安全验证
《9.2 《 单层钢结》构厂房 》 【 (Ⅰ?)一般规《定 ? —9.2.1  国】内外的多次地震【经验表?明,。钢结构的抗震—性能一般比其他结构!的要好总体上说【单层钢?结构厂房《在地:震中破坏较轻但【也有损坏或坍—塌的因此《单层钢结构》厂房进?行抗震?设防是必要的 ! ,     本【次,修订:仍不包括轻型钢结构!厂房 9!。。.2.2  从【单层钢结构厂房的】震害实例分析在7~!9度:的地震作用》下其:主要震害是柱间支】。撑的失稳变》形和连接节点的断裂!或拉脱柱脚锚栓【剪断和拉断以及锚】栓锚固过短所致【的,拔出破坏亦有少【量厂:房的:屋盖支撑杆件失稳变!形或连接节点—板开裂破坏 ! 9.2.3 】 原则上单层钢结构!。厂房:的平面、《竖向布?置的:抗震设计要》求是使结《构的质量和刚—度分布均匀厂房【受力合理《。、变形协调 !     钢结】。构厂房的侧向刚度】小,于混凝土柱厂房其】防震缝缝宽要大于混!凝土柱厂房当设防】烈度高或厂房—较高时或当厂房坐落!在较软弱场地—土或有明显》扭转效应《时尚:。。需适当增加 】。 (Ⅱ)抗!震验算? , : 9.2】.5  通常设计】时单层钢结构厂【房的阻尼比与混【凝,。土柱厂?房相同本次》修订考虑到轻型围护!的,单层钢?结构厂房在弹性状】态工作的阻尼比【较小:根据单层、多层【到高层钢《。。结构房屋的阻—。尼比:。由大到?小变化的规律—建议阻尼比按屋盖和!围,护墙:的类型区别》对待 — 9.2》.6  本条保持】2,001规范的规定单!层钢结构厂房的【。围,护,墙类型?较多围护墙的自【重和刚度主要由其类!型、与厂房》。柱的连接所决定因此!为使厂房的》抗震:计算更符合实—际情况、《更合理其自重和【刚度:取值应?结合所采用的围护墙!类型、与厂房柱的】连接方式来决—。。定对于与柱贴砌【的普通砖《。墙围护厂房除需【考虑墙体的侧移刚度!外尚应考虑墙体【开裂而对其侧移【刚度退化的影响当为!外贴式砖《砌纵墙?7、:8、9度设防时其】。等,效系数分别》可取0?.6、0.4—、0.?2 【9.2.《7,、,9.2.8  单】层钢结构《厂房的?地震作用计算—应根据厂房》的竖:向布:置(等高或不—等高)、起重机设置!、屋盖类《别等情况采用能反】映出厂房地震—反应特?点的单质点、—。两质点和多》质点的计算模型【总体:上单层钢结构厂【。房地震作用》计,。算的单元划分、【质量集中《等可参照钢》筋混凝土柱厂—。房的:执行但对于》不等高单层钢结构】厂房不能采》用底部剪力法计算】而应采用多质—点模型振型分—解反应谱法计—算 ? ?  :   轻型》墙板通过墙架—构件与厂房框架【柱连接?预制混凝土大型【墙板可与厂房框架柱!柔性连接《这些围护墙类型和】连接方式对框架柱纵!向侧:。移的影响较小—亦即当各柱》列的刚度基本相【同,时其纵向柱列—的变位亦基本—相同因?此等高单跨或—多跨:厂房的纵向抗震计算!时对无檩屋盖—可按:柱列刚?度分配;《对有檩屋盖可—按柱:列所承受的重力【荷载代表值比例【。分配和按《单,柱列计算《并取两者之较大值而!当采:用与柱贴《砌的砖围护墙时【其纵向抗震计算与】混凝土?柱厂房的基本相【。同 【    按底部【剪力法计算纵向【柱,列的水平地震作用】时所得?的中间柱列纵向基】本周期偏长可利【用周期折减系数予以!修正  !  : 单层钢结构厂【。房纵:向主要由柱间支撑】抵抗水平《地震作用《是震害多发部位在地!。震作用下柱间支【撑可能屈曲也—可,能不屈曲柱间支撑】处于屈曲状态或【者不屈曲状态对与】支撑:相连的框架》柱的受力《差异较大因此需【针对支撑杆件是否屈!曲的两种状态分别】验算设置支撑的纵向!柱列的受力当然目前!采用:轻型:围护结构的单层钢】结构厂房《在,风荷载较大》时7:、8度的《。柱间支撑杆件在【7,、,8度也可《处于不?屈曲状态这种情【况可不?进行支撑屈曲后状态!的验:算 9】.2:。.9  《屋盖的竖向支—承桁架可包括支承】天窗架的竖向桁架、!竖向支?撑桁架等屋盖—竖向支承桁架承【受的作用《。。。力包:括屋盖自重产生【的地震力尚需将其】。。传递给主框架故其杆!件截:面需由?计算确定 【 :     》屋盖水?平支撑交叉斜杆【在地震作用下—考虑受压《斜杆失稳而需按拉】杆设计故其连接的】。承载力不应小于【支撑杆的全塑—性承载力条文参考上!海市的规定给出【    ! 参照冶金部门【的规定支承跨—度大于24m屋面横!梁的托架《系直接传递地震竖】向作用的构件应考】虑屋架传来》。。的竖向地震作用【。    ! 对于厂房屋—面设置荷《重较大的设备—等情况?不论厂房跨度大小都!应对屋盖横梁进行竖!向地震作用》验算 《 9.2【.10  单层钢】结构:厂,房的柱?间支撑一般采用中】心支撑X形柱间支】撑用料省抗震性能好!应首先?考虑:采用但?。单层钢结构》厂房的柱距往往比】单,层混凝?。土柱厂房《的基本柱《距(6m)》要大:几倍:∨或∧形也》是常用的几种—柱间支撑形式—下柱柱间支撑—也有用单斜杆的【 《 ,     支撑【杆件屈曲后状态【支撑框架按本—规范第5《章的:规,定进行抗震验算本条!卸载系?数主要依据日本、】美,国的资料导出与附录!。K第K.2节—对我国混凝土—柱厂房柱间支撑【规定的?卸载系数有所不同但!同样适?用于支撑杆件长细】比大于?60的?情况:长细比大《于200时》不考虑压杆卸载影响! :  》  : 与∨或∧形—支撑相连《的横梁除了轻—型,围护结?构的厂房满足设【防地震下不》屈曲的支撑》外通常需要按本【规范第8.2—.6条?计入支撑屈曲—后,。的不:平衡力?的影响即《横梁截面《Abr满足 — 》 式中】Mb:pN考虑轴力作【用的横?梁全截面塑性抗弯】承,载力; 】    《  : ,Sc支撑《。所在柱间的净—距 — 9.2.1—1  设《计经验表《明跨度不很大的【轻型屋盖钢结构【厂房如仅从新建的一!次,投资:比较采用实腹—屋面梁?。的,造,价略:。比,。采用屋架的》高些但实腹》屋面梁制作简便厂房!施工期和《使用期?的涂装、维护量【小而方?便且质?量,好、进度快如按厂】房,全寿:命的支出比较—这,些跨:。度不很大《的厂房?采用实腹屋面梁【比采用屋架要合理一!些实腹屋面梁—一般与柱刚性连【接这种刚架结构【应用日益《广泛 —     —1  ?受运:输条件限制较高【厂房柱有时需在上柱!拼接接长条》文给出的《拼,。接承载力要求是最小!要求有条《件时可采用等—强度:拼接:接长 —。   《  2  》。。梁柱刚性连接、拼接!。的,极限承载力验算【及,相应的构造措—施(如潜在塑性铰位!置的:侧,向支承)《应针对单层刚架【厂房的受力特征和】遭遇强震时》可能形成的极限【机构进行一般情【况下单?。跨横向刚架》的,最大:应力区在梁底—。上柱截面多》跨横:向刚架在中间柱列】处也可?出现:。。在梁端截面这是钢】结,构单:层刚架厂房的—特征柱顶《和柱底出现塑—性铰是单层刚—架,厂房的极限》承载力状态》之一故?可放弃“强柱—弱,梁”的抗震概念 !  》 ,  条文中的—刚,架梁端的《最大应力区》可按距?。梁端1/10梁净跨!和1.?5倍梁高中的较大】值确定?实际工程中受构件运!输条件限《制梁的现场拼接往往!在梁端附近即最大应!力区此时其极限【承载力验《算应与梁柱刚性连接!的,相同 ? : 》(,Ⅲ,),抗,震,构造措施 》 9.!2.12  屋盖】支撑系统(包—括系杆)的》。布置和构造应满足的!。主要:功能:是保证屋盖的整体】性(主要《指屋盖各构件之【间不错位)和屋盖】横梁:平面外的稳定性保证!屋盖和山墙水平【地,震作用传递路线【的,合理:、简捷且不中—断本次修订针对钢】结构厂房的特点规定!了不同于钢筋—。混凝土柱厂房—的屋盖?支撑布置要求— 《。  ?   1《 , 一般情况》下屋盖横向支撑应对!应于上柱《柱间:支撑布置故其间距】取决于柱间支撑间】距表9.《2.12屋盖横向】支撑间距限值—可按本节第》9.2.1》5条的柱《间支撑?间距限值《执行  !   2  —无檩屋盖《。(重型?屋盖)是指通用的1!.5m×6.0m预!制大型屋面板大型】屋,面板与屋架的连接需!保证三个角点牢固焊!接才能起《到上弦?水平支撑的作—用 《     屋】架,的主要横向》。支撑应设置》在传:递厂房?框架支座《反力的平面》内即:当屋架为端斜杆上承!式时应以上弦横【向支撑为《主;当屋架为端斜杆!下承:式时以?下,弦横向支撑为—主,当主要?横向支撑设置在屋架!。。的下弦平面区间内时!宜对应地《设置:上弦横向支撑—;当采用以上弦【横向支撑为》主的屋?架区间?内时一般《可不设置对应的下】弦横向?支撑 】   ?。 3  《有檩屋盖(轻型屋】盖,)主要是指彩—色涂:层压形钢板、硬质】金属面夹芯板等【轻型板材《和,高频焊接薄》壁型钢檩条组成的】屋盖在轻型屋盖中】高频焊接薄壁—型钢等型钢檩条【一般都可兼作上弦】系,杆故:在表9.2》.12中未列入 】 ,  》   对于》有檩屋?盖宜将主要横—向支撑设置》在上弦平面水平地震!作用:通过上弦平面传递相!应的屋架《亦应采用端斜杆上承!。式,在设置横向支撑开间!的柱:顶刚性系杆或竖【向支撑、屋面檩条】。应加强使屋盖横【向支撑能通过屋【面,檩条:、柱顶刚《性系:杆或竖向支撑等【构件可靠地传递【水平地震作用但当采!用下沉式横向天窗】时应在屋架》下弦平面《设置:封闭的屋盖》水平支撑系统 】。 ,  《   4  8、】9度时屋《盖支撑体系》。(上:、下弦横向支—撑)与柱间支撑【应布置在同一开间以!便加:强结构单《元的整体性 【     5!  支?撑设置还需注意当厂!。房,跨度不很大》时压型钢板轻型【屋盖比较适合—于采用与柱刚接的】屋,面梁:压型钢板屋面—的坡度较平缓跨变】效应可略去不—。计 —     》对轻:型有檩屋《盖亦:。可采用屋架端斜【杆为上承式的铰【接框架柱顶水平力通!过屋架?上弦平面《传递屋盖支撑—布置也可《参照实腹《屋面梁的隅》撑间距宜《。按屋:。架下弦的平面外长细!比小于24》0确定但横》向支撑?。开间的屋架两端应设!。置竖向?支撑 ? ?    》 檩条隅撑系统布】置时需考虑合理【的传力路《径檩:。条及:其两端连接应足【以承受隅撑传至的】作用:力 — ,    屋盖—。纵向水平支撑的【布置比较灵活设【计时应据具体情况】综合分?析以:达到合?理布置的目的— : ? 9.2.13 】 单层钢结构—厂房的最《。大,柱顶:位移限值《、,吊车梁顶面标高【处的位移《限值一般《已可控?制出现长《细比过大的柔—韧厂:房, 《  ?   本次修订【参考:美国、欧洲、日本钢!结构规?范和抗震规范结【合我国现行钢结构设!计规范的规》定和设计习惯—按轴:压,比大小对厂房框【架,柱的长细比限值适当!调整 【 9.?2.14《  板件的宽厚比是!保证厂房框架延【性的关键指标也【是影响单位面积耗钢!。量的关键《指标本次《。修订对重屋盖和轻屋!盖予以区别对待【重,屋盖参照多层钢【结构:。低于50m的—抗,震等级采用柱的【宽厚比要求比200!1规范有所放松 】。 ?   《  对于采用压型】钢板轻型屋》盖的单层钢》结构厂房对》于设防烈度8度(0!.2:0g)及《以下的情况》即使按设《防烈度的地震—动参数进行弹性计算!。也经常出现由非【地震组合控》制厂房?框架受力《的情况?因此:根据实际工程的计】算分析发现如果采用!性能化?。设计的方法可以【分别按“高延性【低弹性?承,载力”或“》低延性高弹》性承载?力”的抗震设计思路!来确定板件宽厚比】即通过?。厂房框架《承受的地震内力与】其,具有的弹《性抗力进《行比较来选》择,板件宽厚比 — ?  ?   当《构件的强度和稳【定的:承载力?。均满足高承载力【2倍多?遇地震作用下—的要求(γ》G,SGE+《γ,Eh2SE≤R/】γRE)时可采用】现行钢结构设计【规范:GB 5001【7弹性设计阶段【的板件宽厚比限值即!C类:;当强度《和稳定的承载力均】满足中等承载—力1.5倍多遇地震!作用:下的要求(γ—G,SGE+γEh1.!5SE≤R/γR】E)时可按表6【中B类采用;其【他情况?则按表6中A类采用! — :     A!、,B、C三类宽厚比】的数值系《参照欧、日、美【。等国家?的抗震?规,范选定大体》上A类?。可达全?截面塑性且塑—性铰:在转动过程中承【载力不?降低;B类可—达,全截面塑性在应力】强化开始前足—以,抵抗:。局部屈曲《发生但由于》局部屈?曲使塑性铰的转动】能力有限C类是指】现行钢结《构,设,计,规范GB 5—0017按弹性【。准则设计时腹板不发!生局部?屈,曲,的,情况如双轴》对称H形截》面翼缘?需满足b/t≤15!受弯构件腹板—需满足72<h0】/t:w≤130压—弯构件腹板应符合钢!结构设?计规范GB —50017-2【003式(5.【4.2)的》要求 】    上述板件宽!厚比与地震作用【。的对:应关系系根据底【部剪力相《当的条件《与欧洲EC8—规范、日《本,BCJ规范给出的】板件宽厚比限—值与地震作用的对应!关,系大致持平 】。   》。  鉴于单跨单【层,厂房横向刚》架的耗能区(潜在】塑,性铰区)一般在【上柱梁底截面—。附,近因此即使遭遇强】烈,地震在上柱》梁底区?域形成?塑,性铰并考虑塑性铰区!钢,材应:变硬:化屋面梁仍可能处】于弹性状《态工作所以框—。架塑性耗能区外的】构件区段(即使遭遇!强烈地震截面应【力始终在弹性范围】内波:动的构?件区段)《可,采用C?。类截面 【。  ?  :。 设计经验表—明就:目前广泛采》用轻型围护材—料的情?况采用上述方—法确定宽厚》比虽然增加了一些计!算工作量但充分利】用了构件《自身所具有》的承载力在6、7度!。设防时可以》较大地降低耗钢【量 — 9.2.1—5, , 柱间支撑对—整个厂房的纵向刚度!、自振?特性、塑性铰产生部!位都有影《响柱间支撑的—布置应合理确定【其间距合理选择【和配置其刚度以减】小厂房整《体扭转 — ?    1  【柱间支撑长细—比,限值大于细柔—。长细比?下限值130(【考虑0?.5fy《的残余?。应力)时不需作钢号!修正 ?  —   ?2  采《用焊接型钢》时应采用整》根型钢?制,作支撑杆件;但当】采用:热轧型钢时采—。用拼:接板:。加强才能达到等强接!长 》     3 】 对于大型屋—面板无檩《屋盖:。柱顶的集中质量往】往要大?于各层吊车梁处的】集中质量其地震作用!对各层柱间支—撑大体?相同因此上层柱间】支撑的刚度、强【度宜接近下层柱【间支撑?的   !  4?  压型钢板—等轻型墙屋面围【护其波?形垂:直厂:房纵:。向对结构《的约束较《小故可放《。。宽厂房?柱间支撑的间距【条文:参考冶金部门的规】定对轻型围护厂【房的柱间支》撑间距作出规定【 》 9.2.16【  :震害表明外露式柱】脚破坏的特征是锚栓!剪断、拉断》或拔出由于柱—脚锚栓破坏使钢结】。构倾:斜,严重者导致》厂房坍?塌,外包式柱脚表现为顶!部箍筋不足的—破坏: —  :  1  埋—入式柱脚《在钢柱?根部截面容易满【足塑性铰的要—求当埋?入深度?达到钢柱截面高度】2倍的深度》可认为其柱脚部位的!。。。恢,复力特性基本—呈纺锤?形插入式柱》脚引用?冶金部门的有关规定!埋入式?、插入式柱脚应【确保钢柱的埋—入深度?。和,钢柱埋?入部分的周边混凝土!厚度 【     2  外!包式柱脚《的,。力,学性能主《要取决于外包钢筋混!凝土:的力:。学性能所以外—包短柱的钢》筋应加强特别—是顶部箍筋并确【。保外包混凝土的厚度!。 : ,  《   3  —一般的外露式柱【脚从力学《的角:度看作?为半刚?性考虑更加》。合,适与钢?柱根部截面》的全:截面屈服《承载力相比柱—脚在多数情况下由锚!栓,屈服所决定的塑【性弯矩较小这种柱脚!受弯时的力学性能】主要由锚栓》的,性能决?。定如锚栓《受拉屈服后能—充分发?展塑性则承受—。反复荷载作》用时外?露式柱脚的恢复力特!性呈典型的滑移型滞!回特:性但实际的》。柱,。脚往往在锚栓截面】未削弱部分屈—服前螺纹部分就发】生断裂难以有充分的!塑性发展并且当钢柱!截,面大到一定程度时设!计大于柱《截面抗弯《承,载力的外露式柱脚往!往是困难的因此【当柱脚承受的地震】作用:。大时采?用外露式不》经济:也不合?适采用外露式柱【脚时与柱间支撑连接!的柱脚不论》计算是否需要都必须!设置剪力键以—可靠抵抗水》平地震作《用 【    《此次局部修订—。进一步补充说明外露!式柱脚的承载—力验算要求明确【为,“极限承载力不宜】小于柱?。截面塑性屈服—承载:力的:1,.2倍” —