建筑结构抗震设计-单层厂房抗震设计

建筑结构抗震设计

SeismicDesignofBuildingStructures2单层厂房抗震设计主要内容震害分析抗震设计抗震构造措施例题3震害分析基本规律和其它结构相比，单层厂房的震害总地来说较轻，且主要是围护结构的破坏∏形天窗是厂房抗震的薄弱部位厂房受纵向水平地震作用时的破坏程度重于受横向地震作用时的破坏程度柱在7度区一般无震害，在8度和9度区出现裂缝，仅在烈度为10度的区域才有少数的倒塌。但柱的局部震害则较常见4震害分析图1中板厂震害图2山墙倒塌5震害分析图3上柱根部水平裂缝图4柱肩竖向裂缝6抗震设计设计原则横向抗震验算纵向抗震验算7设计原则结构布置与选型平面布置和抗侧力结构形式支撑的布置：应合理地布置支撑，使厂房形成空间传力体系围护墙的布置：围护墙的布置应尽量均匀、对称天窗架和屋架的选型柱的选型抗震计算的一般原则8设计原则单层厂房的质量集中系数定义：将不同处的质量折算入总质量时需乘以的系数就是该处质量的质量集中系数。质量集中系数应根据一定的原则确定周期等效原则：计算结构的动力特性弯矩相等原则：计算排架柱的地震作用剪力相等原则：计算刚性墙的地震作用表1单层排架厂房的质量集中系数9设计原则图5排架柱的质量集中系数计算简图图6柱身集中质量移至柱顶的换算10横向抗震验算计算简图自振周期的计算排架地震作用的计算内力调整排架内力组合和构件强度验算突出屋面的天窗架的横向抗震计算11计算简图计算假定按平面排架计算时，应把计算结果乘以调整系数，以考虑空间工作和扭转的影响等高排架可简化为单自由度体系不等高排架，可按不同高度处屋盖的数量和屋盖之间的连接方式，简化成多自由度体系图7等高排架的计算简图12计算简图图8等高排架的计算简图图9等高排架的计算简图13计算简图计算自振周期的质量集中等高厂房不等高厂房计算地震作用时的质量集中等高厂房不等高厂房14自振周期的计算单自由度体系多自由度体系（能量法）按上述公式算出的自振周期还应进行如下调整：由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80%，无纵墙时取90%15排架地震作用的计算底部剪力法振型分解法（适用于较为复杂的厂房）16内力调整考虑空间工作和扭转影响的内力调整当厂房的布置引起明显的空间作用或扭转影响时，排架柱的弯矩和剪力应分别乘以相应的调整系数（抗规附录H.2.3）表2钢筋混凝土柱（除高低跨交接处上柱外）考虑空间作用和扭转影响的效应调整系数17内力调整高低跨交接处上柱地震作用效应的调整（抗规附录H.2.4）吊车桥架引起的地震作用效应增大系数（抗规附录H.3.1）表3吊车桥架引起的地班剪力和弯矩增大系数18排架内力组合和构件强度验算内力组合柱的截面抗震验算支承低跨屋盖牛腿的水平受拉钢筋抗震验算（抗规9.1.2）其他部位的抗震验算19突出屋面的天窗架的横向抗震计算计算方法（抗规9.1.9）有斜撑杆的三铰拱式钢筋混凝土和钢天窗架的横向抗震计算，可以把天窗架和屋盖作为一个质点(其重力为G屋盖，其中包括天窗架质点的重量G天窗)，按底部剪力法计算。其他情况下的天窗架，可采用振型分解反应谱法计算20纵向抗震验算计算目的确定厂房纵向的动力特性和地震作用，验算厂房纵向抗侧力构件如柱间支撑、天窗架纵向支撑等在纵向水平地震力作用下的承载能力分析方法（抗规9.1.8）空间分析法修正刚度法柱列法拟能量法21纵向抗震验算柱间支撑的抗震验算（抗规附录J.2.2）突出屋面天窗架的纵向抗震计算（抗规9.1.10）一般情况下可采用空间结构分析法，并考虑屋盖平面弹性变形和纵墙的有效刚度对柱高不超过15m的单跨和等高多跨钢筋混凝土无檩屋盖厂房的突出屋面的天窗架，可采用底部剪力法计算其地震作用22抗震构造措施屋盖（抗规9.1.18~9.1.22）有檩屋盖构件的连接无檩屋盖构件的连接屋盖支撑钢筋混凝土天窗架钢筋混凝土屋架柱（抗规9.1.23~9.1.25）柱间支撑（抗规9.1.26~9.1.27）连接节点（抗规9.1.28）隔墙和围护墙23例题例1单跨排架的自振周期和水平地震作用标准值(已知柔度)某单跨钢筋混凝土有檩屋盖砖柱厂房设防烈度7度（地震加速度为0.1g），I类场地，设计地震分组第二组。柱距6m，柱顶标高5.0m。已算得柱重Gc=180kN，