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浅谈钢结构建筑抗震相关知识

发布日期:2017/1/12

抗震设防地区的门式刚架轻型钢结构建筑设计中,什么情况下应采取抗震构造措施?应采取哪些抗震构造措施?
门式刚架采用轻型屋面和轻型墙面,自重较轻,与传统的单层钢结构建筑有所不同,因此《建筑抗震设计规范》GB50011规定,关于一般单层钢结构厂房的抗震规定不适用于单层轻型钢结构厂房。CECS102:2002的第3.1.4条规定:"当由抗震控制结构设计时,尚应采取抗震构造措施"即执行抗震规范3.1.3条关于对较小的乙类建筑和丙类建筑的规定。
CECS102:2002的第3.1.4条条文说明规定:"对轻型房屋钢结构,当由地震作用效应组合控制设计时,尚应针对轻型钢结构建筑的特点采取相应的抗震措施。例如,构件之间的链接应尽量采用螺栓连接;斜梁下翼缘与刚架柱的连接处宜加腋以提高该处的承载力,该处附近翼缘受压区的宽厚比宜适当减小;柱脚的抗剪、抗拔承载力宜适当提高,柱脚底板宜设抗剪键,并采取提高锚栓抗拔力的相应构造措施;支撑的连接应按支撑屈服承载力的1.2倍设计等。
美国金属房屋制造商协会最近发表的一本《金属房屋体系抗震设计指南》的基础上,结合我国的有关规定,提出抗震构造措施的一般要求:
斜梁与刚架柱的连接以及斜梁的拼接,应采用外伸式端板式连接。刚架构件与端板的连接,腹板连接采用双面角焊缝,翼缘板连接应视其板厚情况按同济大学等单位所作试验研究课题提出的建议,即以12mm为界,小于此值采用等强度的双面角焊缝,等于或大于此值采用角对接组合焊缝。端板的高强度螺栓连接,应确保在设计荷载下处于弹性受力状态。框架腹板和翼缘的板件宽度比限值可按风荷载下的规定采用,不需减小。
作为抗震构造措施,支撑要防止连接部位拉脱,包括柱间支撑和屋面圆钢支撑及连接。柱脚要防止锚栓断面过小被拉断或拔出。砌体墙要注意与框架变形不协调带来的问题。
7度(0.15g)及以上时,门式刚架应采取下列构造措施:
1、门式刚架钢结构建筑柱间支撑应采用角钢制作,可按受拉支撑设计。支撑与框架柱的夹角应在35°-55°范围,不符合要求时可设带直杆的双层支撑;节点板尺寸符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有关规定;当支撑中心线不能交于柱脚底板处时,构件和连接应考虑偏心引起的附加弯矩。支撑与节点板连接的受拉承载力应大于支撑全塑性受拉承载力。
2、门式刚架钢结构建筑柱脚锚栓直径不应小于M24,刚接柱脚的抗弯连接系数应取不小于1.1;锚栓长度不小于25d(d为锚栓直径),锚栓端部应设置锚板或弯钩;柱脚底板应设置抗剪键,底板下设置调平螺母,校准后进行二次灌溉。
3、山墙架宜采用压型钢板墙板,并应设置支撑或采用抗弯框架体系。
4、屋盖水平支撑与构件腹板的连接,当腹板厚度在5mm一下时应对连接部分进行补强。 8度及以上时,侧墙宜采用压型钢板制作吗,不宜采用砌体墙。砌体外墙应符合下列构造要求:
(1)砌体墙应自承重墙,能独自承受平行于墙面的设计地震力。墙体与框架应采用贴砌,二者之间应采用拉结筋或其他类似构造连接,沿柱高度以50-80cm间距设置。
(2)墙体在垂直于墙面方向的风荷载和地震作用,应通过刚架间设置的过梁传递给横向框架,过梁应满足刚度和承载力要求,其构造和截面应通过设计确定。墙在柱顶标高应设置与梁连接的锚固点,锚固点间距宜为1.5m左右。为了避免强的竖向重力荷载传给钢框架,墙锚固点与过梁支承点间的连接应采取相应的构造措施。