单层钢筋混凝土厂房抗震设计ppt课件.ppt

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1、第七章单层钢筋混凝土厂房抗震设计7.1、震害及分析单层钢筋混凝土厂房通常是由钢筋混凝土柱、钢筋混凝土屋架或钢屋架以及有檩或无檩的钢筋混凝土屋盖组成的装配式结构。这种结构的屋盖较重，整体性较差。由于用途的不同，在厂房的跨度、跨数、柱距以及轨顶标高等方面的变化都较大，结构复杂多变，因此单层厂房的震害反应较复杂。大量震害调查及试验研究表明，钢筋混凝土单层厂房经过抗震设防后，具有良好的抗震性能。本章主要介绍钢筋混凝土单层厂房的震害特点、抗震计算以及抗震措施。1、柱头及屋架连接的破坏厂房的重量主要集中于屋盖，屋盖地震作用首先通过柱头节点

2、向下传递，因此柱与屋架的连接节点是个重要部位。柱头在地震作用、竖向重力荷载及竖向地震的共同作用下，易于发生连接处焊缝切断，或者因锚固筋锚固强度不足而被拔出。当节点连接强度足够时，柱头在反复水平地震作用下处于剪压复合受力状态，加上屋架与柱顶之间由于角变变形引起柱头混凝土受挤压，在剪压作用下出现斜裂缝，压区混凝土压酥。2、柱肩竖向拉裂在高低跨厂房的中柱，常用柱肩或牛腿支承低跨屋架，地震时由于高振型影响，高低跨两层屋盖产生相反方向的运动。柱肩或牛腿所受的水平地震作用将增大很多，如果没有配置足够数量的水平钢筋，柱肩或牛腿就会被拉裂，产

3、生竖向裂缝。3、上柱柱身变截面处开裂或折断上柱截面较弱，在屋盖及吊车的横向水平地震作用下受到较大的剪力，故柱处于压弯剪复合受力状态，在柱的变截面处因刚度突变而产生应力集中，一般在吊车梁顶面附近易产生拉裂甚至折断。4、下柱震害最常见的是水平裂缝，位于地坪以上窗台以下一段，多发生在厂房的中柱，主要原因是柱截面的抗弯承载力不足。在9度以上的高烈度区，曾有柱根折断而使厂房整片倒塌的例子。当下柱的抗剪承载力不足时则产生斜裂缝，其中以薄壁工字形截面柱以及工字型空腹柱震害最为严重。5、形天窗架的破坏形天窗架突出屋面，天窗屋盖重量大，重心

4、高，刚度突变，地震时受高振型影响，地震作用明显增大，造成天窗架立柱折断，或使天窗架与屋架的连接节点破坏，表现为联系焊缝或螺栓被切断，天窗架倒塌。由于屋面板与天窗架之间连接破坏，纵向支撑杆件的压曲失稳或支撑与天窗架之间连接失效会引起天窗架的倾倒。6、围护墙开裂外闪、局部或大面积倒塌。其中高悬墙、女儿墙受鞭稍效应的影响，破坏最为严重。7、屋面板错动坠落由于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，都会引起屋面板与屋架的拉脱、错动以致坠落。8、屋架破坏屋架两端的剪力最大，而屋架端节间的支墱、上弦杆经常是零杆，

5、设计的截面较弱，在受到较大的纵向地震作用时，因承载力不足而破坏，引起屋架的破坏。另外当屋盖支撑较弱时，一旦压曲易造成屋架倾斜。9、支撑震害厂房的纵向刚度主要取决于支撑系统，在纵向地震作用下支撑内力较大，而支撑一般仅按构造设置，刚度偏弱，承载力偏低，节点构造单薄，地震时普遍发生杆件压曲、部分节点板扭折、焊缝撕开、锚件拉脱、锚筋拉断等现象，造成主体结构倾倒。在整个支撑系统中，以天窗垂直支撑的震害最重，其次是屋盖支撑及柱间支撑。有时因柱间支撑刚度较强，使纵向地震作用过度集中于设置柱间支撑的柱子，致使杆身切断。7.2厂房结构布置及抗震

6、构造措施单层厂房在地震作用下，由于构件承载力不足、节点或连接承载力不足，支撑薄弱而造成大量震害之外，还有不少是由于结构布置、构件选型以及构造上的不合理引起的。因此对结构的抗震设防，除了进行必要的抗震承载力验算外，还必须依据概念设计的基本思想，在结构总体布置和抗震构造措施等方面采取有效措施，以提高厂房的抗震性能。“抗震规范”较全面地规定了建筑物的抗震设计原则和需采取的抗震构造措施1、体型与抗震缝单层厂房的平面布置应体型简单、规则，各部分结构刚度、质量匀称。避免体型曲折复杂、凹凸变化，对多跨厂房宜等高等长以减小扭转效应，当生产工艺

7、要求采用较复条的平面布局时，应采用抗震缝将其分成若干个体形简单的独立单元。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。厂房内上吊车的扶梯不应靠近防震缝设置，多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜设在同一横向轴线附近，当多台吊车同时停放在同一横向柱间时，增大了该排架侧移刚度，加大地震反应，导致震害加剧。厂房内的工作平台宜与主体结构脱开。厂房的竖向布置，体型应简单，各柱列的侧移刚度宜均匀，尽可能避免局部突出和设置高低跨。当高低跨的高差不大时(例如钢筋混凝土多跨厂房高差

8、小于2m)，宜做成等高，否则应考虑高振型的影响。另外，在厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构型式，厂房端部应设屋架，不应采用山墙承重，厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。2、屋盖体系尽可能选用轻屋盖，减轻屋盖重量，降低屋盖重心，以减小地震作用，减轻支撑体系、连接构造以及