单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计(1)ppt课件

1、建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/ 本章要点 掌握：构造体系和构造布置的根本原那么 了解：单层钢筋混凝土柱厂房构造的横向与纵向 抗震计算问题 了解：单层钢筋混凝土柱厂房构造的震害特点建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/分类.按消费规模分：大型、中型、小型。.按主要承重构件的资料分：单层钢筋混凝土柱厂房、单层砖柱厂房和单层钢构造厂房等。承重构件的选择主要取决于厂房的跨度、高度和吊车起分量等要素。单层钢筋混凝土厂房通常是由钢筋混凝土柱、钢筋混凝土屋架或钢屋架以及有檩或无檩的钢筋混凝土屋盖组成的装配式构造。.横向地震作用下厂房主体构造的震害横向地震作用主要由横向排架抵抗。震害：.柱

2、头及其与屋架结合的破坏.柱肩竖向拉裂屋架与柱头、柱肩节点的破坏建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.上柱柱身变截面处开裂或折断.下柱震害.形天窗架与屋架联接节点的破坏.围护墙开裂外闪、部分或大面积倒塌上柱震害下柱震害建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.纵向地震作用下厂房主体构造的震害纵向地震作用主要由纵向排架柱列抵抗。震害：.屋面板错动坠落.形天窗架倾倒，天窗架立柱在平面外折断.屋架破坏.支撑震害柱间支撑杆件压曲.纵向地震作用下围护构造的震害大量震害调查及实验研讨阐明：钢筋混凝土单层厂房经过抗震设防之后具有良好的抗震性能，是一种较好的抗震构造山墙倒塌建筑结构抗震设计建筑结构抗

3、震设计http:/根据抗震设计的根本思想，构造良好的抗震性能，首先取决于良好的构造体系及合理的构造布置。.体型与抗震缝.体型：单层厂房的平、立面布置应留意使体型简单、平直。各部分构造的刚度和质量均匀对称，防止凹凸曲折，尽能够选用长方形平面体型。.抗震缝对构造复杂的厂房，在侧向刚度或高度变化很大的部位，以及沿厂房侧边有贴建房屋时，宜设抗震缝。抗震缝的两侧应布置墙或柱。抗震缝的宽度按烈度和构造相邻部分能够产生的侧向位移确定。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.屋盖体系总的来说，应尽能够选用轻屋盖。.天窗架为了保证天窗和整个厂房的平安，必需减轻天窗屋盖的分量及地震反响，故在天窗的选型上最好

4、采用钢天窗和轻型屋面板材。.柱对于普通单层厂房或较高大的厂房均可以采用钢筋混凝土柱。确定柱子截面时，要选取适宜的刚度，过大的抗侧刚度对厂房抗震并不一定有利，相反回引起厂房横向周期的缩短而导致地震荷载的增大。柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形面。.围护墙体：常用砖墙或大型墙板方案。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/单层厂房的抗震计算，可以分别取横向和纵向两个方向进展。? 抗震规范 ? 规定，对于设防烈度为度，、类场地，柱高不超越10m且构造单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房锯齿形厂房除外，可不进展横向及纵向的截面抗震验算，但应满足规定的抗震构造措施要求。关于钢

5、筋混凝土无檩和有檩屋盖厂房在横向地震作用下的内力计算，普通情况下宜采用思索屋盖平面的横向弹性变形，按多质点空间构造进展内力分析。当符合一定条件时，也可按平面排架计算。这是一种简化计算方法，便于手算，但由于与实践情况有出入，所以其计算结果还需按一定的规定对排架柱的地震剪力和弯矩进展调整。对于柱距相等的轻型屋盖厂房，也可按平面排架分析其内力。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/8.3.1 计算简图和重力荷载代表值的计算.计算简图：根据厂房类型和质量分布的不同，取分量集中在不同标高处，下端固定于根底顶面的竖直弹性杆作为计算简图。集中于第 i 屋盖处的重力荷载代表值可按下式计算：普通可不思索吊

6、车分量的影响。确定厂房自振周期的计算简图建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.计算厂房地震作用时的计算简图和重力荷载集中对于设有桥式吊车的厂房，除了把厂房质量集中于屋盖标高处外，还要思索吊车分量对柱子的最不利影响，普通把某跨吊车的全部分量布置于该跨两个柱子的吊车梁顶面处。集中于 i 屋盖处的重力荷载代表值可按下式计算：留意这里所用的各换算系数与上式中不同，前者是思索构造的周期动力等效，而此处是思索柱或墙底截面的弯矩等效，其值是经过对一些单层厂房的实践计算结果统计分析得出的。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.横向自振周期计算在确定厂房的横向地震作用时，其横向根本周期可根据与厂

7、房构造相应的合理计算简图采用实际方法计算确定。.单跨和等高多跨厂房.两跨不等高厂房建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.三跨不对称带升高跨厂房计算这类厂房的自振周期时，普通可简化为三质点体系，采用能量法计算其根本周期，公式为：式中建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.横向自振周期的调整?抗震规范?规定，按平面铰接排架计算的横向自振周期，应按以下规定加以调整： 1 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的 80 % ，无纵墙时取 9 0%； 2 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与砖柱组成的排架，取周期计算值的 90 % ;3由木屋架、钢木屋架或轻钢屋架与砖

8、柱组成的排架，取周期计算值。 留意，上述规定不适用于纵墙连有刚度较大的附属建筑物的房屋。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.排架地震作用的计算单层厂房平面排架的横向程度地震作用可采用底部剪力法进展计算。.排架构造底部总剪力.第 i 屋盖高度处的横向程度地震作用.吊车重产生的横向程度地震作用对于柱距为 12m 或 12m 以下的厂房，单跨时应区一台，多跨时不超越两台。集中的吊车分量为跨内一台最大吊车重，软钩时不包括吊重，硬钩时要思索吊重的 30 。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/一台吊车重产生的作用在一根柱上的吊车程度地震作用为：当为多跨厂房时，各跨的吊车地震作用应分别进展

9、计算。. 天窗架的横向程度地震作用?抗震规范?规定，对突出屋面且带有斜腹杆的三铰拱式钢筋混凝土和钢天窗架，其横向地震作用按底部剪力法计算已足够平安，只对跨度大于m或烈度度时，天窗架的横向地震作用效应才乘以效应增大系数.，以思索高振型的影响。天窗架的横向程度地震作用按下式计算：建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/. 排架内力分析及组合.排架内力分析及调整思索空间作用及改动影响对柱地震作用效应的调整；不等高厂房上下跨交接处柱，在支承屋盖的牛腿面以上各截面，按底部剪力法求得的地震剪力和弯矩，应乘以增大系数。增大系数是个综合影响系数，它包含了上下跨厂房高振型的影响，空间作用的影响。对有吊车的厂

10、房，应将吊车梁顶面标高处的上柱截面由吊车桥架引起的地震剪力和弯矩乘以增大系数。.排架内力组合内力组合是指地震作用引起的内力和与其相应的竖向荷载引起的内力，根据能够出现的最不利荷载组合情况，进展组合。普通可不思索风荷载效应，吊车横向程度制动力引起的内力，竖向地震作用。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.截面抗震验算8.厂房横向抗震验算的其他问题.对于侧向程度变位受约束如有嵌砌内隔墙，有侧边贴建披屋，靠山墙的端排架角柱等处于短柱任务形状的钢筋混凝土柱，可按下式进展柱头的截面抗剪验算：.在重力荷载与程度地震作用同时作用下，不等高厂房支承低跨屋盖柱的牛腿柱肩，其纵向程度受拉钢筋截面 A ：应

11、按下式确定：建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/选择合理的力学模型和计算简图进展厂房纵向抗震分析非常必要。为了便于工程设计，根据不同情况可采用以下两种不同的简化计算方法。.修正刚度法此法适用于柱顶标高不大于15m且平均跨度不大于30m的单跨或多跨等高钢筋混凝土无檩和有檩屋盖的厂房，取整个抗震缝区段为纵向计算单元。修正刚度法仍采用按柱列刚度比例分配地震作用，但对屋盖的空间作用及纵向围护墙对柱列侧移的影响作了思索。.拟能量法拟能量法以剪扭振动空间分析结果为规范，进展试算对比，找出各柱列按跨度中心划分质量的调整系数，从而得出各柱列作为分别体时的有效质量，然后按能量法公式确定整个厂房的自振周期

12、，并按单独柱列分别计算出各柱列的程度地震作用。此法普通用于两跨不等高厂房的纵向地震作用效应计算。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.纵向柱列的刚度纵向柱列的刚度为柱列中一切柱子、支撑和墙体的刚度之和. 柱间支撑的抗震验算.柔性支撑对柔性支撑，其交叉支撑的斜杆内力.半刚性支撑对半刚性支撑，交叉支撑的斜杆截面可仅按抗拉验算，并思索压杆参与一部分任务，斜杆计算拉力为建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/.截面承载力验算在求出斜杆内力之后，即可按下式进展杆件截面的承载力验算：.厂房纵向抗震计算的其他问题.突出屋面天窗架的纵向程度地震作用可思索屋盖程度变形和纵墙的有效刚度，按空间体系分析

13、确定。柱高不超越15m的单跨和等高多跨钢筋混凝土无凛屋盖厂房，可按底部剪力法计算，并按效应增大系数调整天窗架的地震作用效应。.柱间支撑的等强设计为防止部分严重破坏，宜将上柱支撑和下柱支撑设计成等强构造，即按弹性形状设计，使上、下柱支撑的屈服强度与地震内力的比值大致一样。同时，柱间支撑与柱的衔接应与支撑杆件等强。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/合理的构造措施是提高构造延性，防止构造在地震中倒塌的重要保证。.无檩屋盖构件的衔接与支撑布置装配式钢筋混凝土厂房的整体性主要靠构件之间的良好衔接和合理的支撑系统来保证，而厂房的整体性那么是抵抗地震作用非常重要的条件。屋盖支撑是保证屋盖构造整体刚

14、度的重要条件，是提供屋盖刚度保证的第二道防线，它能有效地保证屋盖的整体性，即使屋面板部分塌落，也不会导致整体屋盖的倒塌。.有檩屋盖构件的衔接与支撑布置.屋架.柱为了添加钢筋混凝土柱的延性，应对柱采取适当的构造措施。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/8.5.5柱间支撑柱间支撑是保证厂房纵向刚度和抵抗纵向地震作用的重要抗侧力构件。柱间支撑的设置是必不可少的，而且要使刚度适宜，柱间支撑的设置应符合以下要求：.柱间支撑按厂房单元布置；.柱间支撑的杆件应采用型钢，支撑方式宜采用交叉式，其斜杆与程度面的交角不宜大于55。3. 为了有利于厂房纵向地震作用的传送，8度时厂房跨度不小于 18m 的多跨厂房的中柱和 9 度时多跨厂房的各柱，柱顶宜设置通长程度压杆。4. 柱间支撑与柱衔接的节点焊缝及柱内锚件应与支撑杆件等强，以防止节点过早破坏。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计http:/8.