保障單層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性能的設(shè)計(jì)思路

來源：建筑設(shè)計(jì) 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-04-23 08:47:02

如何保障鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震性能，促使我國工業(yè)廠房設(shè)計(jì)工作的安全與高效開展，是值得思考的。筆者根據(jù)自己多年的工業(yè)廠房設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，淺談一下保障單層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性能的設(shè)計(jì)思路：

1、抗震計(jì)算方式

可運(yùn)用底部剪力方法，對鋼結(jié)構(gòu)展開抗震計(jì)算。如果結(jié)構(gòu)的整體高度相對較高，則需要用分解反應(yīng)譜法進(jìn)行計(jì)算。抗震方案設(shè)計(jì)需要滿足地區(qū)的具體抗震要求，一般抗震等級在4～6級時(shí)，需要按照地區(qū)的具體抗震要求展開科學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合建筑物自身情況以及地質(zhì)等情況合理展開設(shè)置，確保建筑整體抗震強(qiáng)度能夠達(dá)到實(shí)際需求的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員還需要對建筑場地的類型展開分析，需要按照地區(qū)抗震設(shè)防烈度的具體情況，科學(xué)展開抗震設(shè)計(jì)。但需要注意的是，如果建筑屬于丙類建筑，需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行降度處理。進(jìn)行地震作用計(jì)算時(shí)，在對選用重力荷載代表值進(jìn)行計(jì)算的過程中，需要將恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值以及活荷載組合值相加，其中活荷載的組合值系數(shù)為0.5，各結(jié)構(gòu)具體活荷載組合值系數(shù)也為0.5，屋面部分的活荷載數(shù)值并不記入其中。

2、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)埋深的設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)埋深與建筑物的高度具有直接的關(guān)系，與地基的相關(guān)施工條件之間也有關(guān)系，為此在進(jìn)行單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，需要能夠?qū)A(chǔ)埋深進(jìn)行充分的考量，同時(shí)還需要能夠兼顧不同地區(qū)的不同特色，具體情況下具體分析，這樣才能夠更好地實(shí)現(xiàn)對于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善。例如在北方寒冷地區(qū)需要能夠考慮凍土的深度，凍土的深度將會直接影響單層鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)埋深的作用效果，同時(shí)按照現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，對于嚴(yán)寒地區(qū)和露天環(huán)境的考量中，其對于混凝土的配比還需要根據(jù)不同的限制條件，進(jìn)行綜合調(diào)整，這一點(diǎn)在單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中不要忽略，尤其是在北方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要格外地注意。同時(shí)，在廠房基頂面標(biāo)高的設(shè)計(jì)中，我們一般設(shè)計(jì)的高度為一米到一米五左右，鋼柱的腳埋在土里還需要混凝土保護(hù)，這樣一來對于靠近設(shè)備基礎(chǔ)埋深的柱基表面和柱肢之間的布置管溝，都能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土的優(yōu)先保護(hù)，而在沒有管溝或者管溝可以繞過的地方，我們的基礎(chǔ)頂面則可以適當(dāng)?shù)刈龈咭稽c(diǎn)，這樣一來能夠適當(dāng)?shù)毓?jié)約鋼材，減輕單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的重量。

3、支吊架構(gòu)件選型設(shè)計(jì)

抗震支吊架的所有構(gòu)件均要求采用成品構(gòu)件，即裝配式支吊架，傳統(tǒng)的現(xiàn)場焊接的型鋼支吊架已不能滿足規(guī)范要求。抗震支吊架的主要構(gòu)件包括錨栓、C型槽鋼（用作底座、立柱、橫梁、連接件、斜撐）及管架等?？拐鹬У跫茉O(shè)計(jì)需要繪制節(jié)點(diǎn)詳圖，其構(gòu)件的選型設(shè)計(jì)，可以依據(jù)18R417-2《裝配式管道支吊架（含抗震支吊架）》進(jìn)行，但實(shí)際由于構(gòu)件種類數(shù)量眾多，工作量會比較大?？梢圆捎玫姆绞绞?，將構(gòu)件選型設(shè)計(jì)交給成品支吊架廠家負(fù)責(zé)。設(shè)計(jì)方負(fù)責(zé)提供管線荷載、支吊架布置方案，并進(jìn)行最終驗(yàn)算復(fù)核。

4、支吊架受力驗(yàn)算

抗震支吊架布置圖和節(jié)點(diǎn)圖完成后，還需要對其進(jìn)行受力驗(yàn)算。受力驗(yàn)算只需考慮水平地震作用。地震力作用下需作強(qiáng)度驗(yàn)算的構(gòu)件包括：受壓斜撐、吊桿、各類錨栓等。受力驗(yàn)算結(jié)果一般以計(jì)算書形式提供。計(jì)算書主要包括以下內(nèi)容：工程信息：管線組成及規(guī)格、支吊架編號；構(gòu)件信息：豎向額定荷載、側(cè)向額定荷載、縱向額定荷載；支撐信息：吊桿、斜撐的規(guī)格和最大承載力，斜撐角度，吊桿長細(xì)比等；錨栓信息：安裝方向、鉆頭直徑、有效錨固深度、安裝扭矩、抗拉和抗剪承載力等；抗震支吊架節(jié)點(diǎn)詳圖；校核信息：抗震支吊架最大間距l(xiāng)0、水平地震力綜合系數(shù)αEk、側(cè)向計(jì)算荷載、縱向計(jì)算荷載。