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1、1.1第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.1第第7 7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 1.2第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.2教学提示：单层厂房在我国工业企业中被广泛应用，其地震作用分析应教学提示：单层厂房在我国工业企业中被广泛应用，其地震作用分析应考虑屋盖平面内的弹性变形和山墙可能引起的扭转。本章介绍以空间分析考虑屋盖平面内的弹性变形和山墙可能引起的扭转。本章介绍以空间分析为基础的简化计算方法。为基础的简化计算方法。教学要求：本章要求学生了解单层厂房震害特点、抗震规定、抗震计算教学要求：本章要求学生了解单层厂房震害
2、特点、抗震规定、抗震计算要点及构造措施。要点及构造措施。1.3第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.3 单层厂房包括单层砖结构厂房、单层钢筋混凝土柱厂房和单层钢单层厂房包括单层砖结构厂房、单层钢筋混凝土柱厂房和单层钢结构厂房等结构类型，本章介绍前两种。单层砖结构厂房是指以砖柱结构厂房等结构类型，本章介绍前两种。单层砖结构厂房是指以砖柱(墙墙)承重的中小型厂房。单层钢筋混凝土柱厂房指工业建筑中采用比承重的中小型厂房。单层钢筋混凝土柱厂房指工业建筑中采用比较普遍的装配式单层钢筋混凝土柱厂房，且厂房内多设置桥式吊车。较普遍的装配式单层钢筋混凝土柱厂房，且厂房内多设置桥式吊车。虽然单层砖结构
3、厂房和单层钢筋混凝土柱厂房的震害表现有所不虽然单层砖结构厂房和单层钢筋混凝土柱厂房的震害表现有所不同，但由于两者的抗震设计方法有共同之处，故本章将这两种类型的同，但由于两者的抗震设计方法有共同之处，故本章将这两种类型的厂房一起叙述。厂房一起叙述。1.4第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.47.1 7.1 震害及其分析震害及其分析7.2 7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定7.3 7.3 单层厂房抗震计算单层厂房抗震计算7.4 7.4 构构 造造 要要 求求7.5 7.5 计计 算算 实实 例例7.6 7.6 习习 题题本章内容本章内容1.5第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂
4、房抗震设计1.57.1 震害及其分析震害及其分析 7.1.1 7.1.1 单层砖结构厂房单层砖结构厂房 震害调查表明，震害调查表明，7 7度区未经抗震设防的单层砖结构厂房多数只有轻微的度区未经抗震设防的单层砖结构厂房多数只有轻微的破坏或基本完好，少数为中等破坏；破坏或基本完好，少数为中等破坏；8 8度区的厂房多数受到不同程度的破度区的厂房多数受到不同程度的破坏，部分受到中等破坏，个别倒塌；坏，部分受到中等破坏，个别倒塌；9 9度区的厂房大多数有严重破坏和倒度区的厂房大多数有严重破坏和倒塌，只有个别能在震后保留下来。其震害主要表现如下。塌，只有个别能在震后保留下来。其震害主要表现如下。1 1.纵
5、墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝或交叉裂缝纵墙水平裂缝、砖垛折断、山墙斜裂缝或交叉裂缝 单层砖结构厂房纵墙产生水平裂缝、砖垛折断是一种普遍的震害现象。单层砖结构厂房纵墙产生水平裂缝、砖垛折断是一种普遍的震害现象。纵墙在窗台和勒脚附近产生水平裂缝，随着地震烈度的增高，此裂缝会加纵墙在窗台和勒脚附近产生水平裂缝，随着地震烈度的增高，此裂缝会加宽外，还会逐渐向两端山墙延伸而加长，甚至使纵墙折断，房屋倒塌。例宽外，还会逐渐向两端山墙延伸而加长，甚至使纵墙折断，房屋倒塌。例如，在如，在7 7度区，这种水平裂缝、砖垛破损仅限于房屋的中间部分；而在度区，这种水平裂缝、砖垛破损仅限于房屋的中间部分；而在8 8
6、度度区则延伸至离山墙将近两个开间区则延伸至离山墙将近两个开间(8 m(8 m10 m)10 m)；在；在9 9度区，水平裂缝可能一度区，水平裂缝可能一直延伸到山墙处，且裂缝的数量增加、宽度加大，直到纵墙折断。设有吊直延伸到山墙处，且裂缝的数量增加、宽度加大，直到纵墙折断。设有吊车梁的单层砖柱厂房，因受到吊车尺寸的限制，一般采用变截面柱，上阶车梁的单层砖柱厂房，因受到吊车尺寸的限制，一般采用变截面柱，上阶柱截面较小，下阶柱截面较大。这时，砖柱的上阶柱内侧因弯曲受压破坏柱截面较小，下阶柱截面较大。这时，砖柱的上阶柱内侧因弯曲受压破坏是一种较普遍的现象。是一种较普遍的现象。9 9 度区不少有吊车的厂
7、房因上柱根部被压坏，导致度区不少有吊车的厂房因上柱根部被压坏，导致上柱折断，屋盖塌落。在强震区，采用钢筋混凝土屋盖，且山墙间距不很上柱折断，屋盖塌落。在强震区，采用钢筋混凝土屋盖，且山墙间距不很大时，山墙将出现较严重的斜裂缝和交叉裂缝，如图大时，山墙将出现较严重的斜裂缝和交叉裂缝，如图7.17.1所示。所示。1.6第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.6 上述震害特点基本上反映了在横向地震作用下单层砖结构厂房的受力性质。上述震害特点基本上反映了在横向地震作用下单层砖结构厂房的受力性质。由于这类房屋缺少横墙拉结，特别是山墙或横墙间距较大的有檩体系屋盖房屋，由于这类房屋缺少横墙拉结，特别
8、是山墙或横墙间距较大的有檩体系屋盖房屋，屋盖整体性较差，横向地震作用主要由组成排架的纵墙承受，所以纵墙震害较屋盖整体性较差，横向地震作用主要由组成排架的纵墙承受，所以纵墙震害较重。而在强震区，当采用钢筋混凝土屋盖，且山墙或横墙的间距不大时，屋盖重。而在强震区，当采用钢筋混凝土屋盖，且山墙或横墙的间距不大时，屋盖的整体性较强，厂房的空间作用比较显著；这时，山墙将承受由屋盖传来较强的整体性较强，厂房的空间作用比较显著；这时，山墙将承受由屋盖传来较强的横向地震作用。当传至山墙或横墙上的横向地震作用超过山的横向地震作用。当传至山墙或横墙上的横向地震作用超过山(横横)墙的抗剪承墙的抗剪承载力时，墙体就会
9、产生斜裂缝。由于地震的往复作用，墙体上产生的裂缝往往载力时，墙体就会产生斜裂缝。由于地震的往复作用，墙体上产生的裂缝往往是交叉型的。是交叉型的。图图7.1 山墙裂缝山墙裂缝7.1 震害及其分析震害及其分析1.7第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.77.1 震害及其分析震害及其分析2.山墙水平裂缝、外闪和倒塌，纵墙斜裂缝或交叉裂缝山墙水平裂缝、外闪和倒塌，纵墙斜裂缝或交叉裂缝 对于单层砖结构厂房，当地震作用垂直于山墙时，它的震害主要表现为：对于单层砖结构厂房，当地震作用垂直于山墙时，它的震害主要表现为：山墙出现水平裂缝和外闪，山墙尖部乃至整片山墙倒塌，以及纵墙产生斜裂缝山墙出现水平裂
10、缝和外闪，山墙尖部乃至整片山墙倒塌，以及纵墙产生斜裂缝或交叉裂缝。造成这种震害的主要原因是，山墙与屋盖缺少必要的锚固措施，或交叉裂缝。造成这种震害的主要原因是，山墙与屋盖缺少必要的锚固措施，山墙处于悬臂状态，在纵向地震作用下产生很大的出水平变位，致使山墙顶部山墙处于悬臂状态，在纵向地震作用下产生很大的出水平变位，致使山墙顶部砌体失去抗震能力而倒塌。在砌体失去抗震能力而倒塌。在9度区，山墙承受强烈的地震作用，产生上述震度区，山墙承受强烈的地震作用，产生上述震害不仅是由于顶部锚固不足，而且也是由于山墙砌体包括壁柱强度不足而引起害不仅是由于顶部锚固不足，而且也是由于山墙砌体包括壁柱强度不足而引起破坏
11、的。纵墙的斜裂缝或交叉裂缝，多发生在强震区，这是由于强烈的地震作破坏的。纵墙的斜裂缝或交叉裂缝，多发生在强震区，这是由于强烈的地震作用，纵墙在薄弱截面内的地震剪力超过砌体的抗剪承载能力而引起的。用，纵墙在薄弱截面内的地震剪力超过砌体的抗剪承载能力而引起的。3.屋架支座联结处的局部破坏屋架支座联结处的局部破坏 单层砖结构厂房中，由于屋架与砖柱单层砖结构厂房中，由于屋架与砖柱(墙墙)没有可靠的锚固措施，地震时锚固没有可靠的锚固措施，地震时锚固螺栓被拔出，使屋架移动造成屋架与砖柱螺栓被拔出，使屋架移动造成屋架与砖柱(墙墙)联结处的局部破坏。联结处的局部破坏。1.8第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房
12、抗震设计1.8 装配式单层钢筋混凝土柱厂房的震害一般表现是：装配式单层钢筋混凝土柱厂房的震害一般表现是：6 6度、度、7 7度地震区主体结构完度地震区主体结构完好，少数围护砖墙开裂外闪，个别围护砖墙倒塌，突出屋面的好，少数围护砖墙开裂外闪，个别围护砖墙倒塌，突出屋面的形天窗架局部损坏；形天窗架局部损坏；在在8 8度区，随着场地类别的不同，主体结构有不同程度破坏，与柱和屋盖拉结不好的度区，随着场地类别的不同，主体结构有不同程度破坏，与柱和屋盖拉结不好的围护墙大面积倒塌，围护墙大面积倒塌，形天窗架大量倾倒，有的重屋盖厂房屋盖塌落；在形天窗架大量倾倒，有的重屋盖厂房屋盖塌落；在9 9度区度区(特别特
13、别是第是第、类场地类场地)主体结构破坏严重。砌体围护结构大量倒塌，主体结构破坏严重。砌体围护结构大量倒塌，形天窗架普遍倾形天窗架普遍倾倒，不少长房屋盖塌落；在倒，不少长房屋盖塌落；在1010度、度、1111度地区，许多厂房倾倒毁坏。度地区，许多厂房倾倒毁坏。不少震害资料还表明，震害的轻重与场地类别密切相关。当结构自振周期与场不少震害资料还表明，震害的轻重与场地类别密切相关。当结构自振周期与场地卓越周期相接近时，建筑物与地基土产生类似共振现象，震害加重。单层钢筋混凝地卓越周期相接近时，建筑物与地基土产生类似共振现象，震害加重。单层钢筋混凝土厂房纵向抗震能力较差。此外还存在一些构件间联结构造单薄、
14、支撑系统较弱、构土厂房纵向抗震能力较差。此外还存在一些构件间联结构造单薄、支撑系统较弱、构件强度不足等薄弱环节，当发生地震时首先破坏。钢筋混凝土单层厂房其主要震害表件强度不足等薄弱环节，当发生地震时首先破坏。钢筋混凝土单层厂房其主要震害表现如下。现如下。7.1.2 7.1.2 单层钢筋混凝土柱厂房单层钢筋混凝土柱厂房7.1 震害及其分析震害及其分析1.9第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.91.屋盖体系屋盖体系 屋盖体系在屋盖体系在7度区基本完好，仅在个别柱间支撑处由于地震剪力的累积效应而出现屋度区基本完好，仅在个别柱间支撑处由于地震剪力的累积效应而出现屋面板支座酥裂；面板支座酥裂
15、；8度区发生屋面板错动、移位、震落，造成屋盖局部倒塌；度区发生屋面板错动、移位、震落，造成屋盖局部倒塌；9度区发生屋度区发生屋盖倾斜、位移，屋盖有部分塌落，屋面板大量开裂、错位；盖倾斜、位移，屋盖有部分塌落，屋面板大量开裂、错位；9度以上地震区则发生屋盖大度以上地震区则发生屋盖大面积倒塌。面积倒塌。(1)屋面板。由于屋面板端部预埋件小，且预应力屋面板的预埋件又未与板肋内主钢屋面板。由于屋面板端部预埋件小，且预应力屋面板的预埋件又未与板肋内主钢筋筋 焊接，加之施工中有的屋面板搁置长度不足、屋顶板与屋架的焊点数不足、焊接质焊接，加之施工中有的屋面板搁置长度不足、屋顶板与屋架的焊点数不足、焊接质量差
16、量差、板间没有灌缝或灌缝质量很差等连接不牢的原因，造成地震时屋面板焊缝拉开，、板间没有灌缝或灌缝质量很差等连接不牢的原因，造成地震时屋面板焊缝拉开，屋面板滑脱，以致部分或全部屋面板倒塌。屋面板滑脱，以致部分或全部屋面板倒塌。(2)天窗架。天窗架主要有天窗架。天窗架主要有式天窗和井式式天窗和井式(下沉式下沉式)天窗架二种。井式天窗由于降低天窗架二种。井式天窗由于降低了厂房的高度，在了厂房的高度，在7度、度、8度区一般无震害。目前大量采用的度区一般无震害。目前大量采用的式天窗架，地震时震害普式天窗架，地震时震害普遍。遍。7度区出现天窗架立柱与侧板连接处及立柱与天窗架垂直支撑连接处混凝土开裂的现度区
17、出现天窗架立柱与侧板连接处及立柱与天窗架垂直支撑连接处混凝土开裂的现象；象；8度区上述裂缝贯穿全截面。天窗架立柱底部折断倒塌；度区上述裂缝贯穿全截面。天窗架立柱底部折断倒塌；9度、度、l0度区度区式天窗架大面式天窗架大面积倾倒。积倾倒。式天窗架的震害如此严重，主要原因是：门形天窗架突出在屋面上，受到经式天窗架的震害如此严重，主要原因是：门形天窗架突出在屋面上，受到经过主体建筑放大后的地震加速度而强化、激励产生显著的鞭梢效应，随着突出得越高，过主体建筑放大后的地震加速度而强化、激励产生显著的鞭梢效应，随着突出得越高，地震作用也越大。特别是天窗架上的屋面板与屋架上的屋面板不在同一标高，在厂房纵地震
18、作用也越大。特别是天窗架上的屋面板与屋架上的屋面板不在同一标高，在厂房纵向振动时产生高振型的影响，一旦支撑失效，地震作用全部由天窗架承受，而天窗架在向振动时产生高振型的影响，一旦支撑失效，地震作用全部由天窗架承受，而天窗架在本身平面外的刚度差，强度低联结弱而引起天窗架破坏。此外天窗架垂直支撑布置不合本身平面外的刚度差，强度低联结弱而引起天窗架破坏。此外天窗架垂直支撑布置不合理或不足，也是主要原因。理或不足，也是主要原因。7.1 震害及其分析震害及其分析1.10第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.107.1 震害及其分析震害及其分析(3)屋架。主要震害发生在屋架与柱的连接部位、屋架与
19、屋面板的焊屋架。主要震害发生在屋架与柱的连接部位、屋架与屋面板的焊接处出现混凝土开裂，预埋件拔出等；而当屋架与柱的连接破坏时，有接处出现混凝土开裂，预埋件拔出等；而当屋架与柱的连接破坏时，有可能导致屋架从柱顶塌落。设计中加强连接，保证埋件的锚固长度是十可能导致屋架从柱顶塌落。设计中加强连接，保证埋件的锚固长度是十分重要的。分重要的。当屋架高度较大，而两端又未设垂直支撑，或砖墙未能起到支撑作用时，当屋架高度较大，而两端又未设垂直支撑，或砖墙未能起到支撑作用时，屋架有可能发生倾倒。屋架有可能发生倾倒。(4)支撑。在厂房支撑系统中，主要震害是支撑失稳弯曲，进而造成支撑。在厂房支撑系统中，主要震害是支
20、撑失稳弯曲，进而造成屋面的破坏或屋面倒塌。在支撑系统震害中，尤以天窗架垂直支撑最为屋面的破坏或屋面倒塌。在支撑系统震害中，尤以天窗架垂直支撑最为严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间支撑。在一般情况下，设计时只按构严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间支撑。在一般情况下，设计时只按构造设置支撑，可能出现间距过大、支撑数量不足、形式不尽合理、杆件造设置支撑，可能出现间距过大、支撑数量不足、形式不尽合理、杆件刚度偏弱、承效力偏低、节点构造单薄等情况。地震时普遍发生杆件压刚度偏弱、承效力偏低、节点构造单薄等情况。地震时普遍发生杆件压曲、焊缝撕开、锚件拉脱、钢筋拉断、杆件拉断等现象。致使支撑部分曲、焊缝撕开、锚件拉脱
21、、钢筋拉断、杆件拉断等现象。致使支撑部分失效或完全失效，从而造成主体结构错位或倾倒。有时因支撑间距过大失效或完全失效，从而造成主体结构错位或倾倒。有时因支撑间距过大而造成撑杆对厂房主体结构的应力集中，也可能导致主体结构的破坏。而造成撑杆对厂房主体结构的应力集中，也可能导致主体结构的破坏。1.11第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.11 2.钢筋混凝土柱钢筋混凝土柱一般情况下，钢筋混凝土柱具有一定的抗震能力，但它的局部震害是普遍的，有时甚至是严重的。钢筋混一般情况下，钢筋混凝土柱具有一定的抗震能力，但它的局部震害是普遍的，有时甚至是严重的。钢筋混凝土柱在凝土柱在7度区基本完好；在度区
22、基本完好；在8度、度、9度区一般破坏较轻，个别发现有上柱根部折断震害；在度区一般破坏较轻，个别发现有上柱根部折断震害；在10度、度、11度区度区有部分厂房发生倾倒。有部分厂房发生倾倒。钢筋混凝土柱的破坏主要发生在上柱与下柱的变截面处，出于截面刚度突然变化。产生应力集中而出现水钢筋混凝土柱的破坏主要发生在上柱与下柱的变截面处，出于截面刚度突然变化。产生应力集中而出现水平裂缝、酥裂或折断。平裂缝、酥裂或折断。没有柱间支撑的厂房，在没有柱间支撑的厂房，在8度以上地区，柱间支撑有可能被压屈，甚至在柱的根部将柱剪断，钢筋折弯错位。度以上地区，柱间支撑有可能被压屈，甚至在柱的根部将柱剪断，钢筋折弯错位。高
23、低跨厂房在支承高低跨屋架的中柱，由于高振型的影响受二侧屋盖相反的地震作用的冲击，发生弯曲或高低跨厂房在支承高低跨屋架的中柱，由于高振型的影响受二侧屋盖相反的地震作用的冲击，发生弯曲或剪切裂缝，如图剪切裂缝，如图7.2所示。低跨承受屋架的牛腿，有时被拉裂出现劈裂裂缝，如图所示。低跨承受屋架的牛腿，有时被拉裂出现劈裂裂缝，如图7.3所示。所示。有的厂房在柱间下部有矮墙，在纵向地震有的厂房在柱间下部有矮墙，在纵向地震力作用下，柱受剪切破坏，出现水平断裂。力作用下，柱受剪切破坏，出现水平断裂。平腹杆双肢柱由于刚度较小和腹杆的构造平腹杆双肢柱由于刚度较小和腹杆的构造单薄，在平腹杆两端多出现环形裂缝。开单
24、薄，在平腹杆两端多出现环形裂缝。开孔的预制腹板工字形柱，在腹板孔间有时孔的预制腹板工字形柱，在腹板孔间有时产生交叉裂缝。产生交叉裂缝。图图7.2 混凝土柱混凝土柱剪切裂缝剪切裂缝 图图7.3 混混凝凝土土柱柱劈裂裂缝劈裂裂缝7.1 震害及其分析震害及其分析1.12第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.12 3.围护墙围护墙凡排架柱与砖砌体围护墙有良好拉结时，如柱内伸出足量的钢筋伸入凡排架柱与砖砌体围护墙有良好拉结时，如柱内伸出足量的钢筋伸入墙内，则围护墙的震害一般较轻；嵌砌在柱间的砖墙其震害较贴砌在墙内，则围护墙的震害一般较轻；嵌砌在柱间的砖墙其震害较贴砌在柱边的震害轻。柱边的震害轻
25、。在在7度区其围护墙基本完好或者轻微破坏，少量开裂、外闪；度区其围护墙基本完好或者轻微破坏，少量开裂、外闪；8度区破度区破坏十分普遍；坏十分普遍；9度区破坏严重，部分倒塌或大量倒塌。纵、横墙的破度区破坏严重，部分倒塌或大量倒塌。纵、横墙的破坏，一般从檐口、山尖处脱离主体结构开始，进一步使整个墙体或上坏，一般从檐口、山尖处脱离主体结构开始，进一步使整个墙体或上下两层圈梁间的墙体外闪或产生水平裂缝。严重时，局部脱落，甚至下两层圈梁间的墙体外闪或产生水平裂缝。严重时，局部脱落，甚至于大面积的倒塌。于大面积的倒塌。此外，伸缩缝两侧砖墙由于缝宽较小而往往发生相互撞击，造成局部此外，伸缩缝两侧砖墙由于缝宽
26、较小而往往发生相互撞击，造成局部破坏。破坏。7.1 震害及其分析震害及其分析1.13第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.134.山墙和封檐墙的破坏山墙和封檐墙的破坏地震区山墙破坏的情况很多，一种是高大山墙，由于扶墙梁柱未通到墙顶，地震区山墙破坏的情况很多，一种是高大山墙，由于扶墙梁柱未通到墙顶，在扶墙垛中断处，墙体出现断裂；另一种是山墙开门窗洞口较大，山墙削弱在扶墙垛中断处，墙体出现断裂；另一种是山墙开门窗洞口较大，山墙削弱过多，特别是开洞面积超过全面积的一半以上时，山墙上裂缝较多。地震中过多，特别是开洞面积超过全面积的一半以上时，山墙上裂缝较多。地震中许多砖砌山墙整片或山尖部分倒
27、塌，无端屋架时，连同第一跨的屋面板一起许多砖砌山墙整片或山尖部分倒塌，无端屋架时，连同第一跨的屋面板一起倒塌；有端屋架时，山墙倒塌，但屋盖完好。倒塌；有端屋架时，山墙倒塌，但屋盖完好。屋盖与山墙的连接处，有的由于搁置长度较短而使山墙外倾。在有端屋架的屋盖与山墙的连接处，有的由于搁置长度较短而使山墙外倾。在有端屋架的单层厂房中，山墙与屋面板的连接更差，因此亦常常在此处遭到破坏。单层厂房中，山墙与屋面板的连接更差，因此亦常常在此处遭到破坏。在锯齿形屋盖的单层厂房中，破坏常常发生在锯齿形山墙的下边，由于屋面在锯齿形屋盖的单层厂房中，破坏常常发生在锯齿形山墙的下边，由于屋面与山墙在地震中的振动频率不同
28、，斜角山墙下部受弯破坏明显，有的山墙在与山墙在地震中的振动频率不同，斜角山墙下部受弯破坏明显，有的山墙在此处倒塌。此处倒塌。地震区封檐墙破坏的例子更多，主要在高低跨相接处的封檐墙、厂房檐口的地震区封檐墙破坏的例子更多，主要在高低跨相接处的封檐墙、厂房檐口的封檐墙及女儿墙等。封檐墙由于突出于屋面，墙体有时较高，与下部无锚固，封檐墙及女儿墙等。封檐墙由于突出于屋面，墙体有时较高，与下部无锚固，在地震时动力放大效应明显，因此，往往首先遭到破坏。倒塌的封檐墙常常在地震时动力放大效应明显，因此，往往首先遭到破坏。倒塌的封檐墙常常把副跨屋面结构砸坏，造成严重的次生灾害。把副跨屋面结构砸坏，造成严重的次生灾
29、害。7.1 震害及其分析震害及其分析1.14第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.145.5.厂房与生活间相接处的破坏厂房与生活间相接处的破坏 钢筋混凝土柱单层厂房为较柔的结构体系，而车间的钢筋混凝土柱单层厂房为较柔的结构体系，而车间的生活间生活间(如办公室、附属用房等如办公室、附属用房等)常常是刚性砖混结构，二者常常是刚性砖混结构，二者刚度相差悬殊，自振频率和变形极不一致。在设计生活间时，刚度相差悬殊，自振频率和变形极不一致。在设计生活间时，往往利用厂房的山墙或纵墙作为生活间墙体的一边，有的承往往利用厂房的山墙或纵墙作为生活间墙体的一边，有的承重构件就直接伸入该墙。因此地震时该处普
30、遍遭破坏。破坏重构件就直接伸入该墙。因此地震时该处普遍遭破坏。破坏现象主要表现为山墙与生活间脱开或互撞，生活间的承重构现象主要表现为山墙与生活间脱开或互撞，生活间的承重构件拔出，山墙上有通长或局部的水平裂缝等。件拔出，山墙上有通长或局部的水平裂缝等。7.1 震害及其分析震害及其分析1.15第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.15 7.2.1 单层砖结构厂房单层砖结构厂房1.厂房的结构平面布置厂房的结构平面布置(1)多跨厂房宜等高和等长。多跨厂房宜等高和等长。(2)厂房的贴建房屋和构筑物，不宜布置在厂房角部和紧邻防震缝处。厂房的贴建房屋和构筑物，不宜布置在厂房角部和紧邻防震缝处。(3
31、)厂房体型复杂或有贴建房屋和构筑物时，宜设防震缝；在厂房纵横跨交接处、厂房体型复杂或有贴建房屋和构筑物时，宜设防震缝；在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用50 mm70 mm。(4)两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。(5)厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜厂房内上吊车的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各跨上吊车的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近。设置在同一横向轴线附近。(6)工作平台宜与厂房主体结构脱开。
32、工作平台宜与厂房主体结构脱开。(7)厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构形式；厂房端部应设屋架，不厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构形式；厂房端部应设屋架，不应采用山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。应采用山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。(8)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。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.16第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.167.2.2 单层钢筋混凝土柱厂房单层钢筋混凝土柱厂房1.厂房的结构平面布置厂房的结构平面布置厂房的平立面布置，与单层砖结构厂房的结构平面布置要求相同，但防震缝
33、的设置，厂房的平立面布置，与单层砖结构厂房的结构平面布置要求相同，但防震缝的设置，应符合下列要求。应符合下列要求。厂房体型复杂或有贴建房屋和构筑物时，宜设防震缝；在厂房纵横跨交接处、大柱厂房体型复杂或有贴建房屋和构筑物时，宜设防震缝；在厂房纵横跨交接处、大柱 网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用100 mm150 mm，其他情况可采，其他情况可采用用 50 mm90 mm。2.厂房天窗架的设置厂房天窗架的设置(1)天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或9度时宜采用下沉式天窗。度时宜采用下沉式天
34、窗。(2)突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；6度度8度时，可采用矩形截面杆件的钢筋混凝度时，可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。土天窗架。(3)8度和度和9度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置。度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置。(4)天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.17第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.177.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定 3 3.厂房屋架的设置厂房屋架的设置(1)(1)厂房宜采用钢屋架或重心较低的预应力混凝土
35、、钢筋混凝土屋架。厂房宜采用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。(2)(2)跨度不大于跨度不大于15 m15 m时，可采用钢筋混凝土屋面梁。时，可采用钢筋混凝土屋面梁。(3)(3)跨度大于跨度大于24 m24 m时，或时，或8 8度度、类场地和类场地和9 9度时，应优先采用钢屋度时，应优先采用钢屋架。架。(4)(4)柱距为柱距为12 m12 m时，可采用预应力混凝土托架时，可采用预应力混凝土托架(梁梁)；当采用钢屋架时，；当采用钢屋架时，亦可采用钢托架亦可采用钢托架(梁梁)。(5)(5)有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土空有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝
36、土或钢筋混凝土空腹屋架。腹屋架。4 4.厂房柱的设置厂房柱的设置(1)8(1)8度和度和9 9度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱，不度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱，不宜采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱、预制腹板的工字形柱和管宜采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱、预制腹板的工字形柱和管柱。柱。(2)(2)柱底至地坪以上柱底至地坪以上500 mm500 mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形柱截面。范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形柱截面。1.18第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.18 5 5.厂房围护墙和女儿墙的设置厂房围护墙和女儿墙的设置建筑结构中，设置连接幕墙
37、、围护墙、隔墙、女儿墙、雨篷、商标、广告建筑结构中，设置连接幕墙、围护墙、隔墙、女儿墙、雨篷、商标、广告牌、顶篷支架、大型储物架等建筑非结构构件的预埋件、锚固件的部位，牌、顶篷支架、大型储物架等建筑非结构构件的预埋件、锚固件的部位，应采取加强措施，以承受建筑非结构构件传给主体结构的地震作用。应采取加强措施，以承受建筑非结构构件传给主体结构的地震作用。非承重墙体的材料、选型和布置，应根据烈度、房屋高度、建筑体型、结非承重墙体的材料、选型和布置，应根据烈度、房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体自身抗侧力性能的利用等因素，经综合分析后确定。构层间变形、墙体自身抗侧力性能的利用等因素，经综合分析后确
38、定。(1)(1)墙体材料的选用应符合如下要求。墙体材料的选用应符合如下要求。混凝土结构和钢结构的非承重墙体应优先采用轻质墙体材料。混凝土结构和钢结构的非承重墙体应优先采用轻质墙体材料。单层钢筋混凝土柱厂房的围护墙宜采用轻质墙板，或钢筋混凝土大型墙单层钢筋混凝土柱厂房的围护墙宜采用轻质墙板，或钢筋混凝土大型墙板外侧柱距为板外侧柱距为12 m12 m时，应采用轻质墙板或钢筋混凝土大型墙板；不等高厂时，应采用轻质墙板或钢筋混凝土大型墙板；不等高厂房的高跨封墙和纵横向厂房交接处的悬墙宜采用轻质墙板，房的高跨封墙和纵横向厂房交接处的悬墙宜采用轻质墙板，8 8度、度、9 9度时应度时应采用轻质墙板。采用轻
39、质墙板。(2)(2)刚性非承重墙体的布置，应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变。刚性非承重墙体的布置，应避免使结构形成刚度和强度分布上的突变。单层钢筋混凝土柱厂房的刚性围护墙沿纵向宜均匀对称布置。单层钢筋混凝土柱厂房的刚性围护墙沿纵向宜均匀对称布置。(3)(3)墙体与主体结构应有可靠的拉结，应能适应主体结构不同方向的层间墙体与主体结构应有可靠的拉结，应能适应主体结构不同方向的层间位移；位移；8 8度、度、9 9度时应具有满足层间变位的变形能力；与悬挑构件相连接时，度时应具有满足层间变位的变形能力；与悬挑构件相连接时，尚应具有满足节点转动引起的竖向变形的能力。尚应具有满足节点转动引起的竖向变形
40、的能力。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.19第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.19 (4)(4)外墙板的连接件应具有足够的延性和适当的转动能力，宜满足在外墙板的连接件应具有足够的延性和适当的转动能力，宜满足在设防烈度下主体结构层间变形的要求。设防烈度下主体结构层间变形的要求。(5)(5)砌体墙应采取措施减少对主体结构的不利影响，并应设置拉结筋水平砌体墙应采取措施减少对主体结构的不利影响，并应设置拉结筋水平系梁、圈、梁构造柱等与主体结构可靠拉结。系梁、圈、梁构造柱等与主体结构可靠拉结。后砌的非承重隔墙应沿墙高每隔后砌的非承重隔墙应沿墙高每隔500 mm500 mm配
41、置配置2 2拉结钢筋与承重墙或柱拉拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应少于结，每边伸入墙内不应少于500 mm500 mm；8 8度和度和9 9度时，长度大于度时，长度大于5 m5 m的后砌隔的后砌隔墙，墙顶尚应与楼板或梁拉结。墙，墙顶尚应与楼板或梁拉结。钢筋混凝土结构中的砌体填充墙，宜与柱脱开或采用柔性连接，并应钢筋混凝土结构中的砌体填充墙，宜与柱脱开或采用柔性连接，并应符合下列要求：填充墙在平面和竖向的布置，宜均匀对称，宜避免形成薄符合下列要求：填充墙在平面和竖向的布置，宜均匀对称，宜避免形成薄弱层或短柱；砌体的砂浆强度等级不应低于弱层或短柱；砌体的砂浆强度等级不应低于M5M5，墙顶
42、应与梁密切结合；填，墙顶应与梁密切结合；填充墙应沿框架柱全高每隔充墙应沿框架柱全高每隔500 mm500 mm设拉筋，拉筋伸入墙内的长度设拉筋，拉筋伸入墙内的长度6 6度、度、7 7度时度时不应小于墙长的不应小于墙长的1/51/5且不小于且不小于700 mm700 mm，8 8度、度、9 9度时宜沿墙全长贯通；墙长度时宜沿墙全长贯通；墙长大于大于5 m5 m时，墙顶与梁宜有拉结；墙长超过层高时，墙顶与梁宜有拉结；墙长超过层高2 2倍时宜设置钢筋混凝土构倍时宜设置钢筋混凝土构造柱；墙高超过造柱；墙高超过4 m4 m时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋时，墙体半高宜设置与柱连接且沿墙全长
43、贯通的钢筋混凝土水平系梁。混凝土水平系梁。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.20第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.207.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定(6)(6)单层钢筋混凝土柱厂房的砌体隔墙和围护墙应符合下列要求。单层钢筋混凝土柱厂房的砌体隔墙和围护墙应符合下列要求。砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接，并应采取措施使墙体稳定，隔墙顶部应砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接，并应采取措施使墙体稳定，隔墙顶部应设现浇钢筋混凝土压顶梁。设现浇钢筋混凝土压顶梁。厂房的砌体围护墙宜采用外贴式并与柱可靠拉结；不等高厂房的高跨封墙厂房的砌体围护墙宜采用外贴式并与柱可靠拉结；不等高
44、厂房的高跨封墙和纵横向厂房交接处的悬墙采用砌体时，不应直接砌在低跨屋盖上。和纵横向厂房交接处的悬墙采用砌体时，不应直接砌在低跨屋盖上。砌体围护墙在下列部位应设置现浇钢筋混凝土圈梁：砌体围护墙在下列部位应设置现浇钢筋混凝土圈梁：梯形屋架端部上弦和柱顶的标高处应各设一道，但屋架端部高度不大于梯形屋架端部上弦和柱顶的标高处应各设一道，但屋架端部高度不大于900 mm900 mm时可合并设置。时可合并设置。8 8度和度和9 9度时，应按上密下稀的原则每隔度时，应按上密下稀的原则每隔4 m4 m左右在窗顶增设一道圈梁，不等高左右在窗顶增设一道圈梁，不等高厂房的高低跨封墙和纵墙跨交接处的悬墙，圈梁的竖向间
45、距不应大于厂房的高低跨封墙和纵墙跨交接处的悬墙，圈梁的竖向间距不应大于3 m3 m。山墙沿屋面应设钢筋混凝土卧梁并应与屋架端部上弦标高处的圈梁连接。山墙沿屋面应设钢筋混凝土卧梁并应与屋架端部上弦标高处的圈梁连接。1.21第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.21 (7)(7)圈梁的构造应符合下列规定。圈梁的构造应符合下列规定。圈梁宜闭合，圈梁截面宽度宜与墙厚相同，截面高度不应小于圈梁宜闭合，圈梁截面宽度宜与墙厚相同，截面高度不应小于180 mm180 mm；圈梁的纵筋，圈梁的纵筋，6 6度度8 8度时不应少于，度时不应少于，9 9度时不应少于。度时不应少于。厂房转角处柱顶圈梁在端开间
46、范围内的纵筋，厂房转角处柱顶圈梁在端开间范围内的纵筋，6 6度度8 8度时不宜少于，度时不宜少于，9 9度度时不宜少于，转角两侧各时不宜少于，转角两侧各1m1m范围内的箍筋直径不宜小于范围内的箍筋直径不宜小于8 8，间距不宜大于，间距不宜大于100 100 mmmm；圈梁转角处应增设不少于；圈梁转角处应增设不少于3 3根且直径与纵筋相同的水平斜筋。根且直径与纵筋相同的水平斜筋。圈梁应与柱或屋架牢固连接，山墙卧梁应与屋面板拉结；顶部圈梁与柱圈梁应与柱或屋架牢固连接，山墙卧梁应与屋面板拉结；顶部圈梁与柱或屋架连接的锚拉钢筋不宜少于，且锚固长度不宜少于或屋架连接的锚拉钢筋不宜少于，且锚固长度不宜少于
47、35 35 倍钢筋直径，防倍钢筋直径，防震缝处圈梁与柱或屋架的拉结宜加强。震缝处圈梁与柱或屋架的拉结宜加强。8 8度度、类场地和类场地和9 9度时，砖围护墙下的预制基础梁应采用现浇接头；度时，砖围护墙下的预制基础梁应采用现浇接头；当另设条形基础时，在柱基础顶面标高处应设置连续的现浇钢筋混凝土圈梁，当另设条形基础时，在柱基础顶面标高处应设置连续的现浇钢筋混凝土圈梁，其配筋不应少于。其配筋不应少于。墙梁宜采用现浇，当采用预制墙梁时，梁底应与砖墙顶面牢固拉结并应墙梁宜采用现浇，当采用预制墙梁时，梁底应与砖墙顶面牢固拉结并应与柱锚拉；厂房转角处相邻的墙梁，应相互可靠连接。与柱锚拉；厂房转角处相邻的墙梁
48、，应相互可靠连接。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.22第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.22 (8)(8)砌体女儿墙在人流出入口应与主体结构锚固；防震缝处应留有足够的宽度，缝砌体女儿墙在人流出入口应与主体结构锚固；防震缝处应留有足够的宽度，缝两侧的自由端应予以加强。两侧的自由端应予以加强。(9)(9)各类顶棚的构件与楼板的连接件，应能承受顶棚、悬挂重物和有关机电设施的自各类顶棚的构件与楼板的连接件，应能承受顶棚、悬挂重物和有关机电设施的自重和地震附加作用；其锚固的承载力应大于连接件的承载力。重和地震附加作用；其锚固的承载力应大于连接件的承载力。(10)(10)悬挑
49、雨篷或一端由柱支承的雨篷，应与主体结构可靠连接。悬挑雨篷或一端由柱支承的雨篷，应与主体结构可靠连接。(11)(11)玻璃幕墙、预制墙板、附属于楼屋面的悬臂构件和大型储物架的抗震构造，应玻璃幕墙、预制墙板、附属于楼屋面的悬臂构件和大型储物架的抗震构造，应符合相关专门标准的规定。符合相关专门标准的规定。7.2 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1.23第第7章章 单层厂房抗震设计单层厂房抗震设计1.23 单层钢筋混凝土柱厂房计算包括横向和纵向两个方向的计算。单层钢筋混凝土柱厂房计算包括横向和纵向两个方向的计算。GB GB 500112001500112001建筑抗震设计规范规定，混凝土无檩和有檩
50、屋盖厂房一建筑抗震设计规范规定，混凝土无檩和有檩屋盖厂房一般情况下，宜计及屋盖的横向弹性变形，按多质点空间结构分析；当符合般情况下，宜计及屋盖的横向弹性变形，按多质点空间结构分析；当符合一定的条件时，可按平面排架计算。一定的条件时，可按平面排架计算。本节仅介绍横、纵向抗震计算简化方法。本节仅介绍横、纵向抗震计算简化方法。大量震害调查表明，在大量震害调查表明，在7 7度度、类场地，柱高不超过类场地，柱高不超过10m10m且结构单且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房(锯齿形厂房除外锯齿形厂房除外)，当按建筑抗，当按建筑抗震设计规范规定采取抗震构造措施时，主体