工业厂房抗震概念设计

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1、工业厂房抗震概念设计在工业厂房的抗震设计时，合理的结构布置、保证结构的延性、减轻结构上部的重量、考虑到支撑系统的布置、柱及节点的廷性以及围护结构的稳定性，是单层工业厂房抗震概念设计重要内容。良好的概念设计可以从根本上消除结构计算的薄弱环节，使整个厂房具有较高的总体抗震能力。关键词：工业厂房；抗震设计；合理结构引言　　所谓抗震概念设计就是进行结构抗震设计时，应着眼于结构的总体地震反应，按照建筑结构的破坏机制和破坏过程，灵活地运用抗震设计准则，全面地合理地解决结构设计中的基本问题。既要注意总体布置上的原则，又要顾及到关键部位的细节，从根本上提高建筑结构的抗震能力。　　1合理的建筑结构总体布置　　工

2、业厂房的建筑与结构设计应符合抗震的概念设计要求。工业厂房建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称和具有良好的整体性，对不规则的建筑方案应按规定采取相应的加强措施。当厂房平、立面布置复杂或结构高差、刚度相差很大，以及在厂房侧边贴建生活楼房区或辅助房屋时(如变配电间、水泵房、中心控制室等)，应用抗震缝将两个相邻部分分开。抗震缝两侧应布置墙或柱，抗震缝的宽度按房屋高度和设计烈度不同，取不小于7～11cm和15～20cm。不宜采用无端屋架的山墙承重方案。在有条件时，围护墙宜优先采用大型钢筋混凝土墙板或其它轻质板材。高低跨厂房的高跨封墙，以及纵横跨交接处的悬墙，应尽量采用轻质板材，并应与屋盖构件及柱有牢

3、固锚拉。如采用砖墙，必须使墙体与屋盖构件和柱之间有可靠连接，保证共有足够的稳定性。构件的抗推刚度和屈服强度比，即构件实际截面和配筋计算出屈服剪力的比值。如果沿竖向突变，突变部位会因此出现较大的应力集中或塑性变形集中，发生严重破坏。等高厂房与不等高厂房相比较，后者伸壁小柱抗推刚度和屈服强度比的突然减小，将引起地震时构件塑性变形集中，从而使小柱因过大变形而破坏。为保证强度和刚度的连续变化，应避免高阶振型地震反应对结构带来的不利影响。所以在厂房的抗震设计中，应优先选用两跨等高的排架结构。　　2保证结构的延性　　构件的抗推刚度大，势必要吸收较大的地震作用和较多的输入能量，而构件的强度低，则表明构件的屈

4、服强度比值低，容易发生早期破坏。构件的延性小，就意味着构件所能消耗的地震能量较少。一多一少，其结果是使构件发生严重的破坏。除柱根部外，其它部位不出现塑性铰。　　钢筋混凝土柱是单层厂房中的主要承重构件。在强烈地震作用下有不少厂房因柱破坏而引起整个厂房倒塌。一般来说钢筋混凝土柱具有良好的抗震性能，这与钢筋混凝土柱所用材料具有较好的延性有关。我们知道钢筋混凝土结构在一般配筋率的情况下，截面破坏时钢筋首先达到屈服，这时构件还能有很大的塑性变形。这种结构能够耐受的变形能力就是结构的廷性。地震作用是对结构能量的输入，当地震荷载引起的构件截面内力超过结构的相应强度指标而使结构开裂或钢筋屈服时，对延性结构来说

5、，并不意味着已经破坏，而还能继续吸收和消耗地震能量，因此延性结构具有良好的抗震性能。而在设计钢筋混凝土主要承重构件时，应使它具有足够的延性，也就是保证结构构件不发生脆性破坏。但是钢筋混凝土构件的剪切破坏是接近脆性破坏的。剪切破坏先发生就不能够使整个结构的延性性得到充分发挥，因此应防止剪切破坏。在单层厂房中，柱承受地震引起的横向水平力，一些对横向水平剪力比较敏感的形式如平腹双肢柱、腹板开口的工字形柱、薄壁工字形柱等因剪切而破坏较为普遍和明显。同时由于柱中剪力的存在，亦降低了柱的抗压强度，致使有些柱遭受破坏。因此在柱的设计中，不能忽略剪力作用。为了保证结构有足够的廷性，不致因剪切而引起破坏，上述对

6、抗剪切不利或反应敏感的形式采用时应当慎重。　　3结构重量的影响　　地震对结构作用的大小，几乎与结构的重量成正比。重量大，地震作用就大，震害就重；反之，震害就轻。厂房宜优先采用轻质屋面结构来提高抗震性能。　　4支撑系统的布置　　震害表明，支撑布置不足或不合格是造成房屋大面积倒塌的重要原因。柱间支撑是保证厂房纵向刚度和将屋盖地震荷载传到基础的重要构件。单层厂房的纵向抗震能力是不高的，因此纵向震害比较明显，尤其是多跨厂房的中柱列，震害更为明显。一般7度以上地震区必须在厂房中设置柱间支撑；当设计烈度为8度、9度时，除在厂房单元中段设柱间支撑外，在两端应增设上柱支撑；当厂房纵向较长，屋面较重，跨度较大且

7、为多跨时，每一柱列亦可设两道以上柱间支撑，支撑位置可设在单元中段三分之一范围内。　　5节点连接要求　　在单层厂房设计中，排架是按铰接考虑的，而实际构造采用屋架与支柱之间焊接连接，可使节点具有较大的刚性，基本上无转动的可能，在强烈地震作用下，厂房排架产生较大的水平力，如果屋架与屋架支座构造设计没有考虑到此地震力，而且延性又差，那么在地震冲击下，轻则柱顶开裂压酥，重则混凝土剥落，预埋板被拔开，锚筋拉脱