單層鋼筋混凝土柱廠房

單層鋼筋混凝土柱廠房單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第1頁。2８.１概述分類１.按生產(chǎn)規(guī)模分：大型、中型、小型。２.按主要承重構(gòu)件的材料分：單層鋼筋混凝土柱廠房、單層磚柱廠房和單層鋼結(jié)構(gòu)廠房等。承重構(gòu)件的選擇主要取決于廠房的跨度、高度和吊車起重量等因素。單層鋼筋混凝土廠房通常是由鋼筋混凝土柱、鋼筋混凝土屋架或鋼屋架以及有檁或無檁的鋼筋混凝土屋蓋組成的裝配式結(jié)構(gòu)。橫向地震作用主要由橫向排架抵抗。震害：１.柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞２.柱肩豎向拉裂屋架與柱頭、柱肩節(jié)點(diǎn)的破壞單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第2頁。3８.１概述３.上柱柱身變截面處開裂或折斷４.下柱震害５.п形天窗架與屋架聯(lián)接節(jié)點(diǎn)的破壞６.圍護(hù)墻開裂外閃、局部或大面積倒塌

上柱震害下柱震害單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第3頁。4８.１概述縱向地震作用主要由縱向排架（柱列）抵抗。震害：１.屋面板錯動墜落２.п形天窗架傾倒，天窗架立柱在平面外折斷３.屋架破壞４.支撐震害柱間支撐桿件壓曲

５.縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害大量震害調(diào)查及試驗研究表明：鋼筋混凝土單層廠房經(jīng)過抗震設(shè)防之后具有良好的抗震性能，是一種較好的抗震結(jié)構(gòu)山墻倒塌單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第4頁。5８.２結(jié)構(gòu)布置的一般原則依據(jù)抗震設(shè)計的基本思想，結(jié)構(gòu)良好的抗震性能，首先取決于良好的結(jié)構(gòu)體系及合理的結(jié)構(gòu)布置。１.體型：單層廠房的平、立面布置應(yīng)注意使體型簡單、平直。各部分結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量均勻?qū)ΨQ，避免凹凸曲折，盡可能選用長方形平面體型。２.抗震縫對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的廠房，在側(cè)向剛度或高度變化很大的部位，以及沿廠房側(cè)邊有貼建房屋時，宜設(shè)抗震縫。抗震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱。抗震縫的寬度按烈度和結(jié)構(gòu)相鄰部分可能產(chǎn)生的側(cè)向位移確定。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第5頁。6８.２結(jié)構(gòu)布置的一般原則總的來說，應(yīng)盡可能選用輕屋蓋。為了保證天窗和整個廠房的安全，必須減輕天窗屋蓋的重量及地震反應(yīng)，故在天窗的選型上最好采用鋼天窗和輕型屋面板材。對于一般單層廠房或較高大的廠房均可以采用鋼筋混凝土柱。確定柱子截面時，要選取合適的剛度，過大的抗側(cè)剛度對廠房抗震并不一定有利，相反回引起廠房橫向周期的縮短而導(dǎo)致地震荷載的增大。柱底至室內(nèi)地坪以上500mm范圍內(nèi)和階形柱的上柱宜采用矩形面。常用磚墻或大型墻板方案。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第6頁。7８.３單層廠房的橫向抗震計算單層廠房的抗震計算，可以分別取橫向和縱向兩個方向進(jìn)行?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定，對于設(shè)防烈度為７度，Ⅰ、Ⅱ類場地，柱高不超過10m且結(jié)構(gòu)單元兩端均有山墻的單跨及等高多跨廠房（鋸齒形廠房除外），可不進(jìn)行橫向及縱向的截面抗震驗算，但應(yīng)滿足規(guī)定的抗震構(gòu)造措施要求。關(guān)于鋼筋混凝土無檁和有檁屋蓋廠房在橫向地震作用下的內(nèi)力計算，一般情況下宜采用考慮屋蓋平面的橫向彈性變形，按多質(zhì)點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析。當(dāng)符合一定條件時，也可按平面排架計算。這是一種簡化計算方法，便于手算，但由于與實際情況有出入，所以其計算結(jié)果還需按一定的規(guī)定對排架柱的地震剪力和彎矩進(jìn)行調(diào)整。對于柱距相等的輕型屋蓋廠房，也可按平面排架分析其內(nèi)力。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第7頁。8８.３單層廠房的橫向抗震計算１.計算簡圖：根據(jù)廠房類型和質(zhì)量分布的不同，取重量集中在不同標(biāo)高處，下端固定于基礎(chǔ)頂面的豎直彈性桿作為計算簡圖。集中于第i屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計算：一般可不考慮吊車重量的影響。確定廠房自振周期的計算簡圖單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第8頁。9８.３單層廠房的橫向抗震計算２.計算廠房地震作用時的計算簡圖和重力荷載集中對于設(shè)有橋式吊車的廠房，除了把廠房質(zhì)量集中于屋蓋標(biāo)高處外，還要考慮吊車重量對柱子的最不利影響，一般把某跨吊車的全部重量布置于該跨兩個柱子的吊車梁頂面處。集中于i屋蓋處的重力荷載代表值可按下式計算：注意這里所用的各換算系數(shù)與上式中不同，前者是考慮結(jié)構(gòu)的周期（動力）等效，而此處是考慮柱或墻底截面的彎矩等效，其值是通過對一些單層廠房的實際計算結(jié)果統(tǒng)計分析得出的。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第9頁。10８.３單層廠房的橫向抗震計算在確定廠房的橫向地震作用時，其橫向基本周期可根據(jù)與廠房結(jié)構(gòu)相應(yīng)的合理計算簡圖采用理論方法計算確定。１.單跨和等高多跨廠房２.兩跨不等高廠房單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第10頁。11８.３單層廠房的橫向抗震計算３.三跨不對稱帶升高跨廠房

計算這類廠房的自振周期時，一般可簡化為三質(zhì)點(diǎn)體系，采用能量法計算其基本周期，公式為：式中單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第11頁。12８.３單層廠房的橫向抗震計算《抗震規(guī)范》規(guī)定，按平面鉸接排架計算的橫向自振周期，應(yīng)按下列規(guī)定加以調(diào)整：(1）由鋼筋混凝土屋架或鋼屋架與鋼筋混凝土柱組成的排架，有縱墻時取周期計算值的80%，無縱墻時取90%；(2）由鋼筋混凝土屋架或鋼屋架與磚柱組成的排架，取周期計算值的90%;（3）由木屋架、鋼木屋架或輕鋼屋架與磚柱組成的排架，取周期計算值。

注意，上述規(guī)定不適用于縱墻連有剛度較大的附屬建筑物的房屋。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第12頁。13８.３單層廠房的橫向抗震計算單層廠房平面排架的橫向水平地震作用可采用底部剪力法進(jìn)行計算。１.排架結(jié)構(gòu)底部總剪力２.第i屋蓋高度處的橫向水平地震作用３.吊車重產(chǎn)生的橫向水平地震作用對于柱距為12m或12m以下的廠房，單跨時應(yīng)區(qū)一臺，多跨時不超過兩臺。集中的吊車重量為跨內(nèi)一臺最大吊車重，軟鉤時不包括吊重，硬鉤時要考慮吊重的30％。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第13頁。14８.３單層廠房的橫向抗震計算一臺吊車重產(chǎn)生的作用在一根柱上的吊車水平地震作用為：當(dāng)為多跨廠房時，各跨的吊車地震作用應(yīng)分別進(jìn)行計算。《抗震規(guī)范》規(guī)定，對突出屋面且?guī)в行备箺U的三鉸拱式鋼筋混凝土和鋼天窗架，其橫向地震作用按底部剪力法計算已足夠安全，只對跨度大于９m或烈度９度時，天窗架的橫向地震作用效應(yīng)才乘以效應(yīng)增大系數(shù)１.５，以考慮高振型的影響。天窗架的橫向水平地震作用按下式計算：單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第14頁。15８.３單層廠房的橫向抗震計算

排架內(nèi)力分析及組合１.排架內(nèi)力分析及調(diào)整（１）考慮空間作用及扭轉(zhuǎn)影響對柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整；（２）不等高廠房高低跨交接處柱，在支承屋蓋的牛腿面以上各截面，按底部剪力法求得的地震剪力和彎矩，應(yīng)乘以增大系數(shù)。增大系數(shù)是個綜合影響系數(shù)，它包含了高低跨廠房高振型的影響，空間作用的影響。（３）對有吊車的廠房，應(yīng)將吊車梁頂面標(biāo)高處的上柱截面由吊車橋架引起的地震剪力和彎矩乘以增大系數(shù)。內(nèi)力組合是指地震作用引起的內(nèi)力和與其相應(yīng)的豎向荷載引起的內(nèi)力，根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利荷載組合情況，進(jìn)行組合。一般可不考慮風(fēng)荷載效應(yīng)，吊車橫向水平制動力引起的內(nèi)力，豎向地震作用。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第15頁。16８.３單層廠房的橫向抗震計算１.對于側(cè)向水平變位受約束（如有嵌砌內(nèi)隔墻，有側(cè)邊貼建披屋，靠山墻的端排架角柱等）處于短柱工作狀態(tài)的鋼筋混凝土柱，可按下式進(jìn)行柱頭的截面抗剪驗算：２.在重力荷載與水平地震作用同時作用下，不等高廠房支承低跨屋蓋柱的牛腿（柱肩），其縱向水平受拉鋼筋截面A：應(yīng)按下式確定：單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第16頁。17８.４單層廠房的縱向抗震計算

選擇合理的力學(xué)模型和計算簡圖進(jìn)行廠房縱向抗震分析十分必要。為了便于工程設(shè)計，根據(jù)不同情況可采用下列兩種不同的簡化計算方法。此法適用于柱頂標(biāo)高不大于15m且平均跨度不大于30m的單跨或多跨等高鋼筋混凝土無檁和有檁屋蓋的廠房，取整個抗震縫區(qū)段為縱向計算單元。修正剛度法仍采用按柱列剛度比例分配地震作用，但對屋蓋的空間作用及縱向圍護(hù)墻對柱列側(cè)移的影響作了考慮。擬能量法以剪扭振動空間分析結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行試算對比，找出各柱列按跨度中心劃分質(zhì)量的調(diào)整系數(shù)，從而得出各柱列作為分離體時的有效質(zhì)量，然后按能量法公式確定整個廠房的自振周期，并按單獨(dú)柱列分別計算出各柱列的水平地震作用。此法一般用于兩跨不等高廠房的縱向地震作用效應(yīng)計算。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第17頁。18常用磚墻或大型墻板方案。突出屋面天窗架的縱向水平地震作用抗震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱。計算這類廠房的自振周期時，一般可簡化為三質(zhì)點(diǎn)體系，采用能量法計算其基本周期，公式為：《抗震規(guī)范》規(guī)定，按平面鉸接排架計算的橫向自振周期，應(yīng)按下列規(guī)定加以調(diào)整：《抗震規(guī)范》規(guī)定，對突出屋面且?guī)в行备箺U的三鉸拱式鋼筋混凝土和鋼天窗架，其橫向地震作用按底部剪力法計算已足夠安全，只對跨度大于９m或烈度９度時，天窗架的橫向地震作用效應(yīng)才乘以效應(yīng)增大系數(shù)１.按主要承重構(gòu)件的材料分：單層鋼筋混凝土柱廠房、單層磚柱廠房和單層鋼結(jié)構(gòu)廠房等。２結(jié)構(gòu)布置的一般原則擬能量法以剪扭振動空間分析結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行試算對比，找出各柱列按跨度中心劃分質(zhì)量的調(diào)整系數(shù)，從而得出各柱列作為分離體時的有效質(zhì)量，然后按能量法公式確定整個廠房的自振周期，并按單獨(dú)柱列分別計算出各柱列的水平地震作用。（3）由木屋架、鋼木屋架或輕鋼屋架與磚柱組成的排架，取周期計算值?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定，按平面鉸接排架計算的橫向自振周期，應(yīng)按下列規(guī)定加以調(diào)整：（３）對有吊車的廠房，應(yīng)將吊車梁頂面標(biāo)高處的上柱截面由吊車橋架引起的地震剪力和彎矩乘以增大系數(shù)?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定，對突出屋面且?guī)в行备箺U的三鉸拱式鋼筋混凝土和鋼天窗架，其橫向地震作用按底部剪力法計算已足夠安全，只對跨度大于９m或烈度９度時，天窗架的橫向地震作用效應(yīng)才乘以效應(yīng)增大系數(shù)１.突出屋面天窗架的縱向水平地震作用此法一般用于兩跨不等高廠房的縱向地震作用效應(yīng)計算。（3）由木屋架、鋼木屋架或輕鋼屋架與磚柱組成的排架，取周期計算值。５，以考慮高振型的影響。縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害對柔性支撐，其交叉支撐的斜桿內(nèi)力為防止局部嚴(yán)重破壞，宜將上柱支撐和下柱支撐設(shè)計成等強(qiáng)結(jié)構(gòu)，即按彈性狀態(tài)設(shè)計，使上、下柱支撐的屈服強(qiáng)度與地震內(nèi)力的比值大致相同。計算這類廠房的自振周期時，一般可簡化為三質(zhì)點(diǎn)體系，采用能量法計算其基本周期，公式為：這是一種簡化計算方法，便于手算，但由于與實際情況有出入，所以其計算結(jié)果還需按一定的規(guī)定對排架柱的地震剪力和彎矩進(jìn)行調(diào)整。８.４單層廠房的縱向抗震計算縱向柱列的剛度為柱列中所有柱子、支撐和墻體的剛度之和１.柔性支撐對柔性支撐，其交叉支撐的斜桿內(nèi)力２.半剛性支撐對半剛性支撐，交叉支撐的斜桿截面可僅按抗拉驗算，并考慮壓桿參與一部分工作，斜桿計算拉力為單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第18頁。19８.４單層廠房的縱向抗震計算３.截面承載力驗算在求出斜桿內(nèi)力之后，即可按下式進(jìn)行桿件截面的承載力驗算：１.突出屋面天窗架的縱向水平地震作用

可考慮屋蓋水平變形和縱墻的有效剛度，按空間體系分析確定。柱高不超過15m的單跨和等高多跨鋼筋混凝土無凜屋蓋廠房，可按底部剪力法計算，并按效應(yīng)增大系數(shù)調(diào)整天窗架的地震作用效應(yīng)。２.柱間支撐的等強(qiáng)設(shè)計

為防止局部嚴(yán)重破壞，宜將上柱支撐和下柱支撐設(shè)計成等強(qiáng)結(jié)構(gòu)，即按彈性狀態(tài)設(shè)計，使上、下柱支撐的屈服強(qiáng)度與地震內(nèi)力的比值大致相同。同時，柱間支撐與柱的連接應(yīng)與支撐桿件等強(qiáng)。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第19頁。20８.５單層鋼筋混凝土柱廠房構(gòu)造措施合理的構(gòu)造措施是提高結(jié)構(gòu)延性，防止結(jié)構(gòu)在地震中倒塌的重要保證。裝配式鋼筋混凝土廠房的整體性主要靠構(gòu)件之間的良好連接和合理的支撐系統(tǒng)來保證，而廠房的整體性則是抵抗地震作用十分重要的條件。屋蓋支撐是保證屋蓋結(jié)構(gòu)整體剛度的重要條件，是提供屋蓋剛度保證的第二道防線，它能有效地保證屋蓋的整體性，即使屋面板局部塌落，也不會導(dǎo)致整體屋蓋的倒塌。為了增加鋼筋混凝土柱的延性，應(yīng)對柱采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施。單層鋼筋混凝土柱廠房全文共21頁，當(dāng)前為第20頁。21８.５單層鋼筋混凝土柱