第七章单层厂房建筑结构抗震.pptx

u1 11G1 12G2 13G3 u2 21G1 22G2 23G3 u3 31G1 32G2 33G3
二、地震作用计算 1、 计算简图：质量分布的位置及大小
⑴ 无吊车 同周期计算简图
无吊车厂计算房单计元 算简图
计算单元
⑵ 有吊车（将吊车考虑成一个质点）
吊车：单跨时为一台，多跨时，不超过两 台，软钩时，不计吊重，硬钩时取吊重的30%。
单层厂房建筑结构抗震
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 影剧院、礼堂、食堂的抗震设计也参
考本章。 本章主要讲解单层钢筋砼柱厂房
§1 震害及分析
一、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。
当满足有关抗震构造措施时，规范规定： 7 度时，ⅠⅡ类场地，柱高不超过4.5m且两端均有 山墙的单跨及等高多跨砖柱厂房，和柱高不超过
10m且两端均有山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂 房可不进行抗震计算。
计算简图的取法，自振周期的计算，内力计算，
强度计算等。
一、自振周期 1、计算简图
基本假设： 1、设厂房的屋盖为有限刚性的物体。 2、设厂房每一榀排架为一各独立隔离的计 算单元，按单榀平面排架进行地震作用分 析。 3、将质量集中于柱顶，按单质点及多质点 体系计算。 4、排架在地震作用下的变形以剪切变形
下沉式天窗震后基本完好。
3、 柱
上柱根部，吊车 梁顶易破面坏区 ，高低跨中 柱牛腿劈裂，下柱 根部。
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。
§2 厂房结构的抗震措施
一、体型与防震缝
平面宜规则。 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。
KT 考虑
u1.u2 将G1.G2视为荷载在G1G2点产生的位移
u1 11G1 12G2 u2 21G1 22G2
12
22
22
11
11
21
13 11
12
21
23
22
31
33
32
⑶ 三跨不对称带升高中跨厂房
T1 2KT
G1u12 G2u22 G3u32 G1u1 G2u2 G3u3
钢板铰宜于耗能，
在苏联近期地震
中经受了考验。
五、支撑系统
屋盖支撑见表5-2、5-3、5-4 上弦横向 端部竖向
下弦横向 跨中竖向 柱间支撑：
设置位置，最大长细比，节点连接。 六、围护墙与隔墙
墙板优于砖墙，砖围护墙应设置圈梁， 设拉筋于柱连接。
计算要点：
§3 横向抗震计算
单层厂房的抗震计算包括横向 和纵向两个方向的计算。
9度区：大多数有严重破坏或倒塌， 只
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。
二、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：
积G灰r荷载——屋盖部分重量，自重，雪荷载，
Gc
Gb
Gwl
——柱自重 ——吊车梁自重 ——纵墙重
Gw —— 高低跨封墙重
系数1.0、0.5、0.25时按动能等效折算 质量的折减系数。
吊车桥架的影响：吊车桥梁的刚度将 使结构的刚度增大即周期减小，而吊车桥 架的重量又使结构的周期增大，为了简化 计算，在计算周期时，不考虑桥架的影响。
螺栓连接 四、柱
单层砖柱房屋 6、7度时可采用十字形无筋砖柱，8度ⅠⅡ 类场地采用竖向配筋组合砖柱，9度时和8度
（III，IV类场地）中柱采用钢筋砼柱。
单层钢筋砼柱厂房，截面选取，箍筋8@100
加密，加密区最小间距和直径要求
10 @100
柱顶与屋架连接
8度时宜用螺栓连接， 易破坏区
易破坏区
9度时宜用钢板铰连接
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。
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。
易破坏区
2、 天窗架
Biblioteka Baidu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。
二、屋盖体系
1、 单层砖柱厂房
6~8度宜用轻型屋盖
9度应为轻型屋盖
2、 单层砼柱厂房，屋架 L>24m
8度 III，IV类场地 9度 3、屋面板与屋架焊接（三点焊接）
钢屋架
4、规范对屋架截面和配筋的构造作出要求
三、天窗架
1、 突出屋面的天窗架宜采用钢天窗架
2、 9度时，可采用下沉式天窗 3、 突出屋面的钢筋砼天窗，侧板与天窗架柱宜采用
在吊车梁顶面将吊车重量分布于两柱上。
屋盖处的重量（无吊车）
Gi 1.0Gr 0.5Gc 0.5Gb 0.5Gwl 1.9Gw
为主，地震作用沿高度为倒三角形分布。
自振周期计算简图 计算单元 计算单元
计算单元
Gi 1.0(G屋盖 0.5G雪 0.5G积灰） 0.5G吊车梁 0.25G柱 0.25G纵墙 1.0G檐墙
集中于屋盖处的质点等效重力荷载代
表值 Gi 的计算：
Gi 1.0GR 0.25Gc 0.5Gb 0.25Gwl 1.0Gw i 1、2、3
2、 计算公式
⑴ 单跨和等高多跨厂房，按单质点体系。
T 2 G111
g
T 2KT
1
g
G111
11
11
11
考虑不同结构引入调整系数
KT ——调整系数P157表5-6 ——排架的侧向柔度
=F11a
11 =(1-X1)11a
11
a 11
⑵ 两跨不等高厂房
能量法
T1 2kT
Giui2 Giui2