建筑结构抗震设计第8章-单层厂房抗震设计课件.ppt

1、建筑结构抗震设计第8章 单层厂房抗震设计 8.1.1震害现象及分析震害现象及分析地震烈度：地震烈度：67度度主体结构完好，围护墙的局部开裂或外闪，突出主体结构完好，围护墙的局部开裂或外闪，突出屋面的天窗架局部损坏；屋面的天窗架局部损坏；8度度主体结构发生排架柱开裂等不同程度的破坏，天窗架主体结构发生排架柱开裂等不同程度的破坏，天窗架立柱开裂，围护墙破坏严重、局部倒塌，屋盖和柱间支撑系统出立柱开裂，围护墙破坏严重、局部倒塌，屋盖和柱间支撑系统出现杆件压曲和节点拉脱；现杆件压曲和节点拉脱；9度及以上度及以上柱身折断，主体结构严重破坏甚至倒塌，围护柱身折断，主体结构严重破坏甚至倒塌，围护墙大面积倒塌

2、，支撑系统大部分压曲，屋盖破坏严重甚至塌落。墙大面积倒塌，支撑系统大部分压曲，屋盖破坏严重甚至塌落。厂房受厂房受纵向水平地震作用纵向水平地震作用时的破坏程度重于受时的破坏程度重于受横向地震作用横向地震作用时的破坏程度。时的破坏程度。8.1 单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计排架柱的震害排架柱的震害1、上柱柱头及其与屋架的连接破坏、上柱柱头及其与屋架的连接破坏 柱顶与屋面梁的连接处由于受力复杂易发生剪裂、压柱顶与屋面梁的连接处由于受力复杂易发生剪裂、压酥、拉裂或锚筋拔出、钢筋弯折等震害。酥、拉裂或锚筋拔出、钢筋弯折等震害。2、上柱根部和起重机梁顶面处柱的破坏、上柱根部和起重

3、机梁顶面处柱的破坏 在屋盖及起重机的横向水平地震作用下，使上柱根在屋盖及起重机的横向水平地震作用下，使上柱根部和起重机梁顶面处的弯矩和剪力较大，且这些部位因刚部和起重机梁顶面处的弯矩和剪力较大，且这些部位因刚度突变将引起应力集中，因而易产生斜裂缝与水平裂缝，度突变将引起应力集中，因而易产生斜裂缝与水平裂缝，甚至折断甚至折断3、下柱的破坏、下柱的破坏 下柱下部出现横向裂缝或折断，后者会造成倒塌等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。严重后果。4、高低跨厂房中柱拉裂、高低跨厂房中柱拉裂 由于高振型的影响，高低跨两个屋盖由于高振型的影响，高低跨两个屋盖产生相反方向的运动，使中柱柱肩产

4、生竖产生相反方向的运动，使中柱柱肩产生竖向拉裂向拉裂5、柱间支撑的破坏、柱间支撑的破坏 在在7度地震时发生震害较少，但在度地震时发生震害较少，但在8度或度或8度以上地震时发生支撑斜杆在平面内或平度以上地震时发生支撑斜杆在平面内或平面外压曲，支撑与柱连接节点拉脱。面外压曲，支撑与柱连接节点拉脱。柱肩竖向裂缝柱肩竖向裂缝屋盖系统的震害屋盖系统的震害主要有：主要有：1、大型屋面板错动坠落、大型屋面板错动坠落原因：屋面板与屋架或天窗架焊接不牢，或者屋面板大原因：屋面板与屋架或天窗架焊接不牢，或者屋面板大肋上预埋件锚固强度不足肋上预埋件锚固强度不足 2、屋架破坏、屋架破坏原因：屋架端承载力不足；屋架支撑

5、较弱或平面外支撑失效原因：屋架端承载力不足；屋架支撑较弱或平面外支撑失效 3、突出屋面天窗的破坏、突出屋面天窗的破坏原因：原因：位于厂房最高部位，地震效应大；位于厂房最高部位，地震效应大；围护结构的震害围护结构的震害主要表现：纵墙：开裂、外闪、局部倒塌或大面积倒塌；主要表现：纵墙：开裂、外闪、局部倒塌或大面积倒塌；山墙：山墙尖外闪或局部塌落。山墙：山墙尖外闪或局部塌落。原因：纵墙：墙体本身的抗震能力低，墙体与主体结构缺乏牢固原因：纵墙：墙体本身的抗震能力低，墙体与主体结构缺乏牢固拉结；拉结；山墙：面积大，与主体结构连接少山墙：面积大，与主体结构连接少 围护结构的破坏围护结构的破坏8.1.2抗震

6、设计基本要求抗震设计基本要求1）厂房结构的总体布置）厂房结构的总体布置 原则：尽量简单、规则、均匀、对称，质量中心和原则：尽量简单、规则、均匀、对称，质量中心和刚度中心尽可能重合，尽量避免体型复杂、凹凸变换尽可能刚度中心尽可能重合，尽量避免体型复杂、凹凸变换尽可能选用长方形平面体型。选用长方形平面体型。结构布置结构布置 应应合理合理平面平面对称对称避免显著避免显著扭转震动扭转震动(平面复杂）平面复杂）否则否则设防震缝设防震缝厂房纵横跨交接处，厂房纵横跨交接处，对大柱网厂房等可不对大柱网厂房等可不设柱间支撑的厂房设柱间支撑的厂房缝宽采用缝宽采用100150mm其他情况其他情况缝宽采用缝宽采用50

7、90mm竖向：减少刚度突变竖向：减少刚度突变 各跨的高度应尽可能相同各跨的高度应尽可能相同 两个主厂房之间的过渡跨至少应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有一侧采用防震缝与主厂房脱开 2）厂房结构的选型）厂房结构的选型（1）厂房天窗架）厂房天窗架不宜采用不宜采用天窗架天窗架突出屋面突出屋面 较小的避风型天窗架较小的避风型天窗架抗震性能好的结构抗震性能好的结构宜采用宜采用应优先应优先选用选用宜采用宜采用钢结构钢结构68度度杆件截面为矩形的杆件截面为矩形的钢筋混凝土天窗架钢筋混凝土天窗架可采用有条件时或有条件时或9度区最好度区最好不要采用突出屋面的不要采用突出屋面的 形天窗

8、，而宜采用重形天窗，而宜采用重心低的下沉式天窗心低的下沉式天窗天窗的侧板、天窗的侧板、端壁板与屋面板端壁板与屋面板轻质板材轻质板材大型屋面板大型屋面板宜采用宜采用（2）厂房屋架）厂房屋架 厂房屋架选型应根据跨度、柱距和所在地区的地震厂房屋架选型应根据跨度、柱距和所在地区的地震烈度、场地等情况综合考虑，宜采用钢屋架或重心较低烈度、场地等情况综合考虑，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。的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。（3）厂房柱）厂房柱 8 度和度和 9 度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱。柱。确定柱子截面时，要选取合适的刚度

9、，过大的抗侧刚度对确定柱子截面时，要选取合适的刚度，过大的抗侧刚度对厂房的抗震并不有利相反会引起厂房横向周期的缩短而导致地厂房的抗震并不有利相反会引起厂房横向周期的缩短而导致地震荷载的增大。震荷载的增大。柱底至室内地坪以上柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形截面。矩形截面。（4）厂房围护结构）厂房围护结构 单层钢筋混凝土柱厂房的围护墙宜采用轻质墙板或单层钢筋混凝土柱厂房的围护墙宜采用轻质墙板或钢筋混凝土大型墙板。钢筋混凝土大型墙板。3）厂房结构的整体性）厂房结构的整体性（1）注重屋盖的整体性）注重屋盖的整体性（2）合理设置抗震圈梁）合理设置抗震圈

10、梁4）厂房的连接与节点）厂房的连接与节点单层厂房连接节点的抗震设计，应遵循下列原则：单层厂房连接节点的抗震设计，应遵循下列原则：连接节点的承载力不小于所连接结构构件的承载力，连接节连接节点的承载力不小于所连接结构构件的承载力，连接节点的破坏不先于结构构件的破坏；点的破坏不先于结构构件的破坏；连接节点应具有良好的变形能力，保证与之相连接的结构构连接节点应具有良好的变形能力，保证与之相连接的结构构件进入弹塑性工作阶段，节点不产生脆性破坏。件进入弹塑性工作阶段，节点不产生脆性破坏。8.1.3 抗震计算抗震计算 抗震规范抗震规范规定，单层厂房按规定采取了抗震构造规定，单层厂房按规定采取了抗震构造措施并

11、符合下列条件之一时，可不进行抗震验算：措施并符合下列条件之一时，可不进行抗震验算：7度度I、II类场地、柱高不超过类场地、柱高不超过10m且结构单元两端均有山且结构单元两端均有山墙的单跨和等高多跨厂房（锯齿形厂房除外）；墙的单跨和等高多跨厂房（锯齿形厂房除外）；7度时和度时和8度（度（0.20g）I、II类场地的露天起重机栈桥。类场地的露天起重机栈桥。一般厂房需要进行水平地震作用下横向和纵向抗侧力构件一般厂房需要进行水平地震作用下横向和纵向抗侧力构件的抗震验算。的抗震验算。8度、度、9度时跨度大于度时跨度大于24m的屋架尚需考虑竖向地震作用。的屋架尚需考虑竖向地震作用。8度度、类场地和类场地和

12、9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房应对横向排架阶形柱的上柱进行罕遇地震作用下的弹塑性变形应对横向排架阶形柱的上柱进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。验算。1）横向抗震计算横向抗震计算 对于钢筋混凝土柱无檩和有檩屋盖厂房，一般情况对于钢筋混凝土柱无檩和有檩屋盖厂房，一般情况下，宜计及屋盖的横向弹性变形，按多质点空间结构分下，宜计及屋盖的横向弹性变形，按多质点空间结构分析。析。对于轻型屋盖厂房，由于空间作用不明显，柱距相等时，对于轻型屋盖厂房，由于空间作用不明显，柱距相等时，可按平面排架计算可按平面排架计算（1）计算简图）计算简图 等高排架可简化为单质点体系，如图等

13、高排架可简化为单质点体系，如图8.4所示。所示。不等高排架，可按不同高度处屋盖的数量和屋盖之间的连不等高排架，可按不同高度处屋盖的数量和屋盖之间的连接方式，简化成多质点体系，如图接方式，简化成多质点体系，如图8.5所示。所示。当厂房设有突出屋面的天窗时，需在上述计算简图上再加当厂房设有突出屋面的天窗时，需在上述计算简图上再加一个独立的天窗屋盖标高处的质点，一个独立的天窗屋盖标高处的质点，如图如图8.6所示所示。如两跨不等高厂房均设有起重机，则在确定厂房地震作用如两跨不等高厂房均设有起重机，则在确定厂房地震作用时应按时应按4个集中质点考虑，如图个集中质点考虑，如图8.7所示。所示。图图 8.4

14、等高排架计算简图等高排架计算简图图图 8.5 不等高排架计算简图（不等高排架计算简图（2、3质点体系）质点体系）图图 8.6 有天窗时天窗屋盖地震作用计算的简图有天窗时天窗屋盖地震作用计算的简图图图 8.7 有起重机时结构计算简图有起重机时结构计算简图（2）各质点的等效重力荷载代表值）各质点的等效重力荷载代表值质量集中系数按以下原则确定。质量集中系数按以下原则确定。l计算结构的动力特性时，应根据计算结构的动力特性时，应根据“周期等效周期等效”的原则；的原则；l计算结构的地震作用时，对于排架柱应根据柱底计算结构的地震作用时，对于排架柱应根据柱底“弯矩相等弯矩相等”的原的原则；则；l对于刚性剪力墙

15、应根据墙底对于刚性剪力墙应根据墙底“剪力相等剪力相等”的原则，经过换算分析后的原则，经过换算分析后确定。确定。在计算厂房的自振周期和地震作用时，其质点等效集中重力荷在计算厂房的自振周期和地震作用时，其质点等效集中重力荷载代表值可按下列表达式进行计算确定载代表值可按下列表达式进行计算确定 单跨和多跨等高厂房单跨和多跨等高厂房计算周期时：计算周期时：G=1.0(G屋盖屋盖+0.5G雪雪+0.5G积灰积灰)+0.25G柱柱+0.25G纵墙纵墙+0.5G起重梁起重梁+1.0G檐墙檐墙计算地震作用时：计算地震作用时：在计算厂房的自振周期和地震作用时，其质点等效集在计算厂房的自振周期和地震作用时，其质点等

16、效集中重力荷载代表值可按下列表达式进行计算确定中重力荷载代表值可按下列表达式进行计算确定:单跨和多跨等高厂房单跨和多跨等高厂房计算周期时：计算周期时：G=1.0(G屋盖屋盖+0.5G雪雪+0.5G积灰积灰)+0.25G柱柱+0.25G纵墙纵墙+0.5G起重梁起重梁+1.0G檐墙檐墙 （8.1）计算地震作用时：计算地震作用时：G=1.0(G屋盖屋盖+0.5G雪雪+0.5G积灰积灰)+0.5G柱柱+0.5G纵墙纵墙+0.75G起重梁起重梁+1.0G檐墙檐墙 （8.2）两跨不等高厂房两跨不等高厂房G1=1.0(G低跨屋盖低跨屋盖+0.5G低跨雪低跨雪+0.5G低跨积灰低跨积灰)+0.25G低跨边柱低

17、跨边柱+0.25G低跨外纵墙低跨外纵墙+0.5G低跨起重梁低跨起重梁+1.0G低跨檐墙低跨檐墙+0.25G中柱下柱中柱下柱+0.5G中柱上柱中柱上柱+0.5G高跨封墙高跨封墙+1.0G中柱高跨起重梁中柱高跨起重梁(或或0.5G中柱高跨起重梁中柱高跨起重梁)（8.3）G2=1.0(G高高跨屋盖跨屋盖+0.5G高跨雪高跨雪+0.5G高跨积灰高跨积灰)+0.25G高跨边柱高跨边柱+0.25G高跨外纵墙高跨外纵墙+0.5G高跨边柱起重梁高跨边柱起重梁+1.0G高跨檐墙高跨檐墙+0.5G中柱上柱中柱上柱+0.5G高跨封墙高跨封墙+1.0G高跨封墙檐墙高跨封墙檐墙+0(或或0.5G中柱高跨起重梁中柱高跨起

18、重梁)（8.4）计算地震作用时：计算地震作用时：G1=1.0(G低跨屋盖低跨屋盖+0.5G低跨雪低跨雪+0.5G低跨积灰低跨积灰)+0.5G低跨边柱低跨边柱+0.5G低跨外纵墙低跨外纵墙+0.75G低跨起重梁低跨起重梁+1.0G低跨檐墙低跨檐墙+0.5G中柱下柱中柱下柱+0.5G中柱上柱中柱上柱+0.5G高跨封墙高跨封墙+1.0G中柱高跨起重梁中柱高跨起重梁 （8.5）G2=1.0(G高高跨屋盖跨屋盖+0.5G高跨雪高跨雪+0.5G高跨积灰高跨积灰)+0.5G高跨边柱高跨边柱+0.5G高跨外纵墙高跨外纵墙+0.75G高跨边柱起重梁高跨边柱起重梁+1.0G高跨檐墙高跨檐墙+0.5G中柱上柱中柱上

19、柱+0.5G高跨封墙高跨封墙+1.0G高跨封墙檐墙高跨封墙檐墙 （8.6）（3）厂房基本自振周期的计算）厂房基本自振周期的计算对单自由度体系，自振周期对单自由度体系，自振周期T的计算公式为：的计算公式为：（8.7）对多自由度体系，可用能量法计算基本自振周期对多自由度体系，可用能量法计算基本自振周期T1，公式为：公式为：（8.9）式中，式中，、分别为单位水平力作用下在厂房排架各相分别为单位水平力作用下在厂房排架各相应柱顶产生的水平位移。应柱顶产生的水平位移。厂房基本自振周期的调整厂房基本自振周期的调整 抗震规范规定，由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混抗震规范规定，由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝

20、土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80，无纵墙时，无纵墙时取取9021221222211122211121GG4GGGGg2T11)(211222（4）厂房排架地震作用的计算）厂房排架地震作用的计算 对于单跨或多跨等高厂房，一般可按底部剪力法计算对于单跨或多跨等高厂房，一般可按底部剪力法计算 厂房排架的横向水平地震作用标准值；对于高低跨厂房，厂房排架的横向水平地震作用标准值；对于高低跨厂房，当低跨与高跨的高差较大时，可以采用振型分解反应谱法当低跨与高跨的高差较大时，可以采用振型分解反应谱法 进行计算。进行计算。（5）突出屋面天窗架的横向地震作用计算）

21、突出屋面天窗架的横向地震作用计算 抗震规范要求，对突出屋面且有斜撑杆的三铰拱式钢筋混抗震规范要求，对突出屋面且有斜撑杆的三铰拱式钢筋混凝土和钢天窗架，其横向地震作用可按底部剪力法计算，并直接凝土和钢天窗架，其横向地震作用可按底部剪力法计算，并直接采用底部剪力法算得的结果，不再乘放大系数；而对于跨度大于采用底部剪力法算得的结果，不再乘放大系数；而对于跨度大于9m或或9度时，混凝土天窗架的地震作用效应要按底部剪力法计算的度时，混凝土天窗架的地震作用效应要按底部剪力法计算的结果乘以结果乘以1.5的放大系数。对其他情况下的天窗架，其横向水平地的放大系数。对其他情况下的天窗架，其横向水平地震作用可采用振

22、型分解反应谱法计算。震作用可采用振型分解反应谱法计算。（6）厂房排架地震作用效应的调整）厂房排架地震作用效应的调整厂房空间作用和扭转影响对排架地震作用效应的调整厂房空间作用和扭转影响对排架地震作用效应的调整 厂房空间作用的影响和扭转影响是通过对平面排架地厂房空间作用的影响和扭转影响是通过对平面排架地 震作用效应（如弯矩、剪力）的折减来体现的，即按平面排架分震作用效应（如弯矩、剪力）的折减来体现的，即按平面排架分析求得的地震作用效应乘以相应的调整系数。析求得的地震作用效应乘以相应的调整系数。排架柱地震剪力和弯矩的调整排架柱地震剪力和弯矩的调整（1）考虑空间工作及扭转影响对柱）考虑空间工作及扭转影

23、响对柱(除高低跨交接处外除高低跨交接处外)地震作用地震作用效应的调整；效应的调整；（2）高低跨交接处上柱地震作用效应的调整；）高低跨交接处上柱地震作用效应的调整；（3）吊车桥架引起的地震作用效应增大系数。）吊车桥架引起的地震作用效应增大系数。2）纵向抗震计算）纵向抗震计算 纵向抗震计算的目的在于：确定厂房纵向的动力特性和地震纵向抗震计算的目的在于：确定厂房纵向的动力特性和地震作用，验算厂房纵向抗侧力构件如柱间支撑、天窗架纵向支撑等作用，验算厂房纵向抗侧力构件如柱间支撑、天窗架纵向支撑等在纵向水平地震力作用下的承载能力。在纵向水平地震力作用下的承载能力。抗震规范规定，钢筋混凝土无檩和有檩屋盖及有

24、较完抗震规范规定，钢筋混凝土无檩和有檩屋盖及有较完 整支撑系统的轻型屋盖厂房，其纵向抗震验算可采用下列整支撑系统的轻型屋盖厂房，其纵向抗震验算可采用下列 方法：方法：一般情况下，宜考虑屋盖的纵向弹性变形、围护墙与隔墙的一般情况下，宜考虑屋盖的纵向弹性变形、围护墙与隔墙的有效刚度以及扭转的影响，按多质点进行空间结构分析；有效刚度以及扭转的影响，按多质点进行空间结构分析；柱顶标高不大于柱顶标高不大于15m且平均跨度不大于且平均跨度不大于30m的单跨或等高多的单跨或等高多跨的钢筋混凝土柱厂房，宜采用修正刚度法计算。跨的钢筋混凝土柱厂房，宜采用修正刚度法计算。纵向质量和刚度基本对称的钢筋混凝土屋盖等高

25、厂房，可不纵向质量和刚度基本对称的钢筋混凝土屋盖等高厂房，可不考虑扭转的影响，采用振型分解反应谱法计算。考虑扭转的影响，采用振型分解反应谱法计算。（1）厂房纵向抗震计算的修正刚度法）厂房纵向抗震计算的修正刚度法厂房纵向基本自振周期的计算厂房纵向基本自振周期的计算经验公式：经验公式：采用砖围护墙时采用砖围护墙时 （8.11）3110.230.00025Tl H对于敞开、半敞开或墙板与柱子柔性连接的厂房对于敞开、半敞开或墙板与柱子柔性连接的厂房式中：式中：（8.12）当当 小于小于1.0时，取时，取1.0。柱列地震作用的计算柱列地震作用的计算a.对于等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，各纵向柱列的柱顶对

26、于等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，各纵向柱列的柱顶标高处的纵向地震作用标准值为：标高处的纵向地震作用标准值为：（8.13）（8.14）3112(0.230.00025)Tl H322.60.002l H2aiaieqiKKGF1iaiKK43b.对于等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，柱列各起重机梁对于等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房，柱列各起重机梁 顶标高处的纵向地震作用标准值为：顶标高处的纵向地震作用标准值为：（8.17.17）构件地震作用的计算构件地震作用的计算 对于无起重机厂房，第柱列中各柱、支撑和纵墙所分担的纵对于无起重机厂房，第柱列中各柱、支撑和纵墙所分担的纵向水平地震作用可以按其侧移刚度比进

27、行分配计算：向水平地震作用可以按其侧移刚度比进行分配计算：（8.19.19）式中，式中，Fcij、Fbij、Fwij第第i柱列第柱列第j柱子顶部的地震作用、第柱子顶部的地震作用、第j支撑顶部的地震作用和第支撑顶部的地震作用和第j片纵墙顶部的地震作用。片纵墙顶部的地震作用。砖围护墙开裂后的刚度退化系数，当砖围护墙开裂后的刚度退化系数，当7、8、9度时，分别取度时，分别取0.6、0.4和和0.2。iciciciHHGF1iicijcijFKKFiibijbijFKKFiiwijkwijFKKFka.先根据第先根据第i柱列的地震作用标准值和柱列刚度矩阵计算柱柱列的地震作用标准值和柱列刚度矩阵计算柱

28、列侧移向量。列侧移向量。第第i柱列上的地震作用与柱列侧移之间的关系式为：柱列上的地震作用与柱列侧移之间的关系式为：（8.20）b.再根据侧移向量和各构件刚度矩阵计算作用于第再根据侧移向量和各构件刚度矩阵计算作用于第i柱列内各构件柱列内各构件的地震作用。的地震作用。第第i柱列第柱列第j柱子所受到的地震作用可按下式计算：柱子所受到的地震作用可按下式计算：（8.21a）21iiiciiuuKFF21iicccijcijuuKFF第第i柱列第柱列第j支撑所受到的地震作用可按下式计算：支撑所受到的地震作用可按下式计算：（8.21b）第第i柱列第柱列第j纵墙所受到的地震作用可按下式计算：纵墙所受到的地震作

29、用可按下式计算：（8.21c）式中，式中，、分别为第分别为第i柱列第柱列第j柱子的刚度矩阵、第柱子的刚度矩阵、第j支撑支撑的刚度矩阵和第的刚度矩阵和第j纵墙的刚度矩阵。纵墙的刚度矩阵。21iibcbijbijuuKFF21iiwcwijwijuuKFFcKbKwK（2）突出屋面天窗架的纵向地震作用计算）突出屋面天窗架的纵向地震作用计算抗震规范对突出屋面天窗架的纵向水平地震作用计算，抗震规范对突出屋面天窗架的纵向水平地震作用计算，明确规定了以下原则和方法：明确规定了以下原则和方法：天窗架的纵向抗震计算可采用空间结构分析法，并计及屋盖平天窗架的纵向抗震计算可采用空间结构分析法，并计及屋盖平面弹性变

30、形和纵墙的有效刚度。面弹性变形和纵墙的有效刚度。柱高不超过柱高不超过15m的单跨和等高多跨钢筋混凝土无檩屋盖厂房的的单跨和等高多跨钢筋混凝土无檩屋盖厂房的天窗架纵向地震作用计算，可采用底部剪力法，但天窗架的地震天窗架纵向地震作用计算，可采用底部剪力法，但天窗架的地震作用效应应乘以效应增大系数，其值可按下列规定采用：作用效应应乘以效应增大系数，其值可按下列规定采用：a.单跨、边跨屋盖或有纵向内隔墙的中跨屋盖，取单跨、边跨屋盖或有纵向内隔墙的中跨屋盖，取 1+0.5n；b.中跨屋盖，取中跨屋盖，取 0.5n。这里，。这里，n为厂房跨数，当超过四跨时，为厂房跨数，当超过四跨时，取取n4。3）地震作用

31、效应组合）地震作用效应组合 对于单层厂房排架的地震作用效应组合，一般不考虑风荷载对于单层厂房排架的地震作用效应组合，一般不考虑风荷载效应，不考虑起重机横向水平制动引起的内力，也不考虑竖向地效应，不考虑起重机横向水平制动引起的内力，也不考虑竖向地震作用。震作用。8.1.4 截面抗震验算截面抗震验算1）横向抗震验算）横向抗震验算（1）排架柱）排架柱钢筋混凝土排架柱的截面抗震承载力应满足下式要求：钢筋混凝土排架柱的截面抗震承载力应满足下式要求：（8.23）式中，式中，S排架横向地震作用效应与其他荷载效应的最不利组排架横向地震作用效应与其他荷载效应的最不利组合的设计值；合的设计值；R柱截面承载力设计值

32、，按混凝土结构设计规范柱截面承载力设计值，按混凝土结构设计规范（GB50010）中的偏心受压构件承载力公式计算；）中的偏心受压构件承载力公式计算；承载力抗震调整系数，详见本书第承载力抗震调整系数，详见本书第3.4.1节。节。RERSRE（2）柱牛腿的抗震验算）柱牛腿的抗震验算对不等高厂房中支承低跨屋盖的柱牛腿，其纵向受拉钢筋对不等高厂房中支承低跨屋盖的柱牛腿，其纵向受拉钢筋 截面面积，应按下式确定：截面面积，应按下式确定：（8.24）图图8.14 柱牛腿的纵向受拉钢筋计算模型柱牛腿的纵向受拉钢筋计算模型REyEyGsfNfhaNA)2.185.0(0NGNEah02）纵向抗震验算）纵向抗震验算

33、（1）排架柱）排架柱 由于排架柱按刚度分配承担的地震作用效应比较小，由于排架柱按刚度分配承担的地震作用效应比较小，一般不必验算。但对于大柱网厂房，纵向地震作用下柱截一般不必验算。但对于大柱网厂房，纵向地震作用下柱截 面的抗震验算应与横向排架抗震验算同时进行。面的抗震验算应与横向排架抗震验算同时进行。（2）柱间支撑）柱间支撑 对长细比不大于对长细比不大于200的斜杆截面，可仅按抗拉验算，但应考的斜杆截面，可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的卸载影响，其拉力可按下式确定：虑压杆的卸载影响，其拉力可按下式确定：（8.25）斜拉杆的截面抗震承载力应满足下列条件：斜拉杆的截面抗震承载力应满足下列条件：（8.2

34、6）bicicitVslN)1(REitfAN（3）柱间支撑端节点预埋件）柱间支撑端节点预埋件 柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用锚筋时，柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用锚筋时，其截面抗震承载力宜按下列公式验算：其截面抗震承载力宜按下列公式验算：（8.27）柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用角钢加端板时，柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用角钢加端板时，其截面抗震承载力宜按下列公式验算：其截面抗震承载力宜按下列公式验算：（8.31）vrmREsyAfNsin8.0cos8.000sincos7.0uuREVNN （4）8、9度时，下柱柱间支撑的下节点位置设置于基度时，下柱柱间支撑的下节

35、点位置设置于基 础顶面以上时，宜进行纵向柱列柱根的斜截面受剪承载力础顶面以上时，宜进行纵向柱列柱根的斜截面受剪承载力 验算。验算。（5）抗风柱）抗风柱 在在8度和度和9度时，对高大山墙的抗风柱应进行平面外的截面抗度时，对高大山墙的抗风柱应进行平面外的截面抗震承载力验算。震承载力验算。（6）对下弦横向支撑杆件的截面和连接节点应进行抗震承载）对下弦横向支撑杆件的截面和连接节点应进行抗震承载力验算。力验算。3）屋架上弦抗扭验算）屋架上弦抗扭验算 抗震规范规定，对抗震规范规定，对8度度、类场地和类场地和9度时的上弦设有小度时的上弦设有小立柱的拱形和折线形屋架、或上弦节间较长且节间矢高较大的屋立柱的拱形

36、和折线形屋架、或上弦节间较长且节间矢高较大的屋架，其上弦宜进行抗扭验算。架，其上弦宜进行抗扭验算。4）弹塑性变形验算）弹塑性变形验算 8度度、类场地和类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱度时，高大的单层钢筋混凝土柱 厂房应进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算，其变形验厂房应进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算，其变形验 算步骤如下：算步骤如下：1.计算上柱截面的弹性地震弯矩计算上柱截面的弹性地震弯矩 ；2.计算上柱的正截面受弯承载力计算上柱的正截面受弯承载力 ；3.计算屈服强度系数计算屈服强度系数 ；4.计算上柱的弹塑性位移计算上柱的弹塑性位移 ；5.验算上柱的弹塑性位移。验算上柱的弹塑性位移。

37、eMyMyeU8.1.5 抗震构造措施抗震构造措施 基本思路：加强装配式厂房的整体性和稳定性，保证基本思路：加强装配式厂房的整体性和稳定性，保证 连接构造的可靠性，尽可能发挥空间结构的优点，并尽量连接构造的可靠性，尽可能发挥空间结构的优点，并尽量 减少扭转和高振型的影响，而围护结构则宜不影响主体结构减少扭转和高振型的影响，而围护结构则宜不影响主体结构的变形。的变形。1）屋盖系统的抗震构造措施）屋盖系统的抗震构造措施 有檩屋盖支撑布置宜符合表有檩屋盖支撑布置宜符合表8.7的要求。无檩屋盖和中间井式的要求。无檩屋盖和中间井式天窗无檩屋盖的支撑布置宜分别符合表天窗无檩屋盖的支撑布置宜分别符合表8.8

38、和表和表8.9的要求；的要求；屋盖支撑尚应符合下列要求：屋盖支撑尚应符合下列要求：天窗开洞范围内，在屋架脊点处应设上弦通长水平压杆。天窗开洞范围内，在屋架脊点处应设上弦通长水平压杆。屋架跨中竖向支撑在跨度方向的间距，屋架跨中竖向支撑在跨度方向的间距，68度时不大于度时不大于15m，9度度时不大于时不大于12m；当仅在跨中设一道时，应设在跨中屋架屋脊处；当；当仅在跨中设一道时，应设在跨中屋架屋脊处；当设二道时，应在跨度方向均匀布置。设二道时，应在跨度方向均匀布置。屋架上、下弦通长水平系杆与竖向支撑宜配合设置。屋架上、下弦通长水平系杆与竖向支撑宜配合设置。柱距不小于柱距不小于12m且屋架间距且屋架

39、间距6m的厂房，托架（梁）区段及其相邻的厂房，托架（梁）区段及其相邻开间应设下弦纵向水平支撑。开间应设下弦纵向水平支撑。屋盖支撑杆件宜用型钢。屋盖支撑杆件宜用型钢。（2）屋盖各构件之间的连接）屋盖各构件之间的连接有檩屋盖构件的连接应符合下列要求：有檩屋盖构件的连接应符合下列要求：檩条应与混凝土屋架（屋面梁）焊牢，并应有足够的支檩条应与混凝土屋架（屋面梁）焊牢，并应有足够的支 承长度；承长度；双脊檩应在跨度双脊檩应在跨度1/3处相互拉结；处相互拉结；压型钢板应与檩条可靠连接，瓦楞铁、石棉瓦等应与檩条拉结压型钢板应与檩条可靠连接，瓦楞铁、石棉瓦等应与檩条拉结无檩屋盖构件的连接应符合下列要求：无檩屋

40、盖构件的连接应符合下列要求：大型屋面板应与混凝土屋架（屋面梁）焊牢，靠柱列的屋面板与大型屋面板应与混凝土屋架（屋面梁）焊牢，靠柱列的屋面板与屋架（屋面梁）的连接焊缝长度不宜小于屋架（屋面梁）的连接焊缝长度不宜小于80mm，焊缝厚度不宜小，焊缝厚度不宜小于于6mm；6度和度和7度时，有天窗厂房单元的端开间，或度时，有天窗厂房单元的端开间，或8度和度和9度时各开间，度时各开间，宜将垂直屋架方向两侧相邻的大型屋面板的顶面彼此焊牢；宜将垂直屋架方向两侧相邻的大型屋面板的顶面彼此焊牢；8度和度和9度时，大型屋面板端头底面的预埋件宜采用带槽度时，大型屋面板端头底面的预埋件宜采用带槽 口口的角钢并与主筋焊牢

41、；的角钢并与主筋焊牢；非标准屋面板宜采用装配整体式接头，或将板四角切掉后与混非标准屋面板宜采用装配整体式接头，或将板四角切掉后与混凝土屋架（屋面梁）焊牢；凝土屋架（屋面梁）焊牢；屋架（屋面梁）端部顶面预埋件的锚筋，屋架（屋面梁）端部顶面预埋件的锚筋，8度时不宜小于度时不宜小于410，9度时不宜少于度时不宜少于412；（3）混凝土屋架的截面构造要求）混凝土屋架的截面构造要求2）钢筋混凝土排架柱的抗震构造措施）钢筋混凝土排架柱的抗震构造措施厂房柱子的箍筋，应符合下列要求：厂房柱子的箍筋，应符合下列要求：下列范围内柱的箍筋应加密：下列范围内柱的箍筋应加密：柱头，到柱顶以下柱头，到柱顶以下500mm并

42、不小于柱截面长边尺寸；并不小于柱截面长边尺寸；上柱，取阶形柱自牛腿面至吊车梁顶面以上上柱，取阶形柱自牛腿面至吊车梁顶面以上300mm高度范围内；高度范围内；牛腿（柱肩），取全高；牛腿（柱肩），取全高；柱根，取下柱柱底至室内地坪以上柱根，取下柱柱底至室内地坪以上500mm；柱间支撑与柱连接节点，到节点上、下各柱间支撑与柱连接节点，到节点上、下各300mm 当铰接排架侧向受约束，且约束点至柱顶的长度当铰接排架侧向受约束，且约束点至柱顶的长度l不不 大于柱截面在该方向边长的两倍（排架平面：大于柱截面在该方向边长的两倍（排架平面：l 2h；垂直；垂直 排架平面：排架平面：l 2b）时）时:柱顶预埋钢板

43、和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求：柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求：柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度，宜取柱顶的截面高度柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度，宜取柱顶的截面高度h，但在任何情况下不得小于但在任何情况下不得小于h/2及及300mm；柱顶轴向力在排架平面内的偏心距柱顶轴向力在排架平面内的偏心距e0在在h/6h/4范围内时，范围内时，柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率不宜小于下列规定：柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率不宜小于下列规定：一级抗震等级为一级抗震等级为1.2%；二级抗震等级为二级抗震等级为1.0%；三、四级抗震等级为三、四级抗震等级为0.8%。加密区箍筋间距不

44、应大于加密区箍筋间距不应大于l00mm，箍筋肢距和最小直径应，箍筋肢距和最小直径应 符合表符合表7.10的规定。的规定。烈度和场地类别烈度和场地类别6度和度和7度度I、II类类场地场地7度度III、IV类类场地场地和和8度度I、II类类场地场地8度度III、IV类场地和类场地和9度度箍筋最大肢距（箍筋最大肢距（mm）300250200箍筋的箍筋的最最 小直径小直径一般柱头和柱根一般柱头和柱根 6 8 8(10)角柱柱头角柱柱头 8 10 10上柱、牛腿和上柱、牛腿和有支撑的柱根有支撑的柱根 8 8 10有支撑的柱头和有支撑的柱头和柱柱变位受约束的部变位受约束的部位位 8 10 10大柱网厂房柱

45、的截面和配筋构造，应符合下列要求：大柱网厂房柱的截面和配筋构造，应符合下列要求：柱截面宜采用正方形或接近正方形的柱截面宜采用正方形或接近正方形的矩形，边长不宜小矩形，边长不宜小 于柱于柱 全高的全高的1/181/16。重屋盖厂房考虑地震组合的柱轴压比，重屋盖厂房考虑地震组合的柱轴压比，6、7度时不宜大于度时不宜大于0.8，8度时不宜大于度时不宜大于0.7，9度时不宜大于度时不宜大于0.6。纵向钢筋宜沿柱截面周边对称配置，间距不宜大于纵向钢筋宜沿柱截面周边对称配置，间距不宜大于200mm，角，角部宜配置直径较大的钢筋。部宜配置直径较大的钢筋。柱头和柱根的箍筋应加密，并应符合下列要求：柱头和柱根的

46、箍筋应加密，并应符合下列要求：加密范围，柱根取基础顶面至室内地坪加密范围，柱根取基础顶面至室内地坪 以上以上1m，且不小于，且不小于柱全高的柱全高的1/6；柱头取柱顶以下柱头取柱顶以下500mm，且不小于柱截面长边尺寸。，且不小于柱截面长边尺寸。箍筋末端应设箍筋末端应设135弯钩，且平直段的长度不应小于箍筋直径的弯钩，且平直段的长度不应小于箍筋直径的10倍。倍。3）山墙抗风柱的配筋，应符合下列要求：）山墙抗风柱的配筋，应符合下列要求：抗风柱柱顶以下抗风柱柱顶以下300mm和牛腿（柱肩）面以上和牛腿（柱肩）面以上300mm范围内范围内 的箍筋，直径不宜小于的箍筋，直径不宜小于6mm，间距不应大于

47、，间距不应大于100mm，肢距不宜，肢距不宜 大于大于250mm。抗风柱的变截面牛腿（柱肩）处，宜设置纵向受拉钢筋。抗风柱的变截面牛腿（柱肩）处，宜设置纵向受拉钢筋。4）厂房柱间支撑的构造，应符合下列要求：）厂房柱间支撑的构造，应符合下列要求：柱间支撑应采用型钢，支撑形式宜采用交叉式，其斜杆与水平面的交角柱间支撑应采用型钢，支撑形式宜采用交叉式，其斜杆与水平面的交角不宜大于不宜大于55；支撑杆件的长细比，不宜超过下表的规定支撑杆件的长细比，不宜超过下表的规定 交叉支撑斜杆的最大长细比交叉支撑斜杆的最大长细比位置位置烈度烈度6度和度和7度度I、II类场地类场地7度度III、IV类场地和类场地和8

48、度度I、II类场地类场地8度度III、IV类场地和类场地和9度度I、II类场地类场地9度度III、IV类场地类场地上柱支撑上柱支撑250250200150下柱支撑下柱支撑200200150150下柱支撑的下节点位置和构造措施，应保证将地震作用下柱支撑的下节点位置和构造措施，应保证将地震作用 直接传给基础；当直接传给基础；当6度和度和7度不能直接传给基础时，应考度不能直接传给基础时，应考 虑支撑对柱和基础的不利影响；虑支撑对柱和基础的不利影响；交叉支撑在交叉点应设置节点板，其厚度不应小于交叉支撑在交叉点应设置节点板，其厚度不应小于10mm，斜，斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接；杆与交叉节

49、点板应焊接，与端节点板宜焊接；支撑下节点设在基础顶系梁上支撑下节点设在基础顶系梁上 5）厂房结构构件的连接节点构造）厂房结构构件的连接节点构造1）屋架（屋面梁）与柱顶的连接节点）屋架（屋面梁）与柱顶的连接节点屋架（屋面梁）屋架（屋面梁）与柱顶的连接与柱顶的连接焊接连接焊接连接螺栓连接螺栓连接钢板铰连接钢板铰连接接近刚性，接近刚性，变形能力差变形能力差8度时宜采用度时宜采用9度可采用度可采用9度时宜采用度时宜采用焊接连接焊接连接螺栓连接螺栓连接钢板铰连接钢板铰连接（2）山墙抗风柱的柱顶与屋盖的连接）山墙抗风柱的柱顶与屋盖的连接山墙抗风柱的柱顶山墙抗风柱的柱顶连接部位应在上弦连接部位应在上弦横向支

50、撑与屋架的横向支撑与屋架的连接点处连接点处 使柱顶与端屋架上弦使柱顶与端屋架上弦（屋面梁上翼缘）可靠连接（屋面梁上翼缘）可靠连接预埋板预埋板设置设置不符合不符合在支撑中增设次腹杆或在支撑中增设次腹杆或设置型钢横梁，将水平设置型钢横梁，将水平地震作用传至节点部位地震作用传至节点部位柱顶预埋柱顶预埋件的锚筋件的锚筋8度不宜少于度不宜少于4 149度时不宜少于度时不宜少于4 16有柱间支撑的柱子，柱顶有柱间支撑的柱子，柱顶预埋件尚应增设抗剪钢板预埋件尚应增设抗剪钢板（4）柱间支撑与柱的连接）柱间支撑与柱的连接（5）非结构构件的连接）非结构构件的连接 厂房中的吊车走道板、端屋架与山墙间的填充小屋面板、