单层厂房抗震设计（PPT230）

第七章:单层厂房房抗震设设计同济大学学土木工工程学院院建筑工工程系第七章:单层厂房房抗震设设计7.1震害分析析7.2抗震设计计7.3抗震构造造措施和和连接的的计算要要求7.4计算实例例7.1震害分析析单层厂房房的震害害总体较轻轻主要是维护结构构的破坏维护墙:起承受和和传递水水平地震震力的作作用刚度和质质量分布布对厂房房的动力力反应很很大影响响其布置不不合理是是造成厂厂房危害害的重要要原因7.1震害分析析墙体和柱柱拉结不不良而在在地震时发生墙墙面大片片倒塌的的现象营口中板板厂7.1震害分析析天窗震害害型天窗是是厂房抗抗震的薄薄弱部位位，在6度区就有有震害的的实例主要表现现:支撑杆件件失稳弯弯曲支撑与天天窗立柱柱连接节节点被拉拉脱天窗立柱柱根部开开裂或折折断等因为型天窗位位于厂房房最高的的部位7.1震害分析析厂房受纵纵向水平平地震作作用时的的破坏程程度重于于受横向向地震作作用时的的破坏程程度主要破坏坏形式:天窗两侧侧竖向支支撑斜杆杆拉断，，节点破破坏，天天窗架沿沿厂房纵纵向倾斜斜，甚至倒下下砸塌屋屋盖屋面板与与屋架的的连接焊焊缝剪断断，屋面面板从屋屋架上滑滑脱坠地地。屋盖的纵纵向地震震力是通通过屋面面板焊缝缝从屋架架中部向向屋架的的两端传传递的，，屋架两两端的剪剪力最大大。因此此，屋架架的震害害主要是是端头混混凝土酥酥裂掉角角、支撑撑大型屋屋面板的的支墩折折断、端端节间上上弦剪断断等7.1震害分析析在设有柱柱间支撑撑的跨间间，由于于其刚度度大，屋屋架端头头与屋面面板边肋连接接点处的的剪力最最为集中中，往往往首先被被剪坏；；这使得得纵向地震力力的传递递转移到到内肋，，导致屋屋架上弦弦受到过过大的纵纵向地震力而而破坏。。当纵向向地震力力主要由由支撑传传递时，，若支撑撑数量不足或或布置不不当，会会造成支支撑的失失稳，引引起屋面面的破坏坏或屋盖的倒倒塌。另另外，柱柱根处也也会发生生沿厂房房纵向的的水平断断裂纵向围护护砖墙出出现斜裂裂缝主要破坏坏形式:7.1震害分析析柱的震害害:从整体上上看7度区一般无震震害8度和9度区出现裂缝缝10度区少数的倒倒塌因为其在在设计中中考虑了了水平力力的作用用7.1震害分析析柱的局部部震害:上柱柱身身变截面面处酥裂裂或折断断7.1震害分析析柱的局部部震害:柱顶与屋屋面梁的的连接处处由于受受力复杂杂易发生生剪裂、、压酥、拉拉裂或锚锚筋拔出出、钢筋筋弯折等等震害由于高振振型的影影响，高高低跨两两个屋盖盖产生相相反方向向的运动，，使中柱柱柱肩产产生竖向向拉裂7.1震害分析析柱的局部部震害:下柱下部部出现横横向裂缝缝或折断断，后者者会造成成倒塌等等严重后果果柱间支撑撑产生压压屈7.1震害分析析位于8度区的营营口中板板厂轧钢钢车间,其柱子主主要是双双肢管柱柱,局部为工工字形钢钢筋混凝凝土柱。。地震后,位于标高高9米圈梁以以上的纵纵墙几乎乎通长倒倒塌,吊车梁附附近管柱柱有破坏坏,个别柱的的柱根有有细裂缝缝。营口中板板厂7.1震害分析析砖柱厂房房:抗震性能能远不如如钢筋混混凝土厂厂房屋盖的震震害现象象有：重屋盖的的天窗两两侧竖向向支撑或或结点拉拉脱，或或钢杆件件被压屈屈屋面的瓦瓦下滑和和掉落；；冷摊瓦屋屋面的木木屋架沿沿厂房纵纵向向一一侧倾斜斜；木屋架及及其气楼楼间的竖竖向交叉叉支撑或或结点拉拉脱，或或木杆件件被拉断断；7.1震害分析析砖柱厂房房:砖柱的震震害现象象有：内部独立立砖柱在在底部发发生水平平裂缝；；柱顶混凝凝土垫块块底面出出现水平平裂缝，，少数发发生错位位；高低跨砖砖柱上柱柱水平折折断，或或是支承承低跨屋屋架的柱柱肩产生生竖向裂裂缝7.1震害分析析砖柱厂房房:墙体的震震害主要要有：山墙外倾倾，檩条条由墙顶顶拔出，，严重时时山墙尖尖向外倾倾倒，端端开间屋屋面局部部塌落；；外纵墙在在窗台高高度处出出现细微微水平裂裂缝，较较严重时时水平折折断，并常伴有有壁柱砖砖块局部部压碎崩崩落，更更严重时时整个厂厂房横向向倾倒7.2.1设计原则则结构的布布置和选选型：平面布置置和抗侧侧力结构构形势支撑的布布置围护墙的的布置天窗架和和屋架的的选型柱的选型型平面布置置和抗侧侧力结构构形式：结构布置置应合理平面对称避免显著著扭转震震动单厂平面布置置7.2.1设计原则平面布置和抗抗侧力结构形形式：结构布置应合理平面对称避免显著扭转转震动(平面复杂）否则设防震缝厂房纵横跨交交接处，对大大柱网厂房等等可不设柱间间支撑的厂房房缝宽采用100～150mm其他情况缝宽采用50～90mm竖向：减少刚度突变变各跨的高度应应尽可能相同同两个主厂房之之间的过渡跨跨至少应有一侧采用防防震缝与主厂厂房脱开7.2.1设计原则平面布置和抗抗侧力结构形形式：天窗削弱屋盖的整整体刚度薄弱环节天窗在纵向的的起始部位应应尽可能远离离伸缩缝区段段（厂房单元元）的端部8度和9度时宜从厂房房单元端部第三柱间开开始设置7.2.1设计原则平面布置和抗抗侧力结构形形式：厂房的横向抗抗侧力体系常为屋盖横梁梁（屋架）与与柱铰接的排排架形式钢柱厂房也可可采用屋盖横横梁与柱顶刚刚接的框架形形式门式刚架等结结构体系7.2.1设计原则平面布置和抗抗侧力结构形形式：厂房的纵向抗抗侧力体系纵向柱列排架柱间支撑纵墙形成钢柱厂房宜采采用柱间支撑条件限制时也也可采用刚架结构7.2.1设计原则平面布置和抗抗侧力结构形形式：单层砖柱厂房房砖墙（带或不不带壁柱）砖柱承重构件：单跨或多跨跨度：5～15m，个别达18m屋盖结构重屋盖轻屋盖钢筋混凝土实实腹梁或屋架架上覆钢筋筋混凝土槽槽形板或大型型屋面板木屋盖和轻钢钢屋架、瓦楞楞铁、石棉瓦瓦屋面的屋盖盖砖柱厂房造价价低廉和施工工方便抗震性性能不如钢筋筋混凝土需精心合理设设计7.2.1设计原则支撑布置：7.2.1设计原则围护墙的布置置：均匀、对称厂房的一端设设缝而不能布布置横墙时，，另一端宜采采用轻质挂板板山墙多跨厂房的砌砌体围护墙外贴式嵌砌式宜不宜边柱列（嵌砌砌有墙）中柱列（一般般只有柱间支支撑）差悬殊刚度相边跨屋盖因扭扭转效应过大大而发生震害害导致厂房内部有砌体隔墙嵌砌于柱间不宜与柱脱开或与与柱构造处理理柔性连接的的方法适用避免局部刚度度过大或形成成短柱而引起起震害7.2.1设计原则围护墙的布置置：钢结构厂房的的围护墙7、8度轻质墙板或与与柱柔性连接接的钢筋混凝凝土墙板嵌砌砌体墙不宜宜8度应采取措施使使墙体不妨碍碍厂房柱列沿纵向的的水平位移9度时宜采用轻质质墙板7.2.1设计原则围护墙的布置置：单层钢筋混凝凝土柱厂房的的围护墙轻质墙板或钢筋混凝土大大型墙板外侧柱距为12m不等高厂房的的高跨封墙和和纵横向厂房房交接处的悬悬墙轻质墙板8、9度宜应宜应7.2.1设计原则天窗架和屋架架的选型：天窗架突出屋面较较小的避风风型天窗架抗震性能好的的结构宜采用应优先选用宜采用钢结构构6～8度杆件截面为矩矩形的钢筋混混凝土天窗架架可采用有条件时或9度区最好不要要采用突出屋屋面的形天窗，而宜宜采用重心低低的下沉式天天窗天窗的侧板、、端壁板与屋面面板轻质板材大型屋面板不宜采用宜采用突出屋面天窗架钢筋混凝土刚结构下沉式天窗7.2.1设计原原则天窗架架和屋屋架的的选型型：屋架预应力力混凝凝土钢筋混混凝土土屋架架宜采用用钢屋架架6～8度地震震区可采用用8度区III、IV类场地地9度区屋架跨跨度大大于24m时宜采用用跨度不不大于于15m钢筋混混凝土土屋面面梁可采用用7.2.1设计原原则天窗架架和屋屋架的的选型型：柱距为为12m预应力力混凝凝土托托架（（梁））当采用用钢屋屋架时时亦可可采用用钢托托架（（梁））有突出出屋面面天窗窗架的的屋盖盖预应力力混凝凝土或或钢筋筋混凝凝土空空腹屋屋架砖柱厂厂房的的天窗窗不应应通至至厂房房单元元的端端开间间，且且天窗窗不应应采用用端砖砖壁承承重预应力力混凝凝土屋屋架可采用用不宜采采用7.2.1设计原原则柱的选选型：：在8、9度地震区区矩形工字形形斜腹杆杆双肢肢柱管柱平腹杆杆双肢肢柱矩形工字形形斜腹杆杆双肢肢柱薄壁工工字形形柱腹板开开孔柱柱预制腹腹板的的工字字形柱柱平腹杆杆双肢肢柱管柱不宜采采用宜采用用柱底至至室内内地坪坪以上上500mm范围内内阶形形柱的的上柱柱矩形截截面宜采用用增强这这些部部位的的抗剪剪能力力7.2.1设计原原则柱的选选型：：砖柱厂厂房6度和7度时十字形形截面面的无无筋砖砖柱8度和9度时组合砖砖柱中柱在在8度III、IV类场地地和9度时宜宜采用用钢筋筋混凝凝土柱柱7.2.1设计原原则抗震设设计的的一般般原则则：根据屋屋盖高高差和和吊车车设置置情况况选择单质点点双质点点模模型计计算地地震作作用多质点点有吊车车的厂厂房，，当按按平面面框（（排））架进进行抗抗震计计算时时，对对设置置一层层吊车车的厂厂房每跨可可取两两台吊吊车，，多跨跨时不不多于于四台台按空间间框架架进行行抗震震计算算时吊车取取实际际台数数7.2.1设计原原则抗震设设计的的一般般原则则：轻质墙墙板或或与柱柱柔性性连接接的预预制钢钢筋混混凝土土墙板板墙体全全部自自重刚度不应计计入应计入入与柱贴贴砌且且与柱柱拉结结的砌砌体围围护墙墙应计入入在平行行于墙墙体方方向计计算时时可计计入等等效刚刚度其等效效刚度度系数数可根根据柱柱列侧侧移的的大小小取0.2～0.67.2.1设计原原则抗震设设计的的一般般原则则：单层厂厂房需需要进进行水水平地地震作作用下下的横向抗抗侧力力构件件纵向抗抗侧力力构件件强度验验算由柱、、屋架架（屋屋面梁梁）组组成的的排架架和刚刚性横横墙是由柱柱、柱柱间支支撑、、吊车车梁、、连系系梁组组成的的柱列列和刚刚性纵纵墙在8度和9度地震震区，，对跨跨度大大于24m的屋架架，尚尚需考考虑竖竖向地地震作作用8度III、IV类场地地和9度时，，对高高大的的单层层钢筋筋混凝凝土柱柱厂房房的横横向排排架应应进行行弹塑塑性变变形验验算7.2.1设计原原则抗震设设计的的一般般原则则：当按抗抗震规规范的的规定定采取取抗震震构造造措施施时可不进进行横横向及及纵向向的截截面抗抗震验验算7度I、II类场地地，柱柱顶标标高不不超过过4.5m，且结结构单元两两端均均有山山墙的的单跨跨及等等高多多跨砖砖柱厂厂房7度I、II类场地地，柱柱顶标标高不不超过过6.6m，两侧侧设有有厚度不不小于于240mm且开洞洞截面面面积积不超超过50%的外纵墙、、结构构单元元两端端均有有山墙墙的单单跨厂厂房7度I、II类场地地，柱柱高不不超过过10m且结构构单元元两端端均有山山墙的的单跨跨及等等高多多跨厂厂房（（锯齿齿形厂厂房除除外））7.2.1设计原原则单层厂厂房的的质量量集中中系数数：分布的的质量量有限自自由度模型型质量集集中到到楼盖盖或屋屋盖处处不同处处的质质量折折算入入总质质量时时需乘乘的系系数就就是该该处质质量的的质量集集中系系数简单地地把质质量““就近近”向向楼盖盖（屋屋盖））处堆堆较大的的误差差引起自由度度数目目较少少7.2.1设计原原则单层厂厂房的的质量量集中中系数数：质量集集中系系数确确定原原则：：计算结结构的的动力力特性性“周期期等效效”原原则计算结结构的的地震震作用用排架柱柱“弯矩矩相等等”原原则刚性剪剪力墙墙墙底““剪力力相等等”原原则则7.2.1设计原原则单层厂厂房的的质量量集中中系数数：下面以以柱和和吊车车梁为为例说说明质质量集集中系系数的的确定定方法法：单跨对对称厂厂房排架架柱多质点点体系系单质点点体系系7.2.1设计原原则单层厂厂房的的质量量集中中系数数：多质点点体系系：取柱和和外贴贴墙沿沿高度度的均均布质质量～～3000）kg/m屋盖盖集集中中质质量量M=（0～2）计算算模模型型的高高度度m1=m2=m3=m4=m5=排架架柱柱的的侧侧移移刚刚度度只只考考虑虑柱柱截截面面的的弯弯曲曲变变形形刚刚度度EI的影影响响设单单质质点点系系的的等等效效集集中中质质量量为为分布布质质量量集集中中系系数数按周周期期等等效效，，记记=T按地地震震内内力力等等效效，，记记=M7.2.1设计计原原则则单层层厂厂房房的的质质量量集集中中系系数数：：设单单质质点点体体系系的的等等效效集集中中质质量量为为分布布质质量量集集中中系系数数按周周期期等等效效，，记记=T按地地震震内内力力等等效效，，记记=M7.2.1设计计原原则则单层层厂厂房房的的质质量量集集中中系系数数：：设单单质质点点体体系系的的等等效效集集中中质质量量为为分布布质质量量集集中中系系数数按周周期期等等效效，，记记=T使多多质质点点系系与与相相应应的的单单质质点点系系的的基基本本自自振振周周期期相相等等，，即即可可求求得得T如下下表表所所示示01.02.0(kg/m)10000.2520.2470.24630000.2500.2470.246沿柱柱高高的的均均布布质质量量按按周周期期等等效效时时的的分分布布质质量量集集中中系系数数T实际际上上，，沿沿柱柱高高的的分分布布质质量量是是非非均均匀匀分分布布的的。。按按此此实实际际情情况况计计算算，，T的变变化化也也较较小小。。故近近似似取取T=0.257.2.1设计计原原则则单层层厂厂房房的的质质量量集集中中系系数数：：设单单质质点点体体系系的的等等效效集集中中质质量量为为分布布质质量量集集中中系系数数按周周期期等等效效，，记记=T按地地震震内内力力等等效效记=M按柱柱底底弯弯矩矩等等效效M=0.45～0.5按柱柱底底剪剪力力等等效效V=0.65～0.95计算算结结果果表表明明：：对于于排排架架柱柱，，抗抗弯弯强强度度计计算算是是主主要要的的，，因因此此在在计计算算地地震震内内力力时时，，取取沿沿柱柱高高分分布布质质量量的的集集中中系系数数=M=0.57.2.1设计计原原则则单层层厂厂房房的的质质量量集集中中系系数数：：柱身身某某处处的的集集中中质质量量m（例例如如吊吊车车梁梁））移至至柱柱顶顶质量量为为m换算算上柱柱截截面面与与下下柱柱截截面面抗抗弯弯刚刚度度之之比比EI1/EI2=0.5～1.0时当吊吊车车梁梁高高度度系系数数（（吊车车梁梁高高度度与与柱柱顶顶高高度度之之比比））=0.75～0.80屋盖盖集集中中质质量量M与吊吊车车梁梁质质量量m之比比M/m=0～4周期期等等效效T=0.42～0.51柱底底弯弯矩等等效效M=0.77～0.817.2.1设计计原原则则因此此，，近近似似取取T=0.5；取取M=0.75单层厂房房的质量量集中系系数：单层排架架厂房墙墙、柱、、吊车梁梁等质量量集中于于屋架下下弦处时时的质量量集中系系数汇总总于下表表构件类型计算阶段弯曲型墙和柱剪切型墙柱上吊车梁计算自振周期时0.250.350.50计算地震作用效应时0.500.700.75单层排架架厂房的的质量集集中系数数高低跨交交接柱上上高跨一一侧的吊吊车梁靠靠近低跨跨屋盖而而将其质质量集中中于低跨跨屋盖时时质量集中中系数取取1.07.2.1设计原则则7.2.2横向抗震震演算1.计算简图图单层厂房房空间结构构平面排架架等高排架架不等高排排架单自由度度体系多自由度度体系厂房的横横向抗震震计算应应考虑屋屋盖平面面内的变变形，按按下图所所示的多多质点空空间结构构计算：：1.计算简图图--空间结构构7.2.2横向抗震震演算等高排架架可简化化为单自自由度体体系:1.计算简图图--平面排架架计算自振振周期时时的质量量集中：：G=1.0G屋盖+0.5G吊车梁+0.25G柱+0.25G纵墙计算地震震作用时时的质量量集中:G=1.0G屋盖+0.75G吊车梁+0.5G柱+0.5G纵墙7.2.2横向抗震震演算1.计算简图图--平面排架架不等高排排架，可可按不同同高度处处屋盖的的数量和和屋盖之之间的连连接方式式，简化成多多自由度度体系:二质点体体系屋盖位于于两个不同高度度处简化7.2.2横向抗震震演算1.计算简图图--平面排架架不等高排排架，可可按不同同高度处处屋盖的的数量和和屋盖之之间的连连接方式式，简化成多多自由度度体系:三质点体体系（当H1＝H2时，仍为为三质质点体系系）三个高度度处有屋屋盖简化7.2.2横向抗震震演算计算自振振周期时时的质量量集中：G1=1.0G低跨屋盖盖+0.5G低跨吊车车梁+0.25G低跨边柱柱+0.25G低跨跨纵墙墙+1.0G高跨吊车车梁（中中柱）+0.25G中柱下柱柱+0.5G中柱上柱柱+0.5G高跨封墙墙G2=1.0G高跨屋盖盖+0.5G高跨吊车车梁（边边跨）+0.25G高跨边柱柱+0.25G高跨外纵纵墙+0.5G中柱上柱柱+0.5G高跨封墙墙计算地震震作用时时的质量量集中：：G1=1.0G低跨屋盖盖+0.75G低跨吊车车梁+0.5G低跨边柱柱+0.5G低跨纵墙墙+1.0G高跨吊车车梁（中中柱）+0.5G中柱下柱柱+0.5G中柱上柱柱+0.5G高跨封墙墙G2=1.0G高跨屋盖盖+0.75G高跨吊车车梁（边边跨）+0.5G高跨边柱柱+0.5G高跨外纵纵墙+0.5G中柱上柱柱+0.5G高跨封墙墙1.计算简图图--平面排架架二质点体体系7.2.2横向抗震震演算1.计算简图图确定厂房房的地震震作用时时，对设设有桥式式吊车的的厂房，，还应考考虑吊车车桥架的重重力荷载载一般是把把某跨吊吊车桥架架的重力力荷载集集中于该该跨任一一柱吊车车梁的顶顶面标高高处。如如两跨不不等高厂厂房均设设有吊车车，则在在确定厂厂房地震震作用时时可按四四个集中中质点考考虑（下下图）吊车桥架架处理为为质点点：仅在计算算地震作作用时才能采用用7.2.2横向抗抗震演演算对单自自由度度体系系，自自振周周期T的计算算公式式为：：2.自振周周期的的计算算质量对多自自由度度体系系，可可用能能量法法计算算基本本自振振周期期T1，公式式为：：刚度第i质点的的质量量第i质点的的重量量全部Gi(i=1,...,n)沿水平平方向向的作作用下下第i质点的的侧移移自由度度数7.2.2横向抗抗震演演算2.自振周周期的的计算算抗震规规范规规定，，按平平面排排架计计算厂厂房的的横向向地震震作用用时，，排架架的基基本自自振周周期应应考虑虑纵墙墙及屋屋架与与柱连连接的的固结结作用用。按上述述公式式算出出的自自振周周期还还应进进行如如下调调整：：由钢筋筋混凝凝土屋屋架或或钢屋屋架与与钢筋筋混凝凝土柱柱组成成的排排架有纵墙墙无纵墙墙80%周期计计算值值90%周期计计算值值7.2.2横向抗抗震演演算3.排架地地震作作用的的计算算--底部剪剪力法法：质点i的水平平地震震作用用标准准值为为：体系的的自由由度数数目相应于于基本本周期期T1的地震震影响响系数数等效重重力荷荷载代表表值第i质点的的重力力荷载载代表表值第i质点至至柱底底的距距离单质点点体系系全部重重力荷荷载代代表值值多质点点体系系全部重重力荷荷载代代表值值的85%（二质质点体体系））（也可可取全全部重重力荷荷载代表表值的的95%）求出各各质点点的水水平地地震作作用后后，就就可用用结构构力学学方法法求出出相应应的排排架内内力缺点：很难难反映映高振振型的的影响响7.2.2横向抗抗震演演算3.排架地地震作作用的的计算算对较为为复杂杂的厂厂房(例如高高低跨跨高度度相差较大大的厂厂房)底部剪剪力法法不能反反映高高振型型的影影响，，误差较较大高低跨跨相交交处柱柱牛腿腿的水水平拉拉力振型分分解法法底部剪剪力法法无法法实现现此拉拉力的的计算算引起计算简简图相相同振型分分解法法：各振型型各质质点处处的水水平地地震作作用各振型型的地地震内内力总的地地震内内力7.2.2横向抗抗震演演算3.排架地地震作作用的的计算算--振型分分解法法：：1）计算算平面面排架架各振振型的的自振振周期期、振振型幅幅值和和振型型参与与系数数对二质质点的的高低低跨排排架，，用柔柔度法法计算算较方方便，，相应应的振振型分分解法的计计算步步骤如如下：：x1、x2：二质点点水平平位移移坐标标m1、m2：二质点点质量量，1、2：第一、、二振振型的的圆频频率取1<2，则第第一、、二自自振周周期分分别为为：记第i振型第第j质点的的幅值值为(i,j=1,2)，则有有第一、、二振振型参参与系系数7.2.2横向抗抗震演演算3.排架地地震作作用的的计算算--振型分分解法法：：2）计算各各振型型的地地震作作用和和地震震内力力记第i振型第第j质点的的地震震作用用为，，则则有，i,j=1,2即，然后按按结构构力学学方法法求出出各振振型的的地震震内力力。7.2.2横向抗抗震演演算3.排架地地震作作用的的计算算--振型分分解法法：：3）计算算最终终的地地震内内力某一内内力S在第一一振型型的地地震作作用下下的值值某一内内力S在第二二振型型的地地震作作用下下的值值为S2该地震震内力力的最终终值7.2.2横向抗抗震演演算4.考虑空空间工工作和和扭转转影响响的内内力调调整7度和8度；厂房单单元屋屋盖长长度与与总跨跨度之之比小小于8或厂房房总跨跨度大于12m(其中屋屋盖长长度指指山墙墙到山山墙的的间距距，仅仅一端有山墙时时，应取所所考虑排架架至山墙的的距离；高高低跨相差较大的的不等高厂厂房，总跨跨度可不包包括低跨)；山墙的厚度度不小于240mm，开洞所占占的水平截截面积不超过总面积积的50%，并与屋盖盖系统有良良好的连接接；柱顶高度不不大于15m。4）当符合下下列要求时时，可考虑虑空间工作作和扭转影影响：7.2.2横向抗震演演算为考虑空间间作用和扭扭转影响，，排架柱的的弯矩和剪剪力应分别别乘以相应应的调整系系数(高低跨交接接处的上柱柱除外)，调整系数数的值可按按下表采用用：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0.750.750.750.80.80.80.850.850.850.9不等高厂房0.850.850.850.90.90.90.950.950.951.0一端山墙1.051.151.21.251.31.31.31.31.351.351.351.35钢筋混凝土无檩屋盖两端山墙等高厂房0.80.850.90.950.951.01.01.051.051.1不等高厂房0.850.90.951.01.01.051.051.11.11.15一端山墙1.01.051.11.11.151.151.151.21.21.21.251.254.考虑空间工工作和扭转转影响的内内力调整7.2.2横向抗震演演算当排架按第第二主振型型振动时，，高跨横梁梁和低跨横横梁的运动动方向相反反，使高低低跨交接处处上柱的两两端之间产产生了较大大的相对位位移（如图））5.高低跨交接接处上柱地地震作用效效应的调整整上柱的长度度一般较短短，侧移刚刚度较大，，故此处产产生的地震震内力也较较大7.2.2横向抗震演演算高低跨交接接处的钢筋筋混凝土柱柱的支承低低跨屋盖牛牛腿以上各各截面，按按底部剪力力法求得的的地震弯矩矩和剪力应应乘以增大大系数，其值可按按下式采用用：5.高低跨交接接处上柱地地震作用效效应的调整整按底部剪力力法计算时时，由于主主要反映了了第一主振振型的情况况，算得的的高低跨交交接处上柱柱的地震内内力偏小较较多不等高厂房房高低跨交交接处的空间工作作影响系数数，可按下表采用用高跨的跨数计算跨数集中于交接接处一侧各各低跨屋盖盖标高处的总总重力荷载载代表值集中于高跨跨柱顶标高高处的总重力荷荷载代表值值仅一侧有低低跨两侧均有低低跨总跨数总跨数与高高跨跨数之和和7.2.2横向抗震演演算屋盖山墙屋盖长度(m)3642485460667278849096钢筋混凝土无檩屋盖两端山墙0.70.760.820.880.941.01.061.061.061.06一端山墙1.25钢筋混凝土有檩屋盖两端山墙0.91.01.051.11.11.151.151.151.21.2一端山墙1.05高低跨交接接处钢筋混混凝土上柱柱空间工作作影响系数数5.高低跨交接接处上柱地地震作用效效应的调整整7.2.2横向抗震演演算计算步骤：：（2）计算该吊吊车重力荷荷载对一根根柱子产生生的水平地地震作用。。此时有两种种计算方法法：（1）计算一台台吊车对一一根柱子产产生的最大大重力荷载载Gc。1）当桥架不不作为一个个质点时，，该水平地地震作用可可近似按下下式计算：：2）当桥架作作为一个质质点时，该该处的水平平地震作用用可直接由由底部剪力力法求出。。6.吊车桥架引引起的地震震作用效应应增大系数数吊车桥架是是一个较大大的移动质质量，在地地震时往往往引起厂房房的强烈局局部振动。。因此，应应考虑吊车车桥架自重重引起的地地震作用效效应，并乘乘以效应增增大系数吊车桥架引引起的并作作用于一根根柱吊车梁梁顶面处的的水平地震震作用相应于排架架基本周期期T1的地震影响响系数吊车梁顶面面高度吊车梁所在在柱的高度度7.2.2横向抗震演演算（3）按结构力力学求地震震作用效应应（内力））。（4）将地震作作用效应乘乘以下表所所示的增大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1.52.02.06.吊车桥架引引起的地震震作用效应应增大系数数7.2.2横向抗震演演算7.排架内力组组合和构件件强度验算算1）内力组合合地震作用效效应组合是指与地震震作用同时时存在的其其他重力荷荷载代表值值引起的荷载载效应的不不利组合不考虑风荷载效应应吊车横向水水平制动力力引起的内内力竖向地震作作用S=GCGGE+EhCEhEhk重力荷载代代表值的分项系数水平地震作作用的分项系数重力荷载代代表值效应系数水平地震作作用的效应系数重力荷载代表值水平地震作作用当重力荷载载效应对构构件的承载载能力有利利时(例如，柱为为大偏心受受压时，轴轴力N可提高构件件的承载力力)，其分项系系数G应取1.07.2.2横向抗震演演算2）柱的截面面抗震验算算截面的作用效应相应的承载载力设计值承载力抗震震调整系数数可按下表取取用7.排架内力组组合和构件件强度验算算材料结构构件受力状态钢梁、柱支撑节点板件、连接螺栓连接焊缝0.750.800.850.90砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙其他抗震墙受剪受剪0.91.0钢筋混凝土梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱抗震墙各类构件受弯偏压偏压偏压受剪、偏拉0.750.750.800.850.85排架柱一般般按偏心受受压构件验验算其截面面承载力。。验算的一一般表达式式为7.2.2横向抗震演演算2）柱的截面面抗震验算算7.排架内力组组合和构件件强度验算算柱的截面抗抗震验算可可按前述框框架柱的方方法进行，，且应符合合第7.3节的构造要求。两个主轴方方向柱距均均不小于12m、无桥式吊吊车且无柱柱间支撑的的大柱网厂房，柱截截面验算时时应同时考考虑两个主主轴方向的的水平地震震作用，并并应考虑位移引引起的附加加弯矩。8度和9度时，高大大山墙的抗抗风柱应进进行平面外外的截面抗抗震算。7.2.2横向抗震震演算应按下式式确定牛牛腿的水水平受拉拉钢筋截截面面积积：7.排架内力力组合和和构件强强度验算算3）支承低低跨屋盖盖牛腿的的水平受受拉钢筋筋抗震验验算柱牛腿面面上重力力荷载代代表值产产生的压压力设计计值牛腿面上上重力作作用点至至下柱近近侧边缘缘的距离离，当小小于0.3h0时采用0.3h0牛腿根部部截面(最大竖向向截面)的有效高高度柱牛腿面面上地震震组合的的水平拉拉力设计计值承载力抗抗震调整整系数，，其值可可采用1.07.2.2横向抗震震演算当工作平平台和刚刚性内隔隔墙与厂厂房主体体结构连连接时，，应采用用与厂房房实际受受力相适适应的计计算简图图，以考考虑工作作平台和和刚性内内隔墙对对厂房的的附加地地震作用用影响。。7.排架内力力组合和和构件强强度验算算（4）其他部部位的抗抗震验算算当抗风柱柱与屋架架下弦相相连接时时，连接接点应设设在下弦弦横向支支撑的节节点处，，并且应应对下弦弦横向支支撑杆件件的截面面和连接接节点进进行抗震震承载力力验算。。7.2.2横向抗震震演算天窗架所所受的地地震作用用F天窗为:8.突出屋面面的天窗窗架的横横向抗震震计算(作用在G屋盖上的地震震作用为为F屋盖)实际震害害表明，，突出屋屋面的钢钢筋混凝凝土天窗窗架，其其横向的的损坏并并不明显显计算分分析表表明，，常用用的钢钢筋混混凝土土带斜斜撑杆杆的三三铰拱拱式天天窗架架的横横向刚刚度很很大，，其位位移与与屋盖盖基本本相同同，故故可把把天窗窗架和和屋盖盖作为为一个个质点点（其其重力力为G屋盖，其中包括天天窗架质点的的重量G天窗）按底部剪力力法计算7.2.2横向抗震演算算8.突出屋面的天天窗架的横向向抗震计算对其他情况下下的天窗架，，可采用振型型分解反应谱谱法计算其横向水平地地震作用。当9度时或天窗架架跨度大于9m时，天窗架部部分的惯性力力将有所增大大。这时若仍仍把天窗架和和屋盖作为一一个质点按底底部剪力法计计算，则天窗窗架的横向地地震作用效应应宜乘以增大大系数1.5，以考虑高振振型的影响。。对钢天窗架的的横向抗震计计算也可采用用底部剪力法法。7.2.2横向抗震演算算9.单层砖柱厂房房的横向抗震震计算砖柱厂房可按平面排架架计算计算结构的刚刚度（除柱应采用用砌体的弹性模量之之外）质量集中的方方法与前述相同计算结构的基基本自振周期期（通常按单自自由度体系计计算）计算出的基本本自振周期，，需考虑纵墙墙及屋架与柱柱连接的固结结作用加以调调整，采用的的调整系数与与前述不同。。7.2.2横向抗震演算算9.单层砖柱厂房房的横向抗震震计算（1）由钢筋混凝凝土屋架或钢钢屋架与砖柱柱组成的排架架，取周期计算值的90%。（2）由木屋架、、钢木屋架或或轻钢屋架与与砖柱组成的的排架，取周期计算值规范规定，按按理论公式算算出的砖柱厂厂房的自振周周期还应进行行如下调整：：排架集中质点点处（柱顶））的水平地震震作用FEK可按下式计算算FEK＝17.2.2横向抗震演算算9.单层砖柱厂房房的横向抗震震计算（1）采用钢筋混混凝土屋盖或或密铺望板的的瓦木屋盖；；（2）基本自振周周期是按上述述方法确定；；（3）7度或8度；（4）两端均有承承重山墙；（5）山墙或承重重（抗震）横横墙的厚度不不小于240mm，开洞所占的的水平截面积不超过过总面积的50%，并与屋盖系系统有良好的的连接；（6）山墙或承重重（抗震）横横墙的长度不不宜小于其高高度；当符合下列要要求时，可考考虑空间工作作，对按平面面排架计算的的排架柱的地地震剪力和弯弯矩加以调整整：7.2.2横向抗震演算算9.单层砖柱厂房房的横向抗震震计算当符合下列要要求时，可考考虑空间工作作，对按平面面排架计算的的排架柱的地地震剪力和弯弯矩加以调整整：（7）单元屋盖长长度（山墙到到山墙或承重重（抗震）横横墙的间距））与总跨度之比小于8或厂房总跨度度大于12m。调整的方法法是对排架柱柱的剪力和弯矩分别别乘以下表所所列的调整系系数。屋盖类型山墙或承重（抗震）横墙间距（m）1218243036424854606672钢筋混凝土无檩屋盖0.600.650.700.750.800.850.850.900.950.951.00钢筋混凝土有檩屋盖或密铺望板瓦木屋盖0.650.700.750.800.900.950.951.001.051.051.107.2.2横向抗震演算算9.单层砖柱柱厂房的的横向抗抗震计算算（1）无筋砖砖柱由地地震作用用标准值值和重力力荷载代代表值所所产生的的总偏心心距，不宜超过过0.9倍截面形形心到轴轴向力所所在方向向截面边边缘的距距离；承承载力抗震调调整系数数可采用用0.9。（2）组合砖砖柱的配配筋应按按计算确确定，承承载力抗抗震调整整系数可可采用0.85偏心受压压砖柱的的抗震验验算，应应符合下下列要求求：7.2.2横向抗震震演算确定厂房房纵向的的动力特特性和地地震作用用，验算算厂房纵纵向抗侧侧力构件件如柱间间支撑、、天窗架架纵向支支撑等在在纵向水水平地震震力作用用下的承承载能力力。对单层厂厂房的纵纵向进行行抗震计计算单层厂房房受纵向向地震力力作用时时的震害害是较严严重的必须纵向抗震震计算的的目的在在于：7.2.3纵向抗震震演算（1）一般情情况下，，宜考虑虑屋盖的的纵向弹弹性变形形、围护护墙与隔隔墙的有效刚度以以及扭转的的影响，按按多质点进进行空间结结构分析；；（2）柱顶标高高不大于15m且平均跨度度不大于30m的单跨或等等高多跨的钢筋混混凝土柱厂厂房，宜采采用修正刚刚度法计算算。（3）纵向质量量和刚度基基本对称的的钢筋混凝凝土屋盖等等高厂房，，可不考虑扭转的影影响，采用振振型分解反应应谱法计算。。抗震规范规定定，钢筋混凝凝土无檩和有有檩屋盖及有有较完整支撑撑系统的轻型型屋盖厂房，，其纵向抗震震验算可采用用下列方法：：7.2.3纵向抗震演算算7.2.3纵向抗震演算算纵墙对称布置置的单跨厂房房和轻型屋盖盖的多跨厂房房，可按柱列列分片独立计计算。（1）采用钢筋混混凝土无檩屋屋盖时，可按按柱列刚度比比例分配；（2）采用轻型屋屋盖时，可按按柱列承受的的重力荷载代代表值的比例例分配；（3）采用钢筋混混凝土有檩屋屋盖时，可取取上述两种分分配结果的平平均值对于钢柱厂房房，当采用轻轻质墙板或与与柱柔性连接接的大型墙板板时，其纵向向可按单质点点计算。此时时，各柱列的的地震作用应应按以下原则则分配：空间分析法--适用于任何类类型的厂房屋盖模型有限刚度的水水平剪切梁各质量质点化为堆聚成一般需用计算算机进行数值计算算7.2.3纵向抗震演算算“并联多质点点体系”简化化的空间结构构计算模型：：1.空间分析法一般的空间结结构模型，其其结构特性由由质量矩阵[M]、代表各自由由度处位移的的位移向量{X}和相应的刚度度矩阵[K]完全表示。可可用前面讲过过的振型分解解法求解其地地震作用。7.2.3纵向抗震震演算1.空间分析析法下面对简简化的空空间结构构计算模模型，给给出其用用振型分分解法求求解的步步骤：(1)柱列的侧侧移刚度度和屋盖盖的剪切切刚度可得柱列列的侧移移刚度为为:第i柱列的柱柱顶纵向向侧移刚刚度第i柱列第j柱的纵向侧移移刚度第i柱列第j片柱间支撑的侧侧移刚度度第i柱列第j柱间纵墙墙的纵向侧侧移刚度度第i柱列中柱柱的数目目第i柱列柱间间纵墙的的数目第i柱列柱间间纵墙的的数目贴砌砖墙墙的刚度度降低系系数,地震烈度度为7度、8度、和9度，k的值可分分别取0.6、0.4和0.2。7.2.3纵向抗震震演算1.空间分析析法1）柱的侧侧移刚度度等截面柱柱的侧移移刚度Kc为柱混凝土土的弹性模量量柱在所考考虑方向向的截面面惯性矩矩柱的高度度屋盖、吊吊车梁等等纵向构构件对柱柱侧移刚刚度的影响响系数无吊车梁梁有吊车梁梁＝1.1＝1.57.2.3纵向抗震震演算1.空间分析析法2）纵墙的侧侧移刚度度同时考虑虑弯曲和和剪切变变形：弹性模量量厚度＝H/B墙的高度度为H墙的宽度度为B7.2.3纵向抗震震演算1.空间分析析法对无窗窗洞的的层可可只考考虑剪剪切变变形图示的的受两两个水水平力力作用用的开开洞砖砖墙计计算其其刚度度矩阵阵。洞洞口把把砖墙墙分为为侧移移刚度度不同同的若若干层层。7.2.3纵向抗抗震演演算1.空间分分析法法对有窗窗洞的的层第i层第j段窗间间墙的的侧移移刚度度:第i层墙的的刚度度为:该层在在单位位水平平力作作用下下的相相对侧侧移为为:墙体在在单位位水平平力作作用下下的侧侧移等等于有有关各各层砖砖墙的的侧移移之和和:对此柔柔度矩矩阵求求逆，，可得得相应应的刚刚度矩矩阵7.2.3纵向抗抗震演演算1.空间分分析法法3）柱间间支撑撑的侧侧移刚刚度柱间支支撑桁桁架系系统是是由型型钢斜斜杆和和钢筋筋混凝凝土柱柱和吊吊车梁梁等组组成，，是超超静定定结构构。简化计计算假定各各杆相相交处处均为为铰接接略去截面应应力较小的的竖杆和水水平杆的变变形，只考考虑型钢斜斜杆的轴向向变形静定铰接桁桁架在同一高度度的两根交交叉斜杆一一根受拉，，另一根受受压受压斜杆与与受拉斜杆杆的应力比比值因斜杆杆的长细比比不同而不不同＞200时压杆将较早早地受压失失稳而退出出工作，所所以此时可可仅考虑拉拉杆的作用用压杆与拉杆杆的应力比比值将是的函数＜200时越小，压杆杆参加工作作的程度就就越大7.2.3纵向抗震演演算1.空间分析法法3）柱间支撑撑的侧移刚刚度＞150不计压杆的的作用40150压杆的作用用是使拉杆杆的面积增增大为原来来的（1＋）倍＜40此时压杆与与拉杆的应应力相同计算算上上可可认认为为：：半刚刚性性支支撑撑柔性性支支撑撑刚性性支支撑撑7.2.3纵向向抗抗震震演演算算1.空间间分分析析法法3）柱柱间间支支撑撑的的侧侧移移刚刚度度考虑虑柱柱间间支支撑撑有有n层,（图图示示出出了了三三层层的的情情况况）），，设设柱柱间间支支撑撑所所在在柱柱间间的的净净距距为为L，从从上上面面数数起起第第i层的的斜斜杆杆长长度度为为Li，斜斜杆杆面面积积为为Ai，斜斜杆杆的的弹弹性性模模量量为为E，斜斜压压杆杆的的稳稳定定系系数数为为i7.2.3纵向向抗抗震震演演算算1.空间间分分析析法法3）柱柱间间支支撑撑的的侧侧移移刚刚度度柔性性支支撑撑的的柔柔度度和和刚刚度度（（＞150）此时时斜斜压压杆杆不不起起作作用用。。相相应应于于力力F1和F2作用用处处的的坐坐标标（（F1和F2分别别作作用用在在顶顶层层和和第第二二层层的的顶顶面面）），，第第i层拉拉杆杆的的力力为为Pil＝Li/L，从而可得支支撑系统的柔柔度矩阵的各各元素为：相应的刚度矩矩阵可由此柔柔度矩阵求逆逆而得。7.2.3纵向抗震演算算1.空间分析法3）柱间支撑的的侧移刚度半刚性支撑（（40150）此时斜拉杆等等效面积为（（1＋i）Ai倍，除此之外外，表观上不不再计算斜压压杆的影响。。在顶部单位位水平力作用用下，显然有有7.2.3纵向抗震演算算1.空间分析法3）柱间支撑的的侧移刚度刚性支撑（＜40）此时有＝1。故一个柱间间支撑系统的的柔度矩阵的的元素为：7.2.3纵向抗震演算算1.空间分析法4）屋盖的纵向水水平剪切刚度度第i跨屋盖的纵向向水平剪切刚度度单位面积（1m2）屋盖沿厂房房纵向的水平平等效剪切刚刚度基本值当无可靠数据据时厂房第i跨部分的纵向向长度或防震缝区区段长度第i跨屋盖的跨度度钢筋混凝土无檩屋盖钢筋混凝土有檩屋盖2104kN/m6103kN/m7.2.3纵向向抗抗震震演演算算1.空间间分分析析法法(2)结构构的的自自振振周周期期和和振振型型结构构按按某某一一振振型型振振动动时时，，其其振振动动方方程程为为或写写成成下下列列形形式式：：{X}={X1，X2，...，Xn}为质质点点纵纵向向相相对对位位移移幅幅值值列列向向量量，，n为质质点点数数[m]=diag[m1,m2,...,mn]为质质量量矩矩阵阵自由由振振动动圆圆频频率率刚度度矩矩阵阵=1/2为矩矩阵阵[K]-1[m]的特特征征值值；；7.2.3纵向向抗抗震震演演算算1.空间分析析法(2)结构的自自振周期期和振型型刚度矩阵阵[K]可表示为为:Ki为第i柱列(与第i质点相应应的)所有柱的的纵向侧侧移刚度度之和由柱列侧侧移刚度度Ki组成的刚刚度矩阵阵由屋盖纵纵向水平平剪切刚刚度ki组成的刚刚度矩阵阵7.2.3纵向抗震震演算1.空间分析析法(2)结构的的自振振周期期和振振型求解式式即即可得得自振振周期期向量量{T}和振型型矩阵阵[X]:{T}=2{}7.2.3纵向抗抗震演演算1.空间分分析法法(3)各阶振振型的的质点点水平平地震震作用用各阶振振型的的质点点水平平地震震作用用可用用一个个矩阵阵[F]表示：：[F]=g[m][X][][]重力加加速度度[]=diag[1,2,...,s]，i为相应应于自自振周周期Ti的地震震影响响系数数s为需要要组合合的振振型数数[]=diag[1,2,...,s]，j为各振振型的的振型型参与与系数数[X]的表达达式为为:第i个列向向量为为第i振型各各质点点的水水平地地震作作用，，i=1,2,...,s。7.2.3纵向抗抗震演演算1.空间分分析法法(4)各阶振振型的的质点点侧移移各阶振振型的的质点点侧移移显然然可表表示为为：[]=[K]-1[F]第i个列向量为为第i振型各质点点的水平侧侧移，i=1,2,...,s。7.2.3纵向抗震演演算1.空间分析法法(5)柱列脱离体体上各阶振振型的柱顶顶地震力各阶振型的的质点侧移移求出后，，由各构件件或各部分分构件的刚刚度，就可可求出该构构件或该部部分构件所所受的地震震力。例如，各柱柱列中由柱柱所承受的的地震力为为的第i行第j列的元素为为第j振型第i质点柱列中中所有柱承承受的水平平地震作用用7.2.3纵向抗震演演算1.空间分析法法(6)各柱列柱顶处处的水平地震震力把所考虑的各各振型的地震震力进行组合合(用平方和开方方的方法)，即得最后所所求的柱列柱柱顶处的纵向向水平地震力力。对于常见的两两跨或三跨对对称厂房，可可以利用结构构的对称性把把自由度的数数目减至为2(如图所示)，从而可用手手算进行纵向向抗震分析其他基于振型型分解法的方方法，与上述述基本相似。。7.2.3纵向抗震演算算2.修正刚度法此法适用于：：单跨或等高多多跨钢筋混凝凝土无檩和有有檩屋盖厂房房厂房纵向视为单自由度体系系求出总地震作用按各柱列的修正刚度分配到各柱列列7.2.3纵向抗震演算算2.修正刚度法(1)厂房纵向的基基本自振周期期1）按单质点系系确定把所有的重力力荷载代表值值按周期等效效原则集中到到柱顶得结构构的总质量。。把所有的纵向向抗侧力构件件的刚度加在在一起得厂房房纵向的总侧侧向刚度。再考虑屋盖的的变形，引入入修正系数T，计算纵向基本本自振周期T1的公式为：柱列序号第i柱列集中到柱柱顶标高处的的等效重力荷荷载代表值第i柱列的侧移刚刚度厂房的自振周周期修正系数数7.2.3纵向抗震演算算2.修正刚度法1）按单质点系系确定Gi的表达式为：：Gi=1.0G屋盖盖+0.25(G柱+G山墙墙)+0.35G纵墙墙+0.5(G吊车车梁梁+G吊车车桥桥)屋盖纵向围护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砖墙1.451.501.601.65无墙、石棉瓦、挂板1.01.01.01.0钢筋筋混混凝凝土土屋屋盖盖厂厂房房的的纵纵向向周周期期修修正正系系数数T7.2.3纵向向抗抗震震演演算算2.修正正刚刚度度法法2）按按抗抗震震规规范范方方法法确确定定抗震震规规范范规规定定，，在在计计算算单单跨跨或或等等高高多多跨跨的的钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱厂厂房房纵纵向向地地震震作作用用时时，，在在柱柱顶顶标标高高不不大大于于15m且平平均均跨跨度度不不大大于于30m时，，纵向向基基本本周周期期T1可按按下下列列公公式式确确定定:i)砖围围护护