日期:2011-11-1 14:40:47
门式刚架轻型房子钢构造的受力功能有良多特点,对它的抗震设计应若何看待,《修建抗震设计标准》GB50011-2010未作规则,设计人员和学者透露表现关切,单个读者曾以为没有规则,问题很大,影响了却构的平安。本文对此作初步讨论,意在抛砖引玉。
在MBMA《低层房子修建系统手册》1996中提到,金属房子修建系统由于自重轻,设计普通不受地动力节制。曩昔的震害查询标明,金属房子系统的功能比其它构造方式好得多。由于采用这种修建系统的项目,其与埸地泥土剖面有关的设计数据往往不全,按ASCE 7-95的第D类埸地(刚性泥土)进行地动力核算
影响轻钢房子抗震设计的有利要素较多:
屋面构造自重很轻,即便在强震下发生的地动效果也是较小的。
构造位移不受围护构造限制,柱顶的位移限值为柱高的1/60。
实测柱顶位移老是比核算值小良多。由于面板的蒙皮效果和构造的空间效果都未思索;MBMA手册和国内的课题研讨都确认此现实。国内课题研讨标明,实测位移只要核算值的一半左右。
构造有极好的延性,梁柱构件采用的端板衔接是半刚性的,刚架横梁有较好的耗能才能。
汶川大地动后,钢构造专业人员在震害涉及地域作了具体调查,也未见这种房子坍毁。
MBMA抗震导则规则,R=3时不需作抗震核算,R是与构造延性有关的系数。抗震设计标准(2010)规则,0.15g以下不需作抗震核算。
美国MBMA出书了《金属房子系统抗震设计导则》,我们查阅有关材料,发现抗震设计时的柱顶位移限值建议取柱高的1/80,这个数值还达不到设计位移限值,看来二阶剖析的意义也不大。CECS102规则不思索风荷载和地动还效果,但对最小设计风压应有规则。在思索风荷载最小答应值时,美国ASCE7-05规则首要抗风构造的风荷载不得小于0.48 kN/m2(10lb/ft2),构件和面板在任一偏向的风载也应知足此值。规则设计最小风压也有利于削减这种构造的风灾。地动效果是重力荷载代表值惹起的,剖析时,刚架地动效果应辨别效果于刚架两头而不是完全效果在一端。关于契合抗震设计要求的构造,传递风力的纵向构件,包罗刚性系杆、檩条兼作的系杆等及其衔接,也应查验能否知足抗震设计要求,抗震要思索地动效果来自各个偏向。在结构设计方面,柱间支撑、支撑衔接、柱脚设计和夹层设计等部位应该是重点,应接纳增强的结构办法。关于地动节制的杆件,其截面的板件宽厚比限值和长系比限值宜恰当调整,但不宜一致规则限值,宜依据详细状况恰当处置,以免不用要地添加构造用钢量。
当前我国只要因雪灾和风灾惹起严峻毁坏或坍毁的例子,以及因施工欠妥惹起坍毁的例子,还没有因震害形成坍毁的实例。MBMA规则的金属房子系统,其自重和荷载均大于我国规则。对我国常用跨度的门式刚架轻钢房子,抗震设计至少不是急迫问题。但少量门式刚架的跨度和构件截面较大,我国曾经有72米跨的机库和粮库采用这种构造系统,关于这类大型主要修建,构件和构造自重较大,思索抗震平安应该是需要的,应接纳需要的主要性系数。MBMA的抗震设计导则重点,似乎放在带夹层房子的抗震设计。
抗震标准-2010版的9.2节列入了单层钢构造厂房, 在条则阐明中指出,单层钢构造厂房在地动中毁坏较轻,但也有损坏或坍塌的.因而,单层钢构造厂房进行抗震设防是需要的。本次修订仍不包罗轻型钢构造厂房。也就是说,新抗规它的抗震未提出规则。
关于能否需求抗震,我小我以为,可供应几点判别
抗震标准-2010将7度0.15g及以上列为强震,低于0.15g可以放宽。为了和抗规协调,7度0.15g及以上照样要进行抗震设计的。
陈绍蕃教师作为抗震标准-2001编制组的参谋,曾对厂房钢构造的抗震提过如下定见:厂房钢构造的特点是,有的受地动节制有的不受地动节制,当不受地动节制时,可不思索抗震。此建议对门式刚架是合用的。
修订中的国度规范《钢构造设计标准》列入了抗震设计内容,厂房构造组的修订草案建议,钢构造厂房采用轻型屋面和墙面时,地动效果效应不大,建用二倍多遇地动组合进行一阶剖析,替代二阶剖析等抗震验算,并接纳恰当的抗震结构办法。此建议可供门式刚架轻型钢构造房子设计参考。
关于大跨度主要设备,宜思索抗震要求。
关于夹层设计,由自重惹起的内力当然必需思索。在抗震方面,起首应确定能否要思索抗震。轻质资料楼板和木楼盖不需思索抗震,混凝土楼板要思索抗震。选用什么办法?美国抗震导则供应两个方法:
一思索夹层惹起的扭矩,对房子进行构造全体剖析;
或将夹层用防震缝离隔,使主体构造在地动时不受夹层的影响。抗震标准规则,对砼构造防震缝宽50~70mm,对钢构造未提出详细规则。
第一种办法核算太繁,缺乏适用性。第二种办法理论上轻易,但做起来不轻易。
有专家建议,可在夹层周边两个偏向设置较强支撑,使夹层发生的地动力可由其周边支撑接受。至于夹层在房子构造中惹起的地动力,由于设计不思索地动效果和最劲风荷载还呈现,可予疏忽。此法最简洁,也可思索。
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