单层厂房抗震设计.ppt
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单层砖柱厂房的抗震设计在工业建筑领域,单层砖柱厂房因其建造简单、成本相对较低等优点,曾被广泛应用。
然而,由于砖柱的抗震性能相对较弱,这类厂房在地震作用下容易遭受破坏。
因此,进行科学合理的抗震设计对于保障单层砖柱厂房的安全至关重要。
首先,我们需要了解单层砖柱厂房的结构特点。
这类厂房通常由砖柱、屋架(或屋面梁)、屋面板等主要构件组成。
砖柱作为主要的竖向承重构件,其承载能力和稳定性直接影响厂房的整体抗震性能。
屋架(或屋面梁)则将屋面荷载传递给砖柱,屋面板则起到覆盖和防水的作用。
在抗震设计中,场地选择是一个重要的前提。
应尽量避免在地震活动频繁、地质条件不良的区域建设单层砖柱厂房。
如果无法避开,就需要采取更加严格的抗震措施。
同时,场地的地形地貌也会对地震作用产生影响,例如,在山谷、山坡等地形复杂的区域,地震波的传播和放大效应可能更加明显。
确定合理的结构布置是抗震设计的关键之一。
砖柱的布置应均匀、对称,避免出现局部薄弱环节。
厂房的长高比应适当控制,过长或过高的厂房在地震作用下容易产生较大的变形和破坏。
此外,纵横墙的连接应牢固可靠,以增强厂房的整体性。
对于砖柱本身,其截面尺寸和材料强度应满足抗震要求。
一般来说,砖柱的截面尺寸不宜过小,以保证其有足够的承载能力和稳定性。
同时,选用的砖和砂浆应具有良好的质量和强度,确保砖柱的整体性和抗震性能。
在砖柱的构造方面,应设置足够的圈梁和构造柱。
圈梁可以增强砖柱之间的连接,提高厂房的整体性;构造柱则可以增加砖柱的延性,改善其抗震性能。
屋架(或屋面梁)与砖柱的连接节点也是抗震设计的重点。
连接节点应具有足够的强度和变形能力,能够有效地传递地震作用。
常见的连接方式有焊接、螺栓连接等,在设计时应根据实际情况选择合适的连接方式,并确保连接节点的施工质量。
在计算地震作用时,应根据厂房所在地区的地震设防烈度、场地类别等因素,采用合适的地震反应谱或时程分析方法。
同时,要考虑地震作用的扭转效应和竖向地震作用,以全面评估厂房在地震中的受力情况。
抗震课件第七章第7章单层厂房抗震设计7.1 震害分析和其他结构相比较, 单层厂房的震害总的来说较轻, 且主要是围护结构的破坏。
围护墙实际上起到了承受和传递水平地震力的作用,其刚度和质量分布对厂房的动力反应有很大影响。
震害调查表明,围护墙布置不合理是造成厂房震害的重要原因之一,且大型墙板的震害明显轻于砌体墙。
例如海城纺织机械厂和营口中板厂都因墙体和柱拉结不良而在地震时发生墙面大片倒塌的现象(图7-1)。
厂房的山墙也易倒塌。
如果山墙上直接铺有屋面板, 山墙的倒塌也引起有关屋面板的坠落。
∏型天窗是厂房抗震的薄弱部位,在6度区就有震害的实例。
震害主要表现为支撑杆件失稳弯曲,支撑与天窗立柱连接节点被拉脱,天窗立柱根部开裂或折断等。
这是因为∏型天窗位于厂房最高部位,地震效应大。
在大型屋面板屋盖中,如屋面板与屋架或屋面梁焊接不牢,地震时往往造成屋面板错动滑落,甚至引起屋架的失稳倒塌。
历次地震的震害调查表明,厂房受纵向水平地震作用时的破坏程度重于受横图7-1 中板厂震害向地震作用时的破坏程度。
主要的破坏形式有:(1) 天窗两侧竖向支撑斜杆拉断,节点破坏,天窗架沿厂房纵向倾斜,甚至倒下砸塌屋盖。
(2) 屋面板与屋架的连接焊缝剪断,屋面板从屋架上滑脱坠地。
屋盖的纵向地震力是通过屋面板焊缝从屋架中部向屋架的两端传递的,屋架两端的剪力最大。
因此,屋架的震害主要是端头混凝土酥裂掉角、支撑大型屋面板的支墩折断、端节间上弦剪断等。
(3) 在设有柱间支撑的跨间,由于其刚度大,屋架端头与屋面板边肋连接点处的剪力最为集中,往往首先被剪坏;这使得纵向地震力的传递转移到内肋,导致屋架上弦受到过大的纵向地震力而破坏。
当纵向地震力主要由支撑传递时,若支撑数量不足或布置不当,会造成支撑的失稳,引起屋面的破坏或屋盖的倒塌。
另外,柱根处也会发生沿厂房纵向的水平断裂。
(4) 纵向围护砖墙出现斜裂缝。
作为主要受力构件的柱,由于其在设计中考虑了水平力的作用,故从整体上看,在7度区一般无震害,在8度和9度区出现裂缝,仅在烈度为10度的区域才有少数的倒塌。
单层厂房抗震的设计引言地震是一种自然灾害,对建筑物和结构物的破坏性很大。
在工业厂房中,由于有大量机械设备和重要的生产资料,抗震设计尤为重要。
本文将介绍单层厂房抗震的设计原则和方法,以帮助工程师们提高厂房的抗震能力。
抗震设计的原则在进行单层厂房的抗震设计时,需要遵循以下原则:1. 合理选址在选址时,需要考虑地震活动性、地质条件以及土地利用规划等因素。
选择地质条件稳定、位于地震烈度较低区域的场地,可以减小地震对厂房的影响。
2. 结构合理布局厂房的结构布局应遵循均匀分布、刚性布置和连续性布置的原则。
通过合理的结构布局可以提高厂房的整体抗震性能。
3. 材料选择在厂房的结构设计中,选择适合地震区的材料,如高强度、抗震性能良好的钢材和混凝土等。
同时,需要严格控制材料的质量,确保其符合设计要求。
4. 结构设计在进行结构设计时,需要考虑不同地震工况下的荷载作用,采用适当的结构形式和合理的杆件尺寸。
在结构的选取和设计上,应遵循抗震设计规范的要求,确保结构的稳定性和抗震性能。
5. 施工质量控制在厂房的施工过程中,需要严格按照设计要求进行施工,并对施工质量进行严格的控制。
确保厂房的施工质量符合设计要求,提高其抗震性能。
抗震设计方法为了提高单层厂房的抗震性能,可以采用以下抗震设计方法:1. 弹性设计弹性设计是指在地震荷载下,结构处于弹性状态,能够保证结构的安全和完整性。
通过弹性设计的方法,可以在设计过程中考虑地震效应,并计算结构所承受的地震荷载。
2. 强度设计强度设计是指在地震荷载下,结构发生塑性变形,但仍能保持稳定和安全。
通过强度设计的方法,可以考虑结构的抗震性能,并采取相应的措施提高其抗震能力。
3. 隔震设计隔震设计是指通过隔震系统将结构与地面隔开,减少地震对结构的影响。
隔震设计可以采用弹簧隔震装置、摩擦隔震装置等,将地震能量吸收和分散,提高结构的抗震性能。
4. 减震设计减震设计是指通过减震装置将地震的能量吸收和消散,减小结构的反应,提高其抗震性能。
单层砖柱厂房的抗震设计在工业建筑中,单层砖柱厂房因其建造简便、成本相对较低等特点,曾被广泛应用。
然而,由于砖柱的抗震性能相对较弱,这类厂房在地震作用下容易遭受破坏。
因此,做好单层砖柱厂房的抗震设计至关重要。
首先,我们需要了解地震对单层砖柱厂房的破坏形式。
地震作用下,砖柱可能会出现开裂、折断,墙体也可能会倒塌。
屋盖系统可能会与柱体脱离,导致整个结构的坍塌。
此外,由于厂房内可能存在大型设备,其在地震中的晃动也会对结构产生不利影响。
为了有效抵抗地震作用,在进行抗震设计时,场地的选择是首要考虑的因素。
应尽量选择地势平坦、地质条件良好的场地,避免在软弱地基、易液化土、陡坡等不利地段建造。
如果无法避开,就需要采取相应的地基处理措施,提高地基的承载能力和稳定性。
结构布置对于单层砖柱厂房的抗震性能有着重要影响。
厂房的平面和立面应尽量规则、对称,避免出现凹凸不平、高低错落过大的情况。
柱网布置应均匀,尽量使柱子的受力均匀。
在纵向,应设置足够的支撑系统,以增强厂房的纵向刚度。
砖柱作为主要的承重构件,其设计至关重要。
砖柱的截面尺寸应根据厂房的跨度、高度、荷载等因素合理确定,同时要满足抗震规范的要求。
在材料选择上,应选用质量合格的砖和砂浆,并确保砌筑质量。
为了提高砖柱的抗震性能,可以采用配筋砌体,即在砖柱中配置适量的钢筋。
墙体的设计也不能忽视。
墙体应具有足够的强度和稳定性,同时要与柱体有可靠的连接。
在墙体内设置圈梁和构造柱,可以有效地增强墙体的整体性。
屋盖系统的选择和设计对于抗震也非常关键。
优先采用轻质、高强的屋盖材料,如轻型钢屋架、压型钢板屋面板等。
屋盖与柱体的连接节点应具有足够的强度和变形能力,以保证在地震作用下不发生破坏。
此外,还需要合理确定厂房的抗震设防烈度和设计地震分组。
根据当地的地震历史和地质条件,选择合适的参数进行设计。
同时,要进行详细的地震作用计算,包括水平地震作用和竖向地震作用。
在计算方法上,可以采用底部剪力法、振型分解反应谱法等。
单层工业厂房抗震设计9.1 单层钢筋混凝土柱厂房(I)一般规定9.1.1厂房的结构布置,应符合下列要求:1 多跨厂房宜等高和等长。
2 厂房的贴建房屋和构筑物不宜布置在厂房角部和紧邻防震缝处。
3 厂房体型复杂或有贴建的房屋和构筑物时宜设防震缝;在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房,防震缝宽度可采用100~150mm,其他情况可采用50~90mm。
4 两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。
5 厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置;多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近。
6 工作平台宜与厂房主体结构脱开。
7 厂房的同一结构单元内不应采用不同的结构型式;厂房端部应设屋架,不应采用山墙承重;厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。
8 厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。
9.1.2厂房天窗架的设置应符合,下列要求:1 天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗,有条件或9度时宜采用下沉式天窗。
2 突出屋面的天窗宜采用钢天窗;架6~8度时可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。
3 8度和9度时,天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置。
4 天窗屋盖、端壁板和侧板,宜采用轻型板材。
9.1.3厂房屋架的设置,应符合下列要求:1 厂房宜采用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。
2 跨度不大于15m时,可采用钢筋混凝土屋面梁。
3 跨度大于24m,或8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,应优先采用钢屋架。
4 柱距为12m时,可采用预应力混凝土托架(梁):当采用钢屋架时,亦可采用钢托架(梁)。
5 有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土空腹屋架。
9.1.4厂房柱的设置,应符合下列要求:1 8度和9度时宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱,不宜采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱、预制腹板的工字形柱和管柱。
2 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截面。
9.1.5 厂房围护墙、女儿墙的布置和抗震构造措施,应符合本规范第13.3节对非结构构件的有关规定。