抗震结构设计-单层工业厂房的抗震设计.pptx

(1)(1)屋盖体系屋盖体系 7 7度区基本完好；度区基本完好；8 8度区发生屋面板错动、位移、震落，造成度区发生屋面板错动、位移、震落，造成屋盖局部倒塌；屋盖局部倒塌；9 9度区发生屋架倾斜、位移、屋盖部分塌落，度区发生屋架倾斜、位移、屋盖部分塌落，屋面板大量开裂、错位；屋面板大量开裂、错位；9 9度以上地区则发生屋盖大面积倒塌。度以上地区则发生屋盖大面积倒塌。震害现象：震害现象：原因：原因：屋面板的端部预埋件小，而且施工中有的屋面板搁置长度不屋面板的端部预埋件小，而且施工中有的屋面板搁置长度不足，屋面板与屋架焊接点数量不足，焊接质量差，板间没有灌足，屋面板与屋架焊接点数量不足，焊接质量差，板间没有灌缝或灌缝质量差等原因，造成屋面板与屋架上弦之间的连接质缝或灌缝质量差等原因，造成屋面板与屋架上弦之间的连接质量不好，同时屋盖支撑布置少或者不符合抗震传力的要求，造量不好，同时屋盖支撑布置少或者不符合抗震传力的要求，造成厂房屋盖整体刚度不足，导致上述震害。成厂房屋盖整体刚度不足，导致上述震害。(2)(2)天窗架天窗架 7 7度区出现天窗架立柱与侧板连接处及立柱与天窗架垂直支度区出现天窗架立柱与侧板连接处及立柱与天窗架垂直支撑连接处混凝土开裂的现象；在撑连接处混凝土开裂的现象；在8 8度区，上述裂缝贯穿全截面，度区，上述裂缝贯穿全截面，严重者天窗架在立柱底部折断倒塌，并引起厂房屋盖倒塌；严重者天窗架在立柱底部折断倒塌，并引起厂房屋盖倒塌；9 9度以上地区，天窗架大面积倒塌。度以上地区，天窗架大面积倒塌。震害现象：震害现象：原因：原因：天窗架垂直支撑布置不合理；天窗架本身在设计和构造上也天窗架垂直支撑布置不合理；天窗架本身在设计和构造上也存在一些问题，如天窗架竖杆截面强度不足；天窗侧板与竖杆存在一些问题，如天窗架竖杆截面强度不足；天窗侧板与竖杆刚性连接形成刚度突变，容易造成应力集中；突出屋面的天窗刚性连接形成刚度突变，容易造成应力集中；突出屋面的天窗架的纵向侧移刚度要比厂房柱子的刚度小得多，而高振型的影架的纵向侧移刚度要比厂房柱子的刚度小得多，而高振型的影响使天窗纵向水平地震作用明显增大等。在纵向地震作用下，响使天窗纵向水平地震作用明显增大等。在纵向地震作用下，一旦支撑系统破坏退出工作，地震作用全部由天窗架承受，而一旦支撑系统破坏退出工作，地震作用全部由天窗架承受，而天窗架本身又存在着上述缺陷，故突出屋面的天窗架的纵向抗天窗架本身又存在着上述缺陷，故突出屋面的天窗架的纵向抗震能力很薄弱震能力很薄弱。天窗架的破坏天窗架的破坏 屋盖体系的破坏屋盖体系的破坏(3)(3)柱柱 在在7 7度区基本完好；在度区基本完好；在8 8、9 9度区破坏较轻，个别严重的发现度区破坏较轻，个别严重的发现上柱根部折断；在上柱根部折断；在1010度、度、1111度区有部分厂房发生倾倒。一般情度区有部分厂房发生倾倒。一般情况下，钢筋混凝土柱具有一定的抗震能力，但是它的局部震害况下，钢筋混凝土柱具有一定的抗震能力，但是它的局部震害是普遍的。具体有以下一些情况：是普遍的。具体有以下一些情况：上柱根部或者吊车梁处出现水平裂缝、酥裂或者折断。上柱根部或者吊车梁处出现水平裂缝、酥裂或者折断。原因：上柱在地震中承受着直接从原因：上柱在地震中承受着直接从屋盖传来的地震力，而上柱的截面与侧屋盖传来的地震力，而上柱的截面与侧向刚度都比下柱要小，其变形和内力比向刚度都比下柱要小，其变形和内力比下柱要大；上柱根部或吊车梁顶处是刚下柱要大；上柱根部或吊车梁顶处是刚度突变和应力集中的部位；上柱本身也度突变和应力集中的部位；上柱本身也存在着抗震强度不足的缺陷。存在着抗震强度不足的缺陷。高低跨厂房中柱支承低跨屋盖的牛腿的竖向劈裂高低跨厂房中柱支承低跨屋盖的牛腿的竖向劈裂。原因：高低跨厂房在地震时存在着原因：高低跨厂房在地震时存在着高振型的影响，高低两个屋盖产生相反高振型的影响，高低两个屋盖产生相反方向的运动，增大了柱牛腿的地震水平方向的运动，增大了柱牛腿的地震水平拉力，使其竖向开裂。拉力，使其竖向开裂。设有柱间支撑的厂房，在柱间支撑和柱的连接部位，由于支设有柱间支撑的厂房，在柱间支撑和柱的连接部位，由于支撑的拉力作用和应力集中的影响，柱上多有水平裂缝出现，严撑的拉力作用和应力集中的影响，柱上多有水平裂缝出现，严重时柱间支撑可能会将柱脚剪断；重时柱间支撑可能会将柱脚剪断；下柱由于弯矩和剪力过大，而强度不足，在柱根附近可能下柱由于弯矩和剪力过大，而强度不足，在柱根附近可能会产生水平裂缝或者环裂，严重时可能发生错位或折断。会产生水平裂缝或者环裂，严重时可能发生错位或折断。(4)(4)连接连接 在在8 8度、度、9 9度区，屋架与柱顶连接发生一般破坏；度区，屋架与柱顶连接发生一般破坏；1010度区则往度区则往往遭到严重破坏。由于连接的破坏而使屋架坠落，带来严重的往遭到严重破坏。由于连接的破坏而使屋架坠落，带来严重的震害。震害。震害现象：震害现象：原因：原因：这些连接部位未考虑抗震必需的强度和一定的延性要求，屋这些连接部位未考虑抗震必需的强度和一定的延性要求，屋架与柱顶采用刚性焊接、柱顶范围箍筋配置少以及连接节点处架与柱顶采用刚性焊接、柱顶范围箍筋配置少以及连接节点处于弯矩、水平剪力和竖向轴力的共同作用等。于弯矩、水平剪力和竖向轴力的共同作用等。此外，在纵向地震作用下，个别厂房吊车梁与柱连接破坏，此外，在纵向地震作用下，个别厂房吊车梁与柱连接破坏，使吊车梁纵向发生位移，甚至掉落。山墙柱上端与屋架的连接使吊车梁纵向发生位移，甚至掉落。山墙柱上端与屋架的连接处，震后也有不同程度的破损现象。处，震后也有不同程度的破损现象。(5)(5)支撑系统支撑系统 地震时普遍发生杆件压屈、部分节点扭折、焊缝撕开、地震时普遍发生杆件压屈、部分节点扭折、焊缝撕开、锚件拉脱、锚筋拉断等现象，也有个别杆件拉断的。使支锚件拉脱、锚筋拉断等现象，也有个别杆件拉断的。使支撑系统部分失效或完全失效，造成主体结构错位或倾倒。撑系统部分失效或完全失效，造成主体结构错位或倾倒。以天窗架垂直支撑最为严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间以天窗架垂直支撑最为严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间支撑。支撑。震害现象：震害现象：原因：原因：支撑仅仅按照构造设置，间支撑仅仅按照构造设置，间距过大，数量不足，杆件刚度距过大，数量不足，杆件刚度偏弱以及承载力偏低，节点构偏弱以及承载力偏低，节点构造单薄，造单薄，(6)(6)围护墙围护墙 7 7度区基本完好或受到轻微破坏，少量开裂、外闪；度区基本完好或受到轻微破坏，少量开裂、外闪；8 8度度区破坏很普遍；区破坏很普遍；9 9度区破坏严重，部分或大量倒塌。纵墙和度区破坏严重，部分或大量倒塌。纵墙和山墙的破坏，一般从檐口、山尖处脱离主体结构开始，进山墙的破坏，一般从檐口、山尖处脱离主体结构开始，进一步使整个墙体或上下两层圈梁间的墙体外闪或产生水平一步使整个墙体或上下两层圈梁间的墙体外闪或产生水平裂缝。严重时局部脱落，甚至大面积倒塌。高低跨厂房中裂缝。严重时局部脱落，甚至大面积倒塌。高低跨厂房中高跨的封墙更容易外闪和倒塌。高跨的封墙更容易外闪和倒塌。震害现象：震害现象：原因：原因：砖墙与屋盖和柱拉结不牢砖墙与屋盖和柱拉结不牢固、圈梁与柱无坚固的连接、固、圈梁与柱无坚固的连接、布置不合理以及高低跨厂房布置不合理以及高低跨厂房有高振型影响等。有高振型影响等。2.2.单层钢结构厂房单层钢结构厂房 7 79 9度地区：度地区：主体结构主体结构(钢屋架和钢柱钢屋架和钢柱)没有发现明显的损伤，没有发现明显的损伤，只是一些局部构件发生了损坏；只是一些局部构件发生了损坏；1010度地区：度地区：单层钢结构厂房的部分结构开始出现损坏，有的单层钢结构厂房的部分结构开始出现损坏，有的达到中等破坏，不过比例很小；达到中等破坏，不过比例很小；1111度地区：度地区：单层钢结构厂房将出现严重的破坏和倒塌。单层钢结构厂房将出现严重的破坏和倒塌。一般震害表现：一般震害表现：(1)(1)柱间支撑的破坏柱间支撑的破坏 (2)(2)钢柱柱脚支座连接破坏钢柱柱脚支座连接破坏 此外，还有少量厂房的屋盖支撑产生杆件失稳变形或连接节此外，还有少量厂房的屋盖支撑产生杆件失稳变形或连接节点板开裂等破坏。点板开裂等破坏。3.3.单层砖柱厂房单层砖柱厂房 7 7度区：厂房多数只有轻微破坏或基本完好，少数中等破坏；度区：厂房多数只有轻微破坏或基本完好，少数中等破坏；8 8度区：厂房多数受到不同程度的破坏，部分受到中等破坏，度区：厂房多数受到不同程度的破坏，部分受到中等破坏，个别倒塌；个别倒塌；9 9度区：厂房大多数严重破坏或倒塌，个别能在震后保留下来。度区：厂房大多数严重破坏或倒塌，个别能在震后保留下来。一般震害表现：一般震害表现：(1)(1)纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝或交叉裂缝纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝或交叉裂缝(2)(2)山墙水平裂缝、外闪和倒塌，纵墙斜裂缝或交叉裂缝山墙水平裂缝、外闪和倒塌，纵墙斜裂缝或交叉裂缝(3)(3)屋架支座连接处的局部破坏屋架支座连接处的局部破坏 第二节第二节 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定 一、单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计的一般规定一、单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计的一般规定 平面和竖向分布均匀、对称，质量中心和刚度中心重合平面和竖向分布均匀、对称，质量中心和刚度中心重合或者接近，包括厂房两端的山墙和两侧的纵墙对称布置，厂或者接近，包括厂房两端的山墙和两侧的纵墙对称布置，厂房的内隔墙应尽可能地均匀布置。房的内隔墙应尽可能地均匀布置。1.1.厂房布置厂房布置 平面布置应力求简单、规则，多跨厂房的各跨宜等长，平面布置应力求简单、规则，多跨厂房的各跨宜等长，不宜在厂房的外侧紧贴、接建披屋，也不宜在主厂房的角部不宜在厂房的外侧紧贴、接建披屋，也不宜在主厂房的角部和紧邻防震缝处贴建披屋。当厂房的平面和竖向布置不规则和紧邻防震缝处贴建披屋。当厂房的平面和竖向布置不规则时，应采用防震缝将其分成对称、规则的单元。防震缝的宽时，应采用防震缝将其分成对称、规则的单元。防震缝的宽度：在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂度：在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，可采用房，可采用100100150mm150mm，其他情况可采用，其他情况可采用505090mm90mm。厂房的同一个结构单元内，不应采取不同的结构形式；厂房的同一个结构单元内，不应采取不同的结构形式；厂房的端部应设置屋架，不应由山墙承重；厂房单元内不厂房的端部应设置屋架，不应由山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架柱混合承重；应采用横墙和排架柱混合承重；厂房各柱列的侧移刚度宜均匀；厂房各柱列的侧移刚度宜均匀；两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开；厂房脱开；厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近；跨上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近；工作平台宜与厂房主体结构脱开。工作平台宜与厂房主体结构脱开。天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或者天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或者9 9度时度时宜采用下沉式天窗；宜采用下沉式天窗；突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；6 68 8度时，可采用矩形截度时，可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架；面杆件的钢筋混凝土天窗架；8 8度和度和9 9度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置；度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置；天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。2.2.结构体系结构体系(1)(1)厂房天窗架设置厂房天窗架设置 跨度不大于跨度不大于15m15m时，可采用钢筋混凝土屋面梁；时，可采用钢筋混凝土屋面梁；跨度大于跨度大于24m24m时，或者时，或者8 8度度、类场地和类场地和9 9度时，应优先采度时，应优先采用钢屋架；用钢屋架；柱距为柱距为12m12m时，可采用预应力混凝土托架时，可采用预应力混凝土托架(梁梁)；当采用钢屋；当采用钢屋架时，也可以采用钢托架架时，也可以采用钢托架(梁梁)；有突出屋面天窗架的屋盖，不宜采用预应力混凝土或钢筋混有突出屋面天窗架的屋盖，不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土空腹屋架。凝土空腹屋架。2.2.结构体系结构体系(2)(2)厂房屋架设置厂房屋架设置 88度和度和9 9度时，宜采用矩形、工字型截面柱和斜腹式双肢度时，宜采用矩形、工字型截面柱和斜腹式双肢柱，不宜采用薄壁开孔工字型柱、预制腹板工字型柱等。柱，不宜采用薄壁开孔工字型柱、预制腹板工字型柱等。柱底至室内地坪以上柱底至室内地坪以上500mm500mm范围内和阶形柱的上柱，宜采范围内和阶形柱的上柱，宜采用矩形截面。用矩形截面。2.2.结构体系结构体系(3)(3)厂房柱设置厂房柱设置 排架柱排架柱：单肢柱和双肢柱：单肢柱和双肢柱单肢柱单肢柱：矩形、普通工字：矩形、普通工字型、薄壁开孔工字型、预型、薄壁开孔工字型、预制腹板工字型等；制腹板工字型等；双肢柱双肢柱：斜腹式和平腹式：斜腹式和平腹式两种。两种。屋盖的交叉支撑，一般多用单角钢，竖杆和系杆则用两个屋盖的交叉支撑，一般多用单角钢，竖杆和系杆则用两个等边或不等边的角钢通过垫板组成对称的等边或不等边的角钢通过垫板组成对称的T T形或十字形截面。形或十字形截面。柱间交叉支撑，一般采用柱间交叉支撑，一般采用T T形组合截面或槽钢，当排架柱截形组合截面或槽钢，当排架柱截面高度较大或者两侧都有吊车时，往往采用由两个槽钢组面高度较大或者两侧都有吊车时，往往采用由两个槽钢组成的双片支撑，或由四个角钢组成的格构式杆件。成的双片支撑，或由四个角钢组成的格构式杆件。柱间交叉支撑的斜杆和水平面的夹角，不得大于柱间交叉支撑的斜杆和水平面的夹角，不得大于5555。柱子高度很大时，交叉支撑要有多节。柱子高度很大时，交叉支撑要有多节。2.2.结构体系结构体系(4)(4)支撑支撑 砌体围护墙的破坏比轻质墙板或大型钢筋混凝土墙板要砌体围护墙的破坏比轻质墙板或大型钢筋混凝土墙板要严重的多，有条件的情况下应采用轻质墙板或大型钢筋混严重的多，有条件的情况下应采用轻质墙板或大型钢筋混凝土墙板；凝土墙板；高大的山墙，要用到顶的抗风柱和墙顶沿屋面的卧梁来高大的山墙，要用到顶的抗风柱和墙顶沿屋面的卧梁来改善其抗震性能；改善其抗震性能；砌体内隔墙要与柱脱开，以减少对柱子的不利影响，可砌体内隔墙要与柱脱开，以减少对柱子的不利影响，可利用压顶梁和钢筋混凝土构造柱来增加其稳定性，提高抗利用压顶梁和钢筋混凝土构造柱来增加其稳定性，提高抗震性能；震性能；除单跨厂房外，围护砌体墙均应采用外贴式，以减轻墙除单跨厂房外，围护砌体墙均应采用外贴式，以减轻墙体给排架柱带来的不利影响，但应加强砌体墙与厂房柱之体给排架柱带来的不利影响，但应加强砌体墙与厂房柱之间的锚拉。山墙更应增强其顶部与厂房屋盖构件和抗风柱间的锚拉。山墙更应增强其顶部与厂房屋盖构件和抗风柱的锚拉。的锚拉。2.2.结构体系结构体系(5)(5)围护结构围护结构 二、单层钢结构厂房抗震设计的一般规定二、单层钢结构厂房抗震设计的一般规定 单层钢结构厂房的平面布置、总体布置与单层钢筋混凝单层钢结构厂房的平面布置、总体布置与单层钢筋混凝土柱厂房相同，其总的原则就是结构的质量和刚度分布均匀，土柱厂房相同，其总的原则就是结构的质量和刚度分布均匀，厂房受力合理、变形协调。厂房受力合理、变形协调。1.1.厂房布置厂房布置 横向抗侧力体系可以采用屋盖横梁与柱顶刚接或铰接的框横向抗侧力体系可以采用屋盖横梁与柱顶刚接或铰接的框架、门式刚架、悬臂柱或者其他结构体系。厂房的纵向抗侧架、门式刚架、悬臂柱或者其他结构体系。厂房的纵向抗侧力体系宜采用柱间支撑，条件限制时也可以采用刚架结构。力体系宜采用柱间支撑，条件限制时也可以采用刚架结构。构件在可能产生塑性铰的最大应力区内应避免焊接接头；对构件在可能产生塑性铰的最大应力区内应避免焊接接头；对于厚度较大无法采用螺栓连接的构件，可采用对接焊缝等强于厚度较大无法采用螺栓连接的构件，可采用对接焊缝等强度连接。度连接。屋盖横梁与柱顶铰接时，宜采用螺栓连接。刚接框架的屋屋盖横梁与柱顶铰接时，宜采用螺栓连接。刚接框架的屋架上弦与柱相连的连接板，不应出现塑性变形。当横梁为实架上弦与柱相连的连接板，不应出现塑性变形。当横梁为实腹梁时，梁与柱的连接以及梁与梁拼接的受弯、受剪极限承腹梁时，梁与柱的连接以及梁与梁拼接的受弯、受剪极限承载力，应能分别承受梁全截面屈服时受弯、受剪承载力的载力，应能分别承受梁全截面屈服时受弯、受剪承载力的1.21.2倍。柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料最大长度规格倍。柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料最大长度规格时可采用对接焊缝等强度拼接；柱间支撑构件的连接，不应时可采用对接焊缝等强度拼接；柱间支撑构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的小于支撑杆件塑性承载力的1.21.2倍。倍。2.2.结构体系结构体系 三、单层砖柱厂房抗震设计的一般规定三、单层砖柱厂房抗震设计的一般规定 单层砖柱厂房具体的高度和跨度要求为：单层砖柱厂房具体的高度和跨度要求为：6 68 8度时，跨度不大于度时，跨度不大于15m15m且柱顶高不大于且柱顶高不大于6.6m6.6m；9 9度时，跨度不大于度时，跨度不大于12m12m且柱顶标高不大于且柱顶标高不大于4.5m4.5m。1.1.厂房的平立面布置厂房的平立面布置 砖排架厂房的抗震性能较差，各构件相互之间的微小差砖排架厂房的抗震性能较差，各构件相互之间的微小差异变位就可能引起破坏，因此在设计时应特别注意采用简单异变位就可能引起破坏，因此在设计时应特别注意采用简单的体型；对于必须设置的配电间、工具间等小工房或附属小的体型；对于必须设置的配电间、工具间等小工房或附属小建筑物，不论是贴建在厂房内还是贴建在厂房外，都应采用建筑物，不论是贴建在厂房内还是贴建在厂房外，都应采用防震缝将其与主厂房分开。考虑地震时可能产生的最大相对防震缝将其与主厂房分开。考虑地震时可能产生的最大相对侧移，防震缝的宽度可采用侧移，防震缝的宽度可采用505070mm70mm，并在防震缝处设置双，并在防震缝处设置双柱或双墙。柱或双墙。2.2.厂房的结构体系厂房的结构体系 6 68 8度时，宜采用轻型屋盖；度时，宜采用轻型屋盖；9 9度时，应采用轻型屋盖。度时，应采用轻型屋盖。6 6度和度和7 7度时，可以采用十字形截面的无筋砖柱；度时，可以采用十字形截面的无筋砖柱；8 8度和度和9 9度度时应采用组合砖柱，且中柱在时应采用组合砖柱，且中柱在8 8度度、类场地和类场地和9 9度时宜采度时宜采用钢筋混凝土柱。用钢筋混凝土柱。8 8度度、类场地且采用钢筋混凝土屋盖时，由于纵向水类场地且采用钢筋混凝土屋盖时，由于纵向水平地震作用较大，不能单靠屋盖中的一般纵向构件传递，所平地震作用较大，不能单靠屋盖中的一般纵向构件传递，所以要求在无上述抗震墙的砖柱顶部处设置压杆。以要求在无上述抗震墙的砖柱顶部处设置压杆。隔墙和抗震砖墙应合并设置。当不能合并设置时，隔墙要隔墙和抗震砖墙应合并设置。当不能合并设置时，隔墙要采用轻质材料。厂房两端均应设置承重山墙。为了避免天窗采用轻质材料。厂房两端均应设置承重山墙。为了避免天窗架过多地削弱屋盖的整体性，天窗不应通至厂房单元的端开架过多地削弱屋盖的整体性，天窗不应通至厂房单元的端开间。天窗也不应采用端砖壁承重。间。天窗也不应采用端砖壁承重。第三节第三节 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计 一、地震作用分析一、地震作用分析 单层厂房地震作用分析应考虑平面内的弹性变形和山墙可单层厂房地震作用分析应考虑平面内的弹性变形和山墙可能引起的扭转，所以规范给出的地震作用分析都是以空间分能引起的扭转，所以规范给出的地震作用分析都是以空间分析为基础的简化方法。析为基础的简化方法。(1)(1)厂房的横向抗震分析以平面排架为主，但要考虑屋盖平厂房的横向抗震分析以平面排架为主，但要考虑屋盖平面内的变形和砌体山墙在地震中开裂后的内力重分布，尤其面内的变形和砌体山墙在地震中开裂后的内力重分布，尤其要考虑仅在一端有山墙时带来的扭转效应。要考虑仅在一端有山墙时带来的扭转效应。(2)(2)厂房纵向抗震分析主要是柱间支撑的受力分析，同样要厂房纵向抗震分析主要是柱间支撑的受力分析，同样要考虑屋盖平面内的变形和砌体围护墙在地震中开裂后的内力考虑屋盖平面内的变形和砌体围护墙在地震中开裂后的内力重分布。不等高厂房在纵向不对称布置时，还要考虑扭转的重分布。不等高厂房在纵向不对称布置时，还要考虑扭转的影响。影响。(3)(3)双向大柱网且无柱间支撑的单层厂房，要考虑双向水平双向大柱网且无柱间支撑的单层厂房，要考虑双向水平地震作用的组合效应。地震作用的组合效应。1.1.不进行内力分析和抗震验算的范围不进行内力分析和抗震验算的范围 7 7度度、类场地，柱高不超过类场地，柱高不超过10m10m且结构单元两端均有山且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房墙的单跨及等高多跨厂房(锯齿形厂房除外锯齿形厂房除外)，其地震作用效，其地震作用效应不起控制作用，所以其排架的纵、横向可不进行抗震分析应不起控制作用，所以其排架的纵、横向可不进行抗震分析和截面抗震验算，但是要满足规范的有关抗震构造措施。和截面抗震验算，但是要满足规范的有关抗震构造措施。2.2.单层厂房空间结构分析单层厂房空间结构分析 以平面结构以平面结构(排架、柱列、山墙、纵墙排架、柱列、山墙、纵墙)为基本单元，只考虑平面内的刚度，为基本单元，只考虑平面内的刚度，忽略出平面的刚度，也不考虑构件本身的抗扭刚度；忽略出平面的刚度，也不考虑构件本身的抗扭刚度；在平面结构对称分布时，只考虑屋盖平面内的剪切变形而忽略其弯曲变形；在平面结构对称分布时，只考虑屋盖平面内的剪切变形而忽略其弯曲变形；在平面结构非对称分布时，考虑各平面结构绕厂房单元质心的扭转刚度，进在平面结构非对称分布时，考虑各平面结构绕厂房单元质心的扭转刚度，进行扭转耦联振动分析。但屋盖一般也只考虑剪切变形，相当于附加了一定的约行扭转耦联振动分析。但屋盖一般也只考虑剪切变形，相当于附加了一定的约束；束；砌体山墙和纵墙的侧移刚度，要考虑地震作用下墙体开裂引起的刚度退化。砌体山墙和纵墙的侧移刚度，要考虑地震作用下墙体开裂引起的刚度退化。(1)(1)基本假定基本假定(2)(2)空间工作性质空间工作性质 不论在厂房的横向还是纵向，屋盖变形使排架不论在厂房的横向还是纵向，屋盖变形使排架(中柱列中柱列)与与山墙山墙(边柱列边柱列)的侧移有明显的差异，这就是单层厂房屋盖与的侧移有明显的差异，这就是单层厂房屋盖与山墙空间工作的特点。山墙空间工作的特点。两端有山墙时，中间排架的侧移及其山墙的侧移差，随两端有山墙时，中间排架的侧移及其山墙的侧移差，随着墙体间距的加大而增加，随屋盖刚度的增加而减少；墙体着墙体间距的加大而增加，随屋盖刚度的增加而减少；墙体与排架的刚度差别越大，虽然整个结构的侧移减小，但是墙与排架的刚度差别越大，虽然整个结构的侧移减小，但是墙体与排架的侧移差也越大；体与排架的侧移差也越大；仅一端有山墙时，另一端排架的侧移，随着厂房单元长仅一端有山墙时，另一端排架的侧移，随着厂房单元长度的加大而增加，并随着屋盖刚度的增加而加大，还随着山度的加大而增加，并随着屋盖刚度的增加而加大，还随着山墙与排架刚度差别的加大而加大。其变形特征与两端均有山墙与排架刚度差别的加大而加大。其变形特征与两端均有山墙时不同。墙时不同。3.3.横向抗震计算横向抗震计算 混凝土无檩和有檩屋盖厂房，一般情况下宜计及屋盖的横向弹性变混凝土无檩和有檩屋盖厂房，一般情况下宜计及屋盖的横向弹性变形，按照多质点空间结构进行分析；形，按照多质点空间结构进行分析；混凝土无檩和有檩屋盖厂房，当符合下列条件时，可采用平面排架混凝土无檩和有檩屋盖厂房，当符合下列条件时，可采用平面排架计算柱的地震剪力和弯矩，但要进行考虑空间作用和扭转影响的调整：计算柱的地震剪力和弯矩，但要进行考虑空间作用和扭转影响的调整：7 7度和度和8 8度柱顶高度不大于度柱顶高度不大于15m15m的厂房；厂房单元屋盖长度的厂房；厂房单元屋盖长度(屋盖长度是指山屋盖长度是指山墙到山墙的距离，仅有一端山墙时，应取所考虑排架至山墙的距离墙到山墙的距离，仅有一端山墙时，应取所考虑排架至山墙的距离)与总与总跨度跨度(当高低跨相差较大时，总跨度可不包括低跨当高低跨相差较大时，总跨度可不包括低跨)之比小于之比小于8 8或者厂房总或者厂房总跨度大于跨度大于12m12m；山墙的厚度不小于；山墙的厚度不小于240mm240mm，开洞所占的水平截面面积不，开洞所占的水平截面面积不超过总面积的超过总面积的50%50%，并与屋盖系统有良好的连接。，并与屋盖系统有良好的连接。对于对于9 9度区的单层钢筋混凝土柱厂房，由于砌体墙的开裂，空间作用明度区的单层钢筋混凝土柱厂房，由于砌体墙的开裂，空间作用明显减弱，可以不考虑调整。显减弱，可以不考虑调整。轻型屋盖轻型屋盖(指屋面为压型钢板、瓦楞铁、石棉瓦等有檩屋盖指屋面为压型钢板、瓦楞铁、石棉瓦等有檩屋盖)厂房，厂房，柱距相等时，可以按照平面排架计算。柱距相等时，可以按照平面排架计算。(1)(1)横向抗震计算分类横向抗震计算分类 考虑纵墙影响及屋架与柱连接的固接作用，对钢筋混凝土考虑纵墙影响及屋架与柱连接的固接作用，对钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱厂房，有纵墙时取周期折减系屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱厂房，有纵墙时取周期折减系数数0.80.8，无纵墙时取周期折减系数，无纵墙时取周期折减系数0.90.9。(2)(2)单层钢筋混凝土柱厂房横向平面排架地震作用效应调整单层钢筋混凝土柱厂房横向平面排架地震作用效应调整 基本自振周期的调整基本自振周期的调整排架柱地震剪力和弯矩的调整排架柱地震剪力和弯矩的调整 a、除高低跨交接处上柱以外的钢筋混凝土柱、除高低跨交接处上柱以外的钢筋混凝土柱 屋盖山墙屋盖长度(m)303642485460667278849096钢筋混凝土无檩屋盖两端山墙等高厂房0.750.750.750.800.800.800.850.850.850.90不等高厂房0.850.850.850.900.900.900.950.950.951.00一端山墙1.051.151.201.251.301.301.301.301.351.351.351.35钢筋混凝土有檩屋盖两端山墙等高厂房0.800.850.900.950.951.001.001.051.051.10不等高厂房0.850.900.951.001.001.051.051.101.101.15一端山墙1.001.051.101.101.151.151.151.201.201.201.251.25 对于不等高厂房高低跨交接处的上柱各截面，按照底部剪对于不等高厂房高低跨交接处的上柱各截面，按照底部剪力法求得的地震剪力和弯矩，其增大系数按照下式采用：力法求得的地震剪力和弯矩，其增大系数按照下式采用：b、高低跨交接处的钢筋混凝土上柱、高低跨交接处的钢筋混凝土上柱 式中式中 地震剪力和弯矩的增大系数；地震剪力和弯矩的增大系数；不等高厂房高低跨交接处的空间工作系数，按照不等高厂房高低跨交接处的空间工作系数，按照下表采用；下表采用；nh高跨的跨数；高跨的跨数；n0计算跨数，仅一侧有低跨时应取总跨数，两侧计算跨数，仅一侧有低跨时应取总跨数，两侧均有低跨时应取总跨数和高跨跨数之和；均有低跨时应取总跨数和高跨跨数之和；GEL集中于交接处一侧的各低跨屋盖标高处的总重集中于交接处一侧的各低跨屋盖标高处的总重力荷载代表值；力荷载代表值；GEh集中于高跨柱顶标高处的总重力荷载代表值。集中于高跨柱顶标高处的总重力荷载代表值。高低跨交接处钢筋混凝土上柱空间工作影响系数高低跨交接处钢筋混凝土上柱空间工作影响系数 屋盖山墙屋盖长度(m)3642485460667278849096钢筋混凝土无檩屋盖两端山墙0.700.760.820.880.941.001.061.061.061.06一端山墙1.25钢筋混凝土有檩屋盖两端山墙0.901.001.051.101.101.151.151.151.201.20一端山墙1.05吊车桥架引起的地震作用效应的增大系数吊车桥架引起的地震作用效应的增大系数 屋 盖 类 型山 墙边 柱高低跨柱其他中柱钢筋混凝土无檩屋盖两端山墙2.02.53.0一端山墙1.52.02.5钢筋混凝土有檩屋盖两端山墙1.52.02.5一端山墙1.52.02.04.4.纵向抗震计算纵向抗震计算 纵墙对称布置的单跨厂房和轻型屋盖的多跨厂房，可按纵墙对称布置的单跨厂房和轻型屋盖的多跨厂房，可按柱列分片独立计算；柱列分片独立计算；混凝土无檩和有檩屋盖及有较完整支撑系统的轻型屋盖混凝土无檩和有檩屋盖及有较完整支撑系统的轻型屋盖厂房，可采用下列方法：厂房，可采用下列方法：一般情况下，宜计及屋盖的纵向弹性变形，围护墙与隔墙一般情况下，宜计及屋盖的纵向弹性变形，围护墙与隔墙的有效刚度，不对称时尚宜计及扭转的影响，按多质点进行的有效刚度，不对称时尚宜计及扭转的影响，按多质点进行空间结构分析；空间结构分析；柱顶标高不大于柱顶标高不大于15m15m且平均跨度不大于且平均跨度不大于30m30m的单跨或等高多的单跨或等高多跨的钢筋混凝土柱厂房，宜采用修正刚度法计算。跨的钢筋混凝土柱厂房，宜采用修正刚度法计算。(1)(1)纵向抗震计算方法的类型纵向抗震计算方法的类型 式中式中 1屋盖类型系数，大型屋面板钢筋混凝土屋架可屋盖类型系数，大型屋面板钢筋混凝土屋架可 采用采用1.0，钢屋架采用，钢屋架采用0.85；l厂房跨度厂房跨度(m)，多跨厂房可取各跨的平均值；，多跨厂房可取各跨的平均值；H基础顶面至柱顶的高度基础顶面至柱顶的高度(m)；(2)(2)厂房纵向抗震计算的修正刚度法厂房纵向抗震计算的修正刚度法 砖围护墙厂房，其基本自振周期可按以下经验公式计算：砖围护墙厂房，其基本自振周期可按以下经验公式计算：2围护墙对周期的影响系数，当围护墙对周期的影响系数，当2小于小于1.0时应采用时应采用1.0。敞开、半敞开或墙板与柱子柔性连接的厂房，可按上式进行敞开、半敞开或墙板与柱子柔性连接的厂房，可按上式进行计算并乘以下列围护墙影响系数：计算并乘以下列围护墙影响系数：柱列地震作用柱列地震作用 等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，各纵向等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，各纵向柱列的柱顶标高处的地震作用标准值，可按下列公式确定：柱列的柱顶标高处的地震作用标准值，可按下列公式确定：Fi1Geq(Kai/Kai)Kai34 Ki Fi1Geq(Kai/Kai)Kai34 Ki 式中式中 Fii柱列柱顶标高处的纵向地震作用标准值；柱列柱顶标高处的纵向地震作用标准值；1相应于厂房纵向基本自振周期的水平地震影响系数，按第三章规相应于厂房纵向基本自振周期的水平地震影响系数，按第三章规定确定；定确定；Geq厂房单元柱列总等效重力荷载代表值，包括屋盖自重、雪载、厂房单元柱列总等效重力荷载代表值，包括屋盖自重、雪载、积灰荷载、吊车荷载等重力荷载代表值，以及积灰荷载、吊车荷载等重力荷载代表值，以及70%纵墙自重、纵墙自重、50%横墙自重横墙自重和山墙自重及折算的柱自重和山墙自重及折算的柱自重(有吊车时采用有吊车时采用10%自重，无吊车时采用自重，无吊车时采用50%柱柱自重自重)；Kii柱列柱顶的总侧移刚度，应包括柱列柱顶的总侧移刚度，应包括i柱列内柱子和上、下柱间支撑柱列内柱子和上、下柱间支撑的侧移刚度及纵墙的折减侧移刚度的总和，贴砌的砖围墙侧移刚度的折减系的侧移刚度及纵墙的折减侧移刚度的总和，贴砌的砖围墙侧移刚度的折减系数，可以根据柱列侧移值的大小取数，可以根据柱列侧移值的大小取0.20.6；Kaii柱列柱顶的调整侧移刚度；柱列柱顶的调整侧移刚度；3柱列侧移刚度的围护墙影响系数，可按表柱列侧移刚度的围护墙影响系数，可按表7-4采用，有纵向砖围墙采用，有纵向砖围墙的四跨或五跨厂房，由边柱列数起的第三柱列，按表的四跨或五跨厂房，由边柱列数起的第三柱列，按表7-4中相应数值的中相应数值的1.15倍倍采用；采用；4柱列侧移刚度的柱间支撑影响系数，纵向为砖围护墙时，边柱列柱列侧移刚度的柱间支撑影响系数，纵向为砖围护墙时，边柱列可采用可采用1.0，中柱列可按照表，中柱列可按照表7-5采用。采用。围护墙类别和烈度柱 列 和 屋 盖 类 型边柱列中 柱 列240砖墙370砖墙无檩屋盖有檩屋盖边跨无天窗边跨有天窗边跨无天窗边跨有天窗7度0.851.71.81.81.97度8度0.851.51.61.61.78度9度0.851.31.41.41.59度0.851.21.31.31.4无墙、石棉瓦或挂板0.901.11.11.21.2厂房单元内设置下柱支撑的柱间数中柱列下柱支撑斜杆的长细比中柱列无支撑40418081120121150150一柱间0.90.951.01.11.251.4二柱间0.90.951.0表表7-5 7-5 纵向采用砖围护墙的中柱列柱间支撑影响系数纵向采用砖围护墙的中柱列柱间支撑影响系数 表表7-4 7-4 围护墙影响系数围护墙影响系数 等高多跨钢筋混凝土屋盖厂房，柱列各吊车梁顶标高处的等高多跨钢筋混凝土屋盖厂房，柱列各吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准值，可以按照下式确定：纵向地震作用标准值，可以按照下式确定：Fci1Gci(Hci/Hi)式中式中 Fcii柱列在吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准柱列在吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准 值；值；Gci集中于集中于i柱列吊车梁顶标高处等效重力荷载代表柱列吊车梁顶标高处等效重力荷载代表 值，应包括吊车梁与悬吊物的重力荷载代表值值，应包括吊车梁与悬吊物的重力荷载代表值 和和40%柱子重；柱子重；Hci、Hii柱列吊车梁顶高度和柱列吊车梁顶高度和i柱列柱顶高度。柱列柱顶高度。5.5.突出屋面天窗架地震作用计算突出屋面天窗架地震作用计算 (1)(1)横向计算横向计算 有斜撑杆的三铰拱式钢筋混凝土和钢天窗架有斜撑杆的三铰拱式钢筋混凝土和钢天窗架的横向计算可采用底部剪力法；跨度大于的横向计算可采用底部剪力法；跨度大于9m9m或或9 9度时，天窗架度时，天窗架的地震作用效应应乘以的地震作用效应应乘以1.51.5的增大系数；其他情况下天窗架的的增大系数；其他情况下天窗架的横向水平地震作用可以采用振型分解反应谱法。横向水平地震作用可以采用振型分解反应谱法。(2)(2)纵向计算纵向计算 天窗架的纵向抗震计算，可采用空间结构分天窗架的纵向抗震计算，可采用空间结构分析法，并计入屋盖平面弹性变形和纵墙的有效刚度；柱高不析法，并计入屋盖平面弹性变形和纵墙的有效刚度；柱高不超过超过15m15m的单跨和等高多跨混凝土无檩屋盖厂房的天窗架纵向的单跨和等高多跨混凝土无檩屋盖厂房的天窗架纵向地震作用计算可采用底部剪力法，但天窗架的地震作用效应地震作用计算可采用底部剪力法，但天窗架的地震作用效应应乘以增大系数应乘以增大系数，对单跨、边跨屋盖或有纵向内隔墙的中，对单跨、边跨屋盖或有纵向内隔墙的中跨屋盖，跨屋盖，1 10.50.5n n；对其他中跨屋盖，；对其他中跨屋盖，0.50.5n n，n n为厂为厂房跨数，超过四跨取四跨。房跨数，超过四跨取四跨。二、截面抗震验算二、截面抗震验算 (1)(1)单层钢筋混凝土厂房排架柱一般按偏心受压构件验算其单层钢筋混凝土厂房排架柱一般按偏心受压构件验算其截面承载力，验算的一般表达式为：截面承载力，验算的一般表达式为：SR/RE S为截面的作用效应；为截面的作用效应；R为相应的承载力设计值；为相应的承载力设计值；RE为承载为承载力抗震调整系数力抗震调整系数(2)(2)牛腿牛腿 支承吊车梁的牛腿，可以不进行抗震验算；不等高支承吊车梁的牛腿，