēng)振系數(shù)的計算參照同為彎曲型結(jié)構(gòu)的高聳結(jié)構(gòu)參數(shù)計算，根據(jù)荷載規(guī)范的規(guī)定和上述屋面女兒墻風(fēng)荷載的計算特點，垂直于屋面女兒墻的風(fēng)振系數(shù)和基本風(fēng)壓可取為

β2=1.0+εvф2/μ2

ωk=β2μsμ2ω0

2 實例分析與比較

由于屋面女兒墻無法直接參與主體結(jié)構(gòu)分析，故在主體結(jié)構(gòu)分析計算中，往往僅考慮屋面女兒墻的自重，當(dāng)屋面女兒墻按一般高度設(shè)計時，這種分析方法是符合設(shè)計精度要求的，且不會影響主體結(jié)構(gòu)的安全。但隨著屋面女兒墻高度的增加，其地震荷載和風(fēng)荷載也增大，對主體結(jié)構(gòu)的影響也越來越大，故考慮屋面女兒墻的地震荷載和風(fēng)荷載參與主體結(jié)構(gòu)的分析是必要的。以某政府會堂為例，按是否考慮屋面女兒墻風(fēng)荷載種情況進行分析比較，以說明屋面女兒墻風(fēng)荷載對主體結(jié)構(gòu)的影響。

2.1 工程概況

該會堂建筑面積約2700m2。為單層建筑物，禮堂屋蓋采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，高4m，厚240mm的鋼盤砼墻板，該政府會堂主體結(jié)構(gòu)和女兒墻均采用C25砼。

2.2 主體結(jié)構(gòu)分析及比較

該會堂采用SATWE軟件分析，女兒墻風(fēng)荷載引起的水平力當(dāng)作節(jié)點荷載在數(shù)據(jù)文WIND.SAT輸入，為簡化分析，風(fēng)荷載引起的彎矩不參與計算，直接當(dāng)作桁架梁的扭矩在配筋計算時考慮。

按該禮堂是否考慮女兒墻的風(fēng)荷載進行分析比較，結(jié)果可以看出，屋面女兒墻的水平風(fēng)荷載對主體結(jié)構(gòu)有著不可忽視的影響，該會堂由于有著自己的工程特性和建筑要求，其影響會更大一些。

3 屋面女兒墻的設(shè)計建議

屋面女兒墻的高度較高時，需仔細計算女兒墻所受水平荷載情況。一般情況下，風(fēng)荷載起控制作用。本文所述的地震荷載和風(fēng)荷載計算方法可作為參考。

屋面女兒墻較高時，其側(cè)向剛度較小，為滿足水平荷載要求，一般采用鋼筋砼材料，不宜用磚砌。

屋面女兒墻一般可設(shè)計為下羰加腋的等截面或上端小、下端大的變截面。

屋面女兒墻能做肋板支撐時，采用肋板支撐，以有利于女兒墻的側(cè)向穩(wěn)定。

屋面女兒墻配筋計算若墻邊有肋板支撐，可按三邊支承、頂端自由考慮，否則應(yīng)按懸臂構(gòu)件計算，且應(yīng)雙層雙向配筋。

為保證屋面女兒墻與主體結(jié)構(gòu)的可靠連接，屋面女兒墻所在框架梁須具有足夠的抗彎、抗扭剛度，并根據(jù)屋面女兒墻的底部計算彎矩配置受扭鋼筋。

在屋面女兒墻高度較高時，須驗算其在水平荷載作用下的位移。