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9《.2 单层钢结】。。构厂房
【
—(Ⅰ)?一般规定
》
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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
》
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》 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
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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,
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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2001》。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
《
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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
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》 :。 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
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】 参:。照冶金部门的规定】支承跨度大》。于2:4m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,
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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6【0,的情:况长细比大于2【00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—。
】
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式?中MbpN考—虑轴力作用的—横梁全截面塑性抗】弯承载力;
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: ? S?c,支撑所在柱间—的净距
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9.2》.11?。 , 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
》
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》条文中的刚架—梁端:。的最大?应,力区:可按:距,梁端1/1》0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
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,(Ⅲ:。)抗震?构,造措施
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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,
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】 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?.2.15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《
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》。 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【.1:2中未列入
【
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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!240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
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】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?
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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
!。
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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2】0,01规范有所放松】
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: : 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(0.20g【)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
》
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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(γGSGE+γ!Eh:2SE≤R/—γR:E):时可采用《现行钢结构设计规】范GB 《50017》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,GSGE+γEh1!。.5SE≤》R/γRE》),。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G》B 50017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≤1】5受弯构《件腹板需满》足72<h0/tw!≤130《。压弯:构件腹板应符合钢结!构,设计规范GB 50!017-2》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BC【J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
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【 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
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《 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
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9.2.15【 :。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1—30:(考虑0.5—fy的残《余应力)时不需作】钢号修正
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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
】
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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
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《 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:
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? 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”
《