鋼構(gòu)廠房地震作用的主要特點
鋼構(gòu)廠房在地震作用下的反應(yīng),與其自重、剛度及結(jié)構(gòu)形式密切相關(guān)。與混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼構(gòu)在地震中呈現(xiàn)出若干特有的響應(yīng)規(guī)律。
一、自振周期較長,地震作用相對較小
鋼構(gòu)廠房屬于柔性結(jié)構(gòu),整體剛度相對較低,自振周期較長。由于地震作用力與結(jié)構(gòu)質(zhì)量成正比,鋼構(gòu)廠房自重較輕,因而承受的地震作用力相對較小。這一特點在輕型門式剛架廠房中尤為突出,變截面門式剛架雖然延性和耗能能力一般,但由于自重輕、地震作用小,結(jié)構(gòu)仍能較好地滿足抗震設(shè)防要求。
二、阻尼比取值隨條件變化
阻尼比是反映結(jié)構(gòu)耗能能力的關(guān)鍵參數(shù),其取值直接影響地震作用的計算精度。單層鋼構(gòu)廠房的阻尼比,可依據(jù)屋蓋和圍護墻的類型在0.045至0.05范圍內(nèi)取值。多層鋼構(gòu)廠房在多遇地震下阻尼比可采用0.03至0.04,罕遇地震下則取0.05。高度超過50米的鋼構(gòu)阻尼比會進一步降低,結(jié)構(gòu)越高,阻尼比越小,對地震作用的響應(yīng)也有所不同。
三、變形控制以層間位移角為指標
地震作用下,鋼構(gòu)廠房的層間變形是衡量其安全性的重要指標。多遇地震作用下,鋼構(gòu)層間變形應(yīng)控制在層高的1/250以內(nèi),以避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞。罕遇地震作用下,層間變形允許值可放寬至層高的1/50。這一寬嚴結(jié)合的變形控制體系,體現(xiàn)了鋼構(gòu)在大震下通過塑性變形耗能的抗震設(shè)計思路。
四、支撐體系承擔(dān)主要地震剪力
鋼構(gòu)廠房的縱向抗側(cè)力主要依靠柱間支撐。支撐布置宜在荷載較大的柱間上下貫通,確保水平地震作用能可靠傳遞至基礎(chǔ)。支撐桿件在罕遇地震下可能出現(xiàn)損傷,是構(gòu)件損傷的主要集中區(qū)域。X形支撐、V形支撐應(yīng)考慮拉壓桿共同作用。圍護墻體的剛度貢獻在計算中需按規(guī)范折減。
五、計算模型需反映實際工作狀況
鋼構(gòu)廠房的地震作用計算,應(yīng)根據(jù)屋蓋高差、起重機設(shè)置等情況采用與實際工作狀況相適應(yīng)的計算模型。平面規(guī)則、剛度均勻的輕型屋蓋廠房可按平面框架計算,一般情況下則宜采用考慮屋蓋彈性變形的空間分析方法。圍護墻體對結(jié)構(gòu)剛度的影響需要合理計入,輕型墻板只計自重不計剛度,砌體圍護墻則根據(jù)烈度不同按折算系數(shù)計入剛度。
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