【正文】 其中， u為單位側(cè)向力作用點(diǎn)的側(cè)向位移； ji為第 i節(jié)間斜桿的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù) (按現(xiàn)行 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 采用 )； uti為在單位側(cè)向力作用下第 i節(jié)間僅考慮拉桿 受力的相對(duì)位移。 5．柱間支撐的抗震驗(yàn)算及設(shè)計(jì) (769) 對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比小于 200的斜桿截面，可僅按抗拉要求驗(yàn)算，但應(yīng)考慮壓桿的卸載影響。驗(yàn)算公式為 其中， Nbi為第 i節(jié)間支撐斜桿抗拉驗(yàn)算時(shí)的軸向拉力設(shè) 計(jì)值； li為第 i節(jié)間斜桿的全長(zhǎng)； ψc為壓桿卸載系數(shù) (壓桿長(zhǎng)細(xì)比為 60、 100和 200時(shí)，可分別采用 、 )； Vbi為第 i節(jié)間支撐承受的地震剪力設(shè)計(jì)值； L為支撐所在柱間的凈距。 (770) (771) 圖 722 支撐與柱的連接 無貼砌墻的縱向柱列，上柱支撐與同列下柱支撐宜等強(qiáng)設(shè)計(jì)。 柱間支撐端節(jié)點(diǎn)預(yù)埋板的錨件宜采用角鋼加端板 (圖 722)。此時(shí)，其截面抗震承載力宜按下列公式驗(yàn)算： (772) (773) (774) 其中， N為預(yù)埋板的斜向拉力，可采用按全截面屈服 強(qiáng)度計(jì)算的支撐斜桿軸向力的 ； γRE為承載力抗震調(diào)整系數(shù)，可采用 ； θ為斜向拉力與其水平投影的夾角； n為角鋼根數(shù)； b為角鋼肢寬； Wmin為與剪力方向垂直的角鋼最小截面模量； As為一根角鋼的截面面積； fa為角鋼抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 柱間支撐端節(jié)點(diǎn)預(yù)埋板的錨件也可采用錨筋。此時(shí)，其截面抗震承載力宜按下列公式驗(yàn)算： (775) (776) (777) (778) 在上幾式中 , As為錨筋總截面面積； eo為斜向拉力對(duì)錨筋合力作用線的偏心距，應(yīng)小于外排錨筋之間距離的 20％ (mm)； ψ為偏心影響系數(shù)； s為外排錨筋之間的距離 (mm)； ζm為預(yù)埋板彎曲變形影響系數(shù)； t為預(yù)埋板厚度 (mm)； d為錨筋直徑 (mm)； ζr為驗(yàn)算方向錨筋排數(shù)的影響系數(shù)，二、三和四排可分別采用 、 ； ζv為錨筋的受剪影響系數(shù)，大于 。 突出屋面的天窗架的縱向抗震計(jì)算，一般情況下可采用空間結(jié)構(gòu)分析法，并考慮屋蓋平面彈性變形和縱墻的有效剛度。 對(duì)柱高不超過 15m的單跨和等高多跨鋼筋混凝土無檁屋蓋廠房的突出屋面的天窗架，可采用底部剪力法計(jì)算其地震作用，但此地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以效應(yīng)增大系數(shù)。效應(yīng)增大系數(shù) η的取值為： 1)對(duì)單跨、邊跨屋蓋或有縱向內(nèi)隔墻的中跨屋蓋，取 其中 n為廠房跨數(shù)，超過四跨時(shí)取四跨。 2)對(duì)其他中跨屋蓋，取 6．突出屋面天窗架的縱向抗震計(jì)算 (779) (780) 7． 3． 3廠房設(shè)計(jì)實(shí)例 某雙跨不等高鋼筋混凝土柱廠房 (橫剖面見圖 723)，求此不等高排架在多遇烈度下的橫向水平地震作用、地震作用效應(yīng)，并對(duì)地震作用效應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。 15000 6000 2700 24000 250 800 600 400 400 400 400 5t 吊車兩臺(tái) 30/ 5 t 吊車兩臺(tái) 33250 600 400 400 400 8100 4200 13300 A B C 圖 723 雙跨不等高廠房橫剖面 廠房的基本數(shù)據(jù)如下：廠房柱距 6m，縱向 12個(gè)開間，總長(zhǎng) 72m； A柱列開洞尺寸為 ， B柱列開洞尺寸為 ， C柱列開洞尺寸為 。在 AB跨內(nèi)設(shè)有 5t中級(jí)工作制吊車兩臺(tái)，每臺(tái)吊車總重為 144KN，吊車輪距為 ， BC跨內(nèi)設(shè)有 30/5t中級(jí)工作制吊車兩臺(tái)，每臺(tái)吊車總重為 350KN，吊車輪距為 。高跨吊車梁梁高為1m，重量為 ，低跨吊車梁梁高為 ，重量為。屋蓋為大型鋼筋混凝土屋面板、鋼筋混凝土折線型屋架，低跨屋蓋自重 ，高跨屋蓋自重；柱子混疑土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，截面尺寸如圖；圍護(hù)墻為 240磚墻，采用 混合砂漿；柱間支撐采用 A3型鋼；設(shè)防烈度 7度，設(shè)計(jì)基本加速度為 ， Ⅱ 類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，結(jié)構(gòu)阻尼比可取為 。 鋼結(jié)構(gòu)單層廠房抗震計(jì)算 7． 4． 1 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型和地震作用計(jì)算方法的選擇 這里介紹的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計(jì)算，只適合于鋼柱和鋼屋架承重的單跨或多跨鋼結(jié)構(gòu)廠房。一般而言．這種廠房的抗震計(jì)算方法與計(jì)算步驟與單層鋼筋混凝土柱廠房基本相同，但在結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的選取 (排架體系、剛架體系 )、計(jì)算模型的基本假定和計(jì)算參數(shù)等方面與混凝土柱廠房有所不同。 1．結(jié)構(gòu)計(jì)算模型 鋼結(jié)構(gòu)廠房屬于空間結(jié)構(gòu)體系，原則上應(yīng)使用空間結(jié)構(gòu)模型計(jì)算地震作用?？臻g結(jié)構(gòu)模型的建立要以構(gòu)件為計(jì)算單元，考慮水平結(jié)構(gòu)、豎向結(jié)構(gòu)及其連接構(gòu)造的實(shí)際情況建立幾何模型和物理模型。一般要借助于規(guī)模較大的有限元分析程序。對(duì)于有些典型的工程問題，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，可以采用簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算。例如： 具體計(jì)算時(shí)，可沿結(jié)構(gòu)平面主軸方向分別建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，詳細(xì)情況見下面的橫向、縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的相關(guān)內(nèi)容 對(duì)于不設(shè)吊車的單跨或多跨等高排架結(jié)構(gòu)廠房，可使用單質(zhì)點(diǎn)懸臂柱模型。 對(duì)于不設(shè)吊車的單跨或多跨等高剛架結(jié)構(gòu)廠房，也可將其簡(jiǎn)化為單質(zhì)點(diǎn)懸臂柱模型，但在計(jì)算模型柱側(cè)移剛度時(shí)，需要考慮柱頂剛接結(jié)構(gòu)對(duì)柱頂約束的影響。 對(duì)設(shè)有吊車的廠房，由于吊車所在位置具有較大重力荷載，地震作用也較大，一般可按雙質(zhì)點(diǎn)模型計(jì)算地震作用。 帶有高低跨的鋼結(jié)構(gòu)廠房，應(yīng)該使用雙 (多 )質(zhì)點(diǎn)計(jì)算模型。 2．地震作用計(jì)算 對(duì)不等高廠房，不能采用底部剪力法計(jì)算地震作用，只能使用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用。特別應(yīng)注意不能在使用平面排架的計(jì)算模型進(jìn)行地震作用和地震作用效應(yīng)計(jì)算之后，使用鋼筋混凝土柱廠房的內(nèi)力調(diào)整方法考慮空間作用。 對(duì)輕質(zhì)墻板或與柱柔性連接的預(yù)制混疑土墻板，應(yīng)考慮墻體的全部自重，但不考慮剛度影響；與柱貼砌且與柱拉結(jié)的砌體圍護(hù)墻，應(yīng)計(jì)入全部自重，在平行于墻體所在平面方向計(jì)算時(shí)可計(jì)入等效剛度，其剛度折減系數(shù)取。 3．圍護(hù)墻的自重和剛度 根據(jù)結(jié)構(gòu)橫梁或屋架與柱子的連接情況以及屋蓋空間剛度的特點(diǎn)，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向抗震計(jì)算 (含地震作用和地震作用效應(yīng)的計(jì)算 )可以采用空間結(jié)構(gòu)模型或鉸接排架 (剛架 )模型，具體可有下列兩種情況： (1)采用輕型屋蓋時(shí)，單跨或多跨廠房可按平面排架或平面剛架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖計(jì)算。 (2)除上述情況之外，一般宜計(jì)入屋蓋變形，采用空間分析方法。 7． 4． 2 抗震計(jì)算要點(diǎn) 1．橫向抗震計(jì)算 一般應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)分析方法，考慮屋蓋的縱向彈性變形、圍護(hù)墻和支撐的剛度，建立空間計(jì)算模型。但對(duì)于下列情況，可根據(jù)圍護(hù)墻構(gòu)造和屋蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，參照柱列剛度的計(jì)算原理選取相應(yīng)計(jì)算方法： (1) 采用輕質(zhì)墻板或與柱柔性連接的大型墻板廠房，可按單質(zhì)點(diǎn)模型計(jì)算，各柱列地震作用的分配可參照下列原則進(jìn)行： 2．縱向抗震計(jì)算 1)鋼筋混凝土無檁屋蓋可按柱列剛度比例分配，作用于第 i柱列頂點(diǎn)處的水平地震作用為 ???mjjieqiKKGF11?(781) 式中 ?1—— 相應(yīng)于廠房縱向基本周期 T1的水平地震影響系數(shù)，按本書第三章計(jì)算； Geq—— 廠房各柱列的等效重力代表值， ， Gi 是按廠房跨度中線劃分的換算集中到第 i柱列柱頂標(biāo)高處的等效重力荷載：屋蓋自重取 l00％．雪荷載和積灰荷載各取 50％，柱自重取 40％，山墻自重取 50％，縱墻取 70%； m—— 縱向柱列數(shù)； Ki—— 第 i柱列的縱向側(cè)移剛度，包括柱子和柱間支撐的剛度。 ???mi ieqGG1 2)輕型屋蓋可按柱列承受的重力荷載代表值的比例分配，各柱列地震作用計(jì)算公式如下： Fi＝ ?i Gi (782) 式中 ?i—— 相應(yīng)于第 i柱列縱向基本周期 Ti的水平地震影響系數(shù)，按本書第三章計(jì)算。 由于按上述方法計(jì)算所得中柱列縱向基本周期偏長(zhǎng)，應(yīng)乘以近似修正系數(shù) 。 3)鋼筋混凝土有檁屋蓋可取上述兩種分配比例的平均值進(jìn)行分配。 4)各柱列內(nèi)柱子、支撐的地震作用效應(yīng)計(jì)算可按該柱列內(nèi)側(cè)移剛度比例確定。 2）縱墻對(duì)稱布置的單跨廠房和輕型屋蓋廠房，可按柱列分片獨(dú)立計(jì)算地震作用及效應(yīng)。 (2) 采用與柱緊密貼砌的燒結(jié)粘土磚圍護(hù)墻的廠房，可采用與鋼筋混凝土柱廠房相類似的方法進(jìn)行抗震計(jì)算： 1)對(duì)混凝土無檁和有檁及有較完整支撐系統(tǒng)的輕型屋蓋廠房，可選用下列方法： ① 一般情況下，宜計(jì)及屋蓋的縱向彈性變形，圍護(hù)墻與隔墻的有效剛度，不對(duì)稱時(shí)尚宜計(jì)及扭轉(zhuǎn)的影響，按多質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)分析。 ② 對(duì)柱頂標(biāo)高不大于 15m且平均跨度不大于 30m的單跨或多跨廠房，按修正剛度法計(jì)算各柱列側(cè)移剛度 (包括柱子、圍護(hù)墻和支撐體系的側(cè)移剛度 )，進(jìn)行地震作用和地震作用效應(yīng)的計(jì)算。 關(guān)于參與地震作用效應(yīng)計(jì)算和荷載效應(yīng)組合計(jì)算時(shí)吊車臺(tái)數(shù)、吊物重量及組合值等，與前述方法相同。 3．豎向地震作用計(jì)算 對(duì)于跨度 大于 24m的鋼屋架應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。豎向地震作用系數(shù)取值詳見第三章。 4．吊車地震作用 梁、柱構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算包括截面強(qiáng)度驗(yàn)算和穩(wěn)定驗(yàn)算。根據(jù)上述地震效應(yīng)的計(jì)算方法得到的梁、柱構(gòu)件內(nèi)力，可參照本書第六章的方法進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算，此不贅述。 7． 4． 3 構(gòu)件截面抗震驗(yàn)算 1．梁、柱構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算 2．柱間支撐的抗震驗(yàn)算 柱間支撐的截面驗(yàn)算可參照 。 7． 5． 1鋼筋混凝土廠房 單層工業(yè)廠房的抗震構(gòu)造措施 3)壓型鋼板應(yīng)與檁條可靠連接，瓦楞鐵、石棉瓦等應(yīng)與檁條拉結(jié)。 1．屋蓋 有檁屋蓋構(gòu)件的連接應(yīng)符合下列要求： 1)檁條應(yīng)與混凝土屋架 (屋面梁 )焊牢，并應(yīng)有足夠的支承長(zhǎng)度。 2)雙脊檁應(yīng)在跨度 1／ 3處相互拉結(jié)。 無檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求： ?1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架 (屋面梁 )焊牢，靠柱列的屋面板與屋架 (屋面梁 )的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于 80mm，焊縫厚度不宜小于 6mm； ?2)6度和 7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開間，或 8度和 9度時(shí)各開間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢； ?3)8度和 9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢 (圖 719)； ?4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架 (屋面梁 )焊牢； 5)屋架 (屋面梁 )端部頂面預(yù)埋件的錨筋， 8度時(shí)不宜小于 4f 10， 9度時(shí)不宜少于4f 12。 無檁屋蓋構(gòu)件的連接，應(yīng)符合下列要求： ?1)大型屋面板應(yīng)與混凝土屋架 (屋面梁 )焊牢，靠柱列的屋面板與屋架 (屋面梁 )的連接焊縫長(zhǎng)度不宜小于 80mm，焊縫厚度不宜小于 6mm； ?2)6度和 7度時(shí)，有天窗廠房單元的端開間，或 8度和 9度時(shí)各開間，宜將垂直屋架方向兩側(cè)相鄰的大型屋面板的頂面彼此焊牢； ?3)8度和 9度時(shí)，大型屋面板端頭底面的預(yù)埋件宜采用帶槽口的角鋼并與主筋焊牢 (圖 728)； ?4)非標(biāo)準(zhǔn)屋面板宜采用裝配整體式接頭，或?qū)逅慕乔械艉笈c混凝土屋架 (屋面梁 )焊牢； 5)屋架 (屋面梁 )端部頂面預(yù)埋件的錨筋， 8度時(shí)不宜小于 4f 10， 9度時(shí)不宜少于4f 12。 圖 728 大型屋面板主肋端部構(gòu)造 ?1)天窗開洞范圍內(nèi)，在屋架脊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)上弦通長(zhǎng)水平壓桿。 ?2)屋架跨中豎向支撐在跨度方向的間距， 6～ 8度時(shí)不大于 15m， 9度時(shí)不大于 12m；當(dāng)僅在跨中設(shè)一道時(shí)，應(yīng)設(shè)在跨中屋架屋脊處；當(dāng)設(shè)二道時(shí)，應(yīng)在跨度方向均勻布置。 ?3)屋架上、下弦通長(zhǎng)水平系桿與豎向支撐宜配合設(shè)置。 ?4)柱距不小于 12m且屋架間距 6m的廠房，托架 (梁 )區(qū)段及其相鄰開間應(yīng)設(shè)下弦縱向水平支撐。 ?5)屋蓋支撐桿件宜用型鋼。 屋蓋支撐還應(yīng)符合下列要求： 屋蓋支撐桁架的腹桿與弦桿連接的承載力，不宜小于腹桿的承載力。屋架豎向支撐桁架應(yīng)能傳遞和承受屋蓋的水平地震作用。 突出屋面的鋼筋混凝土天窗架，其兩側(cè)墻板與天窗立柱宜采用螺栓連接 (圖 729)。采用焊接等剛性連接方式時(shí)，由于缺乏延性，會(huì)造成應(yīng)力集中而加重震害。 圖 729 側(cè)板與天窗立柱的螺栓柔性連接 鋼筋混凝土屋架的截面和