《钢结构房屋》PPT课件

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1、 1、柱子长细比 2、梁柱中板件宽厚比 3、梁柱构件的侧向支承 4、框架支撑结构中的支撑杆件 5、框架偏心支撑结构中的消能梁段六、 抗震设计对杆件的构造要求11 1、柱子长细比、柱子长细比框架柱的长细比应符合表的规定。表中数值适用于框架柱的长细比应符合表的规定。表中数值适用于Q235Q235钢，柱钢，柱子采用其他牌号钢材时，应乘以子采用其他牌号钢材时，应乘以烈度烈度6度度7度度8度度9度度不超过不超过12层的钢框架柱的层的钢框架柱的最大长细比最大长细比120120120100超过超过12层的钢框架柱的最大层的钢框架柱的最大长细比长细比120806060钢结构框架柱的长细比限值钢结构框架柱的长细

2、比限值 表表22 2、梁柱中板件宽厚比、梁柱中板件宽厚比 （1 1）不超过）不超过1212层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表的要求。层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表的要求。表中数值适用于表中数值适用于Q235Q235钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，应钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，应乘以乘以板件名称板件名称 7度度 8度度 9度度 柱柱工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 131211箱形截面壁板箱形截面壁板 403636工字形截面腹板工字形截面腹板 524844梁梁工字形截面和箱形截面翼缘外伸部工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分分 11109箱形截面翼缘在两腹板间的部分箱形截面翼缘在两腹

3、板间的部分 363230工字形截面和箱形截面腹板工字形截面和箱形截面腹板 (Nb/Af0.37) 85-120Nb/Af 80-110Nb/Af 72-100Nb/Af (Nb/Af0.37) 403935不超过不超过12层框架的梁柱板件宽厚比限值层框架的梁柱板件宽厚比限值 表表3（2 2）超过）超过1212层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表的要求。表层框架的梁、柱板件宽厚比应符合表的要求。表中数值适用于中数值适用于Q235Q235钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，应乘以钢，梁柱杆件采用其他牌号钢材时，应乘以板件名称板件名称 6度度7度度8度度9度度柱柱工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分

4、 1311109工字形截面腹板工字形截面腹板 43434343箱形截面壁板箱形截面壁板 39373533梁梁工字形截面和箱形截面翼缘外伸工字形截面和箱形截面翼缘外伸部分部分 111099箱形截面翼缘在两腹板间的部分箱形截面翼缘在两腹板间的部分 36323030工字形截面和箱形截面腹板工字形截面和箱形截面腹板 85-120Nb/Af 80-110Nb/Af 72-100Nb/Af 72-100Nb/Af 超过超过12层框架的梁柱板件宽厚比限值层框架的梁柱板件宽厚比限值 表表43 3、梁柱构件的侧向支承、梁柱构件的侧向支承 在梁柱构件出现塑性铰的截面处，上下翼缘均应设置在梁柱构件出现塑性铰的截面处

5、，上下翼缘均应设置侧向支承。相邻两支承点间构件平面外长细比符合式（）侧向支承。相邻两支承点间构件平面外长细比符合式（）（）的要求。（）的要求。 （8.9a）（8.9b） 采用人字形、采用人字形、V V形支撑的框架，与支撑连接的框架梁在支撑相交处，形支撑的框架，与支撑连接的框架梁在支撑相交处，应设置侧向支承。该支承点和梁端支承点间的平面外长细比也应符合上应设置侧向支承。该支承点和梁端支承点间的平面外长细比也应符合上述要求。述要求。 54 4、框架支撑结构中的支撑杆件、框架支撑结构中的支撑杆件 （1 1）中心支撑杆件的长细比，不宜大于表的规定。表中数值）中心支撑杆件的长细比，不宜大于表的规定。表中

6、数值适用于适用于Q235Q235钢，其他牌号钢材的情况下应乘以钢，其他牌号钢材的情况下应乘以类型类型6、7度度8度度9度度不超过不超过12层层按压杆设计按压杆设计150120120按拉杆设计按拉杆设计200150150超过超过12层层1209060钢结构中心支撑杆件长细比限值钢结构中心支撑杆件长细比限值 表表6（2）中心支撑杆件的板件宽厚比，不应大于表的规定。表）中心支撑杆件的板件宽厚比，不应大于表的规定。表中数值适用于中数值适用于Q235钢，其他牌号钢材应乘以钢，其他牌号钢材应乘以钢结构中心支撑板件宽厚比限值钢结构中心支撑板件宽厚比限值 表表板件名称板件名称 不超过不超过12层层 超过超过1

7、2层层7度度8度度9度度6度度7度度8度度9度度翼缘外伸翼缘外伸部分部分 131199887工字形截工字形截面腹板面腹板 33302725232321箱形截面箱形截面腹板腹板 31282523212119圆管外径圆管外径与壁厚比与壁厚比 424040387（3 3）偏心支撑杆件的长细比不应大于）偏心支撑杆件的长细比不应大于120 120 。支。支撑杆件的板件宽厚比不应超过国家标准钢结构设计规范撑杆件的板件宽厚比不应超过国家标准钢结构设计规范GB50017GB50017对轴心受压杆件弹性设计时宽厚比的限值。对轴心受压杆件弹性设计时宽厚比的限值。5 5、框架偏心支撑结构中的消能梁段、框架偏心支撑结

8、构中的消能梁段 消能梁段是偏心支撑框架中耗散能量的主要构件，为此需要消能梁段是偏心支撑框架中耗散能量的主要构件，为此需要考虑与相连构件的承载能力相匹配、保证其在反复荷载下具有考虑与相连构件的承载能力相匹配、保证其在反复荷载下具有良好的滞回性能的各项措施：良好的滞回性能的各项措施：（1 1）消能梁段的钢材不应采用高强度钢，而因采用有良好塑）消能梁段的钢材不应采用高强度钢，而因采用有良好塑性流幅的钢材。性流幅的钢材。（2 2）为了保证塑性变形能力的充分发挥，消能梁段及与消能）为了保证塑性变形能力的充分发挥，消能梁段及与消能梁段同一跨内的非消能梁段，其板件宽厚比不应大于表规定的梁段同一跨内的非消能梁

9、段，其板件宽厚比不应大于表规定的限值。表中数值适用于限值。表中数值适用于Q235Q235钢，其他牌号钢材的情况下应乘以钢，其他牌号钢材的情况下应乘以8板件名称板件名称宽厚比限值宽厚比限值翼缘外伸部分翼缘外伸部分8 8腹板腹板偏心支撑框架消能梁段及同跨梁段的板件宽厚比限值偏心支撑框架消能梁段及同跨梁段的板件宽厚比限值9 （3）支撑斜杆轴力的水平分量成为消能梁段的轴力，当此轴力）支撑斜杆轴力的水平分量成为消能梁段的轴力，当此轴力较大时，除了按较大时，除了按（）式（）式降低梁段的受剪承载力外，还需降低该梁降低梁段的受剪承载力外，还需降低该梁段的长度，以保证其良好的滞回性能。当段的长度，以保证其良好的

10、滞回性能。当Nf时，消能段长度应满时，消能段长度应满足式（）、（）的要求。足式（）、（）的要求。 (8.10a)(8.10b)式中：式中： a消能梁段的长度（消能段长度参见消能梁段的长度（消能段长度参见图图8.10）；）； 10 （4 4）消能梁段腹板不得焊补强钢板，因为补强后）消能梁段腹板不得焊补强钢板，因为补强后腹板难以进入塑性。腹板难以进入塑性。 （5 5）消能梁段腹板不得开孔，腹板开孔将降低梁）消能梁段腹板不得开孔，腹板开孔将降低梁段的塑性变形能力。段的塑性变形能力。 (6) (6) 消能梁段与支撑斜杆的连接处，应在腹板两消能梁段与支撑斜杆的连接处，应在腹板两侧设置与腹板高度相等的加劲

11、肋（参见侧设置与腹板高度相等的加劲肋（参见图图），以传），以传递梁段的剪力并防止在支撑斜杆集中力作用下发生递梁段的剪力并防止在支撑斜杆集中力作用下发生梁腹板的屈曲。一侧加劲肋的宽度不应小于（梁腹板的屈曲。一侧加劲肋的宽度不应小于（bf/2-bf/2-twtw），厚度不应小于），厚度不应小于0.75 tw 0.75 tw 和和10mm10mm中的较大值，中的较大值， bf bf 、 tw tw分别为消能梁段的翼缘宽度和腹板厚度。分别为消能梁段的翼缘宽度和腹板厚度。 11图图8.17 8.17 偏心支撑与消能梁段的局部构造偏心支撑与消能梁段的局部构造 12 （7 7）消能梁段为防止剪切或弯曲引起的

12、局部失稳，应按）消能梁段为防止剪切或弯曲引起的局部失稳，应按要求在其腹板上设置中间加劲肋要求在其腹板上设置中间加劲肋13 （8 8）消能梁段两端构造）消能梁段两端构造上下翼缘均应有平面外支承，以防止梁段的扭转。上下翼缘均应有平面外支承，以防止梁段的扭转。各支承杆件的轴力设计值不得小于消能梁段翼缘各支承杆件的轴力设计值不得小于消能梁段翼缘面积和设计强度值乘积的面积和设计强度值乘积的6 6，即，即bftff 。与消能梁段同跨的非消能梁段为保持整体稳定，与消能梁段同跨的非消能梁段为保持整体稳定，设置平面外支承时杆件的轴力设计值不得小于梁设置平面外支承时杆件的轴力设计值不得小于梁翼缘轴向承载力的翼缘轴

13、向承载力的2 2，即，即bftff。 14 1、框架梁柱刚性节点的抗震验算、框架梁柱刚性节点的抗震验算 2、钢结构构件连接的验算、钢结构构件连接的验算 3、钢框架结构梁柱连接的构造要求、钢框架结构梁柱连接的构造要求 八、 节点和连接的抗震验算及构造要求151 1、框架梁柱刚性节点的抗震验算、框架梁柱刚性节点的抗震验算 节点域的屈服承载力节点域的屈服承载力符合式（符合式（）的要求）的要求。其目的是要保证节。其目的是要保证节点域的屈服承载力保持合适的数值，使节点域的屈服先于梁端点域的屈服承载力保持合适的数值，使节点域的屈服先于梁端屈服发生，但又不能因节点域腹板太薄而增大节点域变形对框屈服发生，但又

14、不能因节点域腹板太薄而增大节点域变形对框架侧移的不利影响，满足以下条件：架侧移的不利影响，满足以下条件： 工字形截面柱工字形截面柱 箱形截面柱箱形截面柱 （8.11）（8.12a）（8.12b）节点域的抗震验算要求节点域的抗震验算要求（8.13a）（8.13b）16当上式要求不能满足时，节点域部位可采用较厚的钢板制作，当上式要求不能满足时，节点域部位可采用较厚的钢板制作，或贴焊补强板。或贴焊补强板。 M Mpb1pb1, M, Mpb2pb2 - -分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力分别为节点域两侧梁的全塑性受弯承载力V Vp p - -节点域的体积节点域的体积, , fv v - -钢材抗

15、剪强度设计值钢材抗剪强度设计值, ,-折减系数折减系数h hb b, h, hc c - -分别为梁柱腹板高度分别为梁柱腹板高度, ,t tw w - -柱在节点域的腹板厚度柱在节点域的腹板厚度, ,M Mb1b1, M, Mb2b2 - -分别为节点域两侧梁的弯矩设计值分别为节点域两侧梁的弯矩设计值172 2、钢结构构件连接的验算、钢结构构件连接的验算 钢结构构件连接进行极限承载力验算的基本原则，是钢结构构件连接进行极限承载力验算的基本原则，是保证连接的强度高于杆件的极限承载强度。保证连接的强度高于杆件的极限承载强度。公式中不等式右端项的系数、为考虑实际钢材屈服点比标准值会有提高，公式中不等

16、式右端项的系数、为考虑实际钢材屈服点比标准值会有提高，连接的极限承载力应高于这种情况下杆件的极限承载力。连接的极限承载力应高于这种情况下杆件的极限承载力。 （1 1）梁与柱连接的极限受弯承载力）梁与柱连接的极限受弯承载力Mu u、受剪承载力、受剪承载力Vu u应符合下式的要求应符合下式的要求: :M Mp p - -为梁的全塑性受弯承为梁的全塑性受弯承载力载力18（2 2）梁、柱构件拼接连接时，腹板应考虑承受弯矩，腹）梁、柱构件拼接连接时，腹板应考虑承受弯矩，腹板的设计剪力不得小于构件截面受剪承载力的板的设计剪力不得小于构件截面受剪承载力的50%50%，拼接，拼接的极限承载力符合下式要求。的极

17、限承载力符合下式要求。 （8.16a）（8.16b）无轴向力时：（8.16c）有轴向力时：19 拼接连接可采用螺栓连接或焊接连接。采用螺栓连接时，螺栓的连拼接连接可采用螺栓连接或焊接连接。采用螺栓连接时，螺栓的连接承载力应满足下式要求。接承载力应满足下式要求。 翼缘翼缘（）（） 腹板腹板（）（） 一个螺栓的极限受剪承载力和板件的承压力；一个螺栓的极限受剪承载力和板件的承压力；Af翼缘的有效截面积；翼缘的有效截面积；腹板拼接弯矩引起的一个螺栓的最大剪力腹板拼接弯矩引起的一个螺栓的最大剪力nf翼缘或腹板拼接一侧的螺栓数翼缘或腹板拼接一侧的螺栓数20 其中高强度螺栓的极限受剪承载力，取以下两式计算的

18、其中高强度螺栓的极限受剪承载力，取以下两式计算的较小值。较小值。 nf f螺栓连接的剪切面数；螺栓连接的剪切面数；Aeb螺栓螺纹处有效剪切面积；螺栓螺纹处有效剪切面积；fub螺栓钢材抗拉强度最小值；螺栓钢材抗拉强度最小值；d螺栓杆直径；螺栓杆直径；fcub螺栓连接板的极限承压强度，取螺栓连接板的极限承压强度，取1.5 1.5 fu ；t钢板厚度；钢板厚度；21焊缝的极限承载力按以下公式计算。焊缝的极限承载力按以下公式计算。 对接焊缝受拉对接焊缝受拉角焊缝受剪角焊缝受剪式中式中 焊缝的有效受力面积；焊缝的有效受力面积； 构件母材的抗拉强度最小值。构件母材的抗拉强度最小值。 （3 3）支撑与框架的

19、连接以及支撑构件拼接的极限承载力要求）支撑与框架的连接以及支撑构件拼接的极限承载力要求 式中式中 Nubrubr螺栓连接和节点板连接在支撑轴线方向的极限承载力；螺栓连接和节点板连接在支撑轴线方向的极限承载力； An n支撑的截面净面积；支撑的截面净面积； fayay 支撑钢材的屈服强度。支撑钢材的屈服强度。 （）（）（）（）22 3、钢框架结构梁柱连接的构造要求、钢框架结构梁柱连接的构造要求 梁柱连接宜采用柱贯通型，也可采用设置节点段使柱子分开梁柱连接宜采用柱贯通型，也可采用设置节点段使柱子分开的方式，称为梁贯通型（图）。柱仅在一个方向与梁刚接时，若的方式，称为梁贯通型（图）。柱仅在一个方向与

20、梁刚接时，若柱子为工字形截面，则柱子腹板应置于刚接框架的平面内（参见柱子为工字形截面，则柱子腹板应置于刚接框架的平面内（参见图）。图）。 a)a)柱贯通型的梁柱节点柱贯通型的梁柱节点 b) b) 梁贯通型的梁柱节点梁贯通型的梁柱节点 图图8.18 8.18 梁柱连接的不同型式梁柱连接的不同型式 23柱贯通型的刚性连接注意如下构造措施：柱贯通型的刚性连接注意如下构造措施：（1 1）梁梁翼翼缘缘与与柱柱翼翼缘缘间间应应采采用用全全熔熔透透坡坡口口焊焊缝缝；8 8度度乙乙类类建建筑筑和和9 9度度时时，应检验应检验V V形切口的冲击韧性，其恰帕冲击韧性在形切口的冲击韧性，其恰帕冲击韧性在2020时不

21、低于时不低于27J;27J;（2 2）柱柱在在梁梁翼翼缘缘对对应应位位置置设设置置横横向向加加劲劲肋肋，且且加加劲劲肋肋厚厚度度不不小小于于梁梁翼翼缘缘的的厚厚度度；柱柱子子为为箱箱形形截截面面时时，加加劲劲肋肋在在柱柱身身内内部部，应应采采用用全全熔熔透透对对接接焊焊缝缝与与板板壁壁相相连连；柱柱子子为为工工字字形形截截面面时时，加加劲劲肋肋与与柱柱子子翼翼缘缘采采用用全全熔透对接焊缝，与腹板可采用角焊缝连接；熔透对接焊缝，与腹板可采用角焊缝连接；（3 3）梁梁腹腹板板宜宜采采用用摩摩擦擦型型高高强强度度螺螺栓栓通通过过连连接接板板与与柱柱连连接接；腹腹板板角角部部宜设置扇形切角，其端部与梁

22、翼缘的全熔透焊缝应隔开；宜设置扇形切角，其端部与梁翼缘的全熔透焊缝应隔开；（4 4）当当梁梁翼翼缘缘的的塑塑性性截截面面模模量量小小于于梁梁全全截截面面塑塑性性截截面面模模量量的的70%70%时时，梁梁腹腹板板与与柱柱的的连连接接螺螺栓栓不不得得少少于于二二列列；当当计计算算仅仅需需一一列列时时，仍仍应应布布置置二列，且此时螺栓总数不得少于计算值的倍；二列，且此时螺栓总数不得少于计算值的倍；24 图8.19 梁柱刚性节点工地连接的构造（5 5）梁与柱子刚接时，柱在梁上下翼缘外侧各）梁与柱子刚接时，柱在梁上下翼缘外侧各500mm500mm的范围内，柱翼缘与的范围内，柱翼缘与腹板间的连接焊缝应为坡

23、口全熔透焊缝。腹板间的连接焊缝应为坡口全熔透焊缝。（6 6）框架柱的拼接接头宜位于框架梁上方左右。）框架柱的拼接接头宜位于框架梁上方左右。25 为为了了便便于于工工地地安安装装，梁梁柱柱的的刚刚性性连连接接，也也可可在在工工厂厂焊焊接接一一悬悬臂臂梁梁段段在在柱柱子子上上，在在工工地地现现场场安安装装柱柱子子后后，在在悬悬臂臂梁梁段段端端部部与与梁梁主主体体拼拼接接。拼接可以采用全高强度螺栓连接或焊接螺栓的混合连接（图）拼接可以采用全高强度螺栓连接或焊接螺栓的混合连接（图）图8.20 框架柱与梁通过悬臂梁段的连接 268.3 单层钢结构厂房 一、抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求一、抗震设计对

24、单层钢结构厂房体系的要求 二、二、 地震作用计算地震作用计算三、三、杆件验算和构造措施杆件验算和构造措施27 单层钢结构厂房的结构体系一般可以分为单层钢结构厂房的结构体系一般可以分为横向结构横向结构（跨（跨度方向）与度方向）与纵向结构纵向结构（柱距方向）两个方向。（柱距方向）两个方向。横向结构一般是柱梁体系或柱屋架体系横向结构一般是柱梁体系或柱屋架体系 ；纵向结构一般是柱联系梁支撑体系纵向结构一般是柱联系梁支撑体系 。一、一、 抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求28单跨横向结构按跨数区分多跨（有等高和不等高之分 ）按结构形式区分排架体系刚架体系1.横向结构横向

25、结构排架体系中，柱脚刚接，屋架则与柱顶采用铰接连接。排架体系中，柱脚刚接，屋架则与柱顶采用铰接连接。刚架体系中，柱脚可以刚接或铰接，屋架或实腹式钢梁则与柱顶刚接。刚架体系中，柱脚可以刚接或铰接，屋架或实腹式钢梁则与柱顶刚接。多跨结构采用实腹式钢梁时，钢梁和柱顶的连接则允许部分刚接，部分多跨结构采用实腹式钢梁时，钢梁和柱顶的连接则允许部分刚接，部分铰接，但是至少其中的铰接，但是至少其中的2 2根柱子应在柱顶和梁刚性连接。根柱子应在柱顶和梁刚性连接。 29图8.21 单层钢结构厂房的横向结构 c) 多跨等高厂房 d) 多跨不等高厂房 a) 单跨排架结构 b) 单跨刚架结构302.纵向结构纵向结构图

26、图8.22 8.22 单层钢结构厂房的纵向结构示意单层钢结构厂房的纵向结构示意 纵向结构一般处理成支撑铰接框架形式，柱脚与基础按铰接连接纵向结构一般处理成支撑铰接框架形式，柱脚与基础按铰接连接设计，柱子与纵向联系梁、吊车梁、支撑构件之间也按铰接连接设计。在设计，柱子与纵向联系梁、吊车梁、支撑构件之间也按铰接连接设计。在大柱距厂房中，通常纵向还有托架结构。大柱距厂房中，通常纵向还有托架结构。 31屋盖结构传统目前无檩体系 ：屋架支撑钢筋混凝土大型屋面板体系 有檩体系 ：屋架（或实腹式钢梁）支撑檩条压型钢板 现代工业厂房越来越多地采用压型钢板现代工业厂房越来越多地采用压型钢板 ，但是也有的厂房仍采

27、，但是也有的厂房仍采用砌块作墙体，即使在采用压型钢板作围护的厂房中，从基础梁上用砌块作墙体，即使在采用压型钢板作围护的厂房中，从基础梁上方至相对标高方至相对标高1 1范围内采用砌块，以及车间内防火墙等采用砌块范围内采用砌块，以及车间内防火墙等采用砌块的也不在少数。的也不在少数。 3. 屋盖结构屋盖结构 4. 4. 墙体材料墙体材料 32(1(1）多跨厂房可以做到按等高布置的，尽可能按等高布置考虑。）多跨厂房可以做到按等高布置的，尽可能按等高布置考虑。当因工艺需要设置高低跨、或设置高低跨可以较大幅度降低建当因工艺需要设置高低跨、或设置高低跨可以较大幅度降低建造费用（减少维护材料）和使用费用（节约

28、采暖费用）等，厂造费用（减少维护材料）和使用费用（节约采暖费用）等，厂房可以采用各跨不等高。对地震中低跨屋盖高度处的惯性力给房可以采用各跨不等高。对地震中低跨屋盖高度处的惯性力给连接高低跨的柱子施加横向力的问题，钢柱设计时需予以考虑。连接高低跨的柱子施加横向力的问题，钢柱设计时需予以考虑。 (2(2）结构上相互联系的车间，其平面宜规整。）结构上相互联系的车间，其平面宜规整。图图所示厂房平面，所示厂房平面，相邻两跨在纵向长度不一样，可能产生的问题是，当跨度方向相邻两跨在纵向长度不一样，可能产生的问题是，当跨度方向受到地震作用时，受到地震作用时，4 4轴框架和轴框架和5 5轴框架的结构横向刚度、质

29、量都轴框架的结构横向刚度、质量都不相同，同一时刻的振动加速度、位移也不相同，平面突然改不相同，同一时刻的振动加速度、位移也不相同，平面突然改变处易遭受破坏。变处易遭受破坏。5.5.抗震设计时单层钢结构厂房结构布置需注意的问题抗震设计时单层钢结构厂房结构布置需注意的问题33(3)(3)厂房体型复杂时，宜设防震缝。在厂房纵横跨交界处（参厂房体型复杂时，宜设防震缝。在厂房纵横跨交界处（参见见图图）、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采）、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用用100100 150mm150mm，其他情况可采用，其他情况可采用50 50 90mm 90mm。 (4

30、)(4)厂厂房房内内上上吊吊车车的的爬爬梯梯不不应应靠靠近近在在防防震震缝缝设设置置；多多跨跨厂厂房房各各跨跨上上吊吊车车的的爬爬梯梯不不应应布布置置在在同同一一横横向向轴轴线线附附近近。设设置置爬爬梯梯处处决决定定了了吊吊车车的的停停靠靠位位置置；如如果果多多跨跨厂厂房房的的吊吊车车集集中中停停靠靠在在某某一一轴轴线线附附近近，则则受受到到地地震震作作用用时时，该该处处的的惯惯性性力力将将显显著著高高于于其其他他轴轴线处的框架，这是抗震设计中应当避免的。线处的框架，这是抗震设计中应当避免的。(5)(5)厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。厂房各柱列的侧移刚度宜均匀。34图图8.24 8.24 纵横跨

31、相垂直的厂房平面纵横跨相垂直的厂房平面 图图8.23 8.23 不规整的厂房平面不规整的厂房平面35(6)(6)屋盖平面内，应设置横向水平支撑。屋盖平面内，应设置横向水平支撑。屋屋盖盖平平面面内内的的横横向向水水平平支支撑撑可可减减少少实实腹腹式式钢钢梁梁或或钢钢屋架弦杆平面外计算长度所必需的；屋架弦杆平面外计算长度所必需的；将将屋屋盖盖平平面面内内的的水水平平地地震震作作用用有有效效地地传传递递至至钢钢柱柱所所必需的。必需的。 采采用用钢钢屋屋架架的的结结构构中中，必必要要时时应应设设置置竖竖向向支支撑撑，竖竖向向支支撑撑保保持持屋屋架架高高度度范范围围内内的的稳稳定定性性，同同时时将将屋屋

32、架上弦的地震水平作用传递至柱子。架上弦的地震水平作用传递至柱子。 36采用钢屋架的屋盖结构，如遇下列情况，还需要布置纵向水平支撑：采用钢屋架的屋盖结构，如遇下列情况，还需要布置纵向水平支撑：1 1）屋架间距大于或等于）屋架间距大于或等于12m12m时；时；2 2）厂房内有特重级桥式吊车、壁行吊车或双层桥式吊车时；）厂房内有特重级桥式吊车、壁行吊车或双层桥式吊车时；3 3）有起重量较大的中级或重级工作制吊车时；）有起重量较大的中级或重级工作制吊车时；4 4）厂房内有较大振动设备时；）厂房内有较大振动设备时；5 5）要求厂房具有较大空间刚度时；）要求厂房具有较大空间刚度时；6 6）设有托架时，在托

33、架处局部设置纵向支撑。一般情况下，纵向）设有托架时，在托架处局部设置纵向支撑。一般情况下，纵向水平支撑布置在屋架下弦平面内。单跨结构沿厂房纵向两侧各布置水平支撑布置在屋架下弦平面内。单跨结构沿厂房纵向两侧各布置一道；多跨结构则布置数道。一道；多跨结构则布置数道。 屋盖支撑的布置，可以参考第九章中钢筋混凝土柱厂房结构对屋盖支撑的布置，可以参考第九章中钢筋混凝土柱厂房结构对屋盖支撑的要求。屋盖支撑的要求。37(7)(7)纵向结构平面布置：无特殊原因的应设置柱间支撑纵向结构平面布置：无特殊原因的应设置柱间支撑纵纵向向平平面面长长度度大大，可可能能有有较较大大吨吨位位的的吊吊车车运运行行，为为减减少少

34、不不均均匀匀沉沉降降等等引引起起的的不不利利影影响响，设设计计时时力力图图减减少少超超静静定定次次数数，纵向杆件如吊车梁、联系梁等与柱的连接多采用铰接连接；纵向杆件如吊车梁、联系梁等与柱的连接多采用铰接连接；厂厂房房柱柱的的强强轴轴弯弯曲曲方方向向一一般般在在横横向向框框架架平平面面内内，纵纵向向是是抗抗弯刚度的弱轴方向，该方向柱脚也就通常按铰接处理弯刚度的弱轴方向，该方向柱脚也就通常按铰接处理支支撑撑系系统统是是该该方方向向有有效效抵抵抗抗水水平平地地震震作作用用所所必必需需的的。只只有有当当条条件件限限制制确确实实无无法法采采用用支支撑撑时时，才才考考虑虑通通过过刚刚性性框框架架的的方方式

35、抵抗地震作用。式抵抗地震作用。38柱间支撑设置柱间支撑设置有吊车的厂房，应在厂房纵向结构的单元中部设置有吊车的厂房，应在厂房纵向结构的单元中部设置 上下柱间支撑，并应在单元两端设上柱支撑；上下柱间支撑，并应在单元两端设上柱支撑； 采用轻质屋盖和墙板的厂房，温度应力一般不会采用轻质屋盖和墙板的厂房，温度应力一般不会成为控制因素，如有需要，端部单元也可设置下柱成为控制因素，如有需要，端部单元也可设置下柱支撑。支撑。 7 7度时，结构单元长度大于度时，结构单元长度大于120m120m，或，或8 8、9 9度时单元度时单元长度大于长度大于90m90m时，宜在单元中部时，宜在单元中部1/31/3区段内设

36、置两道区段内设置两道上下柱支撑。上下柱支撑。39 单层钢结构厂房体系是超静定次数不高的结构体系，其单层钢结构厂房体系是超静定次数不高的结构体系，其杆件验算，原则上与静力设计的要求相同；但是在罕遇地震杆件验算，原则上与静力设计的要求相同；但是在罕遇地震作用下，也会发生杆件进入塑性的情况，因此杆件设计和节作用下，也会发生杆件进入塑性的情况，因此杆件设计和节点设计都应满足结构抗震的构造要求。点设计都应满足结构抗震的构造要求。1 1、钢柱的长细比限制、钢柱的长细比限制柱子长细比过大，容易因失稳导致承载力提前下降，并阻碍柱子长细比过大，容易因失稳导致承载力提前下降，并阻碍塑性变形能力发展。抗震规范规定单

37、层钢结构厂房柱柱塑性变形能力发展。抗震规范规定单层钢结构厂房柱柱子长细比不应大于子长细比不应大于120 120 ，其中为钢材的屈服点。，其中为钢材的屈服点。三、 杆件验算和构造措施 40 2 2、梁与柱的板件宽厚比限制、梁与柱的板件宽厚比限制 抗震规范对单层钢结构厂房梁、柱杆件的宽厚比作抗震规范对单层钢结构厂房梁、柱杆件的宽厚比作出了比弹性静力设计更为严格一些规定，详见表。出了比弹性静力设计更为严格一些规定，详见表。板件名称板件名称 7度度 8度度 9度度 柱柱工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 131110箱形截面两腹板间翼缘箱形截面两腹板间翼缘 383636箱形截面腹板箱形截面腹

38、板 Nc/Af0.25 706560Nc/Af0.25 585248圆管外径与壁比圆管外径与壁比 605550梁梁工字形截面翼缘外伸部分工字形截面翼缘外伸部分 11109箱形截面两腹板间翼缘箱形截面两腹板间翼缘 363230箱形截面腹板箱形截面腹板 (Nb/Af0.37) 85-120 80-110 72-100 箱形截面腹板箱形截面腹板 (Nb/Af0.37) 403935 单层钢结构厂房板件宽厚比限值单层钢结构厂房板件宽厚比限值 表表8.9 8.9 41 3 3、柱间支撑及节点的抗震验算和构造要求、柱间支撑及节点的抗震验算和构造要求 1 1）有有吊吊车车厂厂房房的的下下柱柱柱柱间间支支撑撑

39、应应采采用用型型钢钢，上上柱柱支支撑撑可可以以采采用用型型钢钢或或圆圆钢钢。2 2）支支撑撑形形式式宜宜采采用用交交叉叉式式，支支撑撑斜斜杆杆与与水水平平面面交交角角不不宜宜大大于于5555；3 3）重重型型厂厂房房中中的的下下柱柱支支撑撑因因工工艺艺限限制制无无法法使使用用交交叉叉式式时时，可可以以使使用用门门式式支支撑撑或或人人形形支支撑撑。交交叉叉式式柱柱间间支支撑撑的的长长细细比比，不不宜宜超超过过表表的规定。的规定。位置位置烈度烈度6度和度和7度度 、类场地类场地7度度、类类场地和场地和8度度、类场地类场地8度度、类类场地和场地和9度度、类场地类场地9度度、类场地类场地上柱支撑上柱支

40、撑250250200150下柱支撑下柱支撑200200150150交叉式柱间支撑斜杆的最大长细比交叉式柱间支撑斜杆的最大长细比 表表42 压杆卸载系数，压杆长细比为压杆卸载系数，压杆长细比为60、100和和200时，可分时，可分别采用、和；别采用、和； 长细比不大于长细比不大于200200的交叉支撑承受地震作用时可按受拉杆件计算。的交叉支撑承受地震作用时可按受拉杆件计算。其轴向拉力设计值其轴向拉力设计值NtNt按下式确定。按下式确定。 （8.23） 柱间支撑应采用整根型钢。超过材料最大长度规格时，可采用对接柱间支撑应采用整根型钢。超过材料最大长度规格时，可采用对接焊缝等强拼接。焊缝等强拼接。

41、式中式中 Nt 节间支撑斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值节间支撑斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值 li节间斜杆的全长；节间斜杆的全长； Vbi节间支撑承受的地震剪力设计值；节间支撑承受的地震剪力设计值； sc 支撑所在柱间的净距。支撑所在柱间的净距。 i节间斜杆的轴心受压稳定系数；节间斜杆的轴心受压稳定系数； 43 交叉式支撑在交叉点处应设置节点板，其厚度不应小于交叉式支撑在交叉点处应设置节点板，其厚度不应小于10mm10mm。斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接。交叉支撑中斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接。交叉支撑中有一杆中断时，交叉节点板应加强，使其承载力大于有一杆中断时，交叉节点

42、板应加强，使其承载力大于倍杆件承倍杆件承载力。载力。交叉支撑的端部连接，对单角钢支撑应考虑强度折减系数，交叉支撑的端部连接，对单角钢支撑应考虑强度折减系数，对按拉杆设计的支撑杆件，其强度折减系数取对按拉杆设计的支撑杆件，其强度折减系数取；在；在8 8、9 9度时，度时，不得采用单面偏心连接。不得采用单面偏心连接。支撑和构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的支撑和构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的倍。倍。4 4、屋盖支撑及节点的抗震验算和构造要求、屋盖支撑及节点的抗震验算和构造要求屋盖支撑的截面设计，根据杆件内力确定。屋架设置竖向支撑屋盖支撑的截面设计，根据杆件内力确定。屋架设置竖向支撑

43、的，其斜杆应能承受和传递水平地震作用。的，其斜杆应能承受和传递水平地震作用。 屋盖支撑的连接承载力，应大于杆件的内力，并满足构造屋盖支撑的连接承载力，应大于杆件的内力，并满足构造要求。要求。 交叉式支撑在交叉点构造交叉式支撑在交叉点构造44 5 5、柱脚设计要求、柱脚设计要求1 1）单层钢结构厂房的柱脚形式有埋入式（插入式）、外包式、外露式等）单层钢结构厂房的柱脚形式有埋入式（插入式）、外包式、外露式等（图）。埋入式、外包式都是刚性连接的柱脚形式，外露式有刚性连接和（图）。埋入式、外包式都是刚性连接的柱脚形式，外露式有刚性连接和铰接连接两种方式。铰接连接两种方式。 图图8.27 8.27 柱脚

44、形式柱脚形式 452 2）设设防防烈烈度度为为6 6、7 7度度时时，柱柱脚脚可可以以采采用用外外露露式式柱柱脚脚，可可能能条条件件下下应应按按刚刚接接处处理理，此此时时柱柱脚脚锚锚栓栓的的组组合合弯弯矩矩设设计计值值应应乘乘以以增增大大系系数数。外外露露式式柱柱脚脚柱柱子子底底板板与与基基础础顶顶面面之之间间用用无无收收缩缩砂砂浆浆进进行行二二次次灌灌浆浆。剪剪力力较较大大时时需需设设置置抗抗剪剪键键。鉴鉴于于在在过过去去的的大大地地震震中中发发生生过过外外露露式式柱柱脚脚锚锚栓栓被被拔拔出出等等破破坏坏现现象象，高高烈烈度度地地区采用外露式柱脚应慎重。区采用外露式柱脚应慎重。 462 2）

45、实腹式钢柱采用插入式柱脚时，其埋置深度不得小于钢）实腹式钢柱采用插入式柱脚时，其埋置深度不得小于钢柱截面高度的柱截面高度的2 2倍，同时满足式（）的要求。倍，同时满足式（）的要求。(8.24)(8.24)式中式中 d柱脚埋深；柱脚埋深； M柱脚全截面屈服时的极限弯矩；柱脚全截面屈服时的极限弯矩； b bf f柱在受弯方向截面的翼缘宽度；柱在受弯方向截面的翼缘宽度； fc c 基础混凝土轴心受压强度设计值。基础混凝土轴心受压强度设计值。476 6、其他的连接设计和构造要求、其他的连接设计和构造要求抗抗震震规规范范对对单单层层钢钢结结构构厂厂房房的的其其他他连连接接构构造造要要求求作了具体规定，列举如下。作了具体规定，列举如下。（1 1）构构件件在在可可能能产产生生塑塑性性铰铰区区的的最最大大应应力力区区内内，应应避避免免焊焊接接接接头头；对对于于厚厚度度较较大大无无法法采采用用螺螺栓栓连连接接的的构构件件，可采用对接焊缝等强度连接。可采用对接焊缝等强度连接。（2 2）屋屋盖盖采采用用实实腹腹式式钢钢梁梁时时，梁梁柱柱连连接接、梁梁与与梁梁拼拼接接的的受受弯弯、受受剪剪极极限限承承载载力力应应分分别别能能承承受受梁梁全全截截面面屈屈服服时时受受弯弯、受受剪剪承承载载力力的的倍倍。与与柱柱顶顶铰铰接接时时，宜宜采采用用螺螺栓连接。栓连接。 48