建筑结构抗设计厂房.ppt

第5章 单层钢筋混凝土柱厂房 一、课程内容： §5-1 震害及其分析 §5-2 抗震设计一般规定 §5-3 单层单跨厂房抗震计算 §5-4 抗震构造措施 §5-5单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计 二、重点和难点：1、 §5-1 震害及其分析(破坏机理) 2、§5-3 单层单跨厂房抗震计算 三、基本要求：§5-5单层钢筋混凝土柱厂房抗震设计 §5-1震害及其分析 装配式单层钢筋混凝土柱厂房，是工业建筑中采用得比较普遍的一种建筑类型。从震害分析来看，存在着屋盖重、连接差、支撑弱、构件强度不足等薄弱环节。 一、屋盖系统 二、柱 三、墙体 四、支撑 一、屋盖系统 主要震害表现为： 屋面板震落（主要原因是由于屋面板与屋架(梁)的焊点数量不足或焊接不牢，板间没有灌缝或灌缝质量很差）、屋面板错动以及屋架(梁)与柱连接处破坏（因为构件支承长度不足，施焊不符合要求，或埋件锚固强度不足所致）。 天窗架刚度远小于下部主体结构，且处于厂房最高部位，由于“鞭端效应”的影响，地震作用较大，而其与屋架的连接构造又过于薄弱，支撑强度稳定性不足，尤其是当纵向焊接质量较差时，极易发生倾斜，严重的甚至倒塌。 二、柱 钢筋混凝土柱常见的震害有 (1)上柱在牛腿附近因弯曲受拉出现水平裂缝、酥裂或折断； (2)上柱柱头由于与屋架连接不牢、连接件被拔出或松动引起劈裂或酥碎； (3)下柱由于内力过大，承载力不足，在柱根附近产生水平裂缝或环裂；震害严重时可发生酥碎、错位，乃至折断； (4)设有柱间支撑的厂房，在柱间支撑与柱的连接部位，由于支撑应力集中，多有水平裂缝出现。 三、墙体（和）四、支撑 三、墙体 单层钢筋混凝土柱厂房外围护砖墙、高低跨处的高跨封墙和纵、横向厂房交接处的悬墙，过去都仅视作围护结构，大都未经设防，这些墙较高，与柱及屋盖连接较差，地震时最容易外闪，连同圈梁大面积倒塌；特别是高跨封墙倒塌，更易砸坏低跨屋盖，砸坏厂房设备，造成严重的次生灾害。 四、支撑 在一般情况下，屋盖支撑和柱间支撑多系按构造设置，而且有的工程支撑数量不足，形式不够合理、刚度偏弱，强度偏低等，地震时极易失稳。当节点板构造单薄，在地震作用下容易扭折，或焊缝被撕开，或拉脱锚件、拉断锚筋，致使支撑失效，造成主体结构错位或倾倒。 §5-2抗震设计一般规定 规范对钢筋混凝土柱厂房的抗震设计在以下几方面有具体规定： 一、厂房结构布置 二、厂房天窗架的设置 三、厂房屋架的设置 四、厂房柱的设置 五、厂房围护墙和女儿墙的布置 一、厂房结构布置 (1)多跨厂房宜等高和等长。 (2)厂房的贴建房屋和构筑物，不宜布置在厂房的角部和紧邻沉降缝处。 (3)厂房体形复杂或有贴建房屋和构筑物时，宜设防震缝。 (4)两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。 (5)厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近。 (6)厂房平台应与厂房主体结构脱开。 (7)厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构型式，厂房端部应设屋架，不应采用山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。 (8)厂房各柱列侧移刚度应均匀。 二、厂房天窗架的设置 (1)天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或9度时宜采用下沉式天窗。 (2)突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；6-8度时，可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。 (3)8度和9度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置 (4)天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。 三、厂房屋架的设置 (1)厂房宜采用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。 (2)跨度不大于15m时可采用钢筋混凝土屋架。 (3)跨度大于24m，或8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时，宜优先采用钢屋架。 (4)跨度为12m时，可采用预应力混凝土托架(梁)；当采用钢屋架时，也可采用钢托架(梁)。 (5)有突出屋面的天窗架的屋盖，不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土空腹屋架。 四、厂房柱的设置 (1)8度和9度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱，不宜采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱，预制腹板的工字形柱和管柱。 (2)柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形截面。 五、厂房围护墙和女儿墙的布置 (1)、厂房的围护墙宜采用轻质墙板，或钢筋混凝土大型墙板； (2)、厂房的砌体隔墙和围护墙应符合规范要求： 1)砌体隔墙宜与柱脱开或柔性连接，并采取措施使墙体稳定，隔墙顶部应设现浇钢筋混凝土压顶梁。 2)厂房的砌体围护墙宜采用外贴式并