建筑抗震设计规范 [附条文说明] GB50011-2010(2016年版) 建标库
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, 《 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24【m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【 》 9.2.11【  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 !     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 》 (》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9.2.1—2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2!。40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50》m的抗震等级—采用:。。。柱的宽厚比要—求比:2001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—.20?g,)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,。GSGE+γ—Eh2SE》≤R/γR》E,)时可采用现行钢结!构设计规范》GB 50》017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+γE【h1.5SE≤【R/γ?。RE)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 50《017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7》2<h0/tw≤1!30压弯构件—腹板应符合钢—结构设计规范—GB 5001【7-2?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 】 9.2.15 】 ,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—.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”! :