第七章单层厂房建筑结构抗震.pptx
- 格式：pptx
- 大小：980.39 KB
- 文档页数：64
下载文档原格式
合集下载
第七章 单层厂房震害及其分析(第21节课讲义)
对于柱、墙的折算系数0.5，是用柱底部弯矩等效原则得到 的。将柱或墙分成五个质点，各为0.2，按振型分解反应谱法求 出柱底部的弯矩。由底部弯矩相等，求出在柱顶的折算质量， 最后建议取为0.5。
3. 厂房横向地震作用 （1）底部剪力法（考虑空间及扭转作用修正）
FEk 1Geq
Geq：单质点时 Geq G1
多质点时 Geq 0.85 Gi
（2）各质点地震作用分配
Fi
Gi Hi Gk H k
FEk
( n 0)
（六）厂房空间作用和扭转影响对排架地震作用的影响
空间作用原因：厂房 两端山墙刚度大，影 响结构侧移（如图）
空间工作效应取决于： 有无山墙（或横墙）及屋盖的横向刚度。 1.屋盖增加了厂房的刚度。 2.山墙的间距越小厂房的刚度越大。
（3） 不等高厂房高低跨交接处中柱的地震内力修正
这部分截面的内力大于用底部剪力法求出的内力。这些 截面的内力乘以系数修正。
1）高跨一侧有低跨时
2 (1 1.7
nh nh
nl
Gl Gh
)
2）高跨两侧有低跨时
2(1 1.7
nh 2nh
nl
Glc Gh
)
2 ——空间影响系数
nh.nl ——高低跨跨数
扭转效应： 1.仅一端有山墙的厂房，会产生扭转振动。 2.靠近伸缩缝处的排架柱比其他位置的排架柱震害重。
单厂横向地震作用简化计算=平面排架计算+空间作用影响
对不同的排架结构形式进行空间的平动与扭转振动分 析，将其结果与平面排架振动分析结果进行对比，得出空间 工作与扭转影响效应的调整系数。 调整系数的适用条件： • 1）7、8度（烈度不太高） • 2）长/宽<8（房屋不太长），跨度>12m（跨度不太小） • 3）墙厚>240mm（墙不太薄，有足够的刚度）开洞<50% • 4）柱顶<=15m（不太高） 考虑空间作用和扭转影响的效应调整系数取值：
3. 厂房横向地震作用 （1）底部剪力法（考虑空间及扭转作用修正）
FEk 1Geq
Geq：单质点时 Geq G1
多质点时 Geq 0.85 Gi
（2）各质点地震作用分配
Fi
Gi Hi Gk H k
FEk
( n 0)
（六）厂房空间作用和扭转影响对排架地震作用的影响
空间作用原因：厂房 两端山墙刚度大，影 响结构侧移（如图）
空间工作效应取决于： 有无山墙（或横墙）及屋盖的横向刚度。 1.屋盖增加了厂房的刚度。 2.山墙的间距越小厂房的刚度越大。
（3） 不等高厂房高低跨交接处中柱的地震内力修正
这部分截面的内力大于用底部剪力法求出的内力。这些 截面的内力乘以系数修正。
1）高跨一侧有低跨时
2 (1 1.7
nh nh
nl
Gl Gh
)
2）高跨两侧有低跨时
2(1 1.7
nh 2nh
nl
Glc Gh
)
2 ——空间影响系数
nh.nl ——高低跨跨数
扭转效应： 1.仅一端有山墙的厂房，会产生扭转振动。 2.靠近伸缩缝处的排架柱比其他位置的排架柱震害重。
单厂横向地震作用简化计算=平面排架计算+空间作用影响
对不同的排架结构形式进行空间的平动与扭转振动分 析，将其结果与平面排架振动分析结果进行对比，得出空间 工作与扭转影响效应的调整系数。 调整系数的适用条件： • 1）7、8度（烈度不太高） • 2）长/宽<8（房屋不太长），跨度>12m（跨度不太小） • 3）墙厚>240mm（墙不太薄，有足够的刚度）开洞<50% • 4）柱顶<=15m（不太高） 考虑空间作用和扭转影响的效应调整系数取值：
抗震结构设计第七章单层工业厂房的抗震设计
第三节 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计
一、地震作用分析
单层厂房地震作用分析应考虑平面内的弹性变形和山墙可 能引起的扭转，所以规范给出的地震作用分析都是以空间分 析为基础的简化方法。
(1)厂房的横向抗震分析以平面排架为主，但要考虑屋盖 平面内的变形和砌体山墙在地震中开裂后的内力重分布，尤 其要考虑仅在一端有山墙时带来的扭转效应。
架与柱顶采用刚性焊接、柱顶范围箍筋配置少以及连接节点处 于弯矩、水平剪力和竖向轴力的共同作用等。
此外，在纵向地震作用下，个别厂房吊车梁与柱连接破坏， 使吊车梁纵向发生位移，甚至掉落。山墙柱上端与屋架的连接 处，震后也有不同程度的破损现象。
(5)支撑系统
➢ 震害现象：
地震时普遍发生杆件压屈、部分节点扭折、焊缝撕开、 锚件拉脱、锚筋拉断等现象，也有个别杆件拉断的。使支 撑系统部分失效或完全失效，造成主体结构错位或倾倒。 以天窗架垂直支撑最为严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间 支撑。
柱子高度很大时，交叉支撑要有多节。
2.结构体系
(5)围护结构
①砌体围护墙的破坏比轻质墙板或大型钢筋混凝土墙板要 严重的多，有条件的情况下应采用轻质墙板或大型钢筋混 凝土墙板； ②高大的山墙，要用到顶的抗风柱和墙顶沿屋面的卧梁来 改善其抗震性能； ③砌体内隔墙要与柱脱开，以减少对柱子的不利影响，可 利用压顶梁和钢筋混凝土构造柱来增加其稳定性，提高抗 震性能； ④除单跨厂房外，围护砌体墙均应采用外贴式，以减轻墙 体给排架柱带来的不利影响，但应加强砌体墙与厂房柱之 间的锚拉。山墙更应增强其顶部与厂房屋盖构件和抗风柱 的锚拉。
(1)屋盖体系 ➢ 震害现象：
7度区基本完好；8度区发生屋面板错动、位移、震落，造 成屋盖局部倒塌；9度区发生屋架倾斜、位移、屋盖部分塌落， 屋面板大量开裂、错位；9度以上地区则发生屋盖大面积倒塌。
单层钢结构厂房结构抗震详图PPT.
化学工业出版社
(2)厂房纵向柱间支撑 厂房纵向柱间支撑能有效提高厂房的纵向抗震能力， 其布置应符合下列要求： ①纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近。 ②纵向柱间支撑可设置在同一开间内，并在同一柱间上 下贯通。 ③屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑，宜设置在厂 房单元端部的同一柱间内；当厂房单元较长时，应每隔3 柱～5柱间设置一道。 (3)连接节点的要求 多层钢结构厂房的钢框架支撑的连接可采用焊接或高 强度螺栓连接。采用压型钢板的钢筋混凝土组合楼板和现 浇或装配整体式钢筋混凝土板时，应与钢梁有可靠连接， 采用装配式、装配整体式或轻型楼板时，应将楼板预埋件 与钢梁焊接或采取其他保证楼盖整体性的措施。化学工业出版社
2.多层钢结构厂房的内力计算 平面布置较规则的多层框架，其横向框架的计算宜采用平面 计算模型，当平面不规则且楼盖为刚性楼盖时，宜采用空间计 算模型；厂房的纵向框架的计算，一般可按柱列法计算，当各 现浇钢筋混凝土楼板，板面开孔较小 且用栓钉等抗剪连接件与钢梁连接时，可将楼盖视为刚性楼盖。 多层框架的横向框架计算一般宜采用专门软件的计算机方法， 当对层数不多的框架采 用手算方法时，其竖向荷载作用下的 内力效应可用近似的分层法计算，水平荷载作用下的内力效应 可采用半刚架法、改进反弯点法(D 值法)等近似方法计算。 计算层间位移时，框架-支撑结构可不计入梁柱节点或剪切 变形的影响，但腹板厚度不宜小于梁、柱截面高度之和的 1/70。
化学工业出版社
柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料最大长度规格 时可采用对接焊缝等强拼接； 柱间支撑与结构的连接，不 应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。当各榀框架侧向刚度 相差较大、柱间支撑布置又不规则时，应设楼层水平支撑； 其他情况，楼层水平支撑的设置应按下表确定。
楼层水平支撑设计要求
(2)厂房纵向柱间支撑 厂房纵向柱间支撑能有效提高厂房的纵向抗震能力， 其布置应符合下列要求： ①纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近。 ②纵向柱间支撑可设置在同一开间内，并在同一柱间上 下贯通。 ③屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑，宜设置在厂 房单元端部的同一柱间内；当厂房单元较长时，应每隔3 柱～5柱间设置一道。 (3)连接节点的要求 多层钢结构厂房的钢框架支撑的连接可采用焊接或高 强度螺栓连接。采用压型钢板的钢筋混凝土组合楼板和现 浇或装配整体式钢筋混凝土板时，应与钢梁有可靠连接， 采用装配式、装配整体式或轻型楼板时，应将楼板预埋件 与钢梁焊接或采取其他保证楼盖整体性的措施。化学工业出版社
2.多层钢结构厂房的内力计算 平面布置较规则的多层框架，其横向框架的计算宜采用平面 计算模型，当平面不规则且楼盖为刚性楼盖时，宜采用空间计 算模型；厂房的纵向框架的计算，一般可按柱列法计算，当各 现浇钢筋混凝土楼板，板面开孔较小 且用栓钉等抗剪连接件与钢梁连接时，可将楼盖视为刚性楼盖。 多层框架的横向框架计算一般宜采用专门软件的计算机方法， 当对层数不多的框架采 用手算方法时，其竖向荷载作用下的 内力效应可用近似的分层法计算，水平荷载作用下的内力效应 可采用半刚架法、改进反弯点法(D 值法)等近似方法计算。 计算层间位移时，框架-支撑结构可不计入梁柱节点或剪切 变形的影响，但腹板厚度不宜小于梁、柱截面高度之和的 1/70。
化学工业出版社
柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料最大长度规格 时可采用对接焊缝等强拼接； 柱间支撑与结构的连接，不 应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。当各榀框架侧向刚度 相差较大、柱间支撑布置又不规则时，应设楼层水平支撑； 其他情况，楼层水平支撑的设置应按下表确定。
楼层水平支撑设计要求
抗震课件第七章
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。
第七章单层厂房建筑结构抗震
（对于其它中跨屋盖） n——厂房跨数，超过跨按4跨
其它情况，天窗架的纵向抗震计算，仍 可按空间多质点体系计算。
•53
§6 构件和节点的抗震设计 一、柱间交叉支撑 1、 斜杆内力
对于半刚性柱间支撑：
---压杆非弹性工作阶段的卸载系数，长细 比为60，100，200时，可分别为0.7，0.6，0.5。
•50
柱列顶部位移应相等，各构件的地震 作用按刚度分配。
⑵ 当柱列作用两个地震力时
柱列侧移：
•51
分配给柱的力：
分配给支撑的力： 分配给墙的力：
•52
四、天窗地震作用
规范建议：对单跨、等高多跨、高度不 超过15m的厂房，突出屋面 天窗的纵向地 震力在底部剪力法基础上乘以增大系数 。
（单跨、边跨屋盖，有 纵 向内隔墙的中跨屋盖）
•11
五、支撑系统
屋盖支撑见表5-2、5-3、5-4 上弦横向 端部竖向 下弦横向 跨中竖向 柱间支撑：
设置位置，最大长细比，节点连接。 六、围护墙与隔墙
墙板优于ห้องสมุดไป่ตู้墙，砖围护墙应设置圈梁， 设拉筋于柱连接。
•12
§3 横向抗震计算
计算要点： 单层厂房的抗震计算包括横向 和纵向两个方向的计算。
当满足有关抗震构造措施时，规范规定： 7 度时，ⅠⅡ类场地，柱高不超过4.5m且两端均有 山墙的单跨及等高多跨砖柱厂房，和柱高不超过 10m且两端均有山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂 房可不进行抗震计算。
•36
⑵ 计算公式 K ——修正系数，表5-12 P174
3、 拟能量法（适用于两跨不等高厂房）
⑴ 计算简图：将柱列半跨范围内的重力荷载 代表值按动能等效原则等效到柱与屋盖连接处
•37
其它情况，天窗架的纵向抗震计算，仍 可按空间多质点体系计算。
•53
§6 构件和节点的抗震设计 一、柱间交叉支撑 1、 斜杆内力
对于半刚性柱间支撑：
---压杆非弹性工作阶段的卸载系数，长细 比为60，100，200时，可分别为0.7，0.6，0.5。
•50
柱列顶部位移应相等，各构件的地震 作用按刚度分配。
⑵ 当柱列作用两个地震力时
柱列侧移：
•51
分配给柱的力：
分配给支撑的力： 分配给墙的力：
•52
四、天窗地震作用
规范建议：对单跨、等高多跨、高度不 超过15m的厂房，突出屋面 天窗的纵向地 震力在底部剪力法基础上乘以增大系数 。
（单跨、边跨屋盖，有 纵 向内隔墙的中跨屋盖）
•11
五、支撑系统
屋盖支撑见表5-2、5-3、5-4 上弦横向 端部竖向 下弦横向 跨中竖向 柱间支撑：
设置位置，最大长细比，节点连接。 六、围护墙与隔墙
墙板优于ห้องสมุดไป่ตู้墙，砖围护墙应设置圈梁， 设拉筋于柱连接。
•12
§3 横向抗震计算
计算要点： 单层厂房的抗震计算包括横向 和纵向两个方向的计算。
当满足有关抗震构造措施时，规范规定： 7 度时，ⅠⅡ类场地，柱高不超过4.5m且两端均有 山墙的单跨及等高多跨砖柱厂房，和柱高不超过 10m且两端均有山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂 房可不进行抗震计算。
•36
⑵ 计算公式 K ——修正系数，表5-12 P174
3、 拟能量法（适用于两跨不等高厂房）
⑴ 计算简图：将柱列半跨范围内的重力荷载 代表值按动能等效原则等效到柱与屋盖连接处
•37
单层厂房建筑结构抗震-PPT精品
钢板铰宜于耗能，
在苏联近期地震 易破坏区
中经受了考验。
五、支撑系统
屋盖支撑见表5-2、5-3、5-4 上弦横向 端部竖向
下弦横向 跨中竖向 柱间支撑：
设置位置，最大长细比，节点连接。 六、围护墙与隔墙
墙板优于砖墙，砖围护墙应设置圈梁， 设拉筋于柱连接。
§3 横向抗震计算
计算要点： 单层厂房的抗震计算包括横向 和纵向两个方向的计算。
将所有的屋盖质量合并
为集中质量，所有排架
柱刚度合并为一个刚度。 KaKbKc
KaKbKc
KaKbKc
KG KG
⑵ 计算公式 T1 2TK
Gs Ks
K ——修正系数，表5-12 P174
3、 拟能量法（适用于两跨不等高厂房）
⑴ 计算简图：将柱列半跨范围内的重力荷载
代表值按动能等效原则等效到柱与屋盖连接处
• 用振型分解反应谱法计算地震作用.
三、考虑空间作用和扭转影响的调整系数
• 单厂横向地震作用简化计算=平面排架计算+空间 作用影响
• 对不同的排架结构形式进行空间的平动与扭转振 动分析，将其结果与平面排架振动分析结果进行 对比，得出空间工作与扭转影响效应的调整系数 ζ1ζ2
• 简单的结论：山墙的间距越大，厂房的空间作用 越小，排架上的地震剪力越大；有檩屋盖厂房的 地震剪力大于无檩屋盖厂房；当山墙的间距超过 一定距离时，有檩屋盖厂房及高低跨出的上柱的
当满足有关抗震构造措施时，规范规定： 7度 时，ⅠⅡ类场地，柱高不超过4.5m且两端均有山墙 的单跨及等高多跨砖柱厂房，和柱高不超过10m且 两端均有山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂房可不 进行抗震计算。
计算简图的取法，自振周期的计算，内力计算， 强度计算等。
工程结构抗震设计 课件
3.纵向墙体的刚度。将纵向墙体的所有柔度相加可得到 墙体的柔度，取倒数后即为纵向墙体的侧移刚度。 4.柱列的柔度和刚度 仅在柱顶设置水平连杆时，第i柱列顶标高的侧移
刚度等于各抗侧力构件在同一标高的侧移 刚度之和。
k i kc k b k w
式中： —分别为一根柱、一片支撑和 一片墙体的顶点侧移刚度； 考虑到持续地震作用下，砖墙会裂开， 导致刚度降低，对于贴强的砖围护墙，根 据地震烈度的大小，取不同的刚度折减系 数，
Fic Kc Fi K i
一片支撑分配到的纵向地震作用标准值
Fib Kb Fi K i
一片墙分配到的纵向地震作用标准值
Fiw Kw Fi K i
式中:
K i
—考虑砖墙开裂后柱列的侧移刚度，
—贴砌的砖围护墙侧移刚度折减系数，7、 8、9度时分别为0.6、0.4、0.2。 K i K c K b k K w
3.纵向砖墙的柔度和刚度
1.纵向墙体底部为固定端的悬臂无洞单墙肢
H3 H 4 3 3 3EL A G Et
式中：H.B.t —分别为墙肢的高度、宽度和厚度； —墙肢的高宽比； E—墙肢的弹性模量； 2.纵向墙体上下段镶嵌且无洞的单肢墙
H3 H 3 3 12 EL A G Et
屋盖 钢筋混凝土无檩 屋盖 钢筋混凝土有檩 屋盖 山墙 两端山墙 边柱 2.0 高低跨柱 2.5 其它中柱 3.0
一端山墙
两端山墙 一端山墙
1.5
1.5 1.5
2.0
2.0 2.0
2.5
2.5 2.0
• 排架内力组合
内力组合是指水平地震作用效应与厂房重力 荷载效应，根据可能出现的最不利荷载情况组合。 荷载效应组合的一般表达式为
第7章 单层厂房抗震设计
屋盖横梁与柱顶铰接时，宜采用螺栓连接，刚接框架的屋 架上弦与柱相连的连接板，不应出现塑性变形。
当横梁为实腹梁时，梁与柱连接及梁与梁拼接的受弯、受 剪极限承载力应能分别承受梁全截面屈服时受弯、受剪承 载力的1.2倍。 柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料长度最大规格时 可采用对焊焊缝等强度连接；柱间支撑与构件的连接，不 应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。
5．厂房屋架的设置
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。当跨度不大于15m时，可采用钢筋混凝土屋 面梁。在6-8度地震区可采用预应力混凝土或钢筋混凝土 屋架，但在8度区Ⅲ、Ⅳ类场地和9度区，或屋架跨度大于 24m时，宜采用钢屋架。 ② 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)。 ③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。
7.1 震害特征及其原因
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。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。 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。 以下分别按厂房横向排架和纵向柱列两个 方向的震害来进行分析。
图7-4 天窗立柱断裂
（3）围护墙开裂外闪、局部或大面积倒倒塌。 其中高悬墙、女儿墙受鞭端效应的影响，破坏最为严 重。
图7-6J 砖墙大部分倒塌
7．1．2 纵向地震作用下厂房主体结构的震害 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横向地震作用时 的破坏程度。主要的破坏形式有： （1）屋面板错动坠落
7.3 钢筋混凝土单层厂房抗震计算
第7章单层厂房抗震的设计
➢③平面复杂时，在侧向刚度或高差变化很大的部位，以 及沿厂房侧边有贴建房屋时，宜设防震缝。防震缝的两侧 应布置墙或柱。在厂房纵横跨交接处，以及对大柱网厂房 等可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。在竖向应减少刚 度突变，各跨的高度应尽可能相同。
图7-2 柱肩竖向裂缝
4）下柱震害 下柱下部出现横向裂缝或折断，后者会造成倒塌
等严重后果。 5)柱间支撑产生压屈。
图7-3 柱间支撑压屈
（2）Π型天窗架与屋架联接节点的破坏
Π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Π型天窗位于厂房最高部位，地震效 应大。
➢ 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，以增强这些部位的抗剪能力。
7.5 单层工业厂房的抗震构造措施
7．5．1钢筋混凝土厂房 1．屋盖 有檩屋盖构件的连接应符合下列要求：
1)檩条应与混凝土屋架(屋面梁)焊牢，并应有足够的支承 长度。
2)双脊檩应在跨度1／3处相互拉结。
4）天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。
(2)支撑的布置
应合理地布置支撑，使厂房形成空间传力体系。 ➢①柱间支撑除在厂房纵向的中部设置外，有吊车时或8度 和9度时尚宜在厂房单元两端增设上柱支撑；
➢②8度且跨度不小于18m的多跨厂房中柱和9度时多跨厂 房的各柱，宜在纵向设置柱顶通长水平压杆(图7—4)，此 压杆可与梯形屋架支座处通长水平系杆合并设置，钢筋 混凝土系杆端头与屋架间的空隙应采用混凝土填实。
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。
《层厂房抗震设计》幻灯片
房中，由于屋架与砖柱(墙)没有可靠的锚固措施，地震时锚固
螺栓被拔出，使屋架移动造成屋架与砖柱(墙)联结处的局部破坏。
1.7
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
7.1.2 单层钢筋混凝土柱厂房
装配式单层钢筋混凝土柱厂房的震害一般表现是：6度、7度地震区主体结构完好 ，少数围护砖墙开裂外闪，个别围护砖墙倒塌，突出屋面的∏形天窗架局部损坏；在 8度区，随着场地类别的不同，主体结构有不同程度破坏，与柱和屋盖拉结不好的围 护墙大面积倒塌，∏形天窗架大量倾倒，有的重屋盖厂房屋盖塌落；在9度区(特别是 第Ⅲ、Ⅳ类场地)主体结构破坏严重。砌体围护结构大量倒塌，∏形天窗架普遍倾倒， 不少长房屋盖塌落；在10度、11度地区，许多厂房倾倒毁坏。
1.5
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
上述震害特点基本上反映了在横向地震作用下单层砖结构厂房的受力性质。 由于这类房屋缺少横墙拉结，特别是山墙或横墙间距较大的有檩体系屋盖房屋 ，屋盖整体性较差，横向地震作用主要由组成排架的纵墙承受，所以纵墙震害 较重。而在强震区，当采用钢筋混凝土屋盖，且山墙或横墙的间距不大时，屋 盖的整体性较强，厂房的空间作用比较显著；这时，山墙将承受由屋盖传来较 强的横向地震作用。当传至山墙或横墙上的横向地震作用超过山(横)墙的抗剪 承载力时，墙体就会产生斜裂缝。由于地震的往复作用，墙体上产生的裂缝往 往是交叉型的。 。
1.4
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
7.1.1 单层砖构造厂房 震害调查说明，7度区未经抗震设防的单层砖构造厂房多数只有轻微的破 坏或根本完好，少数为中等破坏；8度区的厂房多数受到不同程度的破坏， 局部受到中等破坏，个别倒塌；9度区的厂房大多数有严重破坏和倒塌， 只有个别能在震后保存下来。其震害主要表现如下。
螺栓被拔出，使屋架移动造成屋架与砖柱(墙)联结处的局部破坏。
1.7
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
7.1.2 单层钢筋混凝土柱厂房
装配式单层钢筋混凝土柱厂房的震害一般表现是：6度、7度地震区主体结构完好 ，少数围护砖墙开裂外闪，个别围护砖墙倒塌，突出屋面的∏形天窗架局部损坏；在 8度区，随着场地类别的不同，主体结构有不同程度破坏，与柱和屋盖拉结不好的围 护墙大面积倒塌，∏形天窗架大量倾倒，有的重屋盖厂房屋盖塌落；在9度区(特别是 第Ⅲ、Ⅳ类场地)主体结构破坏严重。砌体围护结构大量倒塌，∏形天窗架普遍倾倒， 不少长房屋盖塌落；在10度、11度地区，许多厂房倾倒毁坏。
1.5
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
上述震害特点基本上反映了在横向地震作用下单层砖结构厂房的受力性质。 由于这类房屋缺少横墙拉结，特别是山墙或横墙间距较大的有檩体系屋盖房屋 ，屋盖整体性较差，横向地震作用主要由组成排架的纵墙承受，所以纵墙震害 较重。而在强震区，当采用钢筋混凝土屋盖，且山墙或横墙的间距不大时，屋 盖的整体性较强，厂房的空间作用比较显著；这时，山墙将承受由屋盖传来较 强的横向地震作用。当传至山墙或横墙上的横向地震作用超过山(横)墙的抗剪 承载力时，墙体就会产生斜裂缝。由于地震的往复作用，墙体上产生的裂缝往 往是交叉型的。 。
1.4
第7章 单层厂房抗震设计
7.1 震害及其分析
7.1.1 单层砖构造厂房 震害调查说明，7度区未经抗震设防的单层砖构造厂房多数只有轻微的破 坏或根本完好，少数为中等破坏；8度区的厂房多数受到不同程度的破坏， 局部受到中等破坏，个别倒塌；9度区的厂房大多数有严重破坏和倒塌， 只有个别能在震后保存下来。其震害主要表现如下。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
u1 11G1 12G2 13G3 u2 21G1 22G2 23G3 u3 31G1 32G2 33G3
二、地震作用计算 1、 计算简图：质量分布的位置及大小
⑴ 无吊车 同周期计算简图
无吊车厂计算房单计元 算简图
计算单元
⑵ 有吊车（将吊车考虑成一个质点）
吊车：单跨时为一台，多跨时，不超过两 台，软钩时，不计吊重，硬钩时取吊重的30%。
KT 考虑
u1.u2 将G1.G2视为荷载在G1G2点产生的位移
u1 11G1 12G2 u2 21G1 22G2
12
22
22
11
11
21
13 11
12
21
23
22
31
33
32
⑶ 三跨不对称带升高中跨厂房
T1 2KT
G1u12 G2u22 G3u32 G1u1 G2u2 G3u3
9度区：大多数有严重破坏或倒塌， 只
震害：纵墙水平裂缝、砖垛折断、山 墙斜裂缝。屋架支座联结处的局部破坏。
二、单层钢筋砼柱厂房
6、7度区，主体结构完好，少数围护砖墙 开裂外闪，突出屋面的π形天窗局部破坏。8度 区，主体结构不同程度破坏，上柱裂缝，柱与屋 盖的连接破坏π 形天窗倾倒，个别屋盖塌落。 9度区：砖围护墙大量倒塌，π 形天窗架大量倾 倒，不少屋盖塌落。10、11度区，大多数厂房倒 塌破坏。 震害表明：
在吊车梁顶面将吊车重量分布于两柱上。
屋盖处的重量（无吊车）
Gi 1.0Gr 0.5Gc 0.5Gb 0.5Gwl 1.9Gw
2、 计算公式
⑴ 单跨和等高多跨厂房，按单质点体系。
T 2 G111
g
T 2KT
1
g
G111
11
11
11
考虑不同结构引入调整系数
KT ——调整系数P157表5-6 ——排架的侧向柔度
=F11a
11 =(1-X1)11a
11
a 11
⑵ 两跨不等高厂房
能量法
T1 2kT
Giui2 Giui2
当满足有关抗震构造措施时，规范规定： 7 度时，ⅠⅡ类场地，柱高不超过4.5m且两端均有 山墙的单跨及等高多跨砖柱厂房，和柱高不超过
10m且两端均有山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂 房可不进行抗震计算。
计算简图的取法，自振周期的计算，内力计算，
强度计算等。
一、自振周期 1、计算简图
基本假设： 1、设厂房的屋盖为有限刚性的物体。 2、设厂房每一榀排架为一各独立隔离的计 算单元，按单榀平面排架进行地震作用分 析。 3、将质量集中于柱顶，按单质点及多质点 体系计算。 4、排架在地震作用下的变形以剪切变形
下沉式天窗震后基本完好。
3、 柱
上柱根部，吊车 梁顶易破面坏区 ，高低跨中 柱牛腿劈裂，下柱 根部。
4、连接
厂房是装配式结构，连接很重要，屋 面板与屋架，天窗架与屋架、屋架与柱、 吊车梁与柱、支撑连接等。
5、 支撑系统
厂房的重要构件，天窗架支撑——屋 盖垂直支撑——柱间支撑
破坏形式：压曲，节点扭折、焊缝撕 开、锚件拉脱等。
钢板铰宜于耗能，
在苏联近期地震
中经受了考验。
五、支撑系统
屋盖支撑见表5-2、5-3、5-4 上弦横向 端部竖向
下弦横向 跨中竖向 柱间支撑：
设置位置，最大长细比，节点连接。 六、围护墙与接。
计算要点：
§3 横向抗震计算
单层厂房的抗震计算包括横向 和纵向两个方向的计算。
螺栓连接 四、柱
单层砖柱房屋 6、7度时可采用十字形无筋砖柱，8度ⅠⅡ 类场地采用竖向配筋组合砖柱，9度时和8度
（III，IV类场地）中柱采用钢筋砼柱。
单层钢筋砼柱厂房，截面选取，箍筋8@100
加密，加密区最小间距和直径要求
10 @100
柱顶与屋架连接
8度时宜用螺栓连接， 易破坏区
易破坏区
9度时宜用钢板铰连接
单层厂房建筑结构抗震
单层厂房的内容： 单层砖结构厂房、单层钢筋砼柱厂房、
单层钢结构厂房 影剧院、礼堂、食堂的抗震设计也参
考本章。 本章主要讲解单层钢筋砼柱厂房
§1 震害及分析
一、单层砖厂房 7度区：未经设防的单层砖结构厂房，
多数只有轻微破坏或基本完好，少数为中 等破坏。
8度区：多数有破坏，部分受到中等 破 坏，个别倒塌。
积G灰r荷载——屋盖部分重量，自重，雪荷载，
Gc
Gb
Gwl
——柱自重 ——吊车梁自重 ——纵墙重
Gw —— 高低跨封墙重
系数1.0、0.5、0.25时按动能等效折算 质量的折减系数。
吊车桥架的影响：吊车桥梁的刚度将 使结构的刚度增大即周期减小，而吊车桥 架的重量又使结构的周期增大，为了简化 计算，在计算周期时，不考虑桥架的影响。
为主，地震作用沿高度为倒三角形分布。
自振周期计算简图 计算单元 计算单元
计算单元
Gi 1.0(G屋盖 0.5G雪 0.5G积灰） 0.5G吊车梁 0.25G柱 0.25G纵墙 1.0G檐墙
集中于屋盖处的质点等效重力荷载代
表值 Gi 的计算：
Gi 1.0GR 0.25Gc 0.5Gb 0.25Gwl 1.0Gw i 1、2、3
6、 围护墙 开裂、外闪、脱落、倒塌。
§2 厂房结构的抗震措施
一、体型与防震缝
平面宜规则。 单层砖柱厂房：屋盖较轻时（轻型钢 屋架等）可不设防震缝， 屋盖较重时（钢 筋砼）与贴建的建筑之间，设50~70mm的 防震缝。 单层砼柱厂房：多跨宜为等高，体型 复杂时，宜设缝。纵横跨交接处的100~150mm， 其它为50~90mm。
通过设防的厂房，对7度地震作用有足够的 抗震能力，也存在一些薄弱环节。
对7度以上地震作用抵抗力不足。弱点：纵 向抗震能力差、构件连接单薄、支撑体系弱等。 1、屋盖体系
7度区，柱间支撑处屋面板支座酥裂。 8度区，屋面板错动、震落、倒塌。 9度区，屋面大面积倒塌。
易破坏区
2、 天窗架
突出屋面的π 形天窗架在8度以上会造成大面积 的倾倒，是厂房的薄弱部分。
二、屋盖体系
1、 单层砖柱厂房
6~8度宜用轻型屋盖
9度应为轻型屋盖
2、 单层砼柱厂房，屋架 L>24m
8度 III，IV类场地 9度 3、屋面板与屋架焊接（三点焊接）
钢屋架
4、规范对屋架截面和配筋的构造作出要求
三、天窗架
1、 突出屋面的天窗架宜采用钢天窗架
2、 9度时，可采用下沉式天窗 3、 突出屋面的钢筋砼天窗，侧板与天窗架柱宜采用