单层厂房建筑结构抗震

第7章单层厂房抗震设计

单层厂房的内容：单层砖结构厂房、单层钢筋砼柱厂房、单层钢结构厂房本章主要讲解单层钢筋砼柱厂房一、单层钢筋砼柱厂房

6、7度区，主体结构完好，少数围护砖墙开裂外闪，突出屋面的π形天窗局部破坏。8度区，主体结构不同程度破坏，上柱裂缝，柱与屋盖的连接破坏π形天窗倾倒，个别屋盖塌落。9度区：砖围护墙大量倒塌，π形天窗架大量倾倒，不少屋盖塌落。10、11度区，大多数厂房倒塌破坏。震害表明：通过设防的厂房，对7度地震作用有足够的抗震能力，也存在一些薄弱环节。§1震害分析

对7度以上地震作用抵抗力不足。弱点：纵向抗震能力差、构件连接单薄、支撑体系弱等。1、屋盖体系7度区，柱间支撑处屋面板支座酥裂。8度区，屋面板错动、震落、倒塌。9度区，屋面大面积倒塌。2、天窗架

突出屋面的π形天窗架在8度以上会造成大面积的倾倒，是厂房的薄弱部分。下沉式天窗震后基本完好。3、柱1）上柱柱身变截面处酥裂或折断2）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、钢筋折断等震害。3）高低跨处，中柱柱肩产生竖向拉裂。4）下柱下部出现横向裂缝或折断。

4、连接

厂房是装配式结构，连接很重要，屋面板与屋架，天窗架与屋架、屋架与柱、吊车梁与柱、支撑连接等。5、支撑系统

厂房的重要构件，天窗架支撑——屋盖垂直支撑——柱间支撑破坏形式：压曲，节点扭折、焊缝撕开、锚件拉脱等。6、围护墙

开裂、外闪、脱落、倒塌。二、单层砖厂房7度区：未经设防的单层砖结构厂房，多数只有轻微破坏或基本完好，少数为中等破坏。8度区：多数有破坏，部分受到中等破坏，个别倒塌。9度区：大多数有严重破坏或倒塌，只有个别在震后保留下来。震害：纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝。屋架支座联结处的局部破坏。§2抗震设计一、设计原则1.结构布置与选型（1）平面布置和抗侧力结构形式厂房的结构布置应合理。平面宜规则、对称；平面复杂时，应设防震缝将平面分隔成简单对称的形状。单层砖柱厂房：屋盖较轻时（轻型钢屋架等）可不设防震缝，屋盖较重时（钢筋砼）与贴建的建筑之间，设50~70mm的防震缝。单层砼柱厂房：多跨宜为等高，体型复杂时，宜设缝。纵横跨交接处的100~150mm，其它为50~90mm。厂房横向抗侧力体系：屋盖横梁与柱铰接的排架形式。厂房纵向抗侧力体系：纵向柱列形成的排架、柱间支撑和纵墙共同组成。

厂房的同一结构单元内不应采用不同的结构形式，也不应采用横墙与排架混合承重。（2)支撑的布置①屋盖支撑布置上弦横向、下弦横向、跨中竖向、端部竖向有檩屋盖的支撑布置见表7-1；有檩屋盖的支撑布置表7-2；木屋盖的支撑布置表7-3。

②柱笨间支贫撑：设置沾位置狗，最第大长握细比棉，节才点连依接。（3浆）围率护墙锻的布火置围护派墙的捆布置输应尽驻量均衬匀、怜对称络。多跨魂厂房法的砌梦体围肥护墙蛾宜采竟用外蔽贴式说，不赏宜采感用嵌闷贴式怒。厂房抵端部叉宜设历屋架假，不不宜采排用山傅墙承闹重。墙板笔优于壮砖墙俩，砖送围护载墙应室设置仅圈梁略，设英拉筋从于柱借连接优。钢结洪构厂泼房的胞围护拆墙：单层运钢筋旦混凝君土柱蔑厂房足的围坐护墙企：厂房数围护缓墙女处儿墙私的布昆置和苦构造供，应渔符合页有关哀对非具结构相构件编抗震惠要求绳的规沙定。（4唱）天榆窗架阴和屋极架的技选型天窗抄架：①夸突迷出屋敌面的喊天窗锈架宜遣采用恳钢天比窗架②垂9针度时者，可沉采用钟下沉网式天咏窗③灭突丛出屋拔面的好钢筋此砼天租窗，释侧板飘与天洁窗架衰柱宜概采用挡螺栓途连接屋架异选型肌：①单层括砖柱袜厂房6~梳8度进宜用穴轻型诵屋盖9度授应为厅轻型词屋盖②单层自砼柱避厂房，屋架享L南>2型4m8度影II熄I，岩IV揭类场别地9度③屋榴面板谢与屋锐架焊误接（养三点潜焊接术）④规关范对耐屋架颜截面微和配浓筋的熟构造槐作出止要求（5厨）柱裤的选江型单层昨砖柱帐房屋6、细7度弓时可浑采用磨十字绑形无逮筋砖情柱，圾8度验ⅠⅡ类场纠地采拖用竖窜向配赤筋组映合砖勺柱，染9度循时和栋8度（I劳II剥，I群V类溪场地类）中渡柱采喇用钢留筋砼喉柱。单层苹钢筋脸砼柱劲厂房网，截屋面选守取，耻箍筋加密法，加晚密区模最小民间距瓶和直渡径要桐求柱顶确与屋阅架连屠接：8度裹时宜拌用螺察栓连荣接，9度笔时宜常用钢机板铰殃连接钢板昂铰宜恢于耗京能，在地奏震中室经受四了考颈验。2.惧抗震唤设计洒的一破般原圣则（1雪）哪章些厂训房可姓不进业行横辱向及衔纵向纸截面等抗震瓦算；（2苹）厂器房的门横向蛇抗侧姨力构机件厂房露的纵铲向抗责侧力造构件低；（3扒）哪辽些厂港房需队考虑恩竖向管地震条作用委；（4孤）哪甘些厂桨房应点进行弦弹塑抖性变究形验旺算。3暑单层瞎厂房捞的质左量集档中系叨数集中钻质量螺一般定位于妙屋架商下玹伶（柱痕顶）屑处。质量记集中的的原煌则：计算皮动力纵特性狱时,暑根据胡“周器期等样效”符的原制则；计算拨地震挠作用诉时，捏对于奖排架悠根据婚柱底音“弯暖矩相尼等”商的原和则，依对于阀剪力悔墙根洗据墙那底“留剪力馋相等低”的焦原则个。二、思横向谷抗震押计算计算身要点采：单层垃厂房喊的抗柜震计杨算包司括横笛向和纵掩向两反个方赶向的丛计算裤。当满诞足有想关抗拥震构态造措壮施时四，规落范规丝式定：7度脱时，脖ⅠⅡ生类场珍地，浊柱高网不超苏过4阀.5侮m且诸两端珍均有苦山墙正的单兄跨及闪等高晨多跨饭砖柱苏厂房截，和苗柱高过不超劳过1百0m街且两油端均测有山氏墙的箩单跨暑及等块高多雹跨钢抓筋砼亦柱厂障房可忆不进蒜行抗徐震计麦算。主要姻内容身：计算绢简图脑的取忠法，祸自振体周期原的计兽算，葡内力世计算悟，强摄度计梅算等粉。1、画计算恢简图槐（平律面排皇架）基本妇假设理：1、腥设厂橡房的踏屋盖轿为有哀限刚惰性的略物体姜。2、城设厂停房每像一榀坛排架距为一挑各独凑立隔及离的赔计算单困元，脂按单孝榀平枪面排烧架进快行地合震作旧用分析。3、骨将质斧量集哥中于捧柱顶彩，按答单质灶点及岗多质坏点体系浮计算蓄。4、辽排架帖在地央震作骗用下鞋的变帖形以玩剪切谊变形为主瞎，地物震作塌用沿袄高度蝇为倒马三角辉形分协布。（1哈）计薯算自罚振周零期的攀质量攀集中1）轿等高橡厂房2）亡不等穴高厂售房系数稼1.字0、役0.房诚5、扫0.捎25揭是按陕动能晌等效况折算质量欧的折猜减系悦数。吊车理桥架饮的影锋响：胆吊车逮桥梁辨的刚呈度将使结唇构的闻刚度活增大嚼即周共期减狮小，盟而吊宜车桥架的万重量块又使盟结构睬的周聚期增俊大，托为了必简化计算渠，在朱计算垂周期值时，贯不考析虑桥拉架的植影响尊。（2惊）计暗算地样震作葡用的惑质量悲集中屋盖血处的把重量适（无坦吊车较）1）昼等高抢厂房2）洗不等塞高厂涂房无吊朵车厂尊房计孙算简称图对于画柱、师墙的陶折算屋系数奥0.迈5，磨是用徐柱底部弯刮矩等晨效原劲则得输到的编。将柱胞或墙膀分成顺五个抱质点投，各罢个为膊0.恒2，绑按振宇型分惭解反棍应谱坦法求穿出柱艘底部荡的弯春矩。弱由底寄部弯麦矩相碰等，胖求出铁在柱棚顶的污折算川质量弃，由卧算例怒，最挖后建穴议取遍为0贸.5唇。桥式改吊车盯厂房眉，还脆应考方虑吊路车桥通架的芽重力息荷载苗（将价吊车里考虑跳成一察个质茂点，锁集中赌于该颈跨任论一柱裁吊车瓶梁顶予面标逼高处承）吊车场：单跨酷时为凝一台的，多者跨时猪，不仿超过冰两台早，软琴钩时铺，不下计吊飘重，婚硬钩遮时取顿吊重子的3倦0%架。2、顾自振抓周期租的计特算⑴旺单纲跨和倘等高考多跨乔厂房忘，按许单质挑点体粗系。考虑幅不同钥结构坐引入悲调整文系数——攀调整宰系数由钢昏筋混穷凝土股屋架影或钢星屋架饼与钢如筋混揉凝土闭柱组回成的勺排架少，有滋纵墙月时取允周期吩计算雄值的偷80悄%，刊无纵鲜墙时揪取9拨0%型。——渗排架隶的侧叼向柔述度陷=强F范=躁(1衫-X抄1)⑵两跨辞不等检高厂象房能量悄法考虑⑶三跨辱不对搅称带迷升高抄中跨谎厂房3、排架昨地震宁作用皆的计产算⑴信底宏部剪共力法算（考址虑空珠间及暖扭转眯作用废修正）——修正哥系数位，表恼7-逐6、昨7-宾7：单新质点爹多质沸点（2乎）各浑质点味地震劈燕作用图分配4、对考虑仆空间元作用始和扭炒转影散响的聋内力号调整单厂辩横向牧地震饰作用秩简化屑计算辅=平简面排让架计谅算+犹空间苦作用丙影响空间讲工作居效应沸取决纱于：1.耻有无光山墙咳（或钉横墙良）及昼屋盖南的横孕向刚示度2.化屋盖跌增加陶了厂仙房的衫刚度执。3.惊山墙毕的间令距越英小厂古房的库刚度莲越大距。扭转悔效应然：1.到仅一裤端有纵山墙率的厂钉房，泛会产踪蝶生扭腊转振裂动。2.俗靠近即伸缩鲜缝处场的排浴架柱锋比其骨他位酷置的率排架田柱震柿害重墓。当符询合下芽列条远件时版，可贯考虑冷空间颠工作窄和扭葡转影隆响：1）且7度惰和8茎度；展2）久厂房楼单元孔屋盖时长度忆与总鼓跨度冷之比婆小于乖8或输厂房致总跨掏度大画于1放2；劫3）颈山墙辆厚度竟不小话于2疯40撤mm踩，开凳洞所锹占水席平截枪面面南积不裹超过棵总面袭积的辅50酿%；坟4)挎柱顶浇高度阿不大东于1娃5m臂。对不赛同的播排架条结构中形式现进行酬空间酬的平奏动与区扭转该振动晶分析犁，将她其结粒果与奴平面顾排架封振动踢分析唉结果爱进行莲对比碧，得鼓出空叶间工烂作与浑扭转钱影响芦效应锈的调刘整系书数ζ1ζ2见表源7-币6。简单克的结善论：山墙植的间厌距越抹大，捕厂房踢的空存间作摄用越邻小，竟排架桃上的毫地震渠剪力室越大悲；有赚檩屋弟盖厂喉房的愉地震仅剪力递大于昂无檩岁屋盖饰厂房侍；当眉山墙川的间宪距超镜过一侄定距哪离时店，有客檩屋莲盖厂纹房及惨高低峰跨出废的上恨柱的抱地震环作用撇甚至悉超过关单排梳柱的秤地震劳作用据。5、不等瓶高厂煮房高调低跨介交接兴处中梦柱的脆地震禾内力蝇修正由于疯高振诊型的扰影响昼，将灰使这巷部分循截面的内掌力大赛于用慰底部狼剪力摆法求缓出的春内力搭。这些截沃面的瓜内力众乘以脚系数织修正魔。⑴顿高床跨一恳侧有趣低跨蚊时⑵高跨艺两侧浪有低袖跨时——空间伯影响专系数——鹊高低嗽跨跨撕数——拖高低诉跨屋熄盖的盗重力绸荷载盈代表娃值——案高跨丹两侧刊低跨躲屋盖节总的露重力味荷载疤代表圈值。6.李吊车射桥式摆引起厌的地炒震作玻用效榆应增饭大系接数求出惭的教乘库以动远力放阴大系这数7.馒有斜栗腹杆猛的桁户架式概天窗隙架的膜地震朴作用由于桑这种奋天窗江架的黑刚度积大，宝可将贸其视为一芬个质腰点计虾算地冈震作债用，瞧不乘谢放大甲系数认。当天食窗架颤跨度积大于股9m唯时（氏或9蒙度时墨），可将呢求得绢的天汤窗架麻地震车作用成乘以数1.窗5放讽大系数。8.娘排架芹内力辞组合蠢和构炭件强火度验游算（1喇)内宝力组粱合单层悄厂房丧地震校作用寒效应粱组合塌表达在式：（不乏考虑罩风荷匠载效季应、傅吊车垃横向束水平抹制动丹力和粗竖向疏地震桌作用治）地震镇荷载堤效应贴组合责与其蚊它荷谎载效员应组清合一就起进恐行验岭算，叫取其以中最纲不利拥的组庭合控居制设印计。（2常）柱亏的截突面抗晓震验犯算按偏封心受裤压构飘件验邮算：S—截礼面作虹用效势应；R—相泊应的群承载批力设救计值齐；—承马载力寸抗震涨调整袋系数奴，见谦表3针-1玻6。（3拉）支系承低尊跨屋墓盖牛他腿的鬼水平察受拉悼钢筋守抗震市验算牛腿研水平慨受拉碑钢筋滤截面坐面积As:9.启罕踩遇地编震作氏用下捞抗震脚变形伶验算规范枕要求众：8度轻II畅I遗，I沙V慎类场惑地9度上柱屡验算渗罕遇调地震亭下的物弹塑朴性变拿形——胜放大枝系数唯（1割.3榜~2包.6裙）h——怪上柱浙高10诞.单晒层砖俱柱厂渠房的厕横向概抗震答计算恶（自圈学）砖柱托厂房暂自振等周期舰的调币整：1）2）砖柱保考虑空恳间作键用效慎应调圣整系基数：按多尘质点畜空间由结构朋计算每地震敌作用1.您计算塘简图横向它由排笨架和配山墙修构件烘组成待。纵向肃由排惠架和蚊纵墙事及柱庆间支坛撑组犬成。将厂跃房的够质量伞集中萌于屋愤盖处领。结构巡寿的质擦点数校，只束考虑辰横向倾振动形时为咳N=局n*服h，鸭考虑奔平动言与扭解转同乘时作千用时疫，N字=（撤n+陡1)天*h见.2.便运动遍方程创及地杏震作摸用计挡算用振唱型分反解法黑计算络多自率由度茫振动上方程辆.用振奇型分匹解反支应谱雀法计球算地仇震作崇用.厂房耕横向姻抗震火计算更小结1.潜规范窜规定债：在五某些荒情况后下可横不进牲行厂歌房横宗向和绘纵向针的抗戏震计羞算。拌（7轮度，请ⅠⅡ桨，4黄.5减米素，1刘0米壮）2.暂横向被自振慈周期柳的计鹊算：斤用能反量法糕，质量筐的计趁算采奏用折欠算质稻量法欲，将杠分散亿质量爸集中灵到屋谦盖处交。3.劝地震分作用饮的计缺算：馒底部要剪力押法考虑额空间援作用鹊影响未。各唤质点眠的地健震作替用：对不循同的弯位置起的计钳算值狼进行妙放大修屑正：事天窗刘架，猜吊车义梁，细高低跨蹦处等下。各质岂点的壮质量变：将路柱（倒墙）愚的质随量折纸算到伟柱顶德时用兼底部雁弯矩扎等效吹的原旗则。三、酱纵向摆抗震挥验算厂房冻的纵煮向抗贞震计堵算较移为复杀杂，上针对不同泛情况义提出越了不油同的浪简化指计算端方法巨。对于轻援型柔厚性屋类盖，痛采用爱“柱宣列法钥”即广各个柱列危分片彻进行数计算紧，对爽刚度畜较大阿的钢目筋砼屋盖腿结构稍，厂兰房的湖纵向艺自振妹周期耀和地分震作用可争采用杏“修蚕正刚薄度法勉”。佣对于荷两跨挑不等高厂聚房，翁采用坟“拟固能量唉法”壁的原择则确检定厂房的黎基本呀周期殊及相虹应的魂纵向搬地震钟作用暗。一、以自振埋周期1、绍柱列艳法⑴钱计煌算简吨图适用沟于轻祝型柔铅性屋盖载。柱顶育质量协为——屋盖众荷载返——授柱自团重甚——醋纵墙旗—环—横定墙或煤山墙先——川吊车粉梁卡——卷吊车圈重量⑵丑计迅算公停式第s声柱列雾的周控期--数-周茄期折劳减系辰数，夏无围秆护墙炎0.爽9有燥围护拢墙0险.8——趟s柱爆列的晃总刚展度（纸KN失/m名）包括锯排架前柱，抛柱间们支撑税，围产护墙延等。2、诞修正竞刚度忌法（梳适用窜于刚饰度较符大的团屋盖乎）⑴颈计肆算简碗图将所慕有的巧屋盖贺质量衬合并为集笛中质按量，瞎所有良排架柱刚输度合宴并为烧一个架刚度悠。⑵奥计如算公菌式K绩——修正擦系数，表顽5-械12滥P笋17嚷43、拟能勿量法甩（适炎用于坝两跨谜不等坡高厂触房）⑴番计固算简寇图：挪将柱善列半秒跨范椅围内卖的重加力荷融载代表筐值按米动能喝等效迷原则纺等效获到柱搬与屋大盖连遣接处⑵敏计握算公荷式两跨字不等撤高厂途房、肠屋盖友的空勺间作驱用及扭转劫效应之使中遇柱列咸和边哲柱列显地震望力不凳同。计算躁的方锹法是农将中出柱列悟和边炸柱列萍的航重力荷载济值进丘行调穗整，浪再按过能量犯法求洁自振谈周期萍。对中妖柱列对边塘柱列查表倒P1薯74标表5痰-1冤3位移旅的求鼓法见荡图按单议柱列翅求解4、蕉抗袖震规劈燕范建仅议经痛验公鞭式按修宜正刚朵度法飘计算灯单跨鼻或等念高多奏跨的钢筋其砼柱怕厂房击纵向守地震娘作用炉时，石当柱羽顶高不大佛于1仿5m铺，平挺均跨勿度不舅大于汉30昨m。纵向得基本伪周期启经验项公式：——围护治墙影跪响系浊数，拜砖围贤护墙=1陡.0敞开钱，半前敞开军围护申墙板——咐屋盖矮类型由系数偿，大端型屋厨面板厘，钢筋砼姑屋架镜1.合0。疏钢屋板架0撒.8恐5——州长房浑跨度蛮（m膊），导平均谱值——袜基础眉顶面宁至柱滤顶高护度（蹄m）对于威四周灯有外椒墙的庸单层押单跨蜜砖柱邮厂房谱，由炊于刚疮度大藏，可船不必巨计算醒周期潜，采掘取鞋计算挂地震镰作用挑。二、贵厂房股纵向柴刚度柱列扯+柱次间支胀撑+纵墙1、柱拳k白=1正/δ2、柱间例支撑按桁振架计失算，艘仅考级虑支惰撑的真轴向谷变形羡，不考肆虑柱利和梁泛的轴苗向变斩形。⑴柔形柱蝇间支甘撑在地舟震作度用下冈，压僵杆将丧兔失稳勉定而饮退出拢工作扶，仅有阿斜向钱拉杆浩参加树工作历。⑵半影刚性睛柱间帆支撑拉压粉杆的迁刚度章都考丹虑，压杆泥按临筐界状傅态刚农度计乔算。2、纵向晒砖墙⑴扯无楚洞或邀单洞扣墙上下慰端转体动受豪约束糊的情俱况下端聚固定脊，上逃端自肾由K牲—究—小洞搏口影艰响系新数——矩砖墙健开裂蹦等刚顺度折总减系稀数⑵悲多谨洞墙3、泄柱赤列刚孙度⑴榆仅死柱顶捞作用礼水平尸力时⑵当柱置列作陶用两过个地侍震力很时刚度悉矩阵三、芬地震枣作用研的计择算1、探计算菊简图峰，无搅吊车赞时横墙循纵萍墙踩檐辅墙注意无：与周草期计望算时恶不同亚。周盘期计湾算时和按动态能等喜效。霜地震牌作用敌计算残时，纱按几焦何位艘置划睛分。0.作7井是考否虑纵戚墙上栽部重症量较厘大有吊食车时升：吊车铁梁顶柱顶蛾：2、家柱予列地奶震作餐用⑴柱列竖法（益轻型氧屋盖兔）：作用番于第笋s柱率列柱祝顶标漠高处洒的纵围向水姓平地震往作用作用宰于吊贝车梁赶顶面矛标高图处的箱地震历作用⑵施修稀正刚跳度法胶（砼剖柱大顿型屋馅面板嫁等高纳厂房海）某一效柱列间的地寺震作阿用⑶荒拟晓能量需法（株不等封高厂子房）作用便于边赛柱列斧柱顶馒的地知震作商用作用搬于高韵低跨是交接灭处连疤接点黎处的地劲震作骂用：3、效构乏件的静地震勤作用⑴裹仅馒柱列基顶部白作用昼地震定作用棋时：柱列猴顶部分位移状应相怎等，响各构衣件的们地震作用骑按刚编度分杀配。⑵当柱甜列作戏用两衣个地赵震力对时柱列蜓侧移商：分配洗给柱午的力：分配牌给支送撑的耀力：分配鞋给墙疯的力档：四、摘天窗掉地震啦作用规范炊建议托：对券单跨架、等卖高多碑跨、严高度妄不超过意15绣m的暮厂房观，突研出屋临面忧天窗增的纵海向地震力瘦在底枪部剪勿力法但基础恼上乘肃以增客大系挤数字。（单稠跨、醋边跨拌屋盖语，有帖纵向内跃隔墙裤的中糠跨屋咬盖）（对榆于其越它中倚跨屋铁盖）n—裤—厂房制跨数今，超轧过跨锹按4始跨其它砖情况绵，天夫窗架蠢的纵蜻向抗驱震计坡算，版仍可按欲空间暴多质降点体支系计笑算。§6拖构件峰和节恶点的减抗震缸设计一、现柱间块交叉宣支撑1、斜杆润内力对于挡半刚参性柱碑间支均撑：--僻-压杆绵非弹往性工悠作阶邮段的黎卸载漫系数自，长刑细比为垂60青，1耍00冰，2递00疏时，废可分款别为蛛0.镇7，慎0.辆6，屠0.铅5。2、杆件勿截面阅强度只验胞算拉趟杆