1、1 1、柱子长细比 2、梁柱中板件宽厚比 3、梁柱构件的侧向支承 4、框架支撑结构中的支撑杆件 5、框架偏心支撑结构中的消能梁段六、抗震设计对杆件的构造要求21 1、柱子长细比、柱子长细比框架柱的长细比应符合表框架柱的长细比应符合表8.38.3的规定。表中数值适用于的规定。表中数值适用于Q235Q235钢，钢，柱子采用其他牌号钢材时，应乘以柱子采用其他牌号钢材时，应乘以ay235/f烈度烈度6度度7度度8度度9度度不超过不超过12层的钢框架柱的层的钢框架柱的最大长细比最大长细比120120120100超过超过12层的钢框架柱的最大层的钢框架柱的最大长细比长细比120806060钢结构框架柱的长
2、细比限值钢结构框架柱的长细比限值 表表8.332 2、梁柱中板件宽厚比、梁柱中板件宽厚比 （1 1）不超过）不超过1212层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表8.48.4的要的要求。表中数值适用于求。表中数值适用于Q235Q235钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，应乘以应乘以ay235/f板件名称板件名称 7度度 8度度 9度度 柱柱工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 131211箱形截面壁板箱形截面壁板 403636工字形截面腹板工字形截面腹板 524844梁梁工字形截面和箱形截面翼缘外伸部工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分分
3、 11109箱形截面翼缘在两腹板间的部分箱形截面翼缘在两腹板间的部分 363230工字形截面和箱形截面腹板工字形截面和箱形截面腹板(Nb/Af0.16Af时，消能时，消能段长度应满足式（段长度应满足式（8.10a）、（）、（8.10b）的要求。）的要求。wp(/)0.31.6/llAAaMV当时，(8.10a)wwp(/)0.31.150.5(/)1.6/llAAaAAMV当时，(8.10b)式中：式中：a消能梁段的长度（消能段长度参见图消能梁段的长度（消能段长度参见图8.10）；）；消能梁段轴向力设计值和剪力设计值之比。11 （4 4）消能梁段腹板不得焊补强钢板，因为补强后）消能梁段腹板不得
4、焊补强钢板，因为补强后腹板难以进入塑性。腹板难以进入塑性。（5 5）消能梁段腹板不得开孔，腹板开孔将降低梁）消能梁段腹板不得开孔，腹板开孔将降低梁段的塑性变形能力。段的塑性变形能力。(6)(6)消能梁段与支撑斜杆的连接处，应在腹板两消能梁段与支撑斜杆的连接处，应在腹板两侧设置与腹板高度相等的加劲肋（参见图侧设置与腹板高度相等的加劲肋（参见图8.108.10），），以传递梁段的剪力并防止在支撑斜杆集中力作用下以传递梁段的剪力并防止在支撑斜杆集中力作用下发生梁腹板的屈曲。一侧加劲肋的宽度不应小于发生梁腹板的屈曲。一侧加劲肋的宽度不应小于（bf/2-twbf/2-tw），厚度不应小于），厚度不应小于
5、0.75 tw 0.75 tw 和和10mm10mm中的较中的较大值，大值，bf bf、twtw分别为消能梁段的翼缘宽度和腹板分别为消能梁段的翼缘宽度和腹板厚度。厚度。12支 撑 中 心 线 与 梁 中加 劲 肋消 能 梁 段 以 外 的 梁消 能 梁 段 端 部心 线 的 交 点 应 在支 撑节 点 板消 能 梁 段 腹 板消 能 梁 段，长 度 a消 能 梁 段 腹 板宽 翼 缘 型 钢中 间 加 劲 肋长 度 a消 能 梁 段，加 劲 肋或 内 部消 能 梁 段 端 部消 能 梁 段以 外 的 梁或 内 部中 间 加 劲 肋心 线 的 交 点 应 在支 撑 中 心 线 与 梁 中图图8.
6、17 8.17 偏心支撑与消能梁段的局部构造偏心支撑与消能梁段的局部构造 13 （7 7）消能梁段为防止剪切或弯曲引起的局部失稳，应按）消能梁段为防止剪切或弯曲引起的局部失稳，应按要求在其腹板上设置中间加劲肋要求在其腹板上设置中间加劲肋14 （8 8）消能梁段两端构造）消能梁段两端构造上下翼缘均应有平面外支承，以防止梁段的扭转。上下翼缘均应有平面外支承，以防止梁段的扭转。各支承杆件的轴力设计值不得小于消能梁段翼缘各支承杆件的轴力设计值不得小于消能梁段翼缘面积和设计强度值乘积的面积和设计强度值乘积的6 6，即，即0.060.06bftff 。与消能梁段同跨的非消能梁段为保持整体稳定，与消能梁段同
7、跨的非消能梁段为保持整体稳定，设置平面外支承时杆件的轴力设计值不得小于梁设置平面外支承时杆件的轴力设计值不得小于梁翼缘轴向承载力的翼缘轴向承载力的2 2，即，即0.020.02bftff。15 1、框架梁柱刚性节点的抗震验算、框架梁柱刚性节点的抗震验算 2、钢结构构件连接的验算、钢结构构件连接的验算 3、钢框架结构梁柱连接的构造要求、钢框架结构梁柱连接的构造要求 八、节点和连接的抗震验算及构造要求161 1、框架梁柱刚性节点的抗震验算、框架梁柱刚性节点的抗震验算 节点域的屈服承载力节点域的屈服承载力符合式（符合式（8.118.11）的要求）的要求。其目的是要保。其目的是要保证节点域的屈服承载力
8、保持合适的数值，使节点域的屈服先于证节点域的屈服承载力保持合适的数值，使节点域的屈服先于梁端屈服发生，但又不能因节点域腹板太薄而增大节点域变形梁端屈服发生，但又不能因节点域腹板太薄而增大节点域变形对框架侧移的不利影响，满足以下条件：对框架侧移的不利影响，满足以下条件：工字形截面柱工字形截面柱 箱形截面柱箱形截面柱 （8.11）（8.12a）（8.12b）节点域的抗震验算要求节点域的抗震验算要求（8.13a）（8.13b）vppbpbfVMM3/4/21wcbpthhV wcbpthhV8.190/cbwhhtREvppbpbfVMM/3/4/2117当上式要求不能满足时，节点域部位可采用较厚的
9、钢板制作，当上式要求不能满足时，节点域部位可采用较厚的钢板制作，或贴焊补强板。或贴焊补强板。M Mpb1pb1,M,Mpb2pb2-分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力V Vp p-节点域的体积节点域的体积,fv v-钢材抗剪强度设计值钢材抗剪强度设计值,-折减系数折减系数h hb b,h,hc c-分别为梁柱腹板高度分别为梁柱腹板高度,t tw w-柱在节点域的腹板厚度柱在节点域的腹板厚度,M Mb1b1,M,Mb2b2-分别为节点域两侧梁的弯矩设计值分别为节点域两侧梁的弯矩设计值182 2、钢结构构件连接的验算、钢结构构件连接的验算 钢结构构件连接进行极
10、限承载力验算的基本原则，是钢结构构件连接进行极限承载力验算的基本原则，是保证连接的强度高于杆件的极限承载强度。保证连接的强度高于杆件的极限承载强度。公式中不等式右端项的系数公式中不等式右端项的系数1.2、1.3为考虑实际钢材屈服点比标准值会有为考虑实际钢材屈服点比标准值会有提高，连接的极限承载力应高于这种情况下杆件的极限承载力。提高，连接的极限承载力应高于这种情况下杆件的极限承载力。（1 1）梁与柱连接的极限受弯承载力）梁与柱连接的极限受弯承载力Mu u、受剪承载力、受剪承载力Vu u应符合下式的要求应符合下式的要求:puMM2.1npulMV/23.1aywwufthV58.0M Mp p-
11、为梁的全塑性受弯承为梁的全塑性受弯承载力载力19（2 2）梁、柱构件拼接连接时，腹板应考虑承受弯矩，腹）梁、柱构件拼接连接时，腹板应考虑承受弯矩，腹板的设计剪力不得小于构件截面受剪承载力的板的设计剪力不得小于构件截面受剪承载力的50%50%，拼接，拼接的极限承载力符合下式要求。的极限承载力符合下式要求。（8.16a）（8.16b）无轴向力时：（8.16c）有轴向力时：aywwufthV58.0puMM2.1pcuMM2.120 拼接连接可采用螺栓连接或焊接连接。采用螺栓连接时，螺栓的连拼接连接可采用螺栓连接或焊接连接。采用螺栓连接时，螺栓的连接承载力应满足下式要求。接承载力应满足下式要求。翼缘
12、翼缘（8.178.17）腹板腹板（8.188.18）一个螺栓的极限受剪承载力和板件的承压力；一个螺栓的极限受剪承载力和板件的承压力；Af翼缘的有效截面积；翼缘的有效截面积；腹板拼接弯矩引起的一个螺栓的最大剪力腹板拼接弯矩引起的一个螺栓的最大剪力nf翼缘或腹板拼接一侧的螺栓数翼缘或腹板拼接一侧的螺栓数ayfbcufAnN2.1ayfbvufAnN2.122/bMubcuNnVNbcubvuNN,bMN21 其中高强度螺栓的极限受剪承载力，取以下两式计算的其中高强度螺栓的极限受剪承载力，取以下两式计算的较小值。较小值。nf f螺栓连接的剪切面数；螺栓连接的剪切面数；Aeb螺栓螺纹处有效剪切面积；螺
13、栓螺纹处有效剪切面积；fub螺栓钢材抗拉强度最小值；螺栓钢材抗拉强度最小值；d螺栓杆直径；螺栓杆直径；fcub螺栓连接板的极限承压强度，取螺栓连接板的极限承压强度，取1.5 1.5 fu ；t钢板厚度；钢板厚度；bubcfufAnN58.0bcuutfDN22焊缝的极限承载力按以下公式计算。焊缝的极限承载力按以下公式计算。对接焊缝受拉对接焊缝受拉角焊缝受剪角焊缝受剪式中式中 焊缝的有效受力面积；焊缝的有效受力面积；构件母材的抗拉强度最小值。构件母材的抗拉强度最小值。（3 3）支撑与框架的连接以及支撑构件拼接的极限承载力要求）支撑与框架的连接以及支撑构件拼接的极限承载力要求 式中式中 Nubru
14、br螺栓连接和节点板连接在支撑轴线方向的极限承载力；螺栓连接和节点板连接在支撑轴线方向的极限承载力；An n支撑的截面净面积；支撑的截面净面积；fayay 支撑钢材的屈服强度。支撑钢材的屈服强度。（8.218.21）（8.208.20）uufufAN uwfufAV58.0wfAufaynubrfAN2.123 3、钢框架结构梁柱连接的构造要求、钢框架结构梁柱连接的构造要求 梁柱连接宜采用柱贯通型，也可采用设置节点段使柱子分开梁柱连接宜采用柱贯通型，也可采用设置节点段使柱子分开的方式，称为梁贯通型（图的方式，称为梁贯通型（图8.18）。柱仅在一个方向与梁刚接时，）。柱仅在一个方向与梁刚接时，若
15、柱子为工字形截面，则柱子腹板应置于刚接框架的平面内若柱子为工字形截面，则柱子腹板应置于刚接框架的平面内（参见图（参见图8.18a）。）。a)a)柱贯通型的梁柱节点柱贯通型的梁柱节点 b)b)梁贯通型的梁柱节点梁贯通型的梁柱节点 图图8.18 8.18 梁柱连接的不同型式梁柱连接的不同型式 24柱贯通型的刚性连接注意如下构造措施：柱贯通型的刚性连接注意如下构造措施：（1 1）梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝；）梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝；8 8度乙类建筑和度乙类建筑和9 9度度时，应检验时，应检验V V形切口的冲击韧性，其恰帕冲击韧性在形切口的冲击韧性，其恰帕冲击韧性在2020时不
16、低于时不低于27J;27J;（2 2）柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋，且加劲肋厚度不小于梁）柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋，且加劲肋厚度不小于梁翼缘的厚度；柱子为箱形截面时，加劲肋在柱身内部，应采用全熔透翼缘的厚度；柱子为箱形截面时，加劲肋在柱身内部，应采用全熔透对接焊缝与板壁相连；柱子为工字形截面时，加劲肋与柱子翼缘采用对接焊缝与板壁相连；柱子为工字形截面时，加劲肋与柱子翼缘采用全熔透对接焊缝，与腹板可采用角焊缝连接；全熔透对接焊缝，与腹板可采用角焊缝连接；（3 3）梁腹板宜采用摩擦型高强度螺栓通过连接板与柱连接；腹板角）梁腹板宜采用摩擦型高强度螺栓通过连接板与柱连接；腹板角部宜设置扇形
17、切角，其端部与梁翼缘的全熔透焊缝应隔开；部宜设置扇形切角，其端部与梁翼缘的全熔透焊缝应隔开；（4 4）当梁翼缘的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的）当梁翼缘的塑性截面模量小于梁全截面塑性截面模量的70%70%时，时，梁腹板与柱的连接螺栓不得少于二列；当计算仅需一列时，仍应布置梁腹板与柱的连接螺栓不得少于二列；当计算仅需一列时，仍应布置二列，且此时螺栓总数不得少于计算值的二列，且此时螺栓总数不得少于计算值的1.51.5倍；倍；25BA 详 图Ah w 6，长 度 等 于翼 缘 总 宽 度详 图B3 5 r=3 5r=1 0 1 5 663 5 r=2 0 图8.19 梁柱刚性节点工地连接的构
18、造（5 5）梁与柱子刚接时，柱在梁上下翼缘外侧各）梁与柱子刚接时，柱在梁上下翼缘外侧各500mm500mm的范围内，柱翼缘的范围内，柱翼缘与腹板间的连接焊缝应为坡口全熔透焊缝。与腹板间的连接焊缝应为坡口全熔透焊缝。（6 6）框架柱的拼接接头宜位于框架梁上方）框架柱的拼接接头宜位于框架梁上方1.3m1.3m左右。左右。26 为了便于工地安装，梁柱的刚性连接，也可在工厂焊接一悬臂梁为了便于工地安装，梁柱的刚性连接，也可在工厂焊接一悬臂梁段在柱子上，在工地现场安装柱子后，在悬臂梁段端部与梁主体拼接。段在柱子上，在工地现场安装柱子后，在悬臂梁段端部与梁主体拼接。拼接可以采用全高强度螺栓连接或焊接螺栓的
19、混合连接（图拼接可以采用全高强度螺栓连接或焊接螺栓的混合连接（图8.208.20）图8.20 框架柱与梁通过悬臂梁段的连接 摩 擦 型 高强 度 螺 栓a)b)摩 擦 型 高 强 度 螺 栓278.3 单层钢结构厂房 一、抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求一、抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求 二、二、地震作用计算地震作用计算三、三、杆件验算和构造措施杆件验算和构造措施28 单层钢结构厂房的结构体系一般可以分为横向结构（跨单层钢结构厂房的结构体系一般可以分为横向结构（跨度方向）与纵向结构（柱距方向）两个方向。度方向）与纵向结构（柱距方向）两个方向。横向结构一般是柱梁体系或柱屋架体系横向结构一般
20、是柱梁体系或柱屋架体系 ；纵向结构一般是柱联系梁支撑体系纵向结构一般是柱联系梁支撑体系 。一、一、抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求29单跨横向结构按跨数区分多跨（有等高和不等高之分）按结构形式区分排架体系刚架体系1.横向结构横向结构排架体系中，柱脚刚接，屋架则与柱顶采用铰接连接。排架体系中，柱脚刚接，屋架则与柱顶采用铰接连接。刚架体系中，柱脚可以刚接或铰接，屋架或实腹式钢梁则与柱顶刚接。刚架体系中，柱脚可以刚接或铰接，屋架或实腹式钢梁则与柱顶刚接。多跨结构采用实腹式钢梁时，钢梁和柱顶的连接则允许部分刚接，部分多跨结构采用实腹式钢梁时，钢梁和柱顶的连接则允许部
21、分刚接，部分铰接，但是至少其中的铰接，但是至少其中的2 2根柱子应在柱顶和梁刚性连接。根柱子应在柱顶和梁刚性连接。30图8.21 单层钢结构厂房的横向结构 c)多跨等高厂房 d)多跨不等高厂房 a)单跨排架结构 b)单跨刚架结构312.纵向结构纵向结构吊车梁柱列系杆屋架托架垂直支撑下柱支撑上柱支撑图图8.22 8.22 单层钢结构厂房的纵向结构示意单层钢结构厂房的纵向结构示意 纵向结构一般处理成支撑铰接框架形式，柱脚与基础按铰接连接纵向结构一般处理成支撑铰接框架形式，柱脚与基础按铰接连接设计，柱子与纵向联系梁、吊车梁、支撑构件之间也按铰接连接设计。在设计，柱子与纵向联系梁、吊车梁、支撑构件之间
22、也按铰接连接设计。在大柱距厂房中，通常纵向还有托架结构。大柱距厂房中，通常纵向还有托架结构。32屋盖结构传统目前无檩体系：屋架支撑钢筋混凝土大型屋面板体系 有檩体系：屋架（或实腹式钢梁）支撑檩条压型钢板 现代工业厂房越来越多地采用压型钢板现代工业厂房越来越多地采用压型钢板 ，但是也有的厂房仍采，但是也有的厂房仍采用砌块作墙体，即使在采用压型钢板作围护的厂房中，从基础梁上用砌块作墙体，即使在采用压型钢板作围护的厂房中，从基础梁上方至相对标高方至相对标高1 11.5m1.5m范围内采用砌块，以及车间内防火墙等采用范围内采用砌块，以及车间内防火墙等采用砌块的也不在少数。砌块的也不在少数。3.屋盖结构
23、屋盖结构 4.4.墙体材料墙体材料 33(1(1）多跨厂房可以做到按等高布置的，尽可能按等高布置考虑。）多跨厂房可以做到按等高布置的，尽可能按等高布置考虑。当因工艺需要设置高低跨、或设置高低跨可以较大幅度降低建当因工艺需要设置高低跨、或设置高低跨可以较大幅度降低建造费用（减少维护材料）和使用费用（节约采暖费用）等，厂造费用（减少维护材料）和使用费用（节约采暖费用）等，厂房可以采用各跨不等高。对地震中低跨屋盖高度处的惯性力给房可以采用各跨不等高。对地震中低跨屋盖高度处的惯性力给连接高低跨的柱子施加横向力的问题，钢柱设计时需予以考虑。连接高低跨的柱子施加横向力的问题，钢柱设计时需予以考虑。(2(2
24、）结构上相互联系的车间，其平面宜规整。图）结构上相互联系的车间，其平面宜规整。图8.238.23所示厂房所示厂房平面，相邻两跨在纵向长度不一样，可能产生的问题是，当跨平面，相邻两跨在纵向长度不一样，可能产生的问题是，当跨度方向受到地震作用时，度方向受到地震作用时，4 4轴框架和轴框架和5 5轴框架的结构横向刚度、轴框架的结构横向刚度、质量都不相同，同一时刻的振动加速度、位移也不相同，平面质量都不相同，同一时刻的振动加速度、位移也不相同，平面突然改变处易遭受破坏。突然改变处易遭受破坏。5.5.抗震设计时单层钢结构厂房结构布置需注意的问题抗震设计时单层钢结构厂房结构布置需注意的问题34(3)(3)
25、厂房体型复杂时，宜设防震缝。在厂房纵横跨交界处（参厂房体型复杂时，宜设防震缝。在厂房纵横跨交界处（参见图见图8.248.24）、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度）、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用可采用100100 150mm150mm，其他情况可采用，其他情况可采用50 50 90mm 90mm。(4)(4)厂房内上吊车的爬梯不应靠近在防震缝设置；多跨厂房各厂房内上吊车的爬梯不应靠近在防震缝设置；多跨厂房各跨上吊车的爬梯不应布置在同一横向轴线附近。设置爬梯处决跨上吊车的爬梯不应布置在同一横向轴线附近。设置爬梯处决定了吊车的停靠位置；如果多跨厂房的吊车集中停靠在某一轴
26、定了吊车的停靠位置；如果多跨厂房的吊车集中停靠在某一轴线附近，则受到地震作用时，该处的惯性力将显著高于其他轴线附近，则受到地震作用时，该处的惯性力将显著高于其他轴线处的框架，这是抗震设计中应当避免的。线处的框架，这是抗震设计中应当避免的。(5)(5)厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。35防 震 缝 位 置图图8.24 8.24 纵横跨相垂直的厂房平面纵横跨相垂直的厂房平面 5图图8.23 8.23 不规整的厂房平面不规整的厂房平面36(6)(6)屋盖平面内，应设置横向水平支撑。屋盖平面内，应设置横向水平支撑。屋盖平面内的横向水平支撑可减少实腹式钢梁或钢屋盖平面内的横向水平
27、支撑可减少实腹式钢梁或钢屋架弦杆平面外计算长度所必需的；屋架弦杆平面外计算长度所必需的；将屋盖平面内的水平地震作用有效地传递至钢柱所将屋盖平面内的水平地震作用有效地传递至钢柱所必需的。必需的。采用钢屋架的结构中，必要时应设置竖向支撑，采用钢屋架的结构中，必要时应设置竖向支撑，竖向支撑保持屋架高度范围内的稳定性，同时将屋竖向支撑保持屋架高度范围内的稳定性，同时将屋架上弦的地震水平作用传递至柱子。架上弦的地震水平作用传递至柱子。37采用钢屋架的屋盖结构，如遇下列情况，还需要布置纵向水平支撑：采用钢屋架的屋盖结构，如遇下列情况，还需要布置纵向水平支撑：1 1）屋架间距大于或等于）屋架间距大于或等于1
28、2m12m时；时；2 2）厂房内有特重级桥式吊车、壁行吊车或双层桥式吊车时；）厂房内有特重级桥式吊车、壁行吊车或双层桥式吊车时；3 3）有起重量较大的中级或重级工作制吊车时；）有起重量较大的中级或重级工作制吊车时；4 4）厂房内有较大振动设备时；）厂房内有较大振动设备时；5 5）要求厂房具有较大空间刚度时；）要求厂房具有较大空间刚度时；6 6）设有托架时，在托架处局部设置纵向支撑。一般情况下，纵向）设有托架时，在托架处局部设置纵向支撑。一般情况下，纵向水平支撑布置在屋架下弦平面内。单跨结构沿厂房纵向两侧各布置水平支撑布置在屋架下弦平面内。单跨结构沿厂房纵向两侧各布置一道；多跨结构则布置数道。一
29、道；多跨结构则布置数道。屋盖支撑的布置，可以参考第九章中钢筋混凝土柱厂房结构对屋盖支撑的布置，可以参考第九章中钢筋混凝土柱厂房结构对屋盖支撑的要求。屋盖支撑的要求。38(7)(7)纵向结构平面布置：无特殊原因的应设置柱间支撑纵向结构平面布置：无特殊原因的应设置柱间支撑纵向平面长度大，可能有较大吨位的吊车运行，为减少不纵向平面长度大，可能有较大吨位的吊车运行，为减少不均匀沉降等引起的不利影响，设计时力图减少超静定次数，均匀沉降等引起的不利影响，设计时力图减少超静定次数，纵向杆件如吊车梁、联系梁等与柱的连接多采用铰接连接；纵向杆件如吊车梁、联系梁等与柱的连接多采用铰接连接；厂房柱的强轴弯曲方向一般
30、在横向框架平面内，纵向是抗厂房柱的强轴弯曲方向一般在横向框架平面内，纵向是抗弯刚度的弱轴方向，该方向柱脚也就通常按铰接处理弯刚度的弱轴方向，该方向柱脚也就通常按铰接处理支撑系统是该方向有效抵抗水平地震作用所必需的。只有支撑系统是该方向有效抵抗水平地震作用所必需的。只有当条件限制确实无法采用支撑时，才考虑通过刚性框架的方当条件限制确实无法采用支撑时，才考虑通过刚性框架的方式抵抗地震作用。式抵抗地震作用。39柱间支撑设置柱间支撑设置有吊车的厂房，应在厂房纵向结构的单元中部设置有吊车的厂房，应在厂房纵向结构的单元中部设置 上下柱间支撑，并应在单元两端设上柱支撑；上下柱间支撑，并应在单元两端设上柱支撑
31、；采用轻质屋盖和墙板的厂房，温度应力一般不会采用轻质屋盖和墙板的厂房，温度应力一般不会成为控制因素，如有需要，端部单元也可设置下柱成为控制因素，如有需要，端部单元也可设置下柱支撑。支撑。7 7度时，结构单元长度大于度时，结构单元长度大于120m120m，或，或8 8、9 9度时单元度时单元长度大于长度大于90m90m时，宜在单元中部时，宜在单元中部1/31/3区段内设置两道区段内设置两道上下柱支撑。上下柱支撑。40 单层钢结构厂房体系是超静定次数不高的结构体系，其单层钢结构厂房体系是超静定次数不高的结构体系，其杆件验算，原则上与静力设计的要求相同；但是在罕遇地震杆件验算，原则上与静力设计的要求
32、相同；但是在罕遇地震作用下，也会发生杆件进入塑性的情况，因此杆件设计和节作用下，也会发生杆件进入塑性的情况，因此杆件设计和节点设计都应满足结构抗震的构造要求。点设计都应满足结构抗震的构造要求。1 1、钢柱的长细比限制、钢柱的长细比限制柱子长细比过大，容易因失稳导致承载力提前下降，并阻碍柱子长细比过大，容易因失稳导致承载力提前下降，并阻碍塑性变形能力发展。塑性变形能力发展。抗震规范抗震规范规定单层钢结构厂房柱柱规定单层钢结构厂房柱柱子长细比不应大于子长细比不应大于120 120 ，其中为钢材的屈服点。，其中为钢材的屈服点。三、杆件验算和构造措施 ay235/f41 2 2、梁与柱的板件宽厚比限制
33、、梁与柱的板件宽厚比限制 抗震规范抗震规范对单层钢结构厂房梁、柱杆件的宽厚比对单层钢结构厂房梁、柱杆件的宽厚比作出了比弹性静力设计更为严格一些规定，详见表作出了比弹性静力设计更为严格一些规定，详见表8.98.9。板件名称板件名称 7度度 8度度 9度度 柱柱工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 131110箱形截面两腹板间翼缘箱形截面两腹板间翼缘 383636箱形截面腹板箱形截面腹板 Nc/Af0.25 706560Nc/Af0.25 585248圆管外径与壁比圆管外径与壁比 605550梁梁工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 11109箱形截面两腹板间翼缘箱形截面两腹板间翼
34、缘 363230箱形截面腹板箱形截面腹板(Nb/Af0.37)85-120 80-110 72-100 箱形截面腹板箱形截面腹板(Nb/Af0.37)403935 单层钢结构厂房板件宽厚比限值单层钢结构厂房板件宽厚比限值 表表8.9 8.9 42 3 3、柱间支撑及节点的抗震验算和构造要求、柱间支撑及节点的抗震验算和构造要求 1 1）有吊车厂房的下柱柱间支撑应采用型钢，上柱支撑可以采用）有吊车厂房的下柱柱间支撑应采用型钢，上柱支撑可以采用型钢或圆钢。型钢或圆钢。2 2）支撑形式宜采用交叉式，支撑斜杆与水平面交角不宜）支撑形式宜采用交叉式，支撑斜杆与水平面交角不宜大于大于5555；3 3）重型厂
35、房中的下柱支撑因工艺限制无法使用交叉式时，）重型厂房中的下柱支撑因工艺限制无法使用交叉式时，可以使用门式支撑或人形支撑。交叉式柱间支撑的长细比，不宜超过表可以使用门式支撑或人形支撑。交叉式柱间支撑的长细比，不宜超过表8.108.10的规定。的规定。位置位置烈度烈度6度和度和7度度、类场地类场地7度度、类类场地和场地和8度度、类场地类场地8度度、类类场地和场地和9度度、类场地类场地9度度、类类场地场地上柱支撑上柱支撑250250200150下柱支撑下柱支撑200200150150交叉式柱间支撑斜杆的最大长细比交叉式柱间支撑斜杆的最大长细比 表表8.108.1043 压杆卸载系数，压杆长细比为压杆
36、卸载系数，压杆长细比为60、100和和200时，可分时，可分别采用别采用0.70、0.6和和0.5；长细比不大于长细比不大于200200的交叉支撑承受地震作用时可按受拉杆件计算。的交叉支撑承受地震作用时可按受拉杆件计算。其轴向拉力设计值其轴向拉力设计值NtNt按下式确定。按下式确定。itbi(1)c iclNVs（8.23）柱间支撑应采用整根型钢。超过材料最大长度规格时，可采用对接柱间支撑应采用整根型钢。超过材料最大长度规格时，可采用对接焊缝等强拼接。焊缝等强拼接。式中式中 Nt 节间支撑斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值节间支撑斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值 li节间斜杆的全长；节间斜杆的全长；
37、c Vbi节间支撑承受的地震剪力设计值；节间支撑承受的地震剪力设计值；sc 支撑所在柱间的净距。支撑所在柱间的净距。i i节间斜杆的轴心受压稳定系数；节间斜杆的轴心受压稳定系数；44 交叉式支撑在交叉点处应设置节点板，其厚度不应小于交叉式支撑在交叉点处应设置节点板，其厚度不应小于10mm10mm。斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接。交叉支撑中斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接。交叉支撑中有一杆中断时，交叉节点板应加强，使其承载力大于有一杆中断时，交叉节点板应加强，使其承载力大于1.11.1倍杆倍杆件承载力。件承载力。交叉支撑的端部连接，对单角钢支撑应考虑强度折减系数，交叉支撑的端部
38、连接，对单角钢支撑应考虑强度折减系数，对按拉杆设计的支撑杆件，其强度折减系数取对按拉杆设计的支撑杆件，其强度折减系数取0.850.85；在；在8 8、9 9度度时，不得采用单面偏心连接。时，不得采用单面偏心连接。支撑和构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的支撑和构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的1.21.2倍。倍。4 4、屋盖支撑及节点的抗震验算和构造要求、屋盖支撑及节点的抗震验算和构造要求屋盖支撑的截面设计，根据杆件内力确定。屋架设置竖向支撑屋盖支撑的截面设计，根据杆件内力确定。屋架设置竖向支撑的，其斜杆应能承受和传递水平地震作用。的，其斜杆应能承受和传递水平地震作用。屋盖支撑的连接
39、承载力，应大于杆件的内力，并满足构造屋盖支撑的连接承载力，应大于杆件的内力，并满足构造要求。要求。交叉式支撑在交叉点构造交叉式支撑在交叉点构造45 5 5、柱脚设计要求、柱脚设计要求1 1）单层钢结构厂房的柱脚形式有埋入式（插入式）、外包式、外露式等）单层钢结构厂房的柱脚形式有埋入式（插入式）、外包式、外露式等（图（图8.278.27）。埋入式、外包式都是刚性连接的柱脚形式，外露式有刚性连）。埋入式、外包式都是刚性连接的柱脚形式，外露式有刚性连接和铰接连接两种方式。接和铰接连接两种方式。c)外 露 式 铰 接a)埋 入 式d)外 露 式 刚 接b)外 包 式图图8.27 8.27 柱脚形式柱脚
40、形式 462 2）设防烈度为）设防烈度为6 6、7 7度时，柱脚可以采用外露式柱度时，柱脚可以采用外露式柱脚，可能条件下应按刚接处理，此时柱脚锚栓的组脚，可能条件下应按刚接处理，此时柱脚锚栓的组合弯矩设计值应乘以增大系数合弯矩设计值应乘以增大系数1.21.2。外露式柱脚柱。外露式柱脚柱子底板与基础顶面之间用无收缩砂浆进行二次灌浆。子底板与基础顶面之间用无收缩砂浆进行二次灌浆。剪力较大时需设置抗剪键。鉴于在过去的大地震中剪力较大时需设置抗剪键。鉴于在过去的大地震中发生过外露式柱脚锚栓被拔出等破坏现象，高烈度发生过外露式柱脚锚栓被拔出等破坏现象，高烈度地区采用外露式柱脚应慎重。地区采用外露式柱脚应
41、慎重。476/fcdM b f2 2）实腹式钢柱采用插入式柱脚时，其埋置深度不得小于钢）实腹式钢柱采用插入式柱脚时，其埋置深度不得小于钢柱截面高度的柱截面高度的2 2倍，同时满足式（倍，同时满足式（8.248.24）的要求。）的要求。(8.24)(8.24)式中式中 d柱脚埋深；柱脚埋深；M柱脚全截面屈服时的极限弯矩；柱脚全截面屈服时的极限弯矩；b bf f柱在受弯方向截面的翼缘宽度；柱在受弯方向截面的翼缘宽度；fc c 基础混凝土轴心受压强度设计值。基础混凝土轴心受压强度设计值。486 6、其他的连接设计和构造要求、其他的连接设计和构造要求抗震规范抗震规范对单层钢结构厂房的其他连接构造要求对
42、单层钢结构厂房的其他连接构造要求作了具体规定，列举如下。作了具体规定，列举如下。（1 1）构件在可能产生塑性铰区的最大应力区内，应避）构件在可能产生塑性铰区的最大应力区内，应避免焊接接头；对于厚度较大无法采用螺栓连接的构件，免焊接接头；对于厚度较大无法采用螺栓连接的构件，可采用对接焊缝等强度连接。可采用对接焊缝等强度连接。（2 2）屋盖采用实腹式钢梁时，梁柱连接、梁与梁拼接）屋盖采用实腹式钢梁时，梁柱连接、梁与梁拼接的受弯、受剪极限承载力应分别能承受梁全截面屈服的受弯、受剪极限承载力应分别能承受梁全截面屈服时受弯、受剪承载力的时受弯、受剪承载力的1.21.2倍。与柱顶铰接时，宜采用倍。与柱顶铰接时，宜采用螺栓连接。螺栓连接。
