9.2 单层钢结构厂房

(Ⅰ)一般规定

9.2.1

钢结构的抗震性能一般比较好,未设防的钢结构厂房,地震中损坏不重,主要承重结构一般无损坏。

但是,1978年日本宫城县地震中,有5栋钢结构建筑倒塌,1976年唐山机车车辆厂等的钢结构厂房破坏甚至倒塌,因此,普通型钢的钢结构厂房仍需进行抗震设计。

轻型钢结构厂房的自重轻,钢材的截面特性与普通型钢不同,本次修订未纳入。

 

9.2.3

本条规定了厂房结构体系的要求:

1 多跨厂房的横向刚度较大,不要求各跨屋架均与柱刚接。采用门式刚架、悬臂柱等体系的结构在实际工程中也不少见。对厂房纵向的布置要求,本条规定与单层钢结构厂房的实际情况是一致的。

2 厚度较大无法进行螺栓连接的构件,需采用对接焊缝等强连接,并遵守厚板的焊接工艺,确保焊接质量。

3 实践表明,屋架上弦杆与柱连接处出现塑性铰的传统做法,往往引起过大变形,导致房屋出现功能障碍,故规定了此处连接板不应出现塑性铰。当横梁为实腹梁时,则应符合抗震连接的一般要求。

4 钢骨架的最大应力区在地震时可能产生塑性铰,导致构件失去整体和局部稳定,故在最大应力区不能设置焊接接头。为保证节点具有足够的承载能力,还规定了节点在构件全截面屈服时不发生破坏的要求。

(Ⅱ)计算要点

9.2.4

根据单层厂房的实际情况,对抗震计算模型分别作了规定。

 

9.2.5

厂房排架抗震分析时,要根据围护墙的类型和墙与柱的连接方式来决定其质量与刚度的取值原则,使计算较合理。

 

9.2.6

单层钢结构厂房的横向抗震计算,大体上与钢筋混凝土柱厂房相同,但因围护墙类型较多,故分别对待。参照钢筋混凝土柱厂房做简化计算时,地震弯矩和剪力的调整系数未做规定。

 

9.2.7

等高多跨钢结构厂房的纵向抗震计算,与钢筋混凝土厂房不同,主要由于厂房的围护墙与柱是柔性连接或不妨碍柱子侧移,各纵向柱列变位基本相同。因此,对无檩屋盖可按柱列刚度分配;对有檩屋盖可按柱列承受重力荷载代表值比例分配和按单柱列计算,再取二者的较大值。

 

9.2.8

本条对屋盖支撑设计作了规定。主要是连接承载力的要求和腹杆设计的要求。

对于按长细比决定截面的支撑构件,其与弦杆的连接可不要求等强连接,只要不小于构件的内力即可;屋盖竖向支撑承受的作用力包括屋盖自重产生的地震力,还要将其传给主框架,杆件截面需由计算确定。

(Ⅲ)抗震构造措施

9.2.11

钢结构设计的习用规定,长细比限值与柱的轴压比无关,但与材料的屈服强度有关。修改后的表示方式与《钢结构设计规范》中的表示方式是一致的。

 

9.2.12

单层厂房柱、梁的板件宽厚比,应较静力弹性设计为严。本条参考了冶金部门的设计规定,它来自试算和工程经验分析。其中,考虑到梁可能出现塑性铰,按《钢结构设计规范》中关于塑性设计的要求控制。圆钢管的径厚比来自日本资料。

 

9.2.13

能传递柱全截面屈服承载力的柱脚,可采用如下形式:

(1)埋入式柱脚,埋深的近似计算公式,来自日本早期的设计规定和英国钢结构设计手册;

(2)外包式柱脚;

(3)外露式柱脚,底板与基础顶面间用无收缩砂浆进行二次灌浆,剪力较大时需设置抗剪键。

 

9.2.14

设置柱间支撑要兼顾减小温度应力的要求。

在厂房中部设置上下柱间支撑,仅适用于有吊车的厂房,其目的是避免吊车梁等纵向构件的温度应力;温度区间长度较大时,需在中部设置两道柱间支撑。上柱支撑按受拉配置,其截面一般较小,设在两端对纵向构件胀缩影响不大,无论烈度大小均需设置。

无吊车厂房纵向构件截面较小,柱间支撑不一定必需设在中部。

此外,89规范关于焊缝严禁立体交叉的规定,属于非抗震设计的基本要求,本次修订不再专门列出。