單層鋼筋混凝土柱廠房的抗震設(shè)計(jì)(1)ppt課件

1、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/ 本章要點(diǎn) 掌握：構(gòu)造體系和構(gòu)造布置的根本原那么 了解：?jiǎn)螌愉摻罨炷林鶑S房構(gòu)造的橫向與縱向 抗震計(jì)算問(wèn)題 了解：?jiǎn)螌愉摻罨炷林鶑S房構(gòu)造的震害特點(diǎn)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/分類.按消費(fèi)規(guī)模分：大型、中型、小型。.按主要承重構(gòu)件的資料分：?jiǎn)螌愉摻罨炷林鶑S房、單層磚柱廠房和單層鋼構(gòu)造廠房等。承重構(gòu)件的選擇主要取決于廠房的跨度、高度和吊車起分量等要素。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(wú)檁的鋼筋混凝土屋蓋組成的裝配式構(gòu)造。.橫向地震作用下廠房主體構(gòu)造的震害橫向地震作用主要由橫向排架抵抗。震害：.柱

2、頭及其與屋架結(jié)合的破壞.柱肩豎向拉裂屋架與柱頭、柱肩節(jié)點(diǎn)的破壞建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.上柱柱身變截面處開(kāi)裂或折斷.下柱震害.形天窗架與屋架聯(lián)接節(jié)點(diǎn)的破壞.圍護(hù)墻開(kāi)裂外閃、部分或大面積倒塌上柱震害下柱震害建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.縱向地震作用下廠房主體構(gòu)造的震害縱向地震作用主要由縱向排架柱列抵抗。震害：.屋面板錯(cuò)動(dòng)墜落.形天窗架傾倒，天窗架立柱在平面外折斷.屋架破壞.支撐震害柱間支撐桿件壓曲.縱向地震作用下圍護(hù)構(gòu)造的震害大量震害調(diào)查及實(shí)驗(yàn)研討闡明：鋼筋混凝土單層廠房經(jīng)過(guò)抗震設(shè)防之后具有良好的抗震性能，是一種較好的抗震構(gòu)造山墻倒塌建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗

3、震設(shè)計(jì)http:/根據(jù)抗震設(shè)計(jì)的根本思想，構(gòu)造良好的抗震性能，首先取決于良好的構(gòu)造體系及合理的構(gòu)造布置。.體型與抗震縫.體型：?jiǎn)螌訌S房的平、立面布置應(yīng)留意使體型簡(jiǎn)單、平直。各部分構(gòu)造的剛度和質(zhì)量均勻?qū)ΨQ，防止凹凸曲折，盡能夠選用長(zhǎng)方形平面體型。.抗震縫對(duì)構(gòu)造復(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(shí)，宜設(shè)抗震縫。抗震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱。抗震縫的寬度按烈度和構(gòu)造相鄰部分能夠產(chǎn)生的側(cè)向位移確定。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.屋蓋體系總的來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡能夠選用輕屋蓋。.天窗架為了保證天窗和整個(gè)廠房的平安，必需減輕天窗屋蓋的分量及地震反響，故在天窗的選型上最好

4、采用鋼天窗和輕型屋面板材。.柱對(duì)于普通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(shí)，要選取適宜的剛度，過(guò)大的抗側(cè)剛度對(duì)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。.圍護(hù)墻體：常用磚墻或大型墻板方案。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/單層廠房的抗震計(jì)算，可以分別取橫向和縱向兩個(gè)方向進(jìn)展。? 抗震規(guī)范 ? 規(guī)定，對(duì)于設(shè)防烈度為度，、類場(chǎng)地，柱高不超越10m且構(gòu)造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(jìn)展橫向及縱向的截面抗震驗(yàn)算，但應(yīng)滿足規(guī)定的抗震構(gòu)造措施要求。關(guān)于鋼

5、筋混凝土無(wú)檁和有檁屋蓋廠房在橫向地震作用下的內(nèi)力計(jì)算，普通情況下宜采用思索屋蓋平面的橫向彈性變形，按多質(zhì)點(diǎn)空間構(gòu)造進(jìn)展內(nèi)力分析。當(dāng)符合一定條件時(shí)，也可按平面排架計(jì)算。這是一種簡(jiǎn)化計(jì)算方法，便于手算，但由于與實(shí)踐情況有出入，所以其計(jì)算結(jié)果還需按一定的規(guī)定對(duì)排架柱的地震剪力和彎矩進(jìn)展調(diào)整。對(duì)于柱距相等的輕型屋蓋廠房，也可按平面排架分析其內(nèi)力。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/8.3.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖和重力荷載代表值的計(jì)算.計(jì)算簡(jiǎn)圖：根據(jù)廠房類型和質(zhì)量分布的不同，取分量集中在不同標(biāo)高處，下端固定于根底頂面的豎直彈性桿作為計(jì)算簡(jiǎn)圖。集中于第 i 屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計(jì)算：普通可不思索吊

6、車分量的影響。確定廠房自振周期的計(jì)算簡(jiǎn)圖建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.計(jì)算廠房地震作用時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖和重力荷載集中對(duì)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(biāo)高處外，還要思索吊車分量對(duì)柱子的最不利影響，普通把某跨吊車的全部分量布置于該跨兩個(gè)柱子的吊車梁頂面處。集中于 i 屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計(jì)算：留意這里所用的各換算系數(shù)與上式中不同，前者是思索構(gòu)造的周期動(dòng)力等效，而此處是思索柱或墻底截面的彎矩等效，其值是經(jīng)過(guò)對(duì)一些單層廠房的實(shí)踐計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析得出的。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.橫向自振周期計(jì)算在確定廠房的橫向地震作用時(shí)，其橫向根本周期可根據(jù)與廠

7、房構(gòu)造相應(yīng)的合理計(jì)算簡(jiǎn)圖采用實(shí)際方法計(jì)算確定。.單跨和等高多跨廠房.兩跨不等高廠房建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.三跨不對(duì)稱帶升高跨廠房計(jì)算這類廠房的自振周期時(shí)，普通可簡(jiǎn)化為三質(zhì)點(diǎn)體系，采用能量法計(jì)算其根本周期，公式為：式中建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.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(jì)算的橫向自振周期，應(yīng)按以下規(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(shí)取周期計(jì)算值的 80 % ，無(wú)縱墻時(shí)取 9 0%； 2 由鋼筋混凝土屋架或鋼屋架與磚柱組成的排架，取周期計(jì)算值的 90 % ;3由木屋架、鋼木屋架或輕鋼屋架與磚

8、柱組成的排架，取周期計(jì)算值。 留意，上述規(guī)定不適用于縱墻連有剛度較大的附屬建筑物的房屋。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.排架地震作用的計(jì)算單層廠房平面排架的橫向程度地震作用可采用底部剪力法進(jìn)展計(jì)算。.排架構(gòu)造底部總剪力.第 i 屋蓋高度處的橫向程度地震作用.吊車重產(chǎn)生的橫向程度地震作用對(duì)于柱距為 12m 或 12m 以下的廠房，單跨時(shí)應(yīng)區(qū)一臺(tái)，多跨時(shí)不超越兩臺(tái)。集中的吊車分量為跨內(nèi)一臺(tái)最大吊車重，軟鉤時(shí)不包括吊重，硬鉤時(shí)要思索吊重的 30 。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/一臺(tái)吊車重產(chǎn)生的作用在一根柱上的吊車程度地震作用為：當(dāng)為多跨廠房時(shí)，各跨的吊車地震作用應(yīng)分別進(jìn)展

9、計(jì)算。. 天窗架的橫向程度地震作用?抗震規(guī)范?規(guī)定，對(duì)突出屋面且?guī)в行备箺U的三鉸拱式鋼筋混凝土和鋼天窗架，其橫向地震作用按底部剪力法計(jì)算已足夠平安，只對(duì)跨度大于m或烈度度時(shí)，天窗架的橫向地震作用效應(yīng)才乘以效應(yīng)增大系數(shù).，以思索高振型的影響。天窗架的橫向程度地震作用按下式計(jì)算：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/. 排架內(nèi)力分析及組合.排架內(nèi)力分析及調(diào)整思索空間作用及改動(dòng)影響對(duì)柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整；不等高廠房上下跨交接處柱，在支承屋蓋的牛腿面以上各截面，按底部剪力法求得的地震剪力和彎矩，應(yīng)乘以增大系數(shù)。增大系數(shù)是個(gè)綜合影響系數(shù)，它包含了上下跨廠房高振型的影響，空間作用的影響。對(duì)有吊車的廠

10、房，應(yīng)將吊車梁頂面標(biāo)高處的上柱截面由吊車橋架引起的地震剪力和彎矩乘以增大系數(shù)。.排架內(nèi)力組合內(nèi)力組合是指地震作用引起的內(nèi)力和與其相應(yīng)的豎向荷載引起的內(nèi)力，根據(jù)能夠出現(xiàn)的最不利荷載組合情況，進(jìn)展組合。普通可不思索風(fēng)荷載效應(yīng)，吊車橫向程度制動(dòng)力引起的內(nèi)力，豎向地震作用。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.截面抗震驗(yàn)算8.廠房橫向抗震驗(yàn)算的其他問(wèn)題.對(duì)于側(cè)向程度變位受約束如有嵌砌內(nèi)隔墻，有側(cè)邊貼建披屋，靠山墻的端排架角柱等處于短柱任務(wù)形狀的鋼筋混凝土柱，可按下式進(jìn)展柱頭的截面抗剪驗(yàn)算：.在重力荷載與程度地震作用同時(shí)作用下，不等高廠房支承低跨屋蓋柱的牛腿柱肩，其縱向程度受拉鋼筋截面 A ：應(yīng)

11、按下式確定：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/選擇合理的力學(xué)模型和計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)展廠房縱向抗震分析非常必要。為了便于工程設(shè)計(jì)，根據(jù)不同情況可采用以下兩種不同的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。.修正剛度法此法適用于柱頂標(biāo)高不大于15m且平均跨度不大于30m的單跨或多跨等高鋼筋混凝土無(wú)檁和有檁屋蓋的廠房，取整個(gè)抗震縫區(qū)段為縱向計(jì)算單元。修正剛度法仍采用按柱列剛度比例分配地震作用，但對(duì)屋蓋的空間作用及縱向圍護(hù)墻對(duì)柱列側(cè)移的影響作了思索。.擬能量法擬能量法以剪扭振動(dòng)空間分析結(jié)果為規(guī)范，進(jìn)展試算對(duì)比，找出各柱列按跨度中心劃分質(zhì)量的調(diào)整系數(shù)，從而得出各柱列作為分別體時(shí)的有效質(zhì)量，然后按能量法公式確定整個(gè)廠房的自振周期

12、，并按單獨(dú)柱列分別計(jì)算出各柱列的程度地震作用。此法普通用于兩跨不等高廠房的縱向地震作用效應(yīng)計(jì)算。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.縱向柱列的剛度縱向柱列的剛度為柱列中一切柱子、支撐和墻體的剛度之和. 柱間支撐的抗震驗(yàn)算.柔性支撐對(duì)柔性支撐，其交叉支撐的斜桿內(nèi)力.半剛性支撐對(duì)半剛性支撐，交叉支撐的斜桿截面可僅按抗拉驗(yàn)算，并思索壓桿參與一部分任務(wù)，斜桿計(jì)算拉力為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/.截面承載力驗(yàn)算在求出斜桿內(nèi)力之后，即可按下式進(jìn)展桿件截面的承載力驗(yàn)算：.廠房縱向抗震計(jì)算的其他問(wèn)題.突出屋面天窗架的縱向程度地震作用可思索屋蓋程度變形和縱墻的有效剛度，按空間體系分析

13、確定。柱高不超越15m的單跨和等高多跨鋼筋混凝土無(wú)凜屋蓋廠房，可按底部剪力法計(jì)算，并按效應(yīng)增大系數(shù)調(diào)整天窗架的地震作用效應(yīng)。.柱間支撐的等強(qiáng)設(shè)計(jì)為防止部分嚴(yán)重破壞，宜將上柱支撐和下柱支撐設(shè)計(jì)成等強(qiáng)構(gòu)造，即按彈性形狀設(shè)計(jì)，使上、下柱支撐的屈服強(qiáng)度與地震內(nèi)力的比值大致一樣。同時(shí)，柱間支撐與柱的銜接應(yīng)與支撐桿件等強(qiáng)。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/合理的構(gòu)造措施是提高構(gòu)造延性，防止構(gòu)造在地震中倒塌的重要保證。.無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的銜接與支撐布置裝配式鋼筋混凝土廠房的整體性主要靠構(gòu)件之間的良好銜接和合理的支撐系統(tǒng)來(lái)保證，而廠房的整體性那么是抵抗地震作用非常重要的條件。屋蓋支撐是保證屋蓋構(gòu)造整體剛

14、度的重要條件，是提供屋蓋剛度保證的第二道防線，它能有效地保證屋蓋的整體性，即使屋面板部分塌落，也不會(huì)導(dǎo)致整體屋蓋的倒塌。.有檁屋蓋構(gòu)件的銜接與支撐布置.屋架.柱為了添加鋼筋混凝土柱的延性，應(yīng)對(duì)柱采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/8.5.5柱間支撐柱間支撐是保證廠房縱向剛度和抵抗縱向地震作用的重要抗側(cè)力構(gòu)件。柱間支撐的設(shè)置是必不可少的，而且要使剛度適宜，柱間支撐的設(shè)置應(yīng)符合以下要求：.柱間支撐按廠房單元布置；.柱間支撐的桿件應(yīng)采用型鋼，支撐方式宜采用交叉式，其斜桿與程度面的交角不宜大于55。3. 為了有利于廠房縱向地震作用的傳送，8度時(shí)廠房跨度不小于 18m 的多跨廠房的中柱和 9 度時(shí)多跨廠房的各柱，柱頂宜設(shè)置通長(zhǎng)程度壓桿。4. 柱間支撐與柱銜接的節(jié)點(diǎn)焊縫及柱內(nèi)錨件應(yīng)與支撐桿件等強(qiáng)，以防止節(jié)點(diǎn)過(guò)早破壞。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)http:/8.