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单层工业厂房钢筋混凝土柱的抗震加固设计徐建【摘要】五六十年代,我国单层工业厂房的设计绝大多数没有考虑抗震;由于地震烈度区划的变化,一些原来非抗震设防区变成了抗震设防区,这样一些目前仍在使用的单层工业厂房不能满足抗震的要求。
为了减轻地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,对不符合抗震要求的单层工业厂房应该进行加固。
单层钢筋混凝土厂房柱子系统是厂房的主要抗侧力构件,柱子系统的排架柱。
【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】1993()11【总页数】4页(P55-57)【关键词】工业建筑;钢筋混凝土;柱;抗震;加固【作者】徐建【作者单位】机械工业部设计研究院【正文语种】中文【中图分类】TU375.302钢筋混凝土柱是钢筋混凝土结构中主要的抗侧力构件，柱的倒塌会引起整体的坍塌，故柱子抗震性能的好坏直接决定着整体结构的抗震性能。
50、60年代，我国单层工业厂房的设计绝大多数没有考虑抗震；由于地震烈度区划的变化，一些原来非抗震设防区变成了抗震设防区，这样一些目前仍在使用的单层工业厂房不能满足抗展的要求。
为了减轻地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，对不符合抗震要求的单层工业厂房应该进行加固。
传统抗震加固是指通过增强结构各构件的承载力和延性来抵御地震作用，利用构件的变形来耗散地震能量，以达到抗震加固的目的。
目前常用的几种传统抗震加固方法主要包括：增大截面、置换混凝土、外包钢、黏钢、粘贴碳纤维、改变结构受力体系等加固方法。
2.1 增大截面加固法增大截面加固法，是通过增大原混凝土构件截面面积或增配钢筋，使新增部分与原构件共同工作，可有效地提高构件承载力和刚度，改变构件截面的自震频率，改善构件的安全性能。
该方法施工工艺简单、受力可靠、加固费用相对较低。
不仅可以提高构件的抗弯和抗剪能力，而且可用以修复已损伤的混凝土构件截面，使之提高其耐久性能，但是需要支模、湿作业量大、养护周期长、在一定程度上减少厂房物的使用空间、对周围环境影响较大。
工业建筑抗震通用规范2018工业建筑抗震通用规范第一章总则第一条为了加强工业建筑的抗震能力，减少地震灾害造成的损失，保护人民生命财产安全，根据国家相关法律法规，制定本规范。
第二条本规范适用于新建、扩建、改建和技术改造的工业建筑项目。
工业建筑包括工厂、仓库、车间、厂房等。
第三条工业建筑抗震设计应符合国家相关抗震设计规范的要求，并满足以下基本原则：（一）安全可靠。
工业建筑应能在地震中保持结构的完整性，确保人员撤离和应急救援的通道畅通。
（二）经济合理。
工业建筑抗震设计应根据项目特点、地震区域和工程投资等因素，合理确定抗震要求和措施。
（三）便于施工。
工业建筑抗震设计应考虑施工的可行性，采用简洁、易于施工的构造形式和施工工艺。
（四）环保节能。
工业建筑抗震设计应兼顾环境保护和节能减排的要求，减少对自然资源的消耗。
第二章抗震设计第四条工业建筑的抗震设计应根据地震带、场地条件、建筑规模和使用功能等因素进行综合评估。
设计应满足工程的抗震设防要求，确保工业建筑在罕遇地震中具备基本安全性能。
第五条工业建筑的抗震设计应符合以下要求：（一）建筑结构应具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承受地震力的作用。
（二）选用适当的结构形式和构造材料，采取合理的结构布局和连接方式，增强结构的抗震能力。
（三）进行地震影响评估和动力分析，确定地震动输入参数，制定合理的反应谱和时程分析。
（四）合理设置抗震支撑、抗震墙、隔震装置等抗震技术措施，提高工业建筑的抗震性能。
（五）考虑场地条件、基础工程和地下水位等因素，进行地震基础设计，确保建筑的基础稳定。
第三章抗震验收第六条工业建筑抗震验收应按照国家相关法律法规的规定进行，包括设计文件审查、施工图审查、质量检验和现场验收等环节。
第七条工业建筑的抗震验收应检查以下内容：（一）抗震设防要求的满足情况。
（二）结构设计的合理性和可行性。
（三）施工过程和施工工艺的符合性。
（四）结构材料和构件的质量和强度。
（五）工地随机文件的完备性和准确性。
第27卷 第3期2011年2月甘肃科技G a n s u S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .27 N o .3F e b . 2011单层钢结构工业厂房抗震设计分析陈庭芳(兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州730070)摘 要:中国是地震多发国,建筑结构的抗震设计尤为重要,通过对工业厂房震害特点研究,提出加强单层工业厂房抗震的措施,使厂房具有较高的抗震性能,减少财产损失。
关键词:钢结构;工业厂房;抗震设计中图分类号:T U 352.11 钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重小、制作简便、施工工期短、节能环保等优点。
随着经济的发展,单层钢结构厂房在工业建筑中得到广泛应用。
采用单层工业厂房,生产工艺流程相对简洁,地面上可以放置较重的机器设备和产品,内部生产运输容易组织。
但是在强烈地震作用下单层厂房有局部破坏、甚至倒塌现象的事故发生[1]。
我国是个地震多发国,抗震设计显得尤为重要。
而我国的单层工业厂房大多采用排架结构,由屋盖系统、阶梯形钢筋混凝土柱及柱支撑、围护墙和隔墙等组成,如图1所示。
通过对单层工业厂房的震害调查,总结单层工业厂房在地震中的破坏现象,分析其破坏原因,对震区企业的震后恢复重建具有重要的现实意义和指导价值。
并可作为今后的结构设计中的参考依据。
图1 单层工业厂房1 单层工业厂房的典型震害1.1 柱间支撑柱间支撑是保证结构稳定的重要构件,在地震中柱间支撑出现支撑斜杆的扭曲,随之引起支撑与钢柱连接节点的破坏,而交叉式支撑中部的连接处则出现节点板扭曲变形。
当支撑与柱的连接节点为焊接时,其破坏特征多呈现为焊缝断裂或节点板撕裂,或者将连接处钢柱腹板拉裂;当支撑与柱的连接节点为螺栓连接时,多呈现为:螺孔处的节点板断裂、支撑杆端的连接孔处断裂、连接螺栓剪断、支撑螺栓连接端部板开裂、支撑节点板与柱剪断等震害。
据统计,螺栓连接的支撑破坏高于焊接连接[2]。
建筑抗震鉴定标准2018建筑抗震鉴定是指根据建筑物的抗震性能进行评定，为了确保建筑物在地震发生时能够承受住地震力的作用，保障人员生命财产安全。
建筑抗震鉴定标准是制定建筑抗震鉴定方案和评定建筑抗震性能的依据，2018年发布的《建筑抗震鉴定标准》对建筑物的抗震鉴定提出了新的要求和规定。
1. 抗震鉴定的背景建筑物在地震中受到破坏的主要原因是地震力的作用引起结构体系的破坏。
为了评定建筑物的抗震性能，对建筑进行抗震鉴定显得尤为重要。
2018年发布的《建筑抗震鉴定标准》对抗震鉴定提出了更加科学、系统的评定方法。
2. 抗震鉴定标准的主要内容2.1 抗震鉴定等级划分根据《建筑抗震鉴定标准》，建筑物的抗震鉴定等级分为A、B、C三个等级。
其中A级表示建筑物抗震性能较好，B级表示一般，C级表示抗震性能较差。
2.2 抗震鉴定的程序建筑抗震鉴定分为前期调研、资料调查、现场检测、资料分析、等级评定等几个步骤。
鉴定依据包括建筑物的结构形式、材料性能、抗震设计等。
2.3 抗震鉴定报告的内容抗震鉴定报告应当包括建筑物的基本情况、鉴定等级、存在的主要问题和改进建议等内容。
鉴定报告是建筑抗震鉴定的重要成果之一。
3. 抗震鉴定标准的应用《建筑抗震鉴定标准》的发布对建筑抗震行业起到了积极的促进作用。
通过执行抗震鉴定标准，可以及时发现建筑物的安全隐患，提出相应的加固措施，有效减少地震灾害带来的损失。
结语建筑抗震鉴定标准的出台是建筑抗震行业发展的重要里程碑，它对提高建筑物抗震性能、保障人员生命财产安全具有重要意义。
建筑研究单位和抗震设计单位应当严格按照《建筑抗震鉴定标准》的要求执行抗震鉴定，确保建筑物的安全性和稳定性。
目录设计任务书一．设计资料二．设计要求三．设计期限四．参考资料计算书内容一．结构方案及主要承重构件二．计算简图三．荷载计算四．内力计算1．柱的剪力分配系数计算2．恒荷载作用下的内力分析3．屋面活荷载作用下的内力分析4．吊车竖向荷载作用下的内力分析5．吊车水平荷载作用下的内力分析6．风荷载作用下的内力分析五．内力组合六.B 柱的截面计算七.B 轴排架柱基础设计八.抗风柱设计及抗风柱基础设计九.其它混凝土结构课程设计任务书单层厂房设计一. 设计资料1、平面图和剖面图某装配车间，根据工艺和建筑设计要求，确定本车间为两跨等高厂房，车间长度为72m,跨度为 18+18m ，各跨设有两台中级工作制吊车，轨顶标高及柱顶标高见任务分配表。
车间剖面图、平面图分别见图 1 和图 2.2、建筑构造屋盖： APP卷材防水保温屋面维护结构： 240mm厚， MU10，M5混合砂浆砌筑门窗：山墙门 5.6m×6.0m, 纵横窗 4.2m×4.8m（低窗），4.2m ×2.1m （高窗）3、自然条件：建筑地点：衡阳郊区，无抗震设防要求基本风压：0.4KN/m2 基本雪压：0.35KN/m2 地质条件：地基持力层为粉质黏土层，修正后承载力特征值取200KN/m2～300KN/m2. 基顶标高 -0.5 ～-1.5m4、材料：混凝土：基础 C25，柱 C30 钢筋： HPB235级、 HRB335级、 HRB400级各种直径钢筋二、设计要求：1、分析厂房排架内力，设计柱子及基础，整理并打印计算书一份。
2、绘制结构施工图一份（结构设计说明，屋盖、柱网及基础布置图，柱及基础等配筋图。
）三、设计期限：两周四、参考资料1 、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2 、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）4、教材：混凝土结构设计原理5、标准图集：屋面板（ G410）、吊车梁（ G426）、基础梁（ G320）、柱间支撑（G336）6、课程设计任务分配表班+18m中级工作制6.6/9.0m25#-48#25#-36#Y -1.5m基础双数为 BC30 Ⅲ级钢不考虑37#-48#N计算书内容一、结构方案及主要承重构件根据厂房跨度、柱顶高度及吊车起重量大小，本车间采取钢筋混凝土排架结构，结构平面图如下：图1 结构剖面图为了保证屋盖的整体性和空间刚度 ,屋盖采用无檩体系 ,根据厂房具体条件柱间支撑设置见图 2：图2 厂房平面布置图厂房主要承重构件选型如下表构件名称标准图重力荷载标准 允许荷载 型号 预应力钢筋屋面板 G410(一)1.5×6m 1.5KN/m 2 （ 包括灌缝）3.65KN/m 2 Y-WB-3 Ⅱ (s)预应力钢筋混凝土 折线型屋95G415(一) 69.0KN/ 榀4.5KN/m 2 YJB18-2-Aa吊车轨道及轨道联构 件95G325 0.8KN/m / OGL-1钢筋混凝土基础梁 04G32016.1KN/ 根/ JL-1(5.5m ～ 14.5m) JL-3(5.5m ～ 18.0m) 混凝土吊车梁 04G426(二) 41.3KN/ 根(10t)/ YDL- 柱间支撑 05G336//详见施工图 预埋件04G362 5.24KN/m 2详见施工图二、计算简图本车间为装配车间，工艺无特殊要求，计算单元的宽度为 B=6m 。
单层钢结构的工业厂房抗震设计方法研究摘要：我国很多工业厂房都是单层钢结构，在进行防震设计时需要从多方面进行考虑，不断保障这些工业厂房的安全，避免其在地震出现时出现坍塌。
本文将从对于工业厂房的场地选择、结构体系和构件连接等众多方面进行分析，论述一些单层钢结构工业厂房进行防震设计需要注意的原则和要求。
关键词：单层钢结构；工业厂房；防震设计自从汶川地震和玉树地震之后，国内很多民众都开始关注与地震相关的信息。
很多处于地震带上生活的民众更加关心建筑的防震设计，地方政府也是鼓励企业在建造工业厂房时加强防震设计，以避免地震带来的危害，减小人员伤亡。
一、场地选择在进行工业厂房选址时，应该要对当地环境认真考察，要明确当地的地质结构。
要选择一些开阔、密实以及均匀土等这些有利地段，这样会使建设的工业厂房安全系数提高，建筑物结构比较稳定，一旦出现地震，出现建筑物坍塌的几率比较小。
要充分避开一些河岸边、陡坡以及山顶等这些地段，很容易在出现地震时危害建筑物安全。
从一些地震数据中看来，地震区的薄土层等这些柔性结构地区一般受到地震的伤害比较低，如果是在基岩上的地区受到的伤害更低。
比如说在2008年我国汶川大地震中，在汶川县内不同覆盖层厚度土层上受到地震危害的区别比较大，薄土层受到的危害明显低于厚土层。
另外土地刚度大的地区所受震害也会比较小，破坏程度较轻，因此在进行选址时应该选择一些坚硬场地土。
根据物理学中的共振知识可以知道，如果地震动的卓越周期和工业厂房自震周期达到一致时，就可以形成共振，共振带来的危害是巨大的，要尽量避免这种情况的发生。
二、厂房的结构平面布置工业厂房一般构成结构比较复杂，并且体积比较大，很多工厂设备自重不均匀，这都会导致很难对厂房结构受力进行分析。
但是如果结构不合理，受力极不均匀，就有可能会导致出现在地震时受到更大的危害，因此在设计工业厂房是应该按照一定的设计规则来。
在场地平面图上，最好是将场地覆盖面设计成矩形，在立体设计上应该要做到几何学中的对称分布，并且在一些建筑内部的结构单元内要将一些抗侧力构件设置成对称分布，如果是加工设备自身体积比较巨大，密度也比较大，这时在设计是就应该将这些设备放置在刚度中心附近，这样就能够保障工业厂房受力比较均匀。
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。
