中华人民共和国国家标准工业构筑物抗震鉴定标准GBJ 117-88 3
第3.1.12条 对未设置符合要求的填充墙、柱间支撑或框架横梁的贮仓支承柱,封闭箍筋应符合下列要求:
一、柱的下列区段内封闭箍筋应符合第二款的最低要求:
1.对短柱以及偏心参数大于0.1(第3.1.7条)的群仓角柱,在其全高范围内。
2.对其它柱,在柱两端高度为截面长边和柱净高1/6两者中较大值的范围内,对支承框架还包括梁柱节点。
注:支承柱净高Ho与验算方向柱截面高度h之比Ho/h<4,或支承框架柱剪跨比M/Qh<2者,均视为短柱,包括与柱紧密结合的实心砌体填充墙由于开洞或半高设置所形成的短柱。上述M、Q分别为支承框架柱两端的地震弯矩和剪力。
二、加密区封闭箍筋的最小体积配箍率、最大间距及最小直径,应符合表3.1.12-1和表3.1.12-2的要求;不符合要求时,应加固。当仅需进行局部加固时,宜采用不因加固而局部增大柱截面的剪切补强,例如,采用施加围压的外包钢板箍等;当需要对柱全高进行加固时,宜按附录三采用耗能卸载或剪切补强措施。
注:①轴压比N/ARa,N指重力荷载产生的轴压力,A为柱截面面积,Ra为混凝土轴心抗压设计强度。混凝土标号不得小于200号,必要时,对B、C类建筑的现浇柱,可适当考虑混凝土的后期强度。
②表中括号内数值对加固仅适用于外包钢板箍。
③当拉筋为下列情况之一时,才允许计入体积配箍率:1)两端均具有130°弯钩;2)设置直钩端那一侧有填充墙时;3)补设外包钢板箍时。
注:①d为未设填充墙或柱间支撑的柱列中支承柱截面外排纵向钢筋的最小直径(确定箍筋间距时)或最大直径(确定箍筋直径时);
②箍筋间距不应大于表中数值的较小值,箍筋直径不应小于表中数值的较大值;
③当轴压比大于0.45时,还宜满足肢距不大于300mm的要求。
三、非加密区箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的两倍。
第3.1.13条 贮仓的支承空框架当同时符合下列要求时,可考虑框架梁对相应方向框架柱的耗能作用:
一、横梁位于支柱中段。
二、横梁线刚度大于支柱线刚度。
三、框架梁抗弯强度安全系数不小于1,且柱的抗弯强度安全系数不小于梁的抗弯强度安全系数的1.1倍,柱的抗剪强度安全系数不小于柱抗弯强度安全系数的1.2倍。
四、梁柱节点及梁端在宽为梁高范围内,封闭箍筋符合表3.1.12-2要求,且最大间距不大于梁高的1/4。
五、在梁的最大弯矩范围内边排纵向钢筋无接头。
第3.1.14条 当贮仓结构单元的支承柱(支承框架)设有填充墙时,填充墙应符合下列要求:
一、填充墙应为实心砖砌体,砖标号不应小于75号,砂浆标号不应小于25号。
二、贮仓单元端开间的柱间填充墙不应有洞口,9度区并应为钢筋网砂浆夹板墙。
三、填充墙与框架梁柱应具有可靠的连接。
四、填充墙应沿全高设置。
五、填充墙应对称设置。
不符合上述要求时,可按附录三选用处理措施。
第3.1.15条 当贮仓支承框架(柱)设有纵向柱间支撑时,支撑系统的布置应符合下列要求:
一、柱间支撑应为超静定体系,并沿全高设置。支撑系统应保持完整。通过支撑系统传递纵向水平地震力的途径有中断时,应补设短缺的杆件、提高传力途径中薄弱环节的强度等措施予以连通。
二、各纵向柱列的柱间支撑侧向刚度应相近,应减少质心对刚心的偏心。
三、当同一结构单元的同一柱列中有几组柱间支撑时,各组支撑框架的侧向刚度宜均衡。
四、当沿高度方向设有多层支撑时,上层支撑的强度安全系数不应小于下层支撑的强度安全系数。层间应有平衡节点部位拉压杆最大内力的水平弦杆。
五、柱间支撑的斜杆中心线与柱中心线的下节点交点不宜交于基础顶面以上(或混凝土地坪以上)的柱段。
六、斜撑杆应无初始弯曲。支撑的节点板在平面外不应有较大的偏心,对单面连接单角钢杆件的节点板宜有防止扭曲的加劲板。
七、支撑斜杆的长细比,7度和8度区不应大于150,9度区不宜大于120。
第3.1.16条 柱间支撑节点的构造应符合下列要求:
一、当撑杆与节点板间为铆钉连接或普通螺栓连接时,不得用于单面连接的单角钢杆件;对双面连接的双角钢杆件,同一截面的开孔率不得大于20%。不符合要求时,可用经热处理的45号钢或40硼钢高强螺栓代换普通螺栓,用经热处理的40硼钢高强螺栓代换铆钉;当被连接钢材可焊性符合要求时,也可改换为焊接连接,此时连接强度应符合本标准第3.1.10条第一款要求,且不得考虑原来螺栓或铆钉参与受力。
二、8度和9度区,预埋件锚筋不应是П形。直锚筋的锚固长度,当其由受剪控制时,不得小于15d(d为锚筋直径),当由受拉控制时,不得小于强度充分利用时的受拉锚固长度。锚板厚度不得小于锚筋直径的0.6倍。
第3.1.17条 支承筒壁上开设孔洞时,每个孔洞对应的圆心角不得超过70°,同一水平截面内开孔的圆心角之和不得超过140°。
当圆孔直径或方孔边长在1m以内时,孔洞边缘应有附加配筋,其配筋量不宜小于被洞口切断钢筋的截面面积,且伸过洞口边的长度不宜小于钢筋直径的30倍。当孔洞较大时,应设有加强框,加强框的配筋量不应小于被洞口切断钢筋的截面面积。9度区,支承筒的筒壁厚度不应小于150mm,并宜为双面配筋。
第3.1.18条 砖墙承重的仓上建筑应符合下列要求:
一、7度区,砖墙顶部和楼层平面处为装配式钢筋混凝土屋盖和楼盖时,预制板与闭合圈梁间应具有可靠连接;当为轻型屋盖时,结构单元两端应各设有一道横向水平支撑。
二、8度和9度区,除应满足第一款要求外,墙体还应有间距不大于6m的构造柱,构造柱的下端与仓体、上端与檐口卧梁(圈梁)间应具有可靠连接。
三、当贮仓结构单元的仓上建筑一端封闭另一端敞开时,山墙宜设有与墙体可靠拉结的钢筋网砂浆面层。
第3.1.19条 钢筋混凝土结构的仓上建筑应符合下列要求:
一、支柱与仓体的连接应为刚性节点。
二、当沿纵向设有柱间填充墙时,应符合第3.1.14条的要求。当设有交叉柱间支撑时,斜杆长细比不宜大于150;下节点斜杆中心线与柱中心线的交点宜交于仓顶平台,不宜交于平台以上柱段,否则应加设下弦杆,柱顶应有通长系杆,不应借助屋面板纵肋传力。
三、屋面与其承重结构应具有可靠连接。
第3.1.20条 钢结构的仓上建筑应符合下列要求:
一、支柱与仓体的连接应为刚性节点。
二、8度和9度区,柱间填充墙宜改换为轻质材料维护,此时,应设置符合第3.1.19条要求的柱间支撑。
第3.1.21条 相邻贮仓结构单元之间或贮仓与毗邻结构(过渡平台,独立支承的通廊,偏屋等)之间的防震缝应符合下列要求:
一、最小宽度按下列要求取值:
1.当柱承式方仓在地震下可能碰撞部位(包括外臌件)的高度在15m以下时,一般可取70mm;当超过15m时,对7、8、9度区,分别每增高4、3、2m,加宽20mm。当两相邻结构或其中之一有严重偏心时,应适当加宽。
2.对筒承式贮仓和柱承式圆满仓结构单元,其与相邻结构间的防震缝最小宽度可按第一款数值的70%取用。
二、独立支承的通廊悬臂端四侧应与仓上建筑对应的洞口之间留有间隙,其值不宜小于100mm;此时,第一款的防震缝最小宽度可适当减少。
三、当相邻的柱承式方仓单元之间采用简支梁上铺板的型式形成过渡跨时,简支梁与相邻单元的同向相应水平构件(例如,仓下保温层楼层梁,支承框架横梁,仓顶平台)应位于同一标高上,梁的简支端端部与支柱、仓体等的间距宜符合防震缝最小宽度要求,且简支端与其支承牛腿的连接应保证无落梁可能性。
第3.1.22条 8度和9度区,支承于仓上的通廊与贮仓间的抗震构造应符合下列要求:
一、当与贮仓相邻的通廊单元无井式井架时,应减少通廊大梁作用于支承面处的地震内力,可在通廊大梁(桁架)端部的顶面与相邻支承结构间增设焊接连接的水平薄钢板,其截面面积不应小于原有锚栓的截面积,焊接连接应满足与连接钢板等强的要求。
二、当相邻的通廊单元为大跨重型通廊但支承点无第三款的偏心时,除应按第一款要求采取措施外,通廊单元尚应设有井式支架。
三、大跨重型通廊当其纵轴线与仓下(或仓上建筑)抗侧力结构的刚度中心之间有较大偏心时,除应满足第二款要求外,尚应符合下列要求:
1.仓上建筑和仓下支承结构应有较大的抗扭刚度。
2.整条通廊的另一端,其支承结构或毗邻结构经抗震鉴定确无倒塌或严重倾斜的可能性。
第3.1.23条 当贮仓单元各区段位于软弱土天然地基上时,仓下支承柱应符合第二章对不均匀沉降敏感结构的有关要求。
第二节 钢贮仓
第3.2.1条 柱承式钢贮仓的抗震鉴定可不进行地震力计算,但应检查支承柱纵横向柱间支撑、锚栓和仓上建筑的构造措施。
第3.2.2条 柱间支撑应符合第3.1.15条和第3.1.16条第一款的要求。
第3.2.3条 支承柱的锚栓应符合下列构造要求:
一、符合本标准第1.0.7条第一款之3的要求。
二、锚栓的最小埋置深度(不包括后浇混凝土面层)对锚梁或劲性锚板式为10d(d为锚栓外径),对普通锚板式或锚爪式为15d,对直构式为25d。
三、螺帽规格应符合国家标准要求,并应全部拧入栓杆。
四、锚栓至混凝土基础边缘的距离不应小于4倍锚栓直径,且不应小于150mm。
五、处于腐蚀条件下的基础,其混凝土实际标号不应低于150号。
不符合上述要求时,可按, 本标准附录四选用加固措施。
第3.2.4条 当钢柱支承于钢筋混凝土短柱式基础上时,对该基础应进行抗震强度验算,作用于短柱顶部的水平地震剪力,可取纵向柱列交叉支撑斜拉杆屈服内力的水平分量;也可通过补设基础梁或支撑下弦杆以平衡拉压斜杆最大内力的水平分量,或对短柱式基础外包钢板箍等措施直接进行加固。
第3.2.5条 仓上建筑及其与通廊间的关系,可按本章第一节的有关抗震构造要求进行鉴定和加固。
第四章 槽罐结构
第一节 钢贮液槽的钢筋混凝土支承筒
第4.1.1条 进行钢贮液槽的钢筋混凝土支承筒的抗震鉴定,应检查钢筋混凝土支承筒筒壁的强度、构造,以及槽体与支承筒连接锚栓的强度和构造。
第4.1.2条 8度和9度区,应进行支承筒的抗震强度验算和组合结构的抗倾覆验算。计算水平地震力时,应遵守下列规定:
一、与产生地震力的质量所对应的重力荷载,结构自重取100%,贮液重量可乘折减系数0.9。
二、对槽体与支承筒之间为固接的整体组合结构,其基本周期宜按实测值取用,震时周期加长系数不宜大于1.1;当无实测值时,可按下式计算:
式中 H--贮槽顶面高度(m);
ρ--槽体高度与槽顶高度之比,ρ=(H-H1)/H;
H1--支承筒筒体高度(m);
γ--贮液容重(kN/);
E,Eh--分别为贮槽钢材和支承筒混凝土的弹性模量(kPa);
D--槽体内径(m);t1,t2--分别为支承筒筒壁的厚度和槽体壁的加权平均厚度
t2,h2i--分别为槽体第i段的壁厚和高度(m);
s--槽体壁按不同厚度的分段数量。
三、结构影响系数可取0.4。
第4.1.3条 8度和9度区,应按下列要求验算槽体与钢筋混凝土支承筒之间连接部位的抗震强度。
一、基础环最小厚度可由下式验算:
1.当无加劲肋时:
式中 b--基础环宽度(m),取基础环的外半径与钢贮槽外半径的差值;
〔σ〕b--基础环钢板的容许应力(kPa),按钢结构设计规范容许应力的1.25倍取用;
σb--基础环下支承筒顶面混凝土的最大压应力(kPa),
W--验算截面以上的总重量(kN);
λv--竖向地震作用系数,对8度和9度区可分别取0.1 和0.2;
Ab,Zb--分别为基础环的面积(㎡)和截面抵抗矩(m3),
D1--基础环的外径(m);
Do--基础环的内径(m);
Ra--支承筒混凝土轴心抗压设计强度(kPa);
ξ--加劲肋间距影响系数,可按表4.1.3选用:
注:表中a为加劲肋间距。
二、贮槽基础环与支承筒间锚栓的根径可按下式验算:
式中 dr--锚栓根径(m);
σb--地震时底坐盖板上的最大拉应力(kPa),
〔σ〕d--锚栓材料容许应力(kPa),可按钢结构设计规范容许应力的1.25倍取用;
C4--锚栓腐蚀裕度,按生产条件确定。
第4.1.4条 支承筒筒壁应符合下列构造要求:
一、同一水平截面上筒壁洞口的宽度之和不应大于圆周长度的1/4,且相邻洞口之间的宽度不应小于500mm,否则,两洞之间的筒壁应视为洞口。
二、洞口四周应有加强框或增加配筋,其构造应符合第3.1.17条的有关要求。
三、筒壁厚度不应小于筒体内径的1/40,且不应小于200mm。
四、筒壁应双面配筋,两层钢筋之间应有间距不大于500mm的S形拉筋,竖筋和环筋直径分别不宜小于φ12和φ10,间距均不宜大于200mm。
不符合上述要求时,应经抗震验算确定是否需要进行加固。
第4.1.5条 支承筒混凝土标号不宜低于200号。锚栓最小埋置深度对普通锚板式或锚爪式不宜小于18d,对劲性锚板式和直钩式分别不宜小于10d和30d。锚栓的其它构造要求应符合第3.2.3条的有关规定。
第二节 贮气柜的钢筋混凝土水槽
第4.2.1条 本节适用于容积不大于5000m3贮气柜的钢筋混凝土水槽。
第4.2.2条 进行贮气柜的钢筋混凝土水槽抗震鉴定,应检查水槽壁质量、进出口管道与槽壁的连接和升降装置,以及有无产生不均匀沉降的地基条件。
第4.2.3条 容积不大于600m3贮气柜的水槽以及7度区和8度区I、Ⅱ类场地土上容积不大于1000m3贮气柜的水槽,当无明显渗漏时,可不加固。
第4.2.4条 除第4.2.3条范围以外的贮气柜水槽,应按室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范验算其抗震强度和抗裂度,但安全系数应按本标准第1.0.9条取用。
第4.2.5条 8度和9度区,水槽壁上的进出口管道应设有可伸缩管段或其它柔性接头,靠近管、槽连接点处宜有三脚架等刚性支座。
第4.2.6条 8度和9度区,Ⅲ类场地土上贮气柜的安全阀和钟罩升降装置应安全可靠。
第三节 钢筋混凝土油罐
第4.3.1条 进行钢筋混凝土油罐的抗震鉴定,应检查罐壁强度、顶盖构造,以及顶盖与罐壁、梁、柱之间的连接。
第4.3.2条 7度和8度区,可不验算罐壁的抗震强度和抗裂度。9度区,应按室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范验算罐壁的抗震强度和抗裂度,但安全系数应按本标准第1.0.9条取用。
第4.3.3条 装配式钢筋混凝土平顶盖结构,应符合下列要求:
一、8度和9度区,预制扇形板(或平板)在梁和罐壁上的支承长度不应小于80mm,并宜有拉结措施;梁在柱顶上的支承长度不应小于120mm,并应与柱顶预埋件可靠焊接。
二、8度区,预制板之间的径向板缝内应设有附加钢筋,并应以细石混凝土或水泥砂浆灌严。
三、9度区,顶盖上应设有钢筋混凝土整体后浇层,后浇层的径向钢筋应与罐顶环梁具有可靠拉结。
第4.3.4条 8度和9度区,壳顶盖结构应符合下列要求:
一、预制钢筋混凝土壳板、砖砌壳顶盖与罐壁顶部环梁应有可靠连接;9度区并应符合第4.3.3条第三款的要求。
二、预制钢筋混凝土壳板在环向和径向的板肋之间应有可靠拉结,板缝应以细石混凝土或水泥砂浆灌严。
第4.3.5条 8度和9度区,油罐进出口管道与罐壁连接处应设有可伸缩管段或其它柔性接头。不符合要求时,宜补设。
第五章 皮带通廊
第一节 一般规定
第5.1.1条 进行地面皮带通廊抗震鉴定,应检查下列部位的强度和质量:
一、砖石支承结构。
二、砖通廊和砖混通廊廊身砌体的质量,保证砖砌体与通廊大梁(桁架)和屋面结构整体性的措施。
三、通廊与支承建(构)筑物及毗邻建(构)筑物之间的相互关系。
注:①以下条文中对地面皮带通廊简称"通廊"。
②本章中砖混通郎是指支架和通廊大梁(桁架)为钢筋混凝土结构或钢结构、廊身维护结构为砖砌体的通廊。
第二节 抗震强度验算
第5.2.1条 除通廊支承结构为砖石砌体者外,下列形式的皮带通廊满足有关构造要求时可不进行加固。
一、I类和Ⅱ类场地土中的地下通廊。
二、采用钢筋混凝土结构或钢结构的敞开式、半敞开式和露天形式通廊。
三、轻质材料维护且为轻型屋面的钢结构通廊。
四、7度区以及8度区I、Ⅱ类场地土,轻质材料围护且为轻型屋面的钢筋混凝土桁架式通廊。
五、7度区I、Ⅱ类场地土,钢筋混凝土桁架壁板合一式通廊。
六、钢筋混凝土箱形结构的通廊。
七、7度区Ⅰ、Ⅱ类场地土,跨间承重结构为梁式结构的砖混通廊。
第5.2.2条 对通廊的下列构件应进行抗震强度验算:
一、8度和9度区,通廊的砖石支承结构。
二、9度区,砖混通廊的钢筋混凝土支架。
三、横向稳定性差的钢筋混凝土支架(如T型支架)。
四、8度和9度区,砖混通廊的桁架式跨间承重结构。
第5.2.3条 通廊横向水平地震力计算,应取防震缝区段为计算单元。对底板为现浇钢筋混凝土结构或为与承重大梁形成整体的装配式钢筋混凝土结构,可视通廊单元的廊身为支承在以支架为弹性支座、落地端支墩为铰支座上的刚性横梁,取用图5.2.3-1或图5.2.3-2所示的结构计算简图。
第5.2.4条 两端与建(构)筑物脱开的通廊,沿横向(x轴方向)可视为具有平移和转动两个自由度的体系(图5.2.3-1),按下列公式计算:
一、通廊结构单元第j振型的自振周期:
Kxx--通廊单元在x轴方向产生单位水平位移时,各支架顶端的横向弹性反力之和(kN/m),
二、通廊结构第j振型的横向总水平地震力:
三、通廊结构第j振型对总质量中心的地震弯矩:
四、第j振型作用于第i支架顶端的横向水平地震剪力:
式中Xj--Qj和Mj作用于通廊总质量中心处第j振型的相对横向水平位移(m),
五、验算支架的抗震强度时,作用于第i支架顶端的横向水平地震剪力:
第5.2.5条 一端落地另一端与建(构)筑物脱开的通廊,沿横向可视落地端为铰座,只有转角的单自由度体系〔图5.2.3(b)〕按下列公式进行计算:
一、作用于第i支架顶端的横向水平地震剪力:
注:斜通廊低端当支承在刚性建筑的砖壁柱上时,可近似地视低端为铰座。
第5.2.6条 通廊沿纵向应取防震缝区段为计算单元,并可视廊身为刚体的单质点体系(图5.2.6),按下列公式进行计算:
一、通廊第i支架顶端纵向水平地震力:
1.两端与建(构)筑物脱开的通廊:
2.一端落地、另一端与建(构)筑物脱开的通廊:
式中,Ks--第s支架顶端产生单位纵向水平位移时,在该顶端引起的纵向弹性反力(KN/m))。计算Ks时,对支架与廊身结构为现浇整体的场合,顶端可按刚接考虑,对支架和廊身结构为装配式结构或采用钢支架的场合,顶端宜按铰接考虑;
Wo--通廊落地端跨度重量的一半(KN);
f--支座处滑动摩擦系数:钢与钢取0.3,钢与混凝土取0.4,混凝土与混凝土取0.45,砖砌体沿砖砌体或沿混凝土取0.6;
ηv--落地端竖向荷载降低系数,对7、8、9度区可分别取1.0、0.9和0.8。
二、通廊纵向基本周期:
1.两端与建(构)筑物脱开的通廊:
式中 N--竖向组合力(KN),对8度和9度区分别取重力荷载的1.1和1.2倍;
Q--作用于支架顶端向水平地震力(KN);
a--重力荷载作用点至牛腿与其支承结构交接处的水平距离(m),a≥0.3ho(ho为该交接处垂直截面的有效高度);
Ag--牛腿ho/2高度范围内水平受拉主筋的截面总面积(㎡);
Rg--主筋抗拉设计强度(kPa);
K--安全系数,取1.25。
第三节 抗震构造措施
第5.3.1条 对于砖石砌体与钢(或钢筋混凝土)支架混合支承的斜通廊单元,7度区和8度区Ⅰ、Ⅱ类场地时,砖石砌体支承结构应符合下列要求:
一、砖石支墩应设有钢筋混凝土围套。
二、当采用砖壁柱时,带壁柱砖墙宜为钢筋网砂浆夹板墙。
三、当采用砖石柱时,应设有钢筋混凝土芯柱或外包钢筋混凝土围套、角钢加缀条围套。
四、当采用砖墙、砖拱时,应满足第5.3.2条要求。
不符合上述要求时,宜补设围套、钢筋网砂浆夹板墙或采取设置能大部承担纵向水平地震剪力的纵向垂直支撑等措施。