单层钢结构工业厂房抗震设计分析

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1、广东建材2012年第12期勘察设计与装饰单层钢结构工业厂房抗震设计分析盖峰[博思格建筑钢结构(广州)有限公司]摘要：本文从场地选择、平面布置、地基基础、结构体系、构件连接等方面阐述了单层钢结构厂房的抗震设计原则和要求，并讲述了我国单层钢结构厂房发展的现状和未来的发展趋势。关键词：钢结构；工业厂房；抗震设计近些年来，世界各地频繁发生地震，带来的房屋倒塌、人员伤亡、财产损失，让我们深刻体会到了建筑物在设计时充分考虑抗震的重要性，作为一名设计工程师更是如此。但是，由于地震有着复杂性和不确定性的特点，以目前

2、的科技手段还很难完全掌握地震的发生规律。因此，通过对单层工业厂房在地震中的破坏现象，分析其破坏的原因，对震后的恢复重建具有重要的现实意义和指导价值，并可作为今后结构设计的参考依据。下面就从场地选择、地基基础、结构体系、构件连接方面来分析单层钢结构厂房的设计原则和所须注意的问题。1场地选择在选择场地时，应避开对结构不利的地段，选择对结构有利的地段。抗震有利地段包括稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等；抗震不利地段，就地形来说，一般指河岸边坡边缘，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡，突出的山

3、顶。为降低地震通过建筑场地和地基传给上部结构的地震能量，在选择对钢结构工业厂房有利的场地时应注意以下几点：(1)选择薄的场地覆盖层。世界各地多次大地震表明，对于柔性结构，厚土层上震害重，薄土层的震害轻，直接坐落在基岩上的震害更轻。如1967年委内瑞拉6．4级地震时，同一地区不同覆盖层厚度土层上的震害有明显差异，即薄土层上的震商场配电设计的难点在于需要和很多的专业分包商沟通，了解各专业分包商的设备用电负荷性质、用电容量等信息。本文仅就专业技术层面与业界同仁作一交流探讨。●【参考文献】[1]中国建筑东北

4、设计研究院，主编．JGJ16—2008民用建筑电气设计规范『S]．北京：中国建筑工业出版社2008．害轻于厚土层上的震害。(2)选择坚实的场地土。震害表明，场地土刚度大，则结构震害指数小，破坏程度轻：场地土刚度小，则震害指数大，破坏程度重。故应选择具有较大平均剪切波速的坚硬场地土。(3)将钢结构工业厂房的自振周期与地震动的卓越周期错开避免共振。众所周知，如果建筑的自振周期与地震动的卓越周期相等或接近，建筑物的破坏程度就会因共振而加重，因此，要避免此种情况的发生。2厂房的结构平面布置由于体型复杂，特别

5、或严重不规则的结构受力复杂，结构分析难度较大，且结构设计不合理会导致地震时的严重破坏，因此单层钢结构厂房的结构布置应符合一定的要求。即：平面宜为矩形，立面宜简单对称，在结构单元平面内，钢架、柱间支撑等抗侧力构件宜对称布置；质量大的设备宜设置在距刚度中心较近的部位。当厂房平立面布置特别复杂或结构的高差、刚度相差很大，或在厂房侧面贴建热水间、变电所等房屋时，应设置抗震缝将其隔开。在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用100～150mm，其他情况可采用50～90mm。建筑抗震

6、设计规范(GB5001卜2010)规定，当设置抗震缝时，其缝宽不宜小[2]中国航空工业规划设计研究院，组编．工业与民用配电设计手册[M]．第3版．北京：中国电力出版社，2005：655．667—671．[3]上海电器科学研究所(集团)有限公司，负责起草．GB13539．卜2008／IEC60269—1：2006低压熔断器第l部分：基本要求『S]．北京：中国标准出版社2008[4]中国联合工程公司．GB50052—2009供配电系统设计规范『S]．北京．中国计划出版社2010[5]中机中电设计研究院．

7、GB50054—95低压配电设计规范S1．北京：中国计划出版社，1996．一37—勘察设计与装饰广东建材2012#-g12期于单层混凝土柱厂房抗震缝宽度的1．5倍。3地基基础钢结构房屋建筑地基的一般要求，同一结构单元的基础，不宜部分采用天然地基，部分采用人工地基，也不宜采取两类及以上的性质差别较大的土层，作为地其持力层，当钢结构厂基础底板或桩端接近或局部进入下卧土层的倾斜顶面时，宜加深基础或加大桩长，使基础底部或桩端全部在同一个卧屋内，以避免可能产生的不均匀沉降。钢结构建筑场地无法避开地震时可能产生

8、滑移或地裂的河、湖，故河道的加缘地段，应采取针对性的地基稳定措施，并加强基础的整体性。地震区高楼基础下的地基持力层范围内，存在可液化土层时，应采取措施消除该土层液化对上部结构的不利影响。全部消除地基土层液化沉陷对钢结构建筑不利影响，可根据当地条件选用下列措施之一：①采用加密法，例如振冲法、砂桩挤密法、强夯法等，加固地基时，应处理至土层液化深度的下界面，且处理后土层的标准贯入锤击数的实测值，应大于土层液化的临界值。②采用深基础时，基础底面埋入液化深度以下稳定土层内的深度