單層鋼筋混凝土柱廠房的抗震設(shè)計

單層鋼筋混凝土柱廠房的抗震設(shè)計

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資源描述:

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1、8.單層鋼筋混凝土柱廠房的抗震設(shè)計·本章要點■掌握:結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的基本原則■理解:單層鋼筋混凝土柱廠房結(jié)構(gòu)的橫向與縱向抗震計算問題■了解:單層鋼筋混凝土柱廠房結(jié)構(gòu)的震害特點18.1 概述分類1.按生產(chǎn)規(guī)模分:大型、中型、小型。2.按主要承重構(gòu)件的材料分:單層鋼筋混凝土柱廠房、單層磚柱廠房和單層鋼結(jié)構(gòu)廠房等。承重構(gòu)件的選擇主要取決于廠房的跨度、高度和吊車起重量等因素。單層鋼筋混凝土廠房通常是由鋼筋混凝土柱、鋼筋混凝土屋架或鋼屋架以及有檁或無檁的鋼筋混凝土屋蓋組成的裝配式結(jié)構(gòu)。8.1.1 橫向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害橫向地震作用

2、主要由橫向排架抵抗。震害:1.柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞2.柱肩豎向拉裂屋架與柱頭、柱肩節(jié)點的破壞28.1 概述3.上柱柱身變截面處開裂或折斷4.下柱震害5.п形天窗架與屋架聯(lián)接節(jié)點的破壞6.圍護墻開裂外閃、局部或大面積倒塌上柱震害                 下柱震害38.1 概述8.1.2縱向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害縱向地震作用主要由縱向排架(柱列)抵抗。震害:1.屋面板錯動墜落2.п形天窗架傾倒,天窗架立柱在平面外折斷3.屋架破壞4.支撐震害柱間支撐桿件壓曲5.縱向地震作用下圍護結(jié)構(gòu)的震害大量震害調(diào)查及試驗研究表明:鋼筋混

3、凝土單層廠房經(jīng)過抗震設(shè)防之后具有良好的抗震性能,是一種較好的抗震結(jié)構(gòu)山墻倒塌48.2 結(jié)構(gòu)布置的一般原則依據(jù)抗震設(shè)計的基本思想,結(jié)構(gòu)良好的抗震性能,首先取決于良好的結(jié)構(gòu)體系及合理的結(jié)構(gòu)布置。8.2.1體型與抗震縫1.體型:單層廠房的平、立面布置應(yīng)注意使體型簡單、平直。各部分結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量均勻?qū)ΨQ,避免凹凸曲折,盡可能選用長方形平面體型。2.抗震縫對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的廠房,在側(cè)向剛度或高度變化很大的部位,以及沿廠房側(cè)邊有貼建房屋時,宜設(shè)抗震縫??拐鹂p的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱??拐鹂p的寬度按烈度和結(jié)構(gòu)相鄰部分可能產(chǎn)生的側(cè)向位移確定。58.2 結(jié)構(gòu)布置

4、的一般原則8.2.2屋蓋體系總的來說,應(yīng)盡可能選用輕屋蓋。8.2.3天窗架為了保證天窗和整個廠房的安全,必須減輕天窗屋蓋的重量及地震反應(yīng),故在天窗的選型上最好采用鋼天窗和輕型屋面板材。8.2.4柱對于一般單層廠房或較高大的廠房均可以采用鋼筋混凝土柱。確定柱子截面時,要選取合適的剛度,過大的抗側(cè)剛度對廠房抗震并不一定有利,相反回引起廠房橫向周期的縮短而導(dǎo)致地震荷載的增大。柱底至室內(nèi)地坪以上500mm范圍內(nèi)和階形柱的上柱宜采用矩形面。8.2.5圍護墻體:常用磚墻或大型墻板方案。68.3 單層廠房的橫向抗震計算單層廠房的抗震計算,可以分別取

5、橫向和縱向兩個方向進行?!犊拐鹨?guī)范》規(guī)定,對于設(shè)防烈度為7度,Ⅰ、Ⅱ類場地,柱高不超過10m且結(jié)構(gòu)單元兩端均有山墻的單跨及等高多跨廠房(鋸齒形廠房除外),可不進行橫向及縱向的截面抗震驗算,但應(yīng)滿足規(guī)定的抗震構(gòu)造措施要求。關(guān)于鋼筋混凝土無檁和有檁屋蓋廠房在橫向地震作用下的內(nèi)力計算,一般情況下宜采用考慮屋蓋平面的橫向彈性變形,按多質(zhì)點空間結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析。當符合一定條件時,也可按平面排架計算。這是一種簡化計算方法,便于手算,但由于與實際情況有出入,所以其計算結(jié)果還需按一定的規(guī)定對排架柱的地震剪力和彎矩進行調(diào)整。對于柱距相等的輕型屋蓋廠房,

6、也可按平面排架分析其內(nèi)力。78.3 單層廠房的橫向抗震計算8.3.1計算簡圖和重力荷載代表值的計算1.計算簡圖:根據(jù)廠房類型和質(zhì)量分布的不同,取重量集中在不同標高處,下端固定于基礎(chǔ)頂面的豎直彈性桿作為計算簡圖。集中于第i屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計算:一般可不考慮吊車重量的影響。確定廠房自振周期的計算簡圖88.3 單層廠房的橫向抗震計算2.計算廠房地震作用時的計算簡圖和重力荷載集中對于設(shè)有橋式吊車的廠房,除了把廠房質(zhì)量集中于屋蓋標高處外,還要考慮吊車重量對柱子的最不利影響,一般把某跨吊車的全部重量布置于該跨兩個柱子的吊車梁頂面處。

7、集中于i屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計算:注意這里所用的各換算系數(shù)與上式中不同,前者是考慮結(jié)構(gòu)的周期(動力)等效,而此處是考慮柱或墻底截面的彎矩等效,其值是通過對一些單層廠房的實際計算結(jié)果統(tǒng)計分析得出的。98.3 單層廠房的橫向抗震計算8.3.2橫向自振周期計算在確定廠房的橫向地震作用時,其橫向基本周期可根據(jù)與廠房結(jié)構(gòu)相應(yīng)的合理計算簡圖采用理論方法計算確定。1.單跨和等高多跨廠房2.兩跨不等高廠房108.3 單層廠房的橫向抗震計算3.三跨不對稱帶升高跨廠房計算這類廠房的自振周期時,一般可簡化為三質(zhì)點體系,采用能量法計算其基本周期,公

8、式為:式中118.3 單層廠房的橫向抗震計算8.3.3橫向自振周期的調(diào)整《抗震規(guī)范》規(guī)定,按平面鉸接排架計算的橫向自振周期,應(yīng)按下列規(guī)定加以調(diào)整:(1)由鋼筋混凝土屋架或鋼屋架與鋼筋混凝土柱組成的排架,有縱墻時取周期計算

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