結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

SeismicDesignofStructures

主講祝英杰青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

SeismicDesignofStruc1第7章單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)第7章單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)2

教學(xué)目標(biāo)與要求1.了解單層廠房的震害特征及原因。2.深刻理解單層廠房的抗震概念設(shè)計(jì)的要求。3.掌握單層鋼筋混凝土柱廠房的橫、縱向抗震計(jì)算方法。4.熟悉和掌握單層廠房的主要抗震構(gòu)造措施。教學(xué)目標(biāo)與要求3

導(dǎo)入案例5.12在汶川地震中，東方汽輪機(jī)廠的單層工業(yè)廠房排架柱一般完好，牛腿到屋頂柱有破壞；鋼筋混凝土屋架與大型屋面板組成的屋蓋破壞較重；廠房維護(hù)墻破壞嚴(yán)重；輕鋼屋蓋和輕鋼維護(hù)結(jié)構(gòu)破壞較輕。單層工業(yè)廠房的震害為什么具有上述特點(diǎn)呢？單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪些內(nèi)容呢？我們可以通過(guò)本章的學(xué)習(xí)得到了解。導(dǎo)入案例47.1

震害特征及其原因

和其他結(jié)構(gòu)相比較，單層廠房的震害總的來(lái)說(shuō)較輕，且主要是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞。震害調(diào)查表明，圍護(hù)墻布置不合理是造成廠房震害的重要原因之一，且大型墻板的震害明顯輕于砌體墻。廠房的山墻也易倒塌。如果山墻上直接鋪有屋面板，山墻的倒塌也引起有關(guān)屋面板的墜落。以下分別按廠房橫向排架和縱向柱列兩個(gè)方向的震害來(lái)進(jìn)行分析。7.1震害特征及其原因57．1．1橫向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害廠房的橫向抗側(cè)力體系常為屋蓋橫梁(屋架)與柱鉸接的排架形式。在地震作用下，如果構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)承載力不足或變形過(guò)大，將會(huì)引起相應(yīng)的破壞。主要震害現(xiàn)象有：7．1．1橫向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害61．柱的局部震害1）上柱柱身變截面處開(kāi)裂或折斷(圖7-1)。上柱截面較弱，在屋蓋及吊車(chē)的橫向水平地震作用下承受著較大的剪力，故柱子處于壓彎剪復(fù)合受力狀態(tài)，在柱子的變截面處因剛度突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中，一般在吊車(chē)梁頂面附近易產(chǎn)生拉裂甚至折斷。圖7-1上柱震害1．柱的局部震害1）上柱柱身變截面處開(kāi)裂或折斷(圖7-1)。72）柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞。柱頂與屋面梁的連接處由于受力復(fù)雜易發(fā)生剪裂、壓酥、拉裂或錨筋拔出、鋼筋彎折等震害。3）柱肩豎向拉裂在高低跨廠房的中柱，常用柱肩或牛腿支承低跨屋架，地震時(shí)由于高振型的影響，高低跨兩個(gè)屋蓋產(chǎn)生相反方向的運(yùn)動(dòng)，柱肩或牛腿所受的水平地震作用將增大許多，如果沒(méi)有配置足夠數(shù)量的水平鋼筋，中柱柱肩或牛腿產(chǎn)生豎向拉裂(圖7-2)。圖7-2柱肩豎向裂縫

2）柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞。3）柱肩豎向拉裂圖7-2柱肩84）下柱震害下柱下部出現(xiàn)橫向裂縫或折斷，后者會(huì)造成倒塌等嚴(yán)重后果。5)柱間支撐產(chǎn)生壓屈。

圖7-3柱間支撐壓屈

4）下柱震害5)柱間支撐產(chǎn)生壓屈。圖7-3柱間支撐壓屈9Π型天窗是廠房抗震的薄弱部位，在6度區(qū)就有震害的實(shí)例。震害主要表現(xiàn)為支撐桿件失穩(wěn)彎曲，支撐與天窗立柱連接節(jié)點(diǎn)被拉脫，天窗立柱根部開(kāi)裂或折斷等。這是因?yàn)棣靶吞齑拔挥趶S房最高部位，地震效應(yīng)大。圖7-4天窗立柱斷裂

（2）Π型天窗架與屋架聯(lián)接節(jié)點(diǎn)的破壞Π型天窗是廠房抗震的薄弱部位，在6度區(qū)就有震10（3）圍護(hù)墻開(kāi)裂外閃、局部或大面積倒倒塌。其中高懸墻、女兒墻受鞭端效應(yīng)的影響，破壞最為嚴(yán)重。

圖7-6J磚墻大部分倒塌

（3）圍護(hù)墻開(kāi)裂外閃、局部或大面積倒倒塌。圖7-6J磚墻大117．1．2縱向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害

（1）屋面板錯(cuò)動(dòng)墜落在大型屋面板屋蓋中，如屋面板與屋架或屋面梁焊接不牢，地震時(shí)往往造成屋面板錯(cuò)動(dòng)滑落，甚至引起屋架的失穩(wěn)倒塌（圖7-6）。

歷次地震的震害調(diào)查表明，廠房受縱向水平地震作用時(shí)的破壞程度重于橫向地震作用時(shí)的破壞程度。主要的破壞形式有：7．1．2縱向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害（1）屋面板12圖7-6局部屋面板掉落圖7-6局部屋面板掉落13

（2）

天窗兩側(cè)豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點(diǎn)破壞，天窗架沿廠房縱向傾斜，甚至倒下砸塌屋蓋。

（3）屋架破壞屋蓋的縱向地震力是通過(guò)屋面板焊縫從屋架中部向屋架的兩端傳遞的，屋架兩端的剪力最大。因此，屋架的震害主要是端頭混凝土酥裂掉角、支撐大型屋面板的支墩折斷、端節(jié)間上弦剪斷等。

（2）天窗兩側(cè)豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點(diǎn)破壞，天窗架沿廠房縱14圖7-7屋架與柱頂連接處嚴(yán)重破壞

圖7-7屋架與柱頂連接處嚴(yán)重破壞15（4）支撐震害在設(shè)有柱間支撐的跨間，由于其剛度大，屋架端頭與屋面板邊肋連接點(diǎn)處的剪力最為集中，往往首先被剪壞；這使得縱向地震力的傳遞轉(zhuǎn)移到內(nèi)肋，導(dǎo)致屋架上弦受到過(guò)大的縱向地震力而破壞。當(dāng)縱向地震力主要由支撐傳遞時(shí)，若支撐數(shù)量不足或布置不當(dāng)，會(huì)造成支撐的失穩(wěn)，引起屋面的破壞或屋蓋的倒塌。另外，柱根處也會(huì)發(fā)生沿廠房縱向的水平斷裂。

（5）縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害有山墻、山尖外閃或局部塌落。

（4）支撐震害（5）縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害有山墻、山尖16

圖7-8山墻倒塌

圖7-8山墻倒塌17磚柱廠房的抗震性能遠(yuǎn)不如鋼筋混凝土廠房。其屋蓋的震害現(xiàn)象有：屋面瓦下滑和掉落；楞攤瓦屋面的木屋架沿廠房縱向向一側(cè)傾斜；木屋架及其氣樓間的豎向交叉支撐或節(jié)點(diǎn)被拉脫，或木桿件被拉斷；重屋蓋的天窗兩側(cè)豎向支撐或節(jié)點(diǎn)被拉脫，或鋼桿件被壓屈。磚柱的震害現(xiàn)象有：內(nèi)部獨(dú)立磚柱在底部發(fā)生水平裂縫，柱頂混凝土墊塊底面出現(xiàn)水平裂縫，少數(shù)發(fā)生錯(cuò)位；高低跨磚柱上柱水平折斷，或支承低跨屋架的柱肩產(chǎn)生豎向裂縫。

墻體的震害主要有：山墻外傾，檁條由墻頂拔出，嚴(yán)重時(shí)山墻尖向外傾倒，端開(kāi)間屋面局部塌落；外縱墻在窗臺(tái)高度處出現(xiàn)細(xì)微水平裂縫，較嚴(yán)重時(shí)水平折斷，并常伴有壁柱磚塊局部壓碎崩落，更嚴(yán)重時(shí)整個(gè)廠房橫向傾倒。

磚柱廠房的抗震性能遠(yuǎn)不如鋼筋混凝土廠房。其屋蓋的震害現(xiàn)象有：187.2單層廠房抗震概念設(shè)計(jì)7．2．1單層鋼筋混凝土柱廠房的一般規(guī)定1．廠房的結(jié)構(gòu)布置①單層廠房的平面布置應(yīng)注意體型簡(jiǎn)單、規(guī)則、各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量均勻?qū)ΨQ(chēng)，盡量避免體型曲折復(fù)雜、凹凸變化，盡可能選用長(zhǎng)方形平面體型。②廠房的毗連房屋沿廠房縱墻或山墻布置，而不宜布置在廠房角部和緊鄰防震縫處。7.2單層廠房抗震概念設(shè)計(jì)7．2．1單層鋼筋混凝土柱廠房的19③平面復(fù)雜時(shí)，在側(cè)向剛度或高差變化很大的部位，以及沿廠房側(cè)邊有貼建房屋時(shí)，宜設(shè)防震縫。防震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱。在廠房縱橫跨交接處，以及對(duì)大柱網(wǎng)廠房等可不設(shè)柱間支撐的廠房，防震縫寬度可采用100～150mm，其他情況可采用50～90mm。在豎向應(yīng)減少剛度突變，各跨的高度應(yīng)盡可能相同。④兩個(gè)主廠房之間的過(guò)渡跨至少應(yīng)有一側(cè)采用防震縫與主廠房脫開(kāi)。⑤廠房?jī)?nèi)用于進(jìn)入吊車(chē)的鐵梯不應(yīng)靠近防震縫設(shè)置；多跨廠房各跨上吊車(chē)的鐵梯不宜設(shè)置在同一橫向軸線附近。③平面復(fù)雜時(shí)，在側(cè)向剛度或高差變化很大的部位，以及沿廠房側(cè)邊20⑥工作平臺(tái)宜與廠房主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi)。⑦廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式，也不應(yīng)采用橫墻和排架混合承重。⑧廠房各柱列的側(cè)移剛度宜均勻。⑥工作平臺(tái)宜與廠房主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi)。⑦廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不應(yīng)采212．廠房天窗架的設(shè)置天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它削弱屋蓋的整體剛度。從抗震的角度，廠房天窗架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：1）天窗宜采用突出屋面較小的避風(fēng)型天窗，有條件或9度時(shí)宜采用下沉式天窗。2）突出屋面的天窗宜采用鋼天窗架；6～8度時(shí)，可采用矩形截面桿件的鋼筋混凝土天窗架。3）8度和9度時(shí)，天窗宜宜從廠房單元端部第三柱間開(kāi)始設(shè)置。4）天窗屋蓋、端壁板和側(cè)板，宜采用輕型板材。2．廠房天窗架的設(shè)置天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它削弱屋蓋的整體剛度。從22應(yīng)合理地布置支撐，使廠房形成空間傳力體系。(2)支撐的布置①柱間支撐除在廠房縱向的中部設(shè)置外，有吊車(chē)時(shí)或8度和9度時(shí)尚宜在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐；

②8度且跨度不小于18m的多跨廠房中柱和9度時(shí)多跨廠房的各柱，宜在縱向設(shè)置柱頂通長(zhǎng)水平壓桿(圖7—4)，此壓桿可與梯形屋架支座處通長(zhǎng)水平系桿合并設(shè)置，鋼筋混凝土系桿端頭與屋架間的空隙應(yīng)采用混凝土填實(shí)。

③廠房單元較長(zhǎng)時(shí)，或8度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度時(shí)，可在廠房單元中部1／3區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道柱間支撐，且下柱支撐應(yīng)與上柱支撐配套設(shè)置。

應(yīng)合理地布置支撐，使廠房形成空間傳力體系。(2)支撐的布置①23④有檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-1的要求。

⑤無(wú)檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-2的要求；8度和9度跨度不大于15m的屋面梁屋蓋，可僅在廠房單元兩端各設(shè)豎向支撐一道。

④有檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-1的要求。⑤無(wú)檁屋蓋的支撐24第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件25第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件26第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件27(3)圍護(hù)墻的布置

①?lài)o(hù)墻的布置應(yīng)盡量均勻、對(duì)稱(chēng)。

②當(dāng)廠房的一端設(shè)縫而不能布置橫墻時(shí)，則另一端宜采用輕質(zhì)掛板山墻。

③多跨廠房的砌體圍護(hù)墻宜采用外貼式，不宜采用嵌砌式。否則，邊柱列(嵌砌有墻)與中柱列(一般只有柱間支撐)的剛度相差懸殊，導(dǎo)致邊跨屋蓋因扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過(guò)大而發(fā)生震害。

④廠房?jī)?nèi)部有砌體隔墻時(shí)，也不宜嵌砌于柱間，可采用與柱脫開(kāi)或與柱柔性連接的構(gòu)造處理方法，以避免局部剛度過(guò)大或形成短柱而引起震害。⑤廠房端部宜設(shè)置屋架，不宜采用山墻承重。(3)圍護(hù)墻的布置①?lài)o(hù)墻的布置應(yīng)盡量均勻、對(duì)稱(chēng)。②當(dāng)廠28⑦單層鋼筋混凝土柱廠房的圍護(hù)墻宜采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大型墻板，外側(cè)柱距為12m時(shí)應(yīng)采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大型墻板；不等高廠房的高跨封墻和縱橫向廠房交接處的懸墻宜采用輕質(zhì)墻板，8、9度時(shí)應(yīng)采用輕質(zhì)墻板。⑧廠房圍護(hù)墻、女兒墻的布置和構(gòu)造，應(yīng)符合有關(guān)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震要求的規(guī)定。⑥鋼結(jié)構(gòu)廠房的圍護(hù)墻，7、8度時(shí)宜采用輕質(zhì)墻板或與柱柔性連接的鋼筋混凝土墻板，不應(yīng)采用嵌砌砌體墻；8度時(shí)尚應(yīng)采取措施使墻體不妨礙廠房柱列沿縱向的水平位移；9度時(shí)宜采用輕質(zhì)墻板。

⑦單層鋼筋混凝土柱廠房的圍護(hù)墻宜采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大295．廠房屋架的設(shè)置①?gòu)S房宜采用鋼屋架或重心較低的預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土屋架。當(dāng)跨度不大于15m時(shí)，可采用鋼筋混凝土屋面梁。在6-8度地震區(qū)可采用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土屋架，但在8度區(qū)Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度區(qū)，或屋架跨度大于24m時(shí)，宜采用鋼屋架。

②

柱距為12m時(shí)，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土托架(梁)；當(dāng)采用鋼屋架時(shí)，亦可采用鋼托架(梁)。

③有突出屋面天窗架的屋蓋不宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土空腹屋架。5．廠房屋架的設(shè)置①?gòu)S房宜采用鋼屋架或重心較低的預(yù)應(yīng)力混凝土306．廠房柱的設(shè)置①柱子的結(jié)構(gòu)形式，在8、9度地震區(qū)宜采用矩形、工字形或斜腹桿雙肢柱，不宜采用薄壁工字形柱、腹板開(kāi)孔柱、預(yù)制腹板的工字形柱和管柱，也不宜采用平腹桿雙肢柱。

②柱底至室內(nèi)地坪以上500mm范圍內(nèi)和階形柱的上柱宜采用矩形截面，以增強(qiáng)這些部位的抗剪能力。

6．廠房柱的設(shè)置①柱子的結(jié)構(gòu)形式，在8、9度地震區(qū)宜采用矩形317．5．1鋼筋混凝土廠房7.5單層工業(yè)廠房的抗震構(gòu)造措施3)壓型鋼板應(yīng)與檁條可靠連接，瓦楞鐵、石棉瓦等應(yīng)與檁條拉結(jié)。1．屋蓋有檁屋蓋構(gòu)件的連接應(yīng)符合下列要求：1)檁條應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，并應(yīng)有足夠的支承長(zhǎng)度。2)雙脊檁應(yīng)在跨度1／3處相互拉結(jié)。7．5．1鋼筋混凝土廠房7.5單層工業(yè)廠房的抗震構(gòu)造措施332無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，靠柱列的屋面板與屋架(屋面梁)的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于80mm，焊縫厚度不宜小于6mm；2)6度和7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開(kāi)間，或8度和9度時(shí)各開(kāi)間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢；3)8度和9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢(圖7-19)；4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架(屋面梁)焊牢；5)屋架(屋面梁)端部頂面預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f10，9度時(shí)不宜少于4f12。無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，靠柱列的屋面板與屋架(屋面梁)的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于80mm，焊縫厚度不宜小于6mm；2)6度和7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開(kāi)間，或8度和9度時(shí)各開(kāi)間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢；3)8度和9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢(圖7-28)；4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架(屋面梁)焊牢；5)屋架(屋面梁)端部頂面預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f10，9度時(shí)不宜少于4f12。無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符33圖7-28大型屋面板主肋端部構(gòu)造圖7-28大型屋面板主肋端部構(gòu)造341)天窗開(kāi)洞范圍內(nèi)，在屋架脊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)上弦通長(zhǎng)水平壓桿。2)屋架跨中豎向支撐在跨度方向的間距，6～8度時(shí)不大于15m，9度時(shí)不大于12m；當(dāng)僅在跨中設(shè)一道時(shí)，應(yīng)設(shè)在跨中屋架屋脊處；當(dāng)設(shè)二道時(shí)，應(yīng)在跨度方向均勻布置。3)屋架上、下弦通長(zhǎng)水平系桿與豎向支撐宜配合設(shè)置。4)柱距不小于12m且屋架間距6m的廠房，托架(梁)區(qū)段及其相鄰開(kāi)間應(yīng)設(shè)下弦縱向水平支撐。5)屋蓋支撐桿件宜用型鋼。屋蓋支撐還應(yīng)符合下列要求：1)天窗開(kāi)洞范圍內(nèi)，在屋架脊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)上弦通長(zhǎng)水平壓桿。屋蓋支35屋蓋支撐桁架的腹桿與弦桿連接的承載力，不宜小于腹桿的承載力。屋架豎向支撐桁架應(yīng)能傳遞和承受屋蓋的水平地震作用。突出屋面的鋼筋混凝土天窗架，其兩側(cè)墻板與天窗立柱宜采用螺栓連接(圖7-29)。采用焊接等剛性連接方式時(shí)，由于缺乏延性，會(huì)造成應(yīng)力集中而加重震害。屋蓋支撐桁架的腹桿與弦桿連接的承載力，不宜小于腹桿的承載36圖7-29側(cè)板與天窗立柱的螺栓柔性連接圖7-29側(cè)板與天窗立柱的螺栓柔性連接37鋼筋混凝土屋架的截面和配筋，應(yīng)符合下列要求：1)屋架上弦第一節(jié)間和梯形屋架端豎桿的配筋，6度和7度時(shí)不宜少于4f12，8度和9度時(shí)不宜少于4f14。2)梯形屋架的端豎桿截面寬度宜與上弦寬度相同。3)屋架上弦端部支撐屋面板的小立柱的截面不宜小于200mm×200mm，高度不宜大于500mm，主筋宜采用Ⅱ形，6度和7度時(shí)不宜少于4f12，8度和9度時(shí)不宜少于4f14；箍筋可采用f6，間距宜為l00mm。鋼筋混凝土屋架的截面和配筋，應(yīng)符合下列要求：1)屋架上弦第一382．柱廠房柱子的箍筋，應(yīng)符合下列要求：1)下列范圍內(nèi)柱的箍筋應(yīng)加密：①柱頭，到柱頂以下500mm并不小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸；②上柱，取階形柱自牛腿面至吊車(chē)梁頂面以上300mm高度范圍內(nèi)；③牛腿(柱肩)，取全高；④柱根，取下柱柱底至室內(nèi)地坪以上500mm；⑤柱間支撐與柱連接節(jié)點(diǎn)，到節(jié)點(diǎn)上、下各300mm。2．柱392)加密區(qū)箍筋間距不應(yīng)大于l00mm，箍筋肢距和最小直徑應(yīng)符合表7-17的規(guī)定。2)加密區(qū)箍筋間距不應(yīng)大于l00mm，箍筋肢距和最小直徑應(yīng)符40山墻抗風(fēng)柱的配筋，應(yīng)符合下列要求：1)抗風(fēng)柱柱頂以下300mm和牛腿(柱肩)面以上300mm范圍內(nèi)的箍筋，直徑不宜小于6mm，間距不應(yīng)大于l00mm，肢距不宜大于250mm。2)抗風(fēng)柱的變截面牛腿(柱肩)處，宜設(shè)置縱向受拉鋼筋。山墻抗風(fēng)柱的配筋，應(yīng)符合下列要求：411)柱截面宜采用正方形或接近正方形的矩形，邊長(zhǎng)不宜小于柱全高的1／18～1／16。2)重屋蓋廠房考慮地震組合的柱軸壓比，6、7度時(shí)不宜大于0.8，8度時(shí)不宜大于0.7，9度時(shí)不宜大于0.6。3)縱向鋼筋宜沿柱截面周邊對(duì)稱(chēng)配置，間距不宜大于200mm，角部宜配置直徑較大的鋼筋。4)柱頭和柱根的箍筋應(yīng)加密，并應(yīng)符合下列要求：加密范圍，柱根取基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪以上1m，且不小于柱全高的1／6；柱頭取柱頂以下500mm，且不小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸。5)箍筋末端應(yīng)設(shè)135°彎鉤，且平直段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。大柱網(wǎng)廠房柱的截面和配筋構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：1)柱截面宜采用正方形或接近正方形的矩形，邊長(zhǎng)不宜小于柱全高42當(dāng)鉸接排架側(cè)向受約束，且約束點(diǎn)至柱頂?shù)拈L(zhǎng)度l不大于柱截面在該方向邊長(zhǎng)的兩倍(排架平面：l≤2h；垂直排架平面：l≤2b)時(shí)，柱頂預(yù)埋鋼板和柱頂箍筋加密區(qū)的構(gòu)造尚應(yīng)符合下列要求：1)柱頂預(yù)埋鋼板沿排架平面方向的長(zhǎng)度，宜取柱頂?shù)慕孛娓叨萮，但在任何情況下不得小于h／2及300mm。2)柱頂軸向力在排架平面內(nèi)的偏心距eo在h／6～h／4范圍內(nèi)時(shí)，柱頂箍筋加密區(qū)的箍筋體積配筋率不宜小于下列規(guī)定：一級(jí)抗震等級(jí)為1.2％；二級(jí)抗震等級(jí)為1.0％；三、四級(jí)抗震等級(jí)為0.8％。當(dāng)鉸接排架側(cè)向受約束，且約束點(diǎn)至柱頂?shù)拈L(zhǎng)度l不大于柱截面在該433．柱間支撐廠房柱間支撐的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：1)柱間支撐應(yīng)采用型鋼，支撐形式宜采用交叉式，其斜桿與水平面的交角不宜大于55°2)支撐桿件的長(zhǎng)細(xì)比，不宜超過(guò)表7－18的規(guī)定。3)下柱支撐的下節(jié)點(diǎn)位置和構(gòu)造措施，應(yīng)保證將地震作用直接傳給基礎(chǔ)(圖7-30)；當(dāng)6度和7度不能直接傳給基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)考慮支撐對(duì)柱和基礎(chǔ)的不利影響；4)交叉支撐在交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，其厚度不應(yīng)小于l0mm，斜桿與交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)焊接，與端節(jié)點(diǎn)板宜焊接。3．柱間支撐44第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件45圖7-30支撐下節(jié)點(diǎn)設(shè)在基礎(chǔ)頂系梁上圖7-30支撐下節(jié)點(diǎn)設(shè)在基礎(chǔ)頂系梁上461)屋架(屋面梁)與柱頂?shù)倪B接有焊接、螺栓連接和鋼板鉸連接三種形式。焊接連接(圖7-31a)的構(gòu)造接近剛性，變形能力差。故8度時(shí)宜采用螺栓(圖7-31b)，9度時(shí)宜采用鋼板鉸(圖7-31c)，亦可采用螺栓；屋架(屋面梁)端部支承墊板的厚度不宜小于16mm。2)柱頂預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f14，9度時(shí)不宜少于4f16，有柱間支撐的柱子，柱頂預(yù)埋件尚應(yīng)增設(shè)抗剪鋼板(圖7-32)。3)山墻抗風(fēng)柱的柱頂，應(yīng)設(shè)置預(yù)埋板，使柱頂與端屋架上弦(屋面梁上翼緣)可靠連接。連接部位應(yīng)在上弦橫向支撐與屋架的連接點(diǎn)處，不符合時(shí)可在支撐中增設(shè)次腹桿或設(shè)置型鋼橫梁，將水平地震作用傳至節(jié)點(diǎn)部位。4．連接節(jié)點(diǎn)1)屋架(屋面梁)與柱頂?shù)倪B接有焊接、螺栓連接和鋼板鉸連接三47圖7-31屋架與柱的連接構(gòu)造（a）焊接連接；（b）螺栓連接；（c）板鉸連接圖7-31屋架與柱的連接構(gòu)造48圖7-32柱頂預(yù)埋件構(gòu)造圖7-32柱頂預(yù)埋件構(gòu)造491)牛腿頂面的預(yù)埋件，應(yīng)與牛腿(柱肩)中按計(jì)算承受水平拉力部分的縱向鋼筋焊接，且焊接的鋼筋，6度和7度時(shí)(或三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f12，8度時(shí)(或二級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f14，9度時(shí)(或一級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f16(圖7-24)。2)牛腿中的縱向受拉鋼筋和錨筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合第5章中框架梁伸入端節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固要求。3)牛腿水平箍筋的最小直徑為8mm，最大間距為100mm。支承低跨屋蓋的中柱牛腿(柱肩)的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：1)牛腿頂面的預(yù)埋件，應(yīng)與牛腿(柱肩)中按計(jì)算承受水平拉力部50柱間支撐與柱連接節(jié)點(diǎn)預(yù)埋件的錨接，8度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度時(shí)，宜采用角鋼加端板，其他情況可采用Ⅱ級(jí)鋼筋，但錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于30倍錨筋直徑或增設(shè)端板。柱間支撐端部的連接，對(duì)單角鋼支撐應(yīng)考慮強(qiáng)度折減，8、9度時(shí)不得采用單面偏心連接；交叉支撐有一桿中斷時(shí)，交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)予以加強(qiáng)，使其承載力不小于1.1倍桿件承載力。柱間支撐與柱連接節(jié)點(diǎn)預(yù)埋件的錨接，8度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度時(shí)51圖7-33低跨屋蓋與柱牛腿的連接圖7-33低跨屋蓋與柱牛腿的連接52廠房中的吊車(chē)走道板、端屋架與山墻間的填充小屋面板、天溝板、天窗端壁板和天窗側(cè)板下的填充砌體等構(gòu)件應(yīng)與支承構(gòu)件有可靠的連接。基礎(chǔ)梁的穩(wěn)定性較好，一般不需采用連接措施。但在8度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度時(shí)，相鄰基礎(chǔ)梁之間應(yīng)采用現(xiàn)澆接頭，以提高基礎(chǔ)梁的整體穩(wěn)定性。廠房中的吊車(chē)走道板、端屋架與山墻間的填充小屋面板、天溝板53單層鋼筋混凝土柱廠房的砌體隔墻和圍護(hù)墻應(yīng)符合下列要求：1)內(nèi)嵌式砌體隔墻與柱宜脫開(kāi)或柔性連接，并應(yīng)采取措施使墻體穩(wěn)定，隔墻頂部應(yīng)設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂梁。2)廠房的砌體圍護(hù)墻宜采用外貼式并與柱(包括抗風(fēng)柱)可靠拉結(jié)，一般墻體應(yīng)沿墻高每隔500mm與柱內(nèi)伸出的2f6水平鋼筋拉結(jié)，柱頂以上墻體應(yīng)與屋架端部、屋面板和天溝板等可靠拉結(jié)，廠房角部的磚墻應(yīng)沿縱橫兩個(gè)方向與柱拉結(jié)(圖7-25)；不等高廠房的高跨封墻和縱橫向廠房交接處的懸墻采用砌體時(shí)，不應(yīng)直接砌在低跨屋蓋上。5．隔墻和圍護(hù)墻單層鋼筋混凝土柱廠房的砌體隔墻和圍護(hù)墻應(yīng)符合下列要求：5．隔543)砌體圍護(hù)墻在下列部位應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁：①梯形屋架端部上弦和柱頂標(biāo)高處應(yīng)各設(shè)一道，但屋架端部高度不大于900mm時(shí)可合并設(shè)置；②8度和9度時(shí)，應(yīng)按上密下稀的原則每隔4m左右在窗頂增設(shè)一道圈梁，不等高廠房的高低跨封墻和縱橫跨交接處的懸墻，圈梁的豎向間距不應(yīng)大于3m。③山墻沿屋面應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土臥梁，并應(yīng)與屋架端部上弦標(biāo)高處的圈梁連接。圈梁宜閉合，其截面寬度宜與墻厚相同，截面高度不應(yīng)小于180mm；圈梁的縱筋，6—8度時(shí)不應(yīng)少于4f12，9度時(shí)不應(yīng)少于4f14。特殊部位的圈梁的構(gòu)造詳見(jiàn)現(xiàn)行抗震規(guī)范。3)砌體圍護(hù)墻在下列部位應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁：55圍護(hù)磚墻上的墻梁應(yīng)盡可能采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)制墻梁時(shí)，除墻梁應(yīng)與柱可靠錨拉外，梁底還應(yīng)與磚墻頂牢固拉結(jié)，以避免梁下墻體由于處于懸臂狀態(tài)而在地震時(shí)傾倒。廠房轉(zhuǎn)角處相鄰的墻梁應(yīng)相互可靠連接。圍護(hù)磚墻上的墻梁應(yīng)盡可能采用現(xiàn)澆。當(dāng)采用預(yù)制墻梁時(shí)，除墻567．5．2鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件在可能產(chǎn)生塑性鉸的最大應(yīng)力區(qū)內(nèi)，應(yīng)避免焊接接頭。對(duì)于厚度較大無(wú)法采用螺栓連接的構(gòu)件，可采用對(duì)接焊縫等強(qiáng)度連接。屋蓋橫梁與柱頂鉸接時(shí)，宜采用螺栓連接。剛接框架的屋架上弦與柱相連的連接板，不應(yīng)出現(xiàn)塑性變形。梁橫梁為實(shí)腹梁時(shí)，梁與柱的連接以及梁拼接的受彎、受剪極限承載力，應(yīng)能分別承受梁全截面屈服時(shí)受彎、受剪承載力的1.2倍?？蚣苤拈L(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于，其中fay為鋼材的屈服強(qiáng)度。框架柱、梁截面板件的寬厚比的限值應(yīng)符合下列要求：1)當(dāng)截面受地震作用效應(yīng)組合控制時(shí)，板件寬厚比限值應(yīng)符合表7-19。2)設(shè)置縱向加勁肋時(shí)，構(gòu)件腹板的寬厚比可相應(yīng)地減小。7．5．2鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件在可能產(chǎn)生塑性鉸的最57第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件58鋼柱柱腳應(yīng)采取適當(dāng)構(gòu)造措施以保證能傳遞柱身屈服時(shí)的承載力。格構(gòu)式鋼柱不超過(guò)8度時(shí)可采用外露式剛性柱腳；格構(gòu)式鋼柱超過(guò)8度時(shí)和實(shí)腹式柱宜采用直埋式柱腳或預(yù)制杯口插入式柱腳。實(shí)腹式鋼柱采用插入式柱腳的埋人深度d，不得小于鋼柱截面高度的5倍，同時(shí)應(yīng)滿足下式要求：其中，M為柱腳全截面屈服時(shí)的極限彎矩，bf為柱在受彎方向截面的翼緣寬度，fc為基礎(chǔ)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。(7-83)鋼柱柱腳應(yīng)采取適當(dāng)構(gòu)造措施以保證能傳遞柱身屈服時(shí)的承載力59有吊車(chē)時(shí)，應(yīng)在廠房單元中部設(shè)置上下柱間支撐，并應(yīng)在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐；7度時(shí)結(jié)構(gòu)單元長(zhǎng)度大于120m，8、9度時(shí)結(jié)構(gòu)單元長(zhǎng)度大于90m，宜在單元中部1／3區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道上下柱間支撐。有條件時(shí)，可采用消能支撐。其他有關(guān)構(gòu)造要求與混凝土柱廠房相同。有吊車(chē)時(shí)，應(yīng)在廠房單元中部設(shè)置上下柱間支撐，并應(yīng)在廠房單元60本章小結(jié)1.震害特征及原因。2.抗震概念設(shè)計(jì)。3.鋼筋混凝土柱廠房的橫、縱向抗震計(jì)算方法。4.主要抗震構(gòu)造措施。本章小結(jié)1.震害特征及原因。61演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！62結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

SeismicDesignofStructures

主講祝英杰青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

SeismicDesignofStruc63第7章單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)第7章單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)64

教學(xué)目標(biāo)與要求1.了解單層廠房的震害特征及原因。2.深刻理解單層廠房的抗震概念設(shè)計(jì)的要求。3.掌握單層鋼筋混凝土柱廠房的橫、縱向抗震計(jì)算方法。4.熟悉和掌握單層廠房的主要抗震構(gòu)造措施。教學(xué)目標(biāo)與要求65

導(dǎo)入案例5.12在汶川地震中，東方汽輪機(jī)廠的單層工業(yè)廠房排架柱一般完好，牛腿到屋頂柱有破壞；鋼筋混凝土屋架與大型屋面板組成的屋蓋破壞較重；廠房維護(hù)墻破壞嚴(yán)重；輕鋼屋蓋和輕鋼維護(hù)結(jié)構(gòu)破壞較輕。單層工業(yè)廠房的震害為什么具有上述特點(diǎn)呢？單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)包括哪些內(nèi)容呢？我們可以通過(guò)本章的學(xué)習(xí)得到了解。導(dǎo)入案例667.1

震害特征及其原因

和其他結(jié)構(gòu)相比較，單層廠房的震害總的來(lái)說(shuō)較輕，且主要是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞。震害調(diào)查表明，圍護(hù)墻布置不合理是造成廠房震害的重要原因之一，且大型墻板的震害明顯輕于砌體墻。廠房的山墻也易倒塌。如果山墻上直接鋪有屋面板，山墻的倒塌也引起有關(guān)屋面板的墜落。以下分別按廠房橫向排架和縱向柱列兩個(gè)方向的震害來(lái)進(jìn)行分析。7.1震害特征及其原因677．1．1橫向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害廠房的橫向抗側(cè)力體系常為屋蓋橫梁(屋架)與柱鉸接的排架形式。在地震作用下，如果構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)承載力不足或變形過(guò)大，將會(huì)引起相應(yīng)的破壞。主要震害現(xiàn)象有：7．1．1橫向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害681．柱的局部震害1）上柱柱身變截面處開(kāi)裂或折斷(圖7-1)。上柱截面較弱，在屋蓋及吊車(chē)的橫向水平地震作用下承受著較大的剪力，故柱子處于壓彎剪復(fù)合受力狀態(tài)，在柱子的變截面處因剛度突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中，一般在吊車(chē)梁頂面附近易產(chǎn)生拉裂甚至折斷。圖7-1上柱震害1．柱的局部震害1）上柱柱身變截面處開(kāi)裂或折斷(圖7-1)。692）柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞。柱頂與屋面梁的連接處由于受力復(fù)雜易發(fā)生剪裂、壓酥、拉裂或錨筋拔出、鋼筋彎折等震害。3）柱肩豎向拉裂在高低跨廠房的中柱，常用柱肩或牛腿支承低跨屋架，地震時(shí)由于高振型的影響，高低跨兩個(gè)屋蓋產(chǎn)生相反方向的運(yùn)動(dòng)，柱肩或牛腿所受的水平地震作用將增大許多，如果沒(méi)有配置足夠數(shù)量的水平鋼筋，中柱柱肩或牛腿產(chǎn)生豎向拉裂(圖7-2)。圖7-2柱肩豎向裂縫

2）柱頭及其與屋架聯(lián)結(jié)的破壞。3）柱肩豎向拉裂圖7-2柱肩704）下柱震害下柱下部出現(xiàn)橫向裂縫或折斷，后者會(huì)造成倒塌等嚴(yán)重后果。5)柱間支撐產(chǎn)生壓屈。

圖7-3柱間支撐壓屈

4）下柱震害5)柱間支撐產(chǎn)生壓屈。圖7-3柱間支撐壓屈71Π型天窗是廠房抗震的薄弱部位，在6度區(qū)就有震害的實(shí)例。震害主要表現(xiàn)為支撐桿件失穩(wěn)彎曲，支撐與天窗立柱連接節(jié)點(diǎn)被拉脫，天窗立柱根部開(kāi)裂或折斷等。這是因?yàn)棣靶吞齑拔挥趶S房最高部位，地震效應(yīng)大。圖7-4天窗立柱斷裂

（2）Π型天窗架與屋架聯(lián)接節(jié)點(diǎn)的破壞Π型天窗是廠房抗震的薄弱部位，在6度區(qū)就有震72（3）圍護(hù)墻開(kāi)裂外閃、局部或大面積倒倒塌。其中高懸墻、女兒墻受鞭端效應(yīng)的影響，破壞最為嚴(yán)重。

圖7-6J磚墻大部分倒塌

（3）圍護(hù)墻開(kāi)裂外閃、局部或大面積倒倒塌。圖7-6J磚墻大737．1．2縱向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害

（1）屋面板錯(cuò)動(dòng)墜落在大型屋面板屋蓋中，如屋面板與屋架或屋面梁焊接不牢，地震時(shí)往往造成屋面板錯(cuò)動(dòng)滑落，甚至引起屋架的失穩(wěn)倒塌（圖7-6）。

歷次地震的震害調(diào)查表明，廠房受縱向水平地震作用時(shí)的破壞程度重于橫向地震作用時(shí)的破壞程度。主要的破壞形式有：7．1．2縱向地震作用下廠房主體結(jié)構(gòu)的震害（1）屋面板74圖7-6局部屋面板掉落圖7-6局部屋面板掉落75

（2）

天窗兩側(cè)豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點(diǎn)破壞，天窗架沿廠房縱向傾斜，甚至倒下砸塌屋蓋。

（3）屋架破壞屋蓋的縱向地震力是通過(guò)屋面板焊縫從屋架中部向屋架的兩端傳遞的，屋架兩端的剪力最大。因此，屋架的震害主要是端頭混凝土酥裂掉角、支撐大型屋面板的支墩折斷、端節(jié)間上弦剪斷等。

（2）天窗兩側(cè)豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點(diǎn)破壞，天窗架沿廠房縱76圖7-7屋架與柱頂連接處嚴(yán)重破壞

圖7-7屋架與柱頂連接處嚴(yán)重破壞77（4）支撐震害在設(shè)有柱間支撐的跨間，由于其剛度大，屋架端頭與屋面板邊肋連接點(diǎn)處的剪力最為集中，往往首先被剪壞；這使得縱向地震力的傳遞轉(zhuǎn)移到內(nèi)肋，導(dǎo)致屋架上弦受到過(guò)大的縱向地震力而破壞。當(dāng)縱向地震力主要由支撐傳遞時(shí)，若支撐數(shù)量不足或布置不當(dāng)，會(huì)造成支撐的失穩(wěn)，引起屋面的破壞或屋蓋的倒塌。另外，柱根處也會(huì)發(fā)生沿廠房縱向的水平斷裂。

（5）縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害有山墻、山尖外閃或局部塌落。

（4）支撐震害（5）縱向地震作用下圍護(hù)結(jié)構(gòu)的震害有山墻、山尖78

圖7-8山墻倒塌

圖7-8山墻倒塌79磚柱廠房的抗震性能遠(yuǎn)不如鋼筋混凝土廠房。其屋蓋的震害現(xiàn)象有：屋面瓦下滑和掉落；楞攤瓦屋面的木屋架沿廠房縱向向一側(cè)傾斜；木屋架及其氣樓間的豎向交叉支撐或節(jié)點(diǎn)被拉脫，或木桿件被拉斷；重屋蓋的天窗兩側(cè)豎向支撐或節(jié)點(diǎn)被拉脫，或鋼桿件被壓屈。磚柱的震害現(xiàn)象有：內(nèi)部獨(dú)立磚柱在底部發(fā)生水平裂縫，柱頂混凝土墊塊底面出現(xiàn)水平裂縫，少數(shù)發(fā)生錯(cuò)位；高低跨磚柱上柱水平折斷，或支承低跨屋架的柱肩產(chǎn)生豎向裂縫。

墻體的震害主要有：山墻外傾，檁條由墻頂拔出，嚴(yán)重時(shí)山墻尖向外傾倒，端開(kāi)間屋面局部塌落；外縱墻在窗臺(tái)高度處出現(xiàn)細(xì)微水平裂縫，較嚴(yán)重時(shí)水平折斷，并常伴有壁柱磚塊局部壓碎崩落，更嚴(yán)重時(shí)整個(gè)廠房橫向傾倒。

磚柱廠房的抗震性能遠(yuǎn)不如鋼筋混凝土廠房。其屋蓋的震害現(xiàn)象有：807.2單層廠房抗震概念設(shè)計(jì)7．2．1單層鋼筋混凝土柱廠房的一般規(guī)定1．廠房的結(jié)構(gòu)布置①單層廠房的平面布置應(yīng)注意體型簡(jiǎn)單、規(guī)則、各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量均勻?qū)ΨQ(chēng)，盡量避免體型曲折復(fù)雜、凹凸變化，盡可能選用長(zhǎng)方形平面體型。②廠房的毗連房屋沿廠房縱墻或山墻布置，而不宜布置在廠房角部和緊鄰防震縫處。7.2單層廠房抗震概念設(shè)計(jì)7．2．1單層鋼筋混凝土柱廠房的81③平面復(fù)雜時(shí)，在側(cè)向剛度或高差變化很大的部位，以及沿廠房側(cè)邊有貼建房屋時(shí)，宜設(shè)防震縫。防震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或柱。在廠房縱橫跨交接處，以及對(duì)大柱網(wǎng)廠房等可不設(shè)柱間支撐的廠房，防震縫寬度可采用100～150mm，其他情況可采用50～90mm。在豎向應(yīng)減少剛度突變，各跨的高度應(yīng)盡可能相同。④兩個(gè)主廠房之間的過(guò)渡跨至少應(yīng)有一側(cè)采用防震縫與主廠房脫開(kāi)。⑤廠房?jī)?nèi)用于進(jìn)入吊車(chē)的鐵梯不應(yīng)靠近防震縫設(shè)置；多跨廠房各跨上吊車(chē)的鐵梯不宜設(shè)置在同一橫向軸線附近。③平面復(fù)雜時(shí)，在側(cè)向剛度或高差變化很大的部位，以及沿廠房側(cè)邊82⑥工作平臺(tái)宜與廠房主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi)。⑦廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式，也不應(yīng)采用橫墻和排架混合承重。⑧廠房各柱列的側(cè)移剛度宜均勻。⑥工作平臺(tái)宜與廠房主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi)。⑦廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不應(yīng)采832．廠房天窗架的設(shè)置天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它削弱屋蓋的整體剛度。從抗震的角度，廠房天窗架的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：1）天窗宜采用突出屋面較小的避風(fēng)型天窗，有條件或9度時(shí)宜采用下沉式天窗。2）突出屋面的天窗宜采用鋼天窗架；6～8度時(shí)，可采用矩形截面桿件的鋼筋混凝土天窗架。3）8度和9度時(shí)，天窗宜宜從廠房單元端部第三柱間開(kāi)始設(shè)置。4）天窗屋蓋、端壁板和側(cè)板，宜采用輕型板材。2．廠房天窗架的設(shè)置天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它削弱屋蓋的整體剛度。從84應(yīng)合理地布置支撐，使廠房形成空間傳力體系。(2)支撐的布置①柱間支撐除在廠房縱向的中部設(shè)置外，有吊車(chē)時(shí)或8度和9度時(shí)尚宜在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐；

②8度且跨度不小于18m的多跨廠房中柱和9度時(shí)多跨廠房的各柱，宜在縱向設(shè)置柱頂通長(zhǎng)水平壓桿(圖7—4)，此壓桿可與梯形屋架支座處通長(zhǎng)水平系桿合并設(shè)置，鋼筋混凝土系桿端頭與屋架間的空隙應(yīng)采用混凝土填實(shí)。

③廠房單元較長(zhǎng)時(shí)，或8度Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度時(shí)，可在廠房單元中部1／3區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道柱間支撐，且下柱支撐應(yīng)與上柱支撐配套設(shè)置。

應(yīng)合理地布置支撐，使廠房形成空間傳力體系。(2)支撐的布置①85④有檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-1的要求。

⑤無(wú)檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-2的要求；8度和9度跨度不大于15m的屋面梁屋蓋，可僅在廠房單元兩端各設(shè)豎向支撐一道。

④有檁屋蓋的支撐布置應(yīng)符合表7-1的要求。⑤無(wú)檁屋蓋的支撐86第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件87第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件88第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件89(3)圍護(hù)墻的布置

①?lài)o(hù)墻的布置應(yīng)盡量均勻、對(duì)稱(chēng)。

②當(dāng)廠房的一端設(shè)縫而不能布置橫墻時(shí)，則另一端宜采用輕質(zhì)掛板山墻。

③多跨廠房的砌體圍護(hù)墻宜采用外貼式，不宜采用嵌砌式。否則，邊柱列(嵌砌有墻)與中柱列(一般只有柱間支撐)的剛度相差懸殊，導(dǎo)致邊跨屋蓋因扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過(guò)大而發(fā)生震害。

④廠房?jī)?nèi)部有砌體隔墻時(shí)，也不宜嵌砌于柱間，可采用與柱脫開(kāi)或與柱柔性連接的構(gòu)造處理方法，以避免局部剛度過(guò)大或形成短柱而引起震害。⑤廠房端部宜設(shè)置屋架，不宜采用山墻承重。(3)圍護(hù)墻的布置①?lài)o(hù)墻的布置應(yīng)盡量均勻、對(duì)稱(chēng)。②當(dāng)廠90⑦單層鋼筋混凝土柱廠房的圍護(hù)墻宜采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大型墻板，外側(cè)柱距為12m時(shí)應(yīng)采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大型墻板；不等高廠房的高跨封墻和縱橫向廠房交接處的懸墻宜采用輕質(zhì)墻板，8、9度時(shí)應(yīng)采用輕質(zhì)墻板。⑧廠房圍護(hù)墻、女兒墻的布置和構(gòu)造，應(yīng)符合有關(guān)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震要求的規(guī)定。⑥鋼結(jié)構(gòu)廠房的圍護(hù)墻，7、8度時(shí)宜采用輕質(zhì)墻板或與柱柔性連接的鋼筋混凝土墻板，不應(yīng)采用嵌砌砌體墻；8度時(shí)尚應(yīng)采取措施使墻體不妨礙廠房柱列沿縱向的水平位移；9度時(shí)宜采用輕質(zhì)墻板。

⑦單層鋼筋混凝土柱廠房的圍護(hù)墻宜采用輕質(zhì)墻板或鋼筋混凝土大915．廠房屋架的設(shè)置①?gòu)S房宜采用鋼屋架或重心較低的預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土屋架。當(dāng)跨度不大于15m時(shí)，可采用鋼筋混凝土屋面梁。在6-8度地震區(qū)可采用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土屋架，但在8度區(qū)Ⅲ、Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地和9度區(qū)，或屋架跨度大于24m時(shí)，宜采用鋼屋架。

②

柱距為12m時(shí)，可采用預(yù)應(yīng)力混凝土托架(梁)；當(dāng)采用鋼屋架時(shí)，亦可采用鋼托架(梁)。

③有突出屋面天窗架的屋蓋不宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼筋混凝土空腹屋架。5．廠房屋架的設(shè)置①?gòu)S房宜采用鋼屋架或重心較低的預(yù)應(yīng)力混凝土926．廠房柱的設(shè)置①柱子的結(jié)構(gòu)形式，在8、9度地震區(qū)宜采用矩形、工字形或斜腹桿雙肢柱，不宜采用薄壁工字形柱、腹板開(kāi)孔柱、預(yù)制腹板的工字形柱和管柱，也不宜采用平腹桿雙肢柱。

②柱底至室內(nèi)地坪以上500mm范圍內(nèi)和階形柱的上柱宜采用矩形截面，以增強(qiáng)這些部位的抗剪能力。

6．廠房柱的設(shè)置①柱子的結(jié)構(gòu)形式，在8、9度地震區(qū)宜采用矩形937．5．1鋼筋混凝土廠房7.5單層工業(yè)廠房的抗震構(gòu)造措施3)壓型鋼板應(yīng)與檁條可靠連接，瓦楞鐵、石棉瓦等應(yīng)與檁條拉結(jié)。1．屋蓋有檁屋蓋構(gòu)件的連接應(yīng)符合下列要求：1)檁條應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，并應(yīng)有足夠的支承長(zhǎng)度。2)雙脊檁應(yīng)在跨度1／3處相互拉結(jié)。7．5．1鋼筋混凝土廠房7.5單層工業(yè)廠房的抗震構(gòu)造措施394無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，靠柱列的屋面板與屋架(屋面梁)的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于80mm，焊縫厚度不宜小于6mm；2)6度和7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開(kāi)間，或8度和9度時(shí)各開(kāi)間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢；3)8度和9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢(圖7-19)；4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架(屋面梁)焊牢；5)屋架(屋面梁)端部頂面預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f10，9度時(shí)不宜少于4f12。無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架(屋面梁)焊牢，靠柱列的屋面板與屋架(屋面梁)的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于80mm，焊縫厚度不宜小于6mm；2)6度和7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開(kāi)間，或8度和9度時(shí)各開(kāi)間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢；3)8度和9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢(圖7-28)；4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架(屋面梁)焊牢；5)屋架(屋面梁)端部頂面預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f10，9度時(shí)不宜少于4f12。無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求：無(wú)檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符95圖7-28大型屋面板主肋端部構(gòu)造圖7-28大型屋面板主肋端部構(gòu)造961)天窗開(kāi)洞范圍內(nèi)，在屋架脊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)上弦通長(zhǎng)水平壓桿。2)屋架跨中豎向支撐在跨度方向的間距，6～8度時(shí)不大于15m，9度時(shí)不大于12m；當(dāng)僅在跨中設(shè)一道時(shí)，應(yīng)設(shè)在跨中屋架屋脊處；當(dāng)設(shè)二道時(shí)，應(yīng)在跨度方向均勻布置。3)屋架上、下弦通長(zhǎng)水平系桿與豎向支撐宜配合設(shè)置。4)柱距不小于12m且屋架間距6m的廠房，托架(梁)區(qū)段及其相鄰開(kāi)間應(yīng)設(shè)下弦縱向水平支撐。5)屋蓋支撐桿件宜用型鋼。屋蓋支撐還應(yīng)符合下列要求：1)天窗開(kāi)洞范圍內(nèi)，在屋架脊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)上弦通長(zhǎng)水平壓桿。屋蓋支97屋蓋支撐桁架的腹桿與弦桿連接的承載力，不宜小于腹桿的承載力。屋架豎向支撐桁架應(yīng)能傳遞和承受屋蓋的水平地震作用。突出屋面的鋼筋混凝土天窗架，其兩側(cè)墻板與天窗立柱宜采用螺栓連接(圖7-29)。采用焊接等剛性連接方式時(shí)，由于缺乏延性，會(huì)造成應(yīng)力集中而加重震害。屋蓋支撐桁架的腹桿與弦桿連接的承載力，不宜小于腹桿的承載98圖7-29側(cè)板與天窗立柱的螺栓柔性連接圖7-29側(cè)板與天窗立柱的螺栓柔性連接99鋼筋混凝土屋架的截面和配筋，應(yīng)符合下列要求：1)屋架上弦第一節(jié)間和梯形屋架端豎桿的配筋，6度和7度時(shí)不宜少于4f12，8度和9度時(shí)不宜少于4f14。2)梯形屋架的端豎桿截面寬度宜與上弦寬度相同。3)屋架上弦端部支撐屋面板的小立柱的截面不宜小于200mm×200mm，高度不宜大于500mm，主筋宜采用Ⅱ形，6度和7度時(shí)不宜少于4f12，8度和9度時(shí)不宜少于4f14；箍筋可采用f6，間距宜為l00mm。鋼筋混凝土屋架的截面和配筋，應(yīng)符合下列要求：1)屋架上弦第一1002．柱廠房柱子的箍筋，應(yīng)符合下列要求：1)下列范圍內(nèi)柱的箍筋應(yīng)加密：①柱頭，到柱頂以下500mm并不小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸；②上柱，取階形柱自牛腿面至吊車(chē)梁頂面以上300mm高度范圍內(nèi)；③牛腿(柱肩)，取全高；④柱根，取下柱柱底至室內(nèi)地坪以上500mm；⑤柱間支撐與柱連接節(jié)點(diǎn)，到節(jié)點(diǎn)上、下各300mm。2．柱1012)加密區(qū)箍筋間距不應(yīng)大于l00mm，箍筋肢距和最小直徑應(yīng)符合表7-17的規(guī)定。2)加密區(qū)箍筋間距不應(yīng)大于l00mm，箍筋肢距和最小直徑應(yīng)符102山墻抗風(fēng)柱的配筋，應(yīng)符合下列要求：1)抗風(fēng)柱柱頂以下300mm和牛腿(柱肩)面以上300mm范圍內(nèi)的箍筋，直徑不宜小于6mm，間距不應(yīng)大于l00mm，肢距不宜大于250mm。2)抗風(fēng)柱的變截面牛腿(柱肩)處，宜設(shè)置縱向受拉鋼筋。山墻抗風(fēng)柱的配筋，應(yīng)符合下列要求：1031)柱截面宜采用正方形或接近正方形的矩形，邊長(zhǎng)不宜小于柱全高的1／18～1／16。2)重屋蓋廠房考慮地震組合的柱軸壓比，6、7度時(shí)不宜大于0.8，8度時(shí)不宜大于0.7，9度時(shí)不宜大于0.6。3)縱向鋼筋宜沿柱截面周邊對(duì)稱(chēng)配置，間距不宜大于200mm，角部宜配置直徑較大的鋼筋。4)柱頭和柱根的箍筋應(yīng)加密，并應(yīng)符合下列要求：加密范圍，柱根取基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪以上1m，且不小于柱全高的1／6；柱頭取柱頂以下500mm，且不小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸。5)箍筋末端應(yīng)設(shè)135°彎鉤，且平直段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍。大柱網(wǎng)廠房柱的截面和配筋構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：1)柱截面宜采用正方形或接近正方形的矩形，邊長(zhǎng)不宜小于柱全高104當(dāng)鉸接排架側(cè)向受約束，且約束點(diǎn)至柱頂?shù)拈L(zhǎng)度l不大于柱截面在該方向邊長(zhǎng)的兩倍(排架平面：l≤2h；垂直排架平面：l≤2b)時(shí)，柱頂預(yù)埋鋼板和柱頂箍筋加密區(qū)的構(gòu)造尚應(yīng)符合下列要求：1)柱頂預(yù)埋鋼板沿排架平面方向的長(zhǎng)度，宜取柱頂?shù)慕孛娓叨萮，但在任何情況下不得小于h／2及300mm。2)柱頂軸向力在排架平面內(nèi)的偏心距eo在h／6～h／4范圍內(nèi)時(shí)，柱頂箍筋加密區(qū)的箍筋體積配筋率不宜小于下列規(guī)定：一級(jí)抗震等級(jí)為1.2％；二級(jí)抗震等級(jí)為1.0％；三、四級(jí)抗震等級(jí)為0.8％。當(dāng)鉸接排架側(cè)向受約束，且約束點(diǎn)至柱頂?shù)拈L(zhǎng)度l不大于柱截面在該1053．柱間支撐廠房柱間支撐的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：1)柱間支撐應(yīng)采用型鋼，支撐形式宜采用交叉式，其斜桿與水平面的交角不宜大于55°2)支撐桿件的長(zhǎng)細(xì)比，不宜超過(guò)表7－18的規(guī)定。3)下柱支撐的下節(jié)點(diǎn)位置和構(gòu)造措施，應(yīng)保證將地震作用直接傳給基礎(chǔ)(圖7-30)；當(dāng)6度和7度不能直接傳給基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)考慮支撐對(duì)柱和基礎(chǔ)的不利影響；4)交叉支撐在交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，其厚度不應(yīng)小于l0mm，斜桿與交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)焊接，與端節(jié)點(diǎn)板宜焊接。3．柱間支撐106第7章單層廠房抗震的設(shè)計(jì)課件107圖7-30支撐下節(jié)點(diǎn)設(shè)在基礎(chǔ)頂系梁上圖7-30支撐下節(jié)點(diǎn)設(shè)在基礎(chǔ)頂系梁上1081)屋架(屋面梁)與柱頂?shù)倪B接有焊接、螺栓連接和鋼板鉸連接三種形式。焊接連接(圖7-31a)的構(gòu)造接近剛性，變形能力差。故8度時(shí)宜采用螺栓(圖7-31b)，9度時(shí)宜采用鋼板鉸(圖7-31c)，亦可采用螺栓；屋架(屋面梁)端部支承墊板的厚度不宜小于16mm。2)柱頂預(yù)埋件的錨筋，8度時(shí)不宜小于4f14，9度時(shí)不宜少于4f16，有柱間支撐的柱子，柱頂預(yù)埋件尚應(yīng)增設(shè)抗剪鋼板(圖7-32)。3)山墻抗風(fēng)柱的柱頂，應(yīng)設(shè)置預(yù)埋板，使柱頂與端屋架上弦(屋面梁上翼緣)可靠連接。連接部位應(yīng)在上弦橫向支撐與屋架的連接點(diǎn)處，不符合時(shí)可在支撐中增設(shè)次腹桿或設(shè)置型鋼橫梁，將水平地震作用傳至節(jié)點(diǎn)部位。4．連接節(jié)點(diǎn)1)屋架(屋面梁)與柱頂?shù)倪B接有焊接、螺栓連接和鋼板鉸連接三109圖7-31屋架與柱的連接構(gòu)造（a）焊接連接；（b）螺栓連接；（c）板鉸連接圖7-31屋架與柱的連接構(gòu)造110圖7-32柱頂預(yù)埋件構(gòu)造圖7-32柱頂預(yù)埋件構(gòu)造1111)牛腿頂面的預(yù)埋件，應(yīng)與牛腿(柱肩)中按計(jì)算承受水平拉力部分的縱向鋼筋焊接，且焊接的鋼筋，6度和7度時(shí)(或三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f12，8度時(shí)(或二級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f14，9度時(shí)(或一級(jí)抗震等級(jí)時(shí))不應(yīng)少于2f16(圖7-24)。2)牛腿中的縱向受拉鋼筋和錨筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)符