附录H 多层工业厂房抗震设计要求

H.1 钢筋混凝土框排架结构厂房

H.1.1 多层钢筋混凝土厂房结构特点:柱网为(6~12)m、跨度大,层高高(4~8)m,楼层荷载大(10~20)kN/m2,可能会有错层,有设备振动扰力、吊车荷载,隔墙少,竖向质量、刚度不均匀,平面扭转。框排架结构是多、高层工业厂房的一种特殊结构,其特点是平面、竖向布置不规则、不对称,纵向、横向和竖向的质量分布很不均匀,结构的薄弱环节较多;地震反应特征和震害要比框架结构和排架结构复杂,表现出更显著的空间作用效应,抗震设计有特殊要求。

H.1.2 为减少与国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191重复,本附录主要针对上下排列的框排架的特点予以规定。
    针对框排架厂房的特点,其抗震措施要求更高。震害表明,同等高度设有贮仓的比不设贮仓的框架在地震中破坏的严重。钢筋混凝土贮仓竖壁与纵横向框架柱相连,以竖壁的跨高比来确定贮仓的影响,当竖壁的跨高比大于2.5时,竖壁为浅梁,可按不设贮仓的框架考虑。

H.1.3 对于框排架结构厂房,如在排架跨采用有檩或其他轻屋盖体系,与结构的整体刚度不协调,会产生过大的位移和扭转,为了提高抗扭刚度,保证变形尽量趋于协调,使排架柱列与框架柱列能较好地共同工作,本条规定目的是保证排架跨屋盖的水平刚度;山墙承重属结构单元内有不同的结构形式,造成刚度、荷载、材料强度不均衡,本条规定借鉴单层厂房的规定和震害调查制订。

H.1.5 在地震时,成品或原料堆积楼面荷载、设备和料斗及管道内的物料等可变荷载的遇合概率较大,应根据行业特点和使用条件,取用不同的组合值系数;厂房除外墙外,一般内隔墙较少,结构自振周期调整系数建议取0.8~0.9;框排架结构的排架柱,是厂房的薄弱部位或薄弱层,应进行弹塑性变形验算;高大设备、料斗、贮仓的地震作用对结构构件和连接的影响不容忽视,其重力荷载除参与结构整体分析外,还应考虑水平地震作用下产生的附加弯矩。式(H.1.5)为设备水平地震作用的简化计算公式。

H.1.6 支承贮仓竖壁的框架柱的上端截面,在地震作用下如果过早屈服,将影响整体结构的变形能力。对于上述部位的组合弯矩设计值,在第6章规定基础上再增大1.1倍。
    与排架柱相连的顶层框架节点处,框架梁端、柱端组合的弯矩设计值乘以增大系数,是为了提高节点承载力。排架纵向地震作用将通过纵向柱间支撑传至下部框架柱,本条参照框支柱要求调整构件内力。
    竖向框排架结构的排架柱,是厂房的薄弱部位,需进行弹塑性变形验算。
    针对框排架厂房节点两侧梁高通常不等的特点,为防止柱端和小核芯区剪切破坏,提出了高差大于大梁25%或500mm时的承载力验算公式。

H.1.7 框架柱的剪跨比不大于1.5时,为超短柱,破坏为剪切脆性型破坏。抗震设计应尽量避免采用超短柱,但由于工艺使用要求,有时不可避免(如有错层等情况),应采取特殊构造措施。在短柱内配置斜钢筋,可以改善其延性,控制斜裂缝发展。