單層磚柱廠房的抗震設(shè)計(jì)

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1、單層磚柱廠房的抗震設(shè)計(jì)　【提要】本文根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》編制的原則，通過(guò)對(duì)單層磚柱廠房震害分析，提出相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)方法。【關(guān)鍵詞】磚柱廠房，地震震害，抗震設(shè)計(jì)單層磚柱廠房具有選價(jià)低廉、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在中小型工業(yè)廠肩中得到廣泛應(yīng)用。磚柱廠房是以磚柱（墻）做為承重和抗側(cè)力構(gòu)件，由于材料的脆性性質(zhì)，其抗震性能比鋼筋混凝土柱廠房差；由于磚往廠房?jī)?nèi)部空曠、橫墻問(wèn)距大，地震時(shí)的抗倒塌能力不如砌體結(jié)構(gòu)的民用建筑。因此根據(jù)磚柱廠房的震害特點(diǎn)，找出杭震的薄弱環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的抗震措施，提高其抗震能力是必要的。1．地震震害及其特點(diǎn)：·地震震害表明：6、7度區(qū)單層磚柱

2、廠房破壞較輕，少數(shù)磚柱出現(xiàn)彎曲水平裂縫：8度區(qū)出現(xiàn)倒塌或局部倒塌，主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞；9度區(qū)廠房出現(xiàn)較為嚴(yán)重的破壞，倒塌率較大。從震害特點(diǎn)看，磚柱是廠房的薄弱環(huán)節(jié)，外縱墻的磚柱在窗臺(tái)高度或廠房底部產(chǎn)主水平裂縫，內(nèi)縱墻的磚柱在底部產(chǎn)生水平裂縫，磚柱的破壞是廠肩倒塌的主要原因。山墻在地震時(shí)產(chǎn)生以水平裂縫為代表的平面外彎曲破壞，山墻外傾、檁條拔出，嚴(yán)重時(shí)山墻倒塌，端開(kāi)間屋蓋塌落。屋蓋形式對(duì)廠房抗震性能有一定的影響，重屋蓋廠房的震害普遍重子輕屋蓋廠房，楞攤瓦和稀鋪望板的瓦木屋蓋，其縱向水平剛度和空間作用較差，地震時(shí)屋蓋易產(chǎn)生傾斜。2．適用范圍及結(jié)構(gòu)布置2．1單跨和等高多跨的單層

3、磚柱廠房，當(dāng)無(wú)吊車(chē)且跨度和柱頂標(biāo)高均不大時(shí)，地震破壞較輕。不等高廠房由于高振型的影響，變截面柱的上柱震害嚴(yán)重又不易修復(fù)，容易造成屋架塌落。因此規(guī)定磚柱廠房的適用范圍為單跨或等高多跨且無(wú)橋式吊車(chē)的中小型廠房，6－8度時(shí)廠房的跨度不大子15m且柱頂標(biāo)高下大于6．6m，9度時(shí)跨度不大于12m且柱頂標(biāo)高不大于4．5m。2．2廠房的平立面應(yīng)簡(jiǎn)單規(guī)則。平面宜為矩形，當(dāng)平面為L(zhǎng)、T形時(shí)，廠房陰角部位易產(chǎn)生震害，特別是平面剛度不對(duì)稱(chēng)，將產(chǎn)生應(yīng)力集中。對(duì)于立面復(fù)雜的廠房，當(dāng)屋面高低錯(cuò)落時(shí)，由于振動(dòng)的不協(xié)調(diào)而發(fā)主碰撞，震害更為嚴(yán)重。2．3當(dāng)廠房體型復(fù)雜或有貼建的房屋（或構(gòu)筑物）時(shí)，應(yīng)設(shè)置

4、防震縫將廠房與附屬建筑分割成各自獨(dú)立、體型簡(jiǎn)單的抗震單元，以避免地震時(shí)產(chǎn)主破壞。針對(duì)中小型廠房的特點(diǎn)，鋼筋混凝上無(wú)檀屋蓋的磚柱廠房應(yīng)設(shè)置防震縫，而輕型屋蓋的磚柱廠房可不設(shè)防震縫。防震縫處宜設(shè)置雙柱或雙墻，以保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和剛度，防震縫的寬度應(yīng)根據(jù)地震時(shí)最大彈塑性變形計(jì)算確定。一般可采用50～70mm。3．結(jié)構(gòu)體系3.1地震時(shí)廠房破壞程度與屋蓋類(lèi)型有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)重型屋蓋廠房震害重，輕型屋蓋廠房震害輕，在高烈度區(qū)影響更為明顯。因此要求6－8度時(shí)宜采用輕型屋蓋，9度時(shí)應(yīng)采用輕型屋蓋。人之地震震害調(diào)查表明：6、7度時(shí)的單跨和等高多跨磚柱廠房基本完好或輕微破壞，8、9度時(shí)

5、排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（G8Jll一89）規(guī)定：6、7度時(shí)可采用十字形截面的無(wú)筋磚柱，8度1、2類(lèi)場(chǎng)地應(yīng)采用組合磚柱，8度3、4類(lèi)場(chǎng)地及9度時(shí)邊柱宣采用組合磚柱，中柱直采用鋼筋混凝土柱。經(jīng)過(guò)地震震害分析發(fā)現(xiàn)：非抗震設(shè)計(jì)的單層磚柱廠房經(jīng)過(guò)8度地震也有相當(dāng)數(shù)量的廠房基本完好，所倒塌的廠肩大部份在設(shè)計(jì)和施工上也存在先天不足，因此正常設(shè)計(jì)正常施工和正常使用的無(wú)筋磚柱單層廠后，在8度區(qū)仍然具有一定的抗震能力?？梢?jiàn)對(duì)8度區(qū)的單層磚柱廠房都配筋的要求是偏嚴(yán)的，在抗震規(guī)范的修訂稿中將8度1、2類(lèi)場(chǎng)地“應(yīng)”采用組合磚往改為“宜”采用組合磚柱，允許設(shè)計(jì)人員根

6、據(jù)不同情況對(duì)是否配筋有所選擇。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)單層磚柱廠房符合砌體結(jié)構(gòu)剛性方案條件，經(jīng)抗震驗(yàn)算承載力滿(mǎn)足要求時(shí)，可以采用無(wú)筋磚柱。3.3對(duì)于單層磚柱廠房的縱向仍然要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度，單靠磚柱做為抗側(cè)力構(gòu)件是不夠的，如果象鋼筋混凝土柱廠房那樣設(shè)置柱間支撐，會(huì)吸引相當(dāng)大的地震剪力。使磚拄剪壞。為了增強(qiáng)廠房的縱向抗震承載力，在柱間砌筑與柱整體連接的縱向磚墻，以代替柱間支撐的作用，這是經(jīng)濟(jì)有效的方法。3.4當(dāng)廠房?jī)啥藶榉浅兄厣綁r(shí)，山墻頂部與檁條或屋面板恨難連接，只能依靠屋架上弦與防風(fēng)柱上端連接做為山墻頂部的支點(diǎn)，這不僅降低了房屋整體空間作用，對(duì)防止山墻的出平面破壞也不利，

7、因此廠房?jī)啥司鶓?yīng)設(shè)置承重山墻。3．5廠房的縱橫向內(nèi)隔墻宣做成抗震墻，其目的充分利用培體的功能，避免主體結(jié)構(gòu)的破壞。當(dāng)內(nèi)隔墻不能做成抗震墻時(shí)，最好采用輕質(zhì)隔墻，以避免墻體對(duì)柱及柱與屋架連接節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生不利影響，如果采用非輕質(zhì)隔墻，則應(yīng)考慮隔墻對(duì)柱及其與屋架節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的附加剪力。3.6無(wú)窗架不應(yīng)通至廠房單元的端開(kāi)間，以免過(guò)份削弱屋蓋的剛度。天窗架采用磚壁承重時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的震害甚至倒塌，地震區(qū)應(yīng)避免使用。4抗震承載力計(jì)算4.1橫向抗震計(jì)算單層磚往廠房橫向抗震計(jì)算的計(jì)算簡(jiǎn)圖，可按下列規(guī)定選?。海?）當(dāng)廠房柱為無(wú)筋磚柱或邊柱為組合磚柱、中柱為鋼筋混凝土柱時(shí)，可采用