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9，2 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房 一般規(guī)定9,2.1,國(guó)內(nèi)外的多次地震經(jīng)驗(yàn)表明。鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能一般比其他結(jié)構(gòu)的要好.總體上說(shuō)。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房在地震中破壞較輕.但也有損壞或坍塌的，因此，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行抗震設(shè)防是必要的.本次修訂.仍不包括輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房,9.2，2.從單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的震害實(shí)例分析、在7、9度的地震作用下、其主要震害是柱間支撐的失穩(wěn)變形和連接節(jié)點(diǎn)的斷裂或拉脫。柱腳錨栓剪斷和拉斷 以及錨栓錨固過(guò)短所致的拔出破壞.亦有少量廠房的屋蓋支撐桿件失穩(wěn)變形或連接節(jié)點(diǎn)板開(kāi)裂破壞、9。2、3 原則上。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的平面。豎向布置的抗震設(shè)計(jì)要求，是使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布均勻、廠房受力合理。變形協(xié)調(diào)。鋼結(jié)構(gòu)廠房的側(cè)向剛度小于混凝土柱廠房、其防震縫縫寬要大于混凝土柱廠房。當(dāng)設(shè)防烈度高或廠房較高時(shí)、或當(dāng)廠房坐落在較軟弱場(chǎng)地土或有明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)，尚需適當(dāng)增加、抗震驗(yàn)算9,2 5，通常設(shè)計(jì)時(shí) 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的阻尼比與混凝土柱廠房相同.本次修訂、考慮到輕型圍護(hù)的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房.在彈性狀態(tài)工作的阻尼比較小，根據(jù)單層,多層到高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的阻尼比由大到小變化的規(guī)律、建議阻尼比按屋蓋和圍護(hù)墻的類(lèi)型區(qū)別對(duì)待。9，2。6、本條保持2001規(guī)范的規(guī)定.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的圍護(hù)墻類(lèi)型較多，圍護(hù)墻的自重和剛度主要由其類(lèi)型,與廠房柱的連接所決定,因此。為使廠房的抗震計(jì)算更符合實(shí)際情況，更合理，其自重和剛度取值應(yīng)結(jié)合所采用的圍護(hù)墻類(lèi)型。與廠房柱的連接方式來(lái)決定。對(duì)于與柱貼砌的普通磚墻圍護(hù)廠房。除需考慮墻體的側(cè)移剛度外,尚應(yīng)考慮墻體開(kāi)裂而對(duì)其側(cè)移剛度退化的影響,當(dāng)為外貼式磚砌縱墻.7,8，9度設(shè)防時(shí)、其等效系數(shù)分別可取0、6、0 4 0、2 9。2，7，9 2。8、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的地震作用計(jì)算.應(yīng)根據(jù)廠房的豎向布置,等高或不等高,起重機(jī)設(shè)置、屋蓋類(lèi)別等情況。采用能反映出廠房地震反應(yīng)特點(diǎn)的單質(zhì)點(diǎn) 兩質(zhì)點(diǎn)和多質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算模型、總體上 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房地震作用計(jì)算的單元?jiǎng)澐?、質(zhì)量集中等?？蓞⒄珍摻罨炷林鶑S房的執(zhí)行，但對(duì)于不等高單層鋼結(jié)構(gòu)廠房,不能采用底部剪力法計(jì)算，而應(yīng)采用多質(zhì)點(diǎn)模型振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算 輕型墻板通過(guò)墻架構(gòu)件與廠房框架柱連接.預(yù)制混凝土大型墻板可與廠房框架柱柔性連接,這些圍護(hù)墻類(lèi)型和連接方式對(duì)框架柱縱向側(cè)移的影響較小、亦即，當(dāng)各柱列的剛度基本相同時(shí),其縱向柱列的變位亦基本相同，因此,等高單跨或多跨廠房的縱向抗震計(jì)算時(shí)，對(duì)無(wú)檁屋蓋可按柱列剛度分配,對(duì)有檁屋蓋可按柱列所承受的重力荷載代表值比例分配和按單柱列計(jì)算，并取兩者之較大值，而當(dāng)采用與柱貼砌的磚圍護(hù)墻時(shí)，其縱向抗震計(jì)算與混凝土柱廠房的基本相同,按底部剪力法計(jì)算縱向柱列的水平地震作用時(shí).所得的中間柱列縱向基本周期偏長(zhǎng),可利用周期折減系數(shù)予以修正、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房縱向主要由柱間支撐抵抗水平地震作用.是震害多發(fā)部位，在地震作用下。柱間支撐可能屈曲.也可能不屈曲.柱間支撐處于屈曲狀態(tài)或者不屈曲狀態(tài),對(duì)與支撐相連的框架柱的受力差異較大。因此需針對(duì)支撐桿件是否屈曲的兩種狀態(tài)，分別驗(yàn)算設(shè)置支撐的縱向柱列的受力 當(dāng)然.目前采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，在風(fēng)荷載較大時(shí).7,8度的柱間支撐桿件在7.8度也可處于不屈曲狀態(tài)。這種情況可不進(jìn)行支撐屈曲后狀態(tài)的驗(yàn)算 9，2 9。屋蓋的豎向支承桁架可包括支承天窗架的豎向桁架,豎向支撐桁架等.屋蓋豎向支承桁架承受的作用力包括屋蓋自重產(chǎn)生的地震力 尚需將其傳遞給主框架、故其桿件截面需由計(jì)算確定、屋蓋水平支撐交叉斜桿、在地震作用下?？紤]受壓斜桿失穩(wěn)而需按拉桿設(shè)計(jì),故其連接的承載力不應(yīng)小于支撐桿的全塑性承載力、條文參考上海市的規(guī)定給出。參照冶金部門(mén)的規(guī)定、支承跨度大于24m屋面橫梁的托架系直接傳遞地震豎向作用的構(gòu)件 應(yīng)考慮屋架傳來(lái)的豎向地震作用,對(duì)于廠房屋面設(shè)置荷重較大的設(shè)備等情況、不論廠房跨度大小 都應(yīng)對(duì)屋蓋橫梁進(jìn)行豎向地震作用驗(yàn)算.9 2、10、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的柱間支撐一般采用中心支撐。X形柱間支撐用料省.抗震性能好 應(yīng)首先考慮采用，但單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的柱距.往往比單層混凝土柱廠房的基本柱距，6m,要大幾倍.或。形也是常用的幾種柱間支撐形式.下柱柱間支撐也有用單斜桿的,支撐桿件屈曲后狀態(tài)支撐框架按本規(guī)范第5章的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算.本條卸載系數(shù)主要依據(jù)日本 美國(guó)的資料導(dǎo)出,與附錄K第K。2節(jié)對(duì)我國(guó)混凝土柱廠房柱間支撐規(guī)定的卸載系數(shù)有所不同,但同樣適用于支撐桿件長(zhǎng)細(xì)比大于60的情況,長(zhǎng)細(xì)比大于200時(shí)不考慮壓桿卸載影響.與、或，形支撐相連的橫梁、除了輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的廠房滿(mǎn)足設(shè)防地震下不屈曲的支撐外。通常需要按本規(guī)范第8 2.6條計(jì)入支撐屈曲后的不平衡力的影響,即橫梁截面Abr滿(mǎn)足,式中、Mbp。N 考慮軸力作用的橫梁全截面塑性抗彎承載力,Sc 支撐所在柱間的凈距，9,2、11.設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明、跨度不很大的輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)廠房,如僅從新建的一次投資比較。采用實(shí)腹屋面梁的造價(jià)略比采用屋架的高些。但實(shí)腹屋面梁制作簡(jiǎn)便，廠房施工期和使用期的涂裝、維護(hù)量小而方便。且質(zhì)量好,進(jìn)度快.如按廠房全壽命的支出比較.這些跨度不很大的廠房采用實(shí)腹屋面梁比采用屋架要合理一些、實(shí)腹屋面梁一般與柱剛性連接 這種剛架結(jié)構(gòu)應(yīng)用日益廣泛、1、受運(yùn)輸條件限制、較高廠房柱有時(shí)需在上柱拼接接長(zhǎng) 條文給出的拼接承載力要求是最小要求 有條件時(shí)可采用等強(qiáng)度拼接接長(zhǎng)。2，梁柱剛性連接 拼接的極限承載力驗(yàn)算及相應(yīng)的構(gòu)造措施,如潛在塑性鉸位置的側(cè)向支承.應(yīng)針對(duì)單層剛架廠房的受力特征和遭遇強(qiáng)震時(shí)可能形成的極限機(jī)構(gòu)進(jìn)行，一般情況下。單跨橫向剛架的最大應(yīng)力區(qū)在梁底上柱截面.多跨橫向剛架在中間柱列處也可出現(xiàn)在梁端截面、這是鋼結(jié)構(gòu)單層剛架廠房的特征、柱頂和柱底出現(xiàn)塑性鉸是單層剛架廠房的極限承載力狀態(tài)之一.故可放棄,強(qiáng)柱弱梁.的抗震概念、條文中的剛架梁端的最大應(yīng)力區(qū)，可按距梁端1。10梁凈跨和1.5倍梁高中的較大值確定.實(shí)際工程中 受構(gòu)件運(yùn)輸條件限制 梁的現(xiàn)場(chǎng)拼接往往在梁端附近。即最大應(yīng)力區(qū)，此時(shí)、其極限承載力驗(yàn)算應(yīng)與梁柱剛性連接的相同.抗震構(gòu)造措施9,2，12 屋蓋支撐系統(tǒng)，包括系桿。的布置和構(gòu)造應(yīng)滿(mǎn)足的主要功能是 保證屋蓋的整體性，主要指屋蓋各構(gòu)件之間不錯(cuò)位。和屋蓋橫梁平面外的穩(wěn)定性。保證屋蓋和山墻水平地震作用傳遞路線的合理 簡(jiǎn)捷,且不中斷、本次修訂、針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)規(guī)定了不同于鋼筋混凝土柱廠房的屋蓋支撐布置要求.1,一般情況下、屋蓋橫向支撐應(yīng)對(duì)應(yīng)于上柱柱間支撐布置 故其間距取決于柱間支撐間距、表9.2 12屋蓋橫向支撐間距限值可按本節(jié)第9.2 15條的柱間支撐間距限值執(zhí)行 2 無(wú)檁屋蓋，重型屋蓋.是指通用的1。5m。6、0m預(yù)制大型屋面板 大型屋面板與屋架的連接需保證三個(gè)角點(diǎn)牢固焊接、才能起到上弦水平支撐的作用 屋架的主要橫向支撐應(yīng)設(shè)置在傳遞廠房框架支座反力的平面內(nèi).即，當(dāng)屋架為端斜桿上承式時(shí) 應(yīng)以上弦橫向支撐為主。當(dāng)屋架為端斜桿下承式時(shí).以下弦橫向支撐為主 當(dāng)主要橫向支撐設(shè)置在屋架的下弦平面區(qū)間內(nèi)時(shí)，宜對(duì)應(yīng)地設(shè)置上弦橫向支撐 當(dāng)采用以上弦橫向支撐為主的屋架區(qū)間內(nèi)時(shí)，一般可不設(shè)置對(duì)應(yīng)的下弦橫向支撐，3、有檁屋蓋、輕型屋蓋.主要是指彩色涂層壓形鋼板.硬質(zhì)金屬面夾芯板等輕型板材和高頻焊接薄壁型鋼檁條組成的屋蓋.在輕型屋蓋中,高頻焊接薄壁型鋼等型鋼檁條一般都可兼作上弦系桿.故在表9,2 12中未列入.對(duì)于有檁屋蓋、宜將主要橫向支撐設(shè)置在上弦平面 水平地震作用通過(guò)上弦平面?zhèn)鬟f,相應(yīng)的,屋架亦應(yīng)采用端斜桿上承式，在設(shè)置橫向支撐開(kāi)間的柱頂剛性系桿或豎向支撐 屋面檁條應(yīng)加強(qiáng),使屋蓋橫向支撐能通過(guò)屋面檁條.柱頂剛性系桿或豎向支撐等構(gòu)件可靠地傳遞水平地震作用、但當(dāng)采用下沉式橫向天窗時(shí)。應(yīng)在屋架下弦平面設(shè)置封閉的屋蓋水平支撐系統(tǒng)，4。8。9度時(shí)。屋蓋支撐體系。上。下弦橫向支撐.與柱間支撐應(yīng)布置在同一開(kāi)間 以便加強(qiáng)結(jié)構(gòu)單元的整體性,5,支撐設(shè)置還需注意，當(dāng)廠房跨度不很大時(shí)、壓型鋼板輕型屋蓋比較適合于采用與柱剛接的屋面梁，壓型鋼板屋面的坡度較平緩,跨變效應(yīng)可略去不計(jì)。對(duì)輕型有檁屋蓋,亦可采用屋架端斜桿為上承式的鉸接框架，柱頂水平力通過(guò)屋架上弦平面?zhèn)鬟f、屋蓋支撐布置也可參照實(shí)腹屋面梁的 隅撐間距宜按屋架下弦的平面外長(zhǎng)細(xì)比小于240確定。但橫向支撐開(kāi)間的屋架兩端應(yīng)設(shè)置豎向支撐、檁條隅撐系統(tǒng)布置時(shí)、需考慮合理的傳力路徑,檁條及其兩端連接應(yīng)足以承受隅撐傳至的作用力,屋蓋縱向水平支撐的布置比較靈活,設(shè)計(jì)時(shí)、應(yīng)據(jù)具體情況綜合分析，以達(dá)到合理布置的目的、9、2.13、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的最大柱頂位移限值、吊車(chē)梁頂面標(biāo)高處的位移限值,一般已可控制出現(xiàn)長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大的柔韌廠房,本次修訂,參考美國(guó).歐洲.日本鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范和抗震規(guī)范。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)習(xí)慣，按軸壓比大小對(duì)廠房框架柱的長(zhǎng)細(xì)比限值適當(dāng)調(diào)整。9，2.14 板件的寬厚比、是保證廠房框架延性的關(guān)鍵指標(biāo)。也是影響單位面積耗鋼量的關(guān)鍵指標(biāo) 本次修訂，對(duì)重屋蓋和輕屋蓋予以區(qū)別對(duì)待 重屋蓋參照多層鋼結(jié)構(gòu)低于50m的抗震等級(jí)采用 柱的寬厚比要求比2001規(guī)范有所放松，對(duì)于采用壓型鋼板輕型屋蓋的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房.對(duì)于設(shè)防烈度8度。0.20g.及以下的情況.即使按設(shè)防烈度的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行彈性計(jì)算、也經(jīng)常出現(xiàn)由非地震組合控制廠房框架受力的情況。因此,根據(jù)實(shí)際工程的計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)如果采用性能化設(shè)計(jì)的方法，可以分別按 高延性 低彈性承載力,或.低延性。高彈性承載力.的抗震設(shè)計(jì)思路來(lái)確定板件寬厚比.即通過(guò)廠房框架承受的地震內(nèi)力與其具有的彈性抗力進(jìn)行比較來(lái)選擇板件寬厚比，當(dāng)構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定的承載力均滿(mǎn)足高承載力 2倍多遇地震作用下的要求、γGSGE.γEh2SE,R。γRE、時(shí)、可采用現(xiàn)行,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB。50017彈性設(shè)計(jì)階段的板件寬厚比限值 即C類(lèi),當(dāng)強(qiáng)度和穩(wěn)定的承載力均滿(mǎn)足中等承載力。1.5倍多遇地震作用下的要求、γGSGE，γEh1 5SE，R。γRE.時(shí)，可按表6中B類(lèi)采用，其他情況。則按表6中A類(lèi)采用，A,B C三類(lèi)寬厚比的數(shù)值，系參照歐.日.美等國(guó)家的抗震規(guī)范選定，大體上.A類(lèi)可達(dá)全截面塑性且塑性鉸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中承載力不降低、B類(lèi)可達(dá)全截面塑性，在應(yīng)力強(qiáng)化開(kāi)始前足以抵抗局部屈曲發(fā)生,但由于局部屈曲使塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力有限 C類(lèi)是指現(xiàn)行。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB.50017按彈性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)時(shí)腹板不發(fā)生局部屈曲的情況 如雙軸對(duì)稱(chēng)H形截面翼緣需滿(mǎn)足b t、15.受彎構(gòu)件腹板需滿(mǎn)足72 h0 tw。130,壓彎構(gòu)件腹板應(yīng)符合。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB,50017、2003式.5、4，2 的要求 上述板件寬厚比與地震作用的對(duì)應(yīng)關(guān)系.系根據(jù)底部剪力相當(dāng)?shù)臈l件，與歐洲EC8規(guī)范。日本BCJ規(guī)范給出的板件寬厚比限值與地震作用的對(duì)應(yīng)關(guān)系大致持平 鑒于單跨單層廠房橫向剛架的耗能區(qū)，潛在塑性鉸區(qū)。一般在上柱梁底截面附近,因此.即使遭遇強(qiáng)烈地震在上柱梁底區(qū)域形成塑性鉸。并考慮塑性鉸區(qū)鋼材應(yīng)變硬化、屋面梁仍可能處于彈性狀態(tài)工作。所以框架塑性耗能區(qū)外的構(gòu)件區(qū)段、即使遭遇強(qiáng)烈地震。截面應(yīng)力始終在彈性范圍內(nèi)波動(dòng)的構(gòu)件區(qū)段.可采用C類(lèi)截面，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明、就目前廣泛采用輕型圍護(hù)材料的情況，采用上述方法確定寬厚比，雖然增加了一些計(jì)算工作量。但充分利用了構(gòu)件自身所具有的承載力 在6 7度設(shè)防時(shí)可以較大地降低耗鋼量，9，2。15,柱間支撐對(duì)整個(gè)廠房的縱向剛度、自振特性,塑性鉸產(chǎn)生部位都有影響.柱間支撐的布置應(yīng)合理確定其間距 合理選擇和配置其剛度以減小廠房整體扭轉(zhuǎn)、1、柱間支撐長(zhǎng)細(xì)比限值。大于細(xì)柔長(zhǎng)細(xì)比下限值130，考慮0,5fy的殘余應(yīng)力，時(shí) 不需作鋼號(hào)修正.2.采用焊接型鋼時(shí).應(yīng)采用整根型鋼制作支撐桿件、但當(dāng)采用熱軋型鋼時(shí)、采用拼接板加強(qiáng)才能達(dá)到等強(qiáng)接長(zhǎng),3、對(duì)于大型屋面板無(wú)檁屋蓋。柱頂?shù)募匈|(zhì)量往往要大于各層吊車(chē)梁處的集中質(zhì)量,其地震作用對(duì)各層柱間支撐大體相同。因此 上層柱間支撐的剛度、強(qiáng)度宜接近下層柱間支撐的.4,壓型鋼板等輕型墻屋面圍護(hù)。其波形垂直廠房縱向。對(duì)結(jié)構(gòu)的約束較小,故可放寬廠房柱間支撐的間距,條文參考冶金部門(mén)的規(guī)定,對(duì)輕型圍護(hù)廠房的柱間支撐間距作出規(guī)定,9 2,16 震害表明、外露式柱腳破壞的特征是錨栓剪斷,拉斷或拔出.由于柱腳錨栓破壞、使鋼結(jié)構(gòu)傾斜，嚴(yán)重者導(dǎo)致廠房坍塌 外包式柱腳表現(xiàn)為頂部箍筋不足的破壞 1。埋入式柱腳。在鋼柱根部截面容易滿(mǎn)足塑性鉸的要求。當(dāng)埋入深度達(dá)到鋼柱截面高度2倍的深度.可認(rèn)為其柱腳部位的恢復(fù)力特性基本呈紡錘形,插入式柱腳引用冶金部門(mén)的有關(guān)規(guī)定、埋入式 插入式柱腳應(yīng)確保鋼柱的埋入深度和鋼柱埋入部分的周邊混凝土厚度.2。外包式柱腳的力學(xué)性能主要取決于外包鋼筋混凝土的力學(xué)性能 所以、外包短柱的鋼筋應(yīng)加強(qiáng)。特別是頂部箍筋,并確保外包混凝土的厚度、3、一般的外露式柱腳，從力學(xué)的角度看 作為半剛性考慮更加合適、與鋼柱根部截面的全截面屈服承載力相比.柱腳在多數(shù)情況下由錨栓屈服所決定的塑性彎矩較小，這種柱腳受彎時(shí)的力學(xué)性能。主要由錨栓的性能決定，如錨栓受拉屈服后能充分發(fā)展塑性,則承受反復(fù)荷載作用時(shí)。外露式柱腳的恢復(fù)力特性呈典型的滑移型滯回特性,但實(shí)際的柱腳.往往在錨栓截面未削弱部分屈服前、螺紋部分就發(fā)生斷裂 難以有充分的塑性發(fā)展、并且,當(dāng)鋼柱截面大到一定程度時(shí)，設(shè)計(jì)大于柱截面抗彎承載力的外露式柱腳往往是困難的。因此。當(dāng)柱腳承受的地震作用大時(shí),采用外露式不經(jīng)濟(jì),也不合適、采用外露式柱腳時(shí)，與柱間支撐連接的柱腳,不論計(jì)算是否需要 都必須設(shè)置剪力鍵，以可靠抵抗水平地震作用，此次局部修訂.進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)明外露式柱腳的承載力驗(yàn)算要求 明確為,極限承載力不宜小于柱截面塑性屈服承載力的1，2倍、