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多层钢结构厂房抗震计算要点?
多层钢结构厂房的抗震计算有哪些要点?
进行抗震验算时,只考虑水平地震作用,并在结构的两个主轴方向分别验算,各方向的水平地震作用应全部由该方向的抗震构件承担。水平地震作用可采用底部剪力法或振型分解反应谱法进行计算。计算时,在多遇地震下,阻尼比可采用0.035;在罕遇地震下,阻尼比可采用0.05。
厂房重力荷载代表值和组合系数,除符合第3章的规定外,尚符合下列规定:
(1)楼面检修荷载不应小于4kN/m2,荷载组合值系数可取0.4;
(2)成品或原料堆积露面荷载取值按实际采用,荷载组合值系数取为0.8;
(3)设备和料斗内的物料充满度按实际运行状态采用,当物料为间断加料时,物料重力荷载的组合值系数取为0.8;
(4)管道内物料重力荷载按实际运行状态取用,组合值系数取为1.0。
直接支承设备和料斗的构件及其连接,除振动设备计算动力荷载外,尚应计入其重力支承构件及连接的地震作用。设备与料斗对支承构件及其连接的水平地震作用,可按下式确定:
Fs=аmaxλGeq
λ=1.0+Hx/Hn
式中: Fs设备或料斗重心处的水平地震作用标准值; аmax水平地震影响系数最大值; Geq设备或料斗的重力荷载代表值; λ放大系数; Hx基础至设备或料斗重心的距离; Hn基础底部至建筑物顶部的距离。
此水平地震作用对支承构件产生的弯矩、扭矩,取设备或料斗重心至支撑构件形心距计算。 多层钢结构厂房荷载效应组合按第3章的有关规定进行。 平面布置较规则的多层框架,其横向框架的计算采用平面计算模型,当平面不规则且楼盖为刚性楼盖时,采用空间计算模型;厂房的纵向框架的计算,可按柱列法计算,当各柱列纵向刚度差别较大且楼盖为刚性楼盖时,采用空间整体计算模型。有压型钢板的现浇钢筋混凝土楼板,板面开孔较小且用栓钉等抗剪连接件与钢梁连接时,楼盖视为刚性楼盖。地震作用效应计算时,采用层间计算模型,同时按不同围护结构考虑自振周期的折减系数Ψ。当为轻质砌块及悬挂预制墙板时,Ψ取0.9;当为重砌体外包时,Ψ取0.85;当为重砌体墙嵌砌时,Ψ取0.8。对所有围护墙只计入质量,不考虑刚度及抗震共同工作。
当设备或支承设备的结构与厂房共同工作时,其水平地震作用计算时,应计入设备及其支撑结构的刚度,地震作用效应按设备或支承设备结构与厂房结构侧移刚度的比例分配。多层框架的横向框架计算采用计算机计算,当对层数不多的框架采用手算方法时,其竖向荷载作用下的内力效应可用近似的分层法计算,水平荷载作用下的内力效应可采用半刚架法、D值法等近似方法计算。计算层间位移时,框架-支撑结构可不计入梁柱节点域剪切变形的影响,但腹板厚度不宜小于梁、柱截面高度之和的1/70。
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多高层钢结构抗震设计在总体上需把握的主要原则有
多高层钢结构抗震设计在总体上需把握多高层钢结构在多遇地震抗震计算时的基本要求的主要原则有以下几点多高层钢结构在多遇地震抗震计算时的基本要求:
场地和地基多高层钢结构在多遇地震抗震计算时的基本要求;
规则性建筑;
合理的结构体系;
计算结果的校核;
抗震构造措施;
结构的整体性;
结构材料的选择;
多道抗震设防体系;
抗震新思路。
结构设计人员在日常设计工作中多高层钢结构在多遇地震抗震计算时的基本要求,必须学会熟练运用概念设计多高层钢结构在多遇地震抗震计算时的基本要求,并使这一理念贯穿于结构设计工作的整个过程当中,既要严格把握好设计的大原则,又要全面考虑诸多因素,最终才能保证设计的科学性和严谨性,为社会创造更多精品工程。
钢结构建筑抗震设计基本要求
钢材的延性好,质轻高,且各向同性,所以钢结构建筑强度高,结构稳固,具有优越的抗震性,在地震中受到的损害远低于钢筋混凝土结构建筑。但是如果钢结构建筑设计不当,就无法充分发挥钢材的抗震性。
本文主要探讨钢结构建筑抗震设计的基本要求。
①建筑场地的选择
场地选择是第一步。应选择坚硬、密实、均匀的场地土或是干硬、开阔、平坦的场地土之类的对建筑抗震有利地段,避开易液化土、软弱场地土、边坡边缘或河岸等对建筑抗震不利的地段。同时在选择建筑场地时要多考察,掌握当地的地震活动情况。
②关于地基
地基是支撑建筑的基础,应具有整体性和刚性。天然地基若不满足要求,则可以采用桩基。如果基地建设不当,很容易出现建筑物不均匀沉降的问题,这将导致结构产生裂隙,严重的会发生倾斜。
③钢结构布置
建筑方案尽量要规则。钢结构和其他结构一样,如果结构的布置不合理,将会大大影响建筑的安全性。因为钢结构可耐形变大于混凝土结构,所以一般不适合设置抗震缝,如果结构设计得比较复杂,可以在适当的部位设置防震续。
④日常维护
日常维护应严格遵循相关章程,防止基础锚固破坏。尽管钢结构建筑的抗震性比较好,但基础锚固破坏仍然是地震中常见的破坏形态。根据历次地震中钢结构建筑被破坏的情形分析,除了钢材的选择、钢结构的设计,日常维护也是重中之重。
高层钢结构抗震的计算?
1.地震作用计算
结构自振周期,在初步设计时,基本周期可按经验公式估算:式中n―建筑物层数(不包括地下部分及屋顶小塔楼)。
采用底部剪力法计算水平地震作用。钢结构的阻尼比较小,高层可取0.02,多层可取0.035.
2.地震作用下内力与位移计算
(1)多遇地震作用下
结构在第一阶段多遇地震作用下的抗震设计中,其地震作用效应采取弹性方法计算:可根据不同情况,采用底部剪力法、振型分解反应谱法以及时程分析法等方法。
(2)罕遇地震作用下
高层钢结构第二阶段的抗震验算应采用时程分析法对结构进行弹塑性时程分析。
3.构件的内力组合与设计原则
(l)内力组合
在抗震设计中,一般高层钢结构可不考虑风荷载及竖向地震的作用,对于高度大于60m的高层钢结构须考虑风荷载的作用,在9度区尚须考虑竖向地震作用。
(2)设计原则
框架梁、柱截面按弹性设计。同时,将框架设计成强柱弱梁体系。
4.侧移控制
在小震下(弹性阶段),过大的层间变形会造成非结构构件的破坏,而在大震下(弹塑性阶段),过大的变形会造成结构的破坏或倒塌,因此,应限制结构的侧移,使其不超过一定的数值。
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