中华人民共和国国家标准建筑抗震设计规范GB 50011-2001 8
附录B 高强混凝土结构抗震设计要求
B.0.1 高强混凝土结构所采用的混凝土强度等级应符合本规范第3.9.3条的规定:其抗震设计,除应符合普通混凝土结构抗震设计要求外,尚应符合本附录的规定。 B.0.2 结构构件截面剪力设计值的限值中含有混凝土轴心抗压强度设计值(fc)的项应乘以混凝土强度影响系数(βc)。其值,混凝土强度等级为C50时取1.0,C80时取0.8,介于C50和C80之间时取其内插值。 结构构件受压区高度计算和承载力验算时,公式中含有混凝土轴心抗压强度设计值(fc)的项也应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定乘以相应的混凝土强度影响系数。 B.0.3 高强混凝土框架的抗震构造措施,应符合下列要求: 1 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于3%(HRB335级钢筋)和2.6%(HRB400级钢筋)。梁端箍筋加密区的箍筋最小直径应比普通混凝土梁箍筋的最小直径增大2mm。 2 柱的轴压比限值宜按下列规定采用:不超过C60混凝土的柱可与普通混凝土柱相同,C65~C70混凝土的柱宜比普通混凝土柱减小0.05,C75~C80 混凝土的柱宜比普通混凝土柱减小0.1。 3 当混凝土强度等级大于C60时,柱纵向钢筋的最小总配筋率应比普通混凝土柱增大0.1%。 4 柱加密区的最小配箍特征值宜按下列规定采用:混凝土强度等级高于C60时,箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍。 1)轴压比不大于0.6时,宜比普通混凝土柱大0.02; 2)轴压比大于0.6时,宜比普通混凝土柱大0.03。 B.0.4 当混凝土强度等级大于C60时,抗震墙约束边缘构件的配箍特征值宜比轴压比相同的普通混凝土抗震墙增加0.02。
附录C 预应力混凝土结构抗震设计要求
C.1 一般要求
C.1.1 本附录适用于6、7、8度时先张法和后张有粘结预应力混凝土结构的抗震设计,9度时应进行专门研究。
无粘结预应力混凝土结构的抗震设计,应符合专门的规定。
C.1.2 抗震设计,时框架的后张预应力构件宜采用有粘结预应力筋。
C.1.3后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核芯区。
C.2 预应力框架结构
C.2.1 预应力混凝土框架梁应符合下列规定:
1 后张预应力混凝土框架梁中应采用预应力筋和非预应力筋混合配筋方式,按下式计算的预应力强度比,一级不宜大于0.55, 二、三级不宜大于0.75。
λ = Ap fpy / ( Ap fpy + As fy ) ( C.2.1 )
式中λ--预应力强度比;
Ap、As--分别为受拉区预应力筋、非预应力筋截面面积;
fpy--预应力筋的抗拉强度设计值;
fy--非预应力筋的抗拉强度设计值.
2 预应力混凝土框架梁端纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率不应大于2.5%,且考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区 高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,、三级不应大于0.35。
3 梁端截面的底面和顶面非预应力钢筋配筋量的比值除按计算确定外,一级不应小于1.0,二、三级不应小于0.8,同时,底面非预应力钢 筋配筋量不应低于毛截面面积的0.2%。
C.2.2 预应力混凝土悬臂梁应符合下列规定:
1 悬臂梁的预应力强度比可按本附录第C.2.1条1款的规定采用;考虑受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比可按本附录第C.2.1条2款的规定采用。
2 悬臂梁梁底和梁顶非预应力筋配筋量的比值,除按计算确定外,不应小于1.0,且底面非预应力筋配筋量不应低于毛截面面积的0.2%。
C.2.3 预应力混凝土框架柱应符合下列规定:
1 预应力混凝土大跨度框架顶层边柱宜采用非对称配筋,一侧采用混合配筋,另一侧仅配置普通钢筋.
2 预应力框架柱应符合本规范第6.2节调整框架柱内力组合设计值的相应要求。
3 预应力混凝土框架柱的截面受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
4 预应力框架柱箍筋应沿柱全高加密。
附录D 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算
D.1 一般框架梁柱节点
D.1.1 一、二级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值,应按下列公式确定:
Vj = ηjb ∑ Mb [ 1 - ( hb0 - a's ) / ( Hc - hb ) ] / ( hb0 - a's ) ( D.1.1-1 )
9度时和一级框架结构尚应符合
Vj = 1.15 ∑ Mbua [ 1 - ( hb0 - a's ) / ( Hc - hb ) ] / ( hb0 - a's ) ( D.1.1-2 )
式中Vj--梁柱节点核芯区组合的剪力设计值;
hb0--梁截面的有效高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值;
a's--梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离;
Hc--柱的计算高度,可采用节点上下柱反弯点之间的距离;
hb--梁的截面高度,节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值;
ηjb--节点剪力增大系数,一级取1.35,二级取1.2;
∑Mb--节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和,一级时节点左右梁端均为负弯矩,绝对值较小的弯矩应取零;
∑Mbua--节点左右梁端反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和,根据实配钢筋面积(计入受压筋)和材 料强度标准值确定。
D.1.2核芯区截面有效验算宽度,应按下列规定采用: 1 核芯区截面有效验算宽度,当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时,可采用该侧柱截面宽度,当小于柱截面宽度的1/2时,可采用下列二者的较小值: bj = bb + 0.5 hc (D.1.2-1) bj = bc (D.1.2-2) 式中bj--节点核芯区的截面有效验算宽度; bb --梁截面宽度; hc--验算方向的柱截面高度; bc--验算方向的柱截面宽度。 2 当梁柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/4时,核芯区的截面有效验算宽度可采用上款和下式计算结果的较小值。 bj = 0.5 ( bb+ bc ) + 0.25 hc - e (D.1.2-3) 式中e--梁与柱中线偏心距。 D.1.3 节点核芯区组合的剪力设计值,应符合下列要求: Vj ≤ 1 ( 0.30 ηj fc bj hj ) / γRE 式中ηj--正交梁的约束影响系数,楼板为现浇,梁柱中线重合,四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2,且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时,可采用1.5,9度时宜采用1.25,其他情况均采用1.0; hj--节点核芯区的截面高度,可采用验算方向的柱截面高度; γRE --承载力抗震调整系数,可采用0.85。 D.1.4 节点核芯区截面抗震受剪承载力,应采用下列公式验算: Vj ≤1 [ 1.1 ηj ft bj hj + 0.05 ηj N bj / bc + fyv Asvj ( hb0 - a's ) / s ] / γRE ( D.1.4-1 ) 9度时 Vj ≤1 [ 0.9 ηj ft bj hj + fyv Asvj ( hb0 - a's ) / s] / γRE ( D.1.4-2 ) 式中N--对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值,其取值不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50%,当N为拉力时,取N=0; fyv--箍筋的抗拉强度设计值; ft--混凝土轴心抗拉强度设计值; Asvj--核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积; S--箍筋间距。 D.2 扁梁框架的梁柱节点 D.2.1 扁梁框架的梁宽大于柱宽时,梁柱节点应符合本段的规定。 D.2.2 扁梁框架的梁柱节点核芯区应根据梁纵筋在柱宽范围内、外的截面面积比例,对柱宽以内和柱宽以外的范围分别验算受剪承载力。 D.2.3 核芯区验算方法除应符合一般框架梁柱节点的要求外,尚应符合下列要求: 1 按本附录式(D.1.3)验算核芯区剪力限值时,核芯区有效宽度可取梁宽与柱宽之和的平均值; 2 四边有梁的约束影响系数,验算柱宽范围内核芯区的受剪承载力时可取1.5,验算柱宽范围外核芯区的受剪承载力时宜取1.0; 3 验算核芯区受剪承载力时,在柱宽范围内的核芯区,轴向力的取值可与一般梁柱节点相同;柱宽以外的核芯区,可不考虑轴力对受剪承载力的有利作用; 4 锚入柱内的梁上部钢筋宜大于其全部截面面积的60%。 D.3 圆柱框架的梁柱节点 D.3.1 梁中线与柱中线重合时,圆柱框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值应符合下列要求: Vj ≤1 ( 0.30 ηj fc Aj ) / γRE ( D.3.1 ) 式中ηj--正交梁的约束影响系数,按本附录D.1.3确定,其中柱截面宽度按柱直径采用: Aj--节点核芯区有效截面面积,梁宽( bb)不小于柱直径(D)之半时,取Aj = 0.8 D2 ;梁宽( bb)小于柱直径(D)之半且不小于0.4D时,取 Aj = 0.8D ( bb+ D/2)。 D.3.2 梁中线与柱中线重合时,圆柱框架梁柱节点核芯区截面抗震受剪承载力应采用下列公式验算: Vj ≤1 [ 1.5 ηj ft Aj + 0.05 ηj NAj / D2 + 1.57 fyv Ash ( hb0 - a's ) / s + fyv Asvj ( hb0- a's ) / s ] / γRE ( D.3.2-1 ) 9度时 Vj ≤1 [ 1.2 ηj ft Aj + 1.57 fyv Ash ( bb0 - a's ) / s + fyv Asvj ( hb0- a's ) / s ] / γRE ( D.3.2-2 ) 式中Ash--单根圆形箍筋的截面面积; Asvj--同一截面验算方向的拉筋和非圆形箍筋的总截面面积; D--圆柱截面直径; N--轴向力设计值,按一般梁柱节点的规定取值。
附录E 转换层结构抗震设计要求 E.1 矩形平面抗震墙结构框支层楼板设计要求 E.1.1 框支层应采用现浇楼板,厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜低于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不应小于0.25%。 E.1.2 部分框支抗震墙结构的框支层楼板剪力设计值,应符合下列要求: Vf ≤ 1 ( 0.1 fc bf tf ) / γRE ( E.1.2 ) 式中Vf--由不落地抗震墙传到落地抗震墙处按刚性楼板计算的框支层楼板组合的剪力设计值,8度时应乘以增大系数2,7度时应乘以增大系数1.5,验算落地抗震墙时不考虑此项增大系数; bf tf -- 分别为框支层楼板的宽度和厚度; γRE-- 承载力抗震调整系数,可采用0.85。 E.1.3 部分框支抗震墙结构的框支层楼板与落地抗震墙交接截面的受剪承载力,应按下列公式验算: Vf ≤ 1 ( fy As ) / γRE ( E.1.3 ) 式中As--穿过落地抗震墙的框支层楼盖(包括梁和板)的全部钢筋的截面面积。 E.1.4 框支层楼板的边缘和较大洞口周边应设置边梁,其宽度不宜小于板厚的2倍,纵向钢筋配筋率不应小于1%,钢筋接头宜采用机械连接或焊接,楼板的钢筋应锚固在边梁内。 E.1.5 对建筑平面较长或不规则及各抗震墙内力相差较大的框支层,必要时可采用简化方法验算楼板平面内的受弯、受剪承载力。 E.2 筒体结构转换层抗震设计要求 E.2.1 转换层上下的结构质量中心宜接近重合(不包括裙房),转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。 E.2.2 转换层上部的竖向抗侧力构件(墙、柱)宜直接落在转换层的主结构上。 E.2.3 厚板转换层结构不宜用于7度及7度以上的高层建筑。 E.2.4 转换层楼盖不应有大洞口,在平面内宜接近刚性。 E.2.5 转换层楼盖与筒体、抗震墙应有可靠的连接,转换层楼板的抗震验算和构造宜符合本附录E.1对框支层楼板的有关规定。 E.2.6 8度时转换层结构应考虑竖向地震作用。 E.2.7 9度时不应采用转换层结构。
附录F 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计要求
F.1 一般要求
F.1.1 本附录适用的配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋的最大高度应符合表F.1.1-1规定,且房屋总高度与总宽度的比值不宜超过表F.1.1-2的规定;对横墙较少或建造于Ⅳ类场地的房屋,适用的最大高度应适当降低。
表F1.1-1配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋适用的最大高度(m)
最小墙厚(mm) 6度 7度 8度
190 54 45 30
注:房屋高度超过表内高度时,应根据专门研究,采取有效的加强措施。
表F1.1-2配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋的最大高宽比
烈度6度7度8度
最大高宽比 5 4 3
F.1.2 配筋小型空心砌块抗震墙房屋应根据抗震设防分类、抗震设防烈度和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级宜按表F.1.2确定:
表F1.2配筋小型空心砌块抗震墙房屋的抗震等级
烈度 6度 7度 8度
高度(m) ≤24 >24 ≤24 >24 ≤24 >24
抗震等级 四 三 三 二 二 一
注:接近或等于高度分界时,可结合房屋不规则程度及和场地、地基条件确定抗震等级。
F.1.3 房屋应避免采用本规范第3.4节规定的不规则建筑结构方案,并应符合下列要求:
1 平面形状宜简单、规则、凹凸不宜过大;竖向布置宜规则、均匀,避免过大的外挑和内收。
2 纵横向抗震墙宜拉通对直;每个墙段不宜太长,每个独立墙段的总高度与墙段长度之比不宜小于2;门洞口宜上下对齐,成列布置。
3 房屋抗震横墙的最大间距,应符合表F.1.3的要求:
表F1.3 抗震横墙的最大间距
烈度 6度 7度 8度
最大间距 15 15 11
F.1.4 房屋宜选用规则、合理的建筑结构方案不设防震缝,当需要防震缝时,其最小宽度应符合下列要求:
当房屋高度不超过20m时,可采用70mm;当超过20m时,6度、7度、8度相应每增加6m、5m和4m,宜加宽20mm。
F.2 计算要点
F.2.1 配筋小型空心砌块抗震墙房屋抗震计算时,应按本节规定调整地震作用效应;6度时可不做抗震验算。
F.2.2 配筋小型空心砌块抗震墙承载力计算时,底部加强部位截面的组合剪力设计值应按下列规定调整:
V = ηvw Vw ( F.2.2 )
式中V--抗震墙底部加强部位截面组合的剪力设计值; Vw--抗震墙底部加强部位截面组合的剪力计算值; ηvw--剪力增大系数,一级取1.6,二级取1.4,三级取1.2,四级取1.0。 F.2.3 配筋小型空心砌块抗震墙截面组合的剪力设计值,应符合下列要求: 剪跨比大于2 V ≤1 ( 0.2 fgc bw hw ) / γRE ( F.2.3-1 ) 剪跨比不大于2 V ≤ 1 ( 0.15 fgc bw hw ) / γRE ( F.2.3-2 ) 式中fgc--灌芯小砌块砌体抗压强度设计值;满灌时可取2倍砌块砌体抗压强度设计值: bw--抗震墙截面宽度; hw--抗震墙截面高度; γRE--承载力抗震调整系数,取0.85。 注:剪跨比应按本规范式(6.2.9-3)计算。 F.2.4 偏心受压配筋小型空心砌块抗震墙截面受剪承载力,应按下列公式验算: V ≤ 1 [ 1( 0.48 fgv bw hw + 0.1 N ) / ( λ - 0.5) + 0.72 fyh Asb hw0 / s ] / γRE ( F.2.4-1 ) 0.5 V ≤ 1 ( 0.72 fyh Ash hw0 / s ) / γRE ( F.2.4-2 ) 式中N--抗震墙轴向压力设计值;取值不大于0.2 fgc bw hw; λ--计算截面处的剪跨比,取=M/Vhw;当小于1.5时取1.5,当大于2.2时取2.2; fgv--灌芯小砌块砌体抗剪强度设计值;可取 fgv = 0.2 f 0.55gc Ash--同一截面的水平钢筋截面面积; s--水平分布筋间距; fyh--水平分布筋抗拉强度设计值; hw0--抗震墙截面有效高度; γRE--承载力抗震调整系数,取0.85。 F.2.5 配筋小型空心砌块抗震墙跨高比大于2.5的连梁宜采用钢筋混凝土连梁,其截面组合的剪力设计值和斜截面受剪承载力,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对连梁的有关规定。 F.3 抗震构造措施 F.3.1 配筋小型空心砌块抗震墙房屋的灌芯混凝土,应采用塌落度大、流动性和和易性好,并与砌块结合良好的混凝土,灌芯混凝土的强度等级不应低于C20。 F.3.2 配筋小型空心砌块房屋的墙段底部(高度不小于房屋高度的1/6且不小于二层的高度),应按加强部位配置水平和竖向钢筋。 F.3.3 配筋小型空心砌块抗震墙横向和竖向分布钢筋的配置,应符合下列要求: 1 竖向钢筋可采用单排布置,最小直径12mm;其最大间距600mm,顶层和底层应适当减小。 2 水平钢筋宜双排布置,最小直径8mm;其最大间距600mm,顶层和底层不应大于400mm。 3 竖向、横向的分布钢筋的最小配筋率,一级均不应小于0.13%;二级的一般部位不应小于0.10%,加强部位不宜小于0.13%;四级均不应小于0.10%。 F.3.4 配筋小型空心砌块抗震墙内竖向和水平分布钢筋的搭接长度不应小于48倍钢筋直径,锚固长度不应小于42倍钢筋直径。 F.3.5 配筋小型空心砌块抗震墙在重力荷载代表值下的轴压比,一级不宜大于0.5,二、三级不宜大于0.6. F.3.6 配筋小型空心砌块抗震墙的压应力大于0.5倍灌芯小砌块砌体抗压强度设计值(fgc)时,在墙端应设置长度不小于3倍墙厚的边缘构件,其最小配筋应符合表F.3.6的要求: 表F.3.6 配筋小型空心砌块抗震墙边缘构件的配筋要求 抗震等级 加强部位纵向钢筋最小量 一般部位纵向钢筋最小值箍筋最小直径 箍筋最大间距 一 3φ20 3φ18 φ8 200mm 二 3φ18 3φ16 φ8 200mm 三 3φ16 3φ14 φ8 200mm 四 3φ14 3φ12 φ8 200mm F.3.7 配筋小型空心砌块抗震墙连梁的抗震构造,应符合下列要求: 1 连梁的纵向钢筋锚入墙内的长度一、二级不应小于1.15倍锚固长度,三级不应小于1.05倍锚固长度,四级不应小于锚固长度且不应小于600mm。 2 连梁的箍筋设置,沿梁全长均应符合框架梁端箍筋加密区的构造要求。 3 顶层连梁的纵向钢筋锚固长度范围内,应设置间距不大于200mm的箍筋,直径与该连梁的箍筋直径相同。 4 跨高比不大于2.5的连梁,自梁顶面下200mm至梁底面上200mm的范围内应增设水平分布钢筋;其间距不大于200mm;每层分布筋的数量,一级不少于2φ12 ,二~四级不少于2φ10;水平分布筋伸入墙内的长度,不应小于30倍钢筋直径和300mm。 5 配筋小型空心砌块抗震墙的连梁内不宜开洞,需要开洞时应符合下列要求: 1)在跨中梁高1/3处预埋外径不大于200mm 的钢套管; 2)洞口上下的有效高度不应小于1/3梁高,且不小于200mm; 3)洞口处应配置补强钢筋,被洞口削弱的截面应进行受剪承载力验算。 F.3.8 楼盖的构造应符合下列要求: 1 配筋小型空心砌块房屋的楼、屋盖宜采用现浇钢筋混凝土板;抗震等级为四级时,也可采用装配整体式钢筋混凝土楼盖。 2 各楼层均应设置现浇钢筋混凝土圈梁。其混凝土强度等级应为砌块强度等级的二倍;现浇楼板的圈梁截面高度不宜小于200mm,装配整体式楼板的板底圈梁截面高度不宜小于120mm;其纵向钢筋直径不应小于砌体的水平分布钢筋直径,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm。
附录G 多层钢结构厂房抗震设计要求
G.0.1 多层钢结构厂房的布置应符合本规范第8.1.4~8.1.7条的有关要求,尚应符合下列规定:
1 平面形状复杂、各部分构架高度差异大或楼层荷载相差悬殊时,应设防震缝或采取其他措施。
2 料斗等设备穿过楼层且支承在该楼层时,其运行装料后的设备总重心宜接近楼层的支点处。同一设备穿过两个以上楼层时,应选择其中的一层作为支座;必要时可另选一层加设水平支承点。
3 设备自承重时,厂房楼层应与设备分开。
注:1 楼面荷载系指除结构自重外的活荷载、管道及电缆等;
2 各行业楼层面板开孔不尽相同,大小孔的划分宜结合工程具体情况确定;
3 6、7度设防时,铺金属板与主梁有可靠连接,可不设置水平支撑。
4 厂房的支撑布置应符合下列要求:
1)柱间支撑宜布置在荷载较大的柱间,且在同一柱间上下贯通,不贯通时应错开开间后连续布置并宜适当增加相近楼层、屋面的水平支撑确保支撑,承担的水平地震作用能传递至基础。
2)有抽柱的结构,宜适当增加相近楼层、屋面的水平支撑并在相邻柱间设置竖向支撑。
3)柱间支撑杆件应采用整根材料,超过材料最大长度规格时可采用对接焊缝等强拼接;柱间支撑与构件的连接,不应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。
5 厂房楼盖宜采用压型钢板与现浇钢筋混凝土的组合楼板,亦可采用钢铺板。
6 当各榀框架侧向刚度相差较大、柱间支撑布置又不规则时,应设楼层水平支撑;其他情况,楼层水平支撑的设置应按表G.0.1确定。
G.0.2 厂房的抗震计算,除应符合本规范第8.2节有关要求外,尚应符合下列规定:
1 地震作用计算时,重力荷载代表值和可变荷载组合值系数,除应符合本规范第5章规定外,尚应根据行业的特点,对楼面检修荷载、成品或原料堆积楼面荷载、设备和料斗及管道内的物料等,采用相应的组合值系数。
2 直接支承设备和料斗的构件及其连接,应计入设备等产生的地震作用:
1)设备与料斗对支承构件及其连接产生的水平地震作用,可按下式确定:
Fs = αmax λ Geq (G.0.2-1)
λ = 1.0 + Hx / Hn (G.0.2-2)
式中Fs--设备或料斗重心处的水平地震作用标准值;
αmax--水平地震影响系数最大值;
Geq--设备或料斗的重力荷载代表值;
λ--放大系数;
Hx--建筑基础至设备或料斗重心的距离;
Hn--建筑基础底至建筑物顶部的距离。
2)此水平地震作用对支承构件产生的弯矩、扭矩、取设备或料斗重心至支承构件形心距离计算。
3 有压型钢板的现浇钢筋混凝土楼板,板面开孔较小且用栓钉等抗剪连接件与钢梁连接时,可将楼盖视为刚性楼盖。
G.0.3 多层钢结构厂房的抗震构造措施,除应符合本规范第8.3、8.4节有关要求外,尚应符合下列要求:
1 多层厂房钢框架与支撑的连接可采用焊接或高强度螺栓连接,纵向柱间支撑和屋面水平支撑布置,应符合下列要求:
1)纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近;
2)屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑,宜设置在厂房单元端部的同一柱间内;当厂房单元较长时,应每隔3~5个柱间设置一道。
2 厂房设置楼层水平支撑时,其构造宜符合下列要求:
1)水平支撑可设在次梁底部,但支撑杆端部应与楼层轴线上主梁的腹板和下翼缘同时相连;
2)楼层水平支撑的布置应与柱间支撑位置相协调;
3)楼层轴线上的主梁可作为水平支撑系统的弦杆斜杆,与弦杆夹角宜在30°~60°之间;
4)在柱网区格内次梁承受较大的设备荷载时,应增设刚性系杆,将设备重力的地震作用传到水平支撑弦杆(轴线上的主梁)或节点上。
附录H 单层厂房横向平面排架地震作用效应调整 H.1 基本自振周期的调整 H.1.1 按平面排架计算厂房的横向地震作用时,排架的基本自振周期应考虑纵墙及屋架与柱连接的固结作用,可按下列规定进行调整: 1 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架,有纵墙时取周期计算值的80%,无纵墙时取90%; 2 由钢筋混凝土屋架或钢屋架与砖柱组成的排架,取周期计算值的90%; 3 由木屋架、钢木屋架或轻钢屋架与砖柱组成排架,取周期计算值。 H.2 排架柱地震剪力和弯矩的调整系数 H.2.1 钢筋混凝土屋盖的单层钢筋混凝柱厂房,按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时,可考虑空间工作和扭转影响,并按H.2.3的规定调整: 1 7度和8度; 2 厂房单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m; 3 山墙的厚度不小于240mm,开洞所占的水平截面积不超过总面积50%,并与屋盖系统有良好的连接; 4 柱顶高度不大于15m。 注:1.屋盖长度指山墙到山墙的间距,仅一端有山墙时,应取所考虑排架至山墙的距离; 2.高低跨相差较大的不等高厂房,总跨度可不包括低跨。 H.2.2 钢筋混凝土屋盖和密铺望板瓦木屋盖的单层砖柱厂房,按H.1.1确定基本自振周期且按平面排架计算的排架柱地震剪力和弯矩,当符合下列要求时,可考虑空 间工作,并按第H.2.3条的规定调整: 1 7度和8度; 2 两端均有承重山墙 3 山墙或承重(抗震)横墙的厚度不小于240mm,开洞所占的水平截面积不超过总面积50%,并与屋盖系统有良好的连接; 4 山墙或承重(抗震)横墙的长度不宜小于其高度; 5 单元屋盖长度与总跨度之比小于8或厂房总跨度大于12m。 注:屋盖长度指山墙到山墙或承重(抗震)横墙的间距。 H.2.3 排架柱的剪力和弯矩应分别乘以相应的调整系数,除高低跨度交接处上柱以外的钢筋混凝土柱,其值可按表H.2.3-1采用,两端均有山墙的砖柱,其值可按表H.2.3-2采用。
H.2.4 高低跨交接处的钢筋混凝土柱的支承低跨屋盖牛腿以上各截面,按底部剪力法求得的地震剪力和弯矩应乘以增大系数,其值可按下式采用:
η = ζ [1 + 1.7 ( nh / n0 )·( GEL / GEh )] (H.2.4)
式中η--地震剪力和弯矩的增大系数;
ζ--不等高厂房低跨交接处的空间工作影响系数,可按表H.2.4采用;
nh--高跨的跨数;
n0--计算跨数,仅一侧有低跨时应取总跨数,两侧均有低跨时应取总跨数与高跨跨数之和;
GEL--集中于交接处一侧各低跨屋盖标高处的总重力荷载代表值;
GEh--集中于高跨柱顶标高处的总重力荷载代表值。
H.3 吊车桥架引起的地震作用效应的增大系数 H.3.1 钢筋混凝土柱单层厂房的吊车梁顶标高处的上柱截面,由吊车桥架引起的地震剪力和弯矩应乘以增大系数,当按底部剪力法等简化计算方法计算时,其值可按表H.3.1采用。
附录J 单层钢筋混凝土柱厂房纵向抗震验算
J.1 厂房纵向抗震计算的修正刚度法
J.1.1 纵向基本自振周期的计算
按本附录计算单跨或等高多跨的钢筋混凝土柱厂房纵向地震作用时,在柱顶标高不大于15m且平均跨度不大于30m时,纵向基本周期可按下列公式确定:
1 砖围护墙厂房可按下式计算:
T1 = 0.23 + 0.00025 ψ1 l (J.1.1-1)
式中ψ1--屋盖类型系数,大型屋面板钢筋混凝土屋架可采用1.0,钢屋架采用0.85;
l--厂房跨度(m),多跨厂房可取各跨的平均值;
H--基础顶面至柱顶的高度(m)。
2 敞开、半敞开或墙板与柱子柔性连接的厂房,可按第1款式(J.1.1-1)进行计算并乘以下列围护墙影响系数:
ψ2 = 2.6 - 0.002 l (J.1.1-2)
式中ψ2--围护墙影响系数,小于1.0时应采用1.0。
J.1.2 柱列地震作用的计算
1 等高多跨钢筋混凝土屋盖的厂房,各纵向柱列的柱顶标高处的地震作用标准值,可按下列公式确定:
Fi = α1 Geq( Kai / ∑ Kai) (J.1.2-1)
Kai = ψ3 ψ4 Ki (J.1.2-2)
式中Fi--i柱列柱顶标高处的纵向地震作用标准值;
α1--相应于厂房纵向基本自振周期的水平地震影响系数,应按本规范第5.1.5条确定;
Geq--厂房单元柱列总等效重力荷载代表值应包括按本规范第5.1.3条确定的屋盖重力荷载代表值、70%纵墙自重、50%横墙与山墙自重及折算的柱自重(有吊车时采用10%柱自重,无吊车时采用50%柱自重);
Ki--i柱列柱顶的总侧移刚度,应包括i柱列内柱子和上、下柱间支撑的侧移刚度及纵墙的折减侧移刚度的总和,贴砌的砖围护墙侧移刚度的折减系数,可根据柱列侧移值的大小,采用0.2~0.6;
Kai--i柱列柱顶的调整侧移刚度;
Ψ3--柱列侧移刚度的围护墙影响系数,可按表J.1.2-1采用;有纵向砖围护墙的四跨或五跨厂房,由边柱列数起的第三柱列,可按表内相应数值的1.15倍采用;
Ψ4--柱列侧移刚度的柱间支撑影响系数,纵向为砖围护墙时,边柱列可采用1.0,中柱列可按表J.1.2-2采用。
2 等高多跨钢筋混凝土屋盖厂房,柱列各吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准边柱列值,可按下式确定:
Fci = α1 Gci Hci / Hi (J.1.2-3)
式中Fci--i柱列在吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准值;
Gci--集中于i柱列吊车梁顶标高处的等效重力荷载代表值,应包括按本规范第5.1.3条确定的吊车梁与悬吊物的重力荷载代表值和40%柱子自重;
Hci--i柱列吊车梁顶高度;
Hi--i柱列柱顶高度。
J.2 柱间支撑地震作用效应及验算 J.2.1 斜杆长细比不大于200的柱间支撑在单位侧力作用下的水平位移,可按下式确定: u = ∑ 1 uti / ( 1 + φi ) ( J.2.1 ) 式中u--单位侧力作用点的位移; φi--i节间斜杆轴心受压稳定系数,应按现行国家标准《钢结构设计规范》采用; uti--单位侧力作用下i节间仅考虑拉杆受力的相对位移。 J.2.2 长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算,但应考虑压杆的卸载影响,其拉力可按下式确定: Nt = li Vbi / [( 1 + ψc φi ) sc ] (J.2.2) 式中Nt--i节间支撑斜杆抗拉验算时的轴向拉力设计值; li--i节间斜杆的全长; ΨC--压杆卸载系数,压杆长细比为60 、100 和200 时,可分别采用0.7、0.6 和0.5; Vbi--i节间支撑承受的地震剪力设计值; Sc--支撑所在柱间的净距。 J.2.3 无贴砌墙的纵向柱列,上柱支撑与同列下柱支撑宜等强设计。 J.3 柱间支撑端节点预埋件的截面抗震验算 J.3.1 柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用锚筋时,其截面抗震承载力宜按下列公式验算: N ≤ 0.8 fy As / γRE( cosθ / 0.8 ζm ψ + sinθ / ζr ζv ) (J.3-1) ψ = 1 / ( 1 + 0.6 e0 / ζr s ) (J.3-2) ζm = 0.6 + 0.25 t / d (J.3-3) ζv = ( 4 - 0.08 d ) (J.3-4)
式中As--锚筋总截面面积;
γRE--承载力抗震调整系数,可采用1.0;
N--预埋板的斜向拉力,可采用全截面屈服点强度计算的支撑斜杆轴向力的1.05倍;
e0--斜向拉力对锚筋合力作用线的偏心距,应小于外排锚筋之间距离的20%(mm);
θ--斜向拉力与其水平投影的夹角;
Ψ--偏心影响系数;
s-- 外排锚筋之间的距离(mm);
ζm--预埋板弯曲变形影响系数;
t--预埋板厚度(mm);
d--锚筋直径(mm);
ζr--验算方向锚筋排数的影响系数,二、三和四排可分别采用1.0、 0.9和0.85;
ζv--锚筋的受剪影响系数,大于0.7时应采用0.7。
J.3.2 柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件采用角钢加端板时,其截面抗震承载力宜按下列公式验算:
N ≤ 0.7 / γRE( sin θ / Vu0 + cosθ / ψ Nu0 ) (J.3-5)
Vu0 = 3n ζr (J.3-6)
Nu0 = 0.8 n fa As (J.3-7)
式中n--角钢根数;
b--角钢肢宽;
W min--与剪力方向垂直的角钢最小截面模量; As--一根角钢的截面面积; fa--角钢抗拉强度设计值。
附录K 单层砖柱厂房纵向抗震计算的修正刚度法
K.0.1 本附录适用于钢筋混凝土无檩或有檩屋盖等高多跨单层砖柱厂房的纵向抗震验算。
K.0.2单层砖柱厂房的纵向基本自振周期可按下式计算:
T1 = 2 ψT (K.0.2)
式中ψT--周期修正系数,按表K.0.2采用;
Gs--第s柱列的集中重力荷载,包括柱列左右各半跨的屋盖和山墙重力荷载,及按动能等效原则换算集中到柱顶或墙、顶处的墙、柱重力荷载;
Ks--第s柱列的侧移刚度。
K.0.3 单层砖柱厂房纵向总水平地震作用标准值可按下式计算:
FEk = α1 ∑ Gs (K.0.3)
式中α1--相应于单层砖柱厂房纵向基本自振周期T1的地震影响系数;
Gs--按照柱列底部剪力相等原则,第s柱列换算集中到墙顶处的重力荷载代表值。
K.0.4 沿厂房纵向第s柱列上端的水平地震作用可按下式计算:
Fs = ψs Ks FEk / ∑ψs Ks (K.0.4)
式中Ψs--反映屋盖水平变形影响的柱列刚度调整系数,根据屋盖类型和各柱列的纵墙设置情况,按表K.0.4 采用。
附录L 隔震设计简化计算和砌体结构隔震措施
L.1 隔震设计的简化计算
L.1.1 多层砌体结构及与砌体结构周期相当的结构采用隔震设计时,上部结构的总水平地震作用可按本规范第5.2.1条公式(5.2.1-1)简化计算,但应符合下列规定:
1 水平向减震系数,宜根据隔震后整个体系的基本周期,按下式确定:
式中Ψ--水平向减震系数;
η2--地震影响系数的阻尼调整系数,根据隔震层等效阻尼按本规范第5.1.5条确定:
γ--地震影响系数的曲线下降段衰减指数,根据隔震层等效阻尼按本规范第5.1.5条确定;
Tgm--砌体结构采用隔震方案时的设计特征周期,根据本地区所属的设计地震分组按本规范第5.1.4条确定,但小于0.4s时应按0.4s采用:
T1--隔震后体系的基本周期,不应大于2.0s和5 特征周期的较大值。
2 与砌体结构周期相当的结构,其水平向减震系数宜根据隔震后整个体系的基本周期,按下式确定:
式中T0--非隔震结构的计算周期,当小于特征周期时应采用特征周期的数值;
T1--隔震后体系的基本周期,不应大于5倍特征周期值;
Tg--特征周期;其余符号同上。
3 砌体结构及与其基本周期相当的结构,隔震后体系的基本周期可按下式计算:
式中T1--隔震体系的基本周期:
G--隔震层以上结构的重力荷载代表值;
Kh --隔震层的水平动刚度,可按本规范第12.2.4条的规定计算;
g--重力加速度。