理论教育 单层钢结构厂房设计-建筑结构抗震设计

单层钢结构厂房设计-建筑结构抗震设计

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:板件宽厚比目前大量单层钢结构厂房采用压型钢板轻型屋盖,即使在设防烈度的地震动参数作用下,也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的实例。由于柱脚锚栓破坏,使钢结构倾斜,严重者导致厂房坍塌,而外包式柱脚表现为顶部箍筋不足的破坏。3)构件连接一般的单层厂房结构所采用的板件厚度,大都可采用高强度螺栓摩擦型连接。

单层钢结构厂房设计-建筑结构抗震设计

1)屋面檩条

屋面檩条应符合下列要求:屋面檩条应优先选用刚度大且受力可靠的结构形式;屋面檩条与天窗架或屋盖横梁的连接应牢固;屋面檩条应按计算设置侧向圆钢角钢拉条;金属压型板等轻质屋面材料应与屋面檩条可靠连接。

2)框架梁和柱

(1)框架柱的长细比

厂房框架柱的长细比:轴压比小于0.2时不宜大于150;轴压比不小于0.2时,不宜大于

(2)板件宽厚比

目前大量单层钢结构厂房采用压型钢板轻型屋盖,即使在设防烈度的地震动参数作用下,也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的实例。因此,根据厂房框架的弹性抗力水平和延性水平之间合理匹配的原则,规定板件宽厚比限值。即分别按“高延性,低弹性承载力”或“低延性,高弹性承载力”的抗震设计思路规定板件宽厚比。要求按厂房框架的承受地震作用效应与其存在的弹性抗力进行比较的方式选用板件宽厚比,以协调厂房框架所具有的抗震能力和其抵抗地震作用之需求之间的关系。

厂房框架柱、梁的板件宽厚比,应按表8-13选用,尚应符合下列要求:当采用地震作用标准值,框架梁柱受力由地震作用效应组合内力控制时,梁柱截面应选用一级;当采用1.3倍地震作用标准值,框架梁柱受力由非地震作用效应组合内力控制时,梁柱截面可选用一级,也可选用二级;当采用1.8倍地震作用标准值,框架梁柱受力由非地震作用效应组合内力控制时,梁柱截面可选用一级、二级,也可选用三级;塑性耗能区外的构件区段或非塑性耗能构件,可采用三级截面。

表8-13 柱、梁构件的板件宽厚比限值

(3)柱脚(www.daowen.com)

震害表明,外露式柱脚破坏的特征是锚栓剪断、拉断或拔出。由于柱脚锚栓破坏,使钢结构倾斜,严重者导致厂房坍塌,而外包式柱脚表现为顶部箍筋不足的破坏。柱脚应能可靠传递柱身承载力,宜采用埋入式、插入式或外包式柱脚,亦可采用外露式柱脚。

柱脚设计应符合下列要求:实腹式钢结构采用埋入式、插入式柱脚的埋入深度,应由计算确定,且不得小于钢结构截面高度的2.5倍;格构式柱采用插入式柱脚的埋入深度,应由计算确定,其最小插入深度不得小于单肢截面高度(或外径)的2.5倍,且不得小于柱总宽度的0.5倍;采用外包式柱脚时,实腹H形截面柱的钢筋混凝土外包高度不宜小于2.5倍的钢结构截面高度,箱型截面柱或圆管截面柱的钢筋混凝土外包高度不宜小于3.0倍的钢结构截面高度或圆管截面直径;当采用外露式柱脚时,柱脚承载力不宜小于柱截面塑性屈服承载力的1.2倍;当不满足时,可采用1.5倍地震作用标准值的地震作用组合效应内力,取抗震承载力调整系数γRE=1进行弹性设计,且在8、9度区柱脚承载力不得小于柱全截面受拉屈服承载力的0.5倍;柱脚锚栓不宜用以承受柱底水平剪力,柱底剪力应由钢底板与基础间的摩擦力或设置抗剪键及其他措施承担。柱脚锚栓应可靠锚固。

3)构件连接

一般的单层厂房结构所采用的板件厚度,大都可采用高强度螺栓摩擦型连接。厂房抗侧力构件的最大应力区内宜避免焊接接头。屋盖横梁与柱顶铰接时,可采用高强度螺栓摩擦型连接。屋架与柱刚接时,屋架上弦与柱相连的连接板,在设防烈度地震作用下不宜出现塑性变形。

4)围护墙

降低厂房屋盖和围护结构的重量,对抗震十分有利。震害调查表明,轻型墙板的抗震效果很好。大型墙板围护厂房的抗震性能明显优于砌体围护墙厂房。大型墙板与厂房柱刚性连接,对厂房的抗震不利,并对厂房的纵向温度变形、厂房柱不均匀沉降以及各种振动也都不利。因此,大型墙板与厂房柱间应优先采用柔性连接。而嵌砌砌体墙对厂房的纵向抗震不利,故一般不应采用。

钢结构厂房的围护墙,应符合下列要求:

(1)厂房的围护墙,应优先采用轻型板材,预制钢筋混凝土墙板宜与柱柔性连接;9度时宜采用轻型板材。

(2)单层厂房的砌体围护墙应贴砌并与柱拉结,尚应采取措施使墙体不妨碍厂房柱列沿纵向的水平位移;8、9度时不应采用嵌砌式。

其他有关构造要求与钢筋混凝土柱厂房相同。

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