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关于单层钢结构工业厂房结构设计

2022-05-26 15:59:35

近年来,地震在世界各地频繁发生,导致房屋倒塌、人员伤亡和财产损失。作为一名结构设计工程师,我们深刻认识到建筑在设计中充分考虑抗震的重要性。但由于地震具有复杂性和不确定性的特点,以目前的技术手段仍难以完全掌握地震的规律。因此,它具有重要的现实意义和指导价值的恢复和重建地震后通过分析破坏的原因单层工业厂房在地震中,可以作为参考未来的结构设计。以下是单层钢结构厂房的设计原则和构件连接方面的设计原则和注意事项。


结构体系

一般单层钢结构厂房采用框架支撑体系,即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱间支撑体系,这种体系经济节约,但柱间支撑可能会影响使用功能。这种形式特别适用于单层工业厂房,纵向长,横向短。


1.截面设计

与钢筋混凝土房一样,钢结构厂房也要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的基本抗震设计原理。


(1)强柱弱梁

柱端的实际弯曲承载力大于梁端的实际弯曲承载力。通常采用增大柱端弯矩的方法。也就是说,为了提高结构的变形能力,防止在强地震作用下倒塌,框架结构的塑性铰链出现在梁端。强柱弱梁不仅是一种手段,也是一种手段,其手段表现在人们认为对立柱的设计弯矩放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。比梁更能提高即柱的能力。这样,当梁柱受力时,梁端可先屈服于柱。


(2)强剪弱弯

指避免构件(梁、柱、墙)剪力较大的部位在梁端达到塑性变形能力之前发生非延性破坏,即控制脆性破坏形式的发生。也就是说,为了控制构件的弯曲损伤,而不是剪切损伤,避免脆性损伤,充分发挥塑性铰链的能力,结构(框架梁、柱)的抗剪承载力大于抗弯承载力。


2.支撑体系

屋顶支撑和柱间支撑是一个重要的部件,以稳定的结构成部分,特别是柱间支撑。支撑斜杆在地震中经常发生扭曲,导致支撑与钢柱之间的连接节点损坏,而节点板在交叉支撑中间发生扭曲变形。当支撑与柱的连接节点焊接时,其损坏特征主要是焊缝断裂或节点板撕裂,或钢柱腹板拉裂;当支撑与柱连接节点为螺栓连接时,主要表现为:螺栓孔断裂、支撑杆端断裂、连接螺栓断裂、支撑螺栓端板根据统计,螺栓连接的支架损伤高于焊接连接。因此,在抗震设计中,应优先选择焊接连接进行支撑连接,在实际工程中还应同时使用螺栓连接和焊接连接。柱间支撑的设置和结构应满足以下要求:


1、一般情况下,上下柱之间的支撑应设置在厂房单元中部,下柱支撑应与上柱支撑相匹配;


2、有起重机或8度、9度时,应在厂房单元两端增加柱支撑;


3、厂房单元较长或8度III、Ⅳ类场地和9度时,可在厂房单元中部1/3区段内设置两道柱间支撑;


4、当6度和7度(0.109)不能直接传递到基础时,应保证下柱支撑的下节点位置和结构措施将地震直接传递到基础上,并采取措施计算和支撑对柱和基础的不利影响;


5、在交叉点设置交叉支撑节点板,其厚度不得小于10mm,应焊接斜杆和交叉节点板,应与端节点板焊接。


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