1、19 单层工业厂房9.1 单层钢筋混凝土柱厂房（）一般规定9.1.1 本规范关于单层钢筋混凝土柱厂房的规定，系根据 20 世纪 60 年代以来装配式单层工业厂房的震害和工程经验总结得到的。因此，对于现浇的单层钢筋混凝土柱厂房，需注意本节针对装配式结构的某些规定不适用。根据震害经验，厂房结构布置应注意的问题是：1，历次地震的震害表明，不等高多跨厂房有高振型反应，不等长多跨厂房有扭转效应，破坏较重；均对抗震不利，故多跨厂房宜采用等高和等长。2，地震的震害表明，单层厂房的毗邻建筑任意布置是不利的，在厂房纵墙与山墙交汇的角部是不允许布置的。在地震作用下，防震缝处排架柱的侧移量大，当有毗邻建筑时，相互碰
2、撞或变位受约束的情况严重；地震中有不少倒塌、严重破坏等加重震害的震例，因此，在防震缝附近不宜布置毗邻建筑。3，大柱网厂房和其他不设柱间支撑的厂房，在地震作用下侧移量较设置柱间支撑的厂房大，防震缝的宽度需适当加大。4，地震作用下，相邻两个独立的主厂房的振动变形可能不同步协调，与之相连接的过渡跨的屋盖常倒塌破坏；为此过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。5，上吊车的铁梯，晚间停放吊车时，增大该处排架侧移刚度，加大地震反虚，特别是多跨厂房各跨上吊车的铁梯集中在同一横向轴线时，会导致震害破坏，应避免。6，工作平台或刚性内隔墙与厂房主体结构连接时，改变了主体结构的工作性状，加大地震反应；导致应力集中
3、，可能造成短柱效应，不仅影响排架柱，还可能涉及柱顶的连接和相邻的屋盖结构，计算和加强措施均较困难，故以脱开为佳。7，不同形式的结构，振动特性不同，材料强度不同，侧移刚度不同。在地震作用下，往往由于荷载、位移、强度的不均衡，而造成结构破坏。山墙承重和中间有横墙承重的单层钢筋混凝土柱厂房和端砖壁承重的天窗架，在地震中均有较重破坏，为此，厂房的一个结构单元内，不宜采用不同的结构形式。8，两侧为嵌砌墙，中柱列设柱间支撑；一侧为外贴墙或嵌砌墙，另一侧为开敞；一侧为嵌砌墙，另一侧为外贴墙等各柱列纵向刚度严重不均匀的厂房，由于各柱列的地震作用分配不均匀，变形不协调，常导致柱列和屋盖的纵向破坏，在 7 度区就
4、有这种震害反映，在 8 度和大于 8 度区，破坏就更普遍且严重，不少厂房柱倒屋塌，在设计中应予以避免。9.1.2 根据震害经验，天窗架的设置应注意下列问题：1，突出屋面的天窗架对厂房的抗震带来很不利的影响，因此，宜采用突出屋面较小的避风型天窗。采用下沉式天窗的屋盖有良好的抗震性能，唐山地震中甚至经受了 10 度地震的考验，不仅是 8 度区，有条件时均可采用。2，第二开间起开设天窗将使端开间每块屋面板与屋架无法焊接或焊连的可靠性大大降低而导致地震时掉落，同时也大大降低屋面纵向水平刚度。所以，如果山墙能够开窗，或者采光要求不太高时，天窗从第三开间起设置。天窗架从厂房单元端第三柱间开始设置，虽增强屋
5、面纵向水平刚度，但对建筑通风、采光不利，考虑到 6 度和 7 度区的地震作用效应较小，且很少有屋盖破坏的震例，本次修订改为对 6 度和 7 度区不做此要求。23，历次地震经验表明，不仅是天窗屋盖和端壁板，就是天窗侧板也宜采用轻型板材。9.1.3 根据震害经验，厂房屋盖结构的设置应注意下列问题：1，轻型大型屋面板无檩屋盖和钢筋混凝土有檩屋盖的抗震性能好，经过 810度强烈地震考验，有条件时可采用。2，唐山地震震害统计分析表明，屋盖的震害破坏程度与屋盖承重结构的形式密切相关，根据 811 度地震的震害调查统计发现：梯形屋架屋盖共调查 91 跨，全部或大部倒塌 41 跨，部分或局部倒塌 11 跨，共
6、计 52 跨，占 56.7%；拱形屋架屋盖共调查 151 跨，全部或大部倒塌 13 跨，部分或局部倒塌 16 跨，共计 29 跨，占19.2%；屋面粱屋盖共调查 168 跨，全部或大部倒塌 11 跨，部分或局部倒塌 17 跨，共计 28 跨，占 16.7%。另外，采用下沉式屋架的屋盖，经 810 度强烈地震的考验，没有破坏的震例。为此，提出厂房宜采用低重心的屋盖承重结构。3，拼块式的预应力混凝土和钢筋混凝土屋架（屋面梁）的结构整体性差，在唐山地震中其破坏率和破坏程度均较整榀式重得多。因此，在地震区不宜采用。4，预应力混凝土和钢筋混凝土空腹桁架的腹杆及其上弦节点均较薄弱，在天窗两侧竖向支撑的附加
7、地震作用下，容易产生节点破坏、腹杆折断的严重破坏，因此，不宜采用有突出屋面天窗架的空腹桁架屋盖。5，随着经济的发展，组合屋架已很少采用，本次修订继续保持 89 规茫、2001规范的规定，不列入这种屋架的规定。本次修订，根据震害经验，建议在高烈度（8 度 0.30g 和 9 度）且跨度大于 24m的厂房，不采用重量大的大型屋面板。9.1.4 不开孔的薄壁工字形柱、腹板开孔的普通工字形柱以及管柱，均存在抗震薄弱环节，故规定不宜采用。()计算要点9.1.7、9.1.8 对厂房的纵横向抗震分析，本规范明确规定，一般情况下，采用多质点空间结构分析方法。关于横向计算：当符合本规范附录 J 的条件时可采用平
8、面排架简化方法，但计算所得的排架地震内力应考虑各种效应调整。本规范附录 J 的调整系数有以下特点：1，适用于 78 度柱顶标高不超过 15m 且砖墙刚度较大等情况的厂房，9 度时砖墙开裂严重，空间工作影响明显减弱，一般不考虑调整。2，计算地震作用时，采用经过调整的排架计算周期。3，调整系数采用了考虑屋盖平面内剪切刚度、扭转和砖墙开裂后刚度下降影响的空间模型，用振型分解法进行分析，取不同屋盖类型、各种山墙间距、各种厂房跨度、高度和单元长度，得出了统计规律，给出了较为合理的调整系数。因排架计算周期偏长，地震作用偏小，当山墙间距较大或仅一端有山墙时，按排架分析的地震内力需要增大而不是减小。对一端山墙
9、的厂房，所考虑的排架一般指无山墙端的第二榀，而不是端榀。4，研究发现，对不等高厂房高低跨交接处支承低跨屋盖牛腿以上的中柱截面，其地震作用效应的调整系数随高、低跨屋盖重力的比值是线性下降，要由公式计算。公式中的空间工作影响系数与其他各截面（包括上述中柱的下柱截面）的作用效应调整系数含义不同，分别列于不同的表格，要避免混淆。5，地震中，吊车桥架造成了厂房局部的严重破坏。为此，把吊车桥架作力移动3质点，进行了大量的多质点空间结构分析，并与平面排架简化分析比较，得出其放大系数。使用时，只乘以吊车桥架重力荷载在吊车梁顶标高处产生的地震作用，而不乘以截面的总地震作用。关于纵向计算：历次地震，特别是海城、唐
10、山地震，厂房沿纵向发生破坏的例子很多，而且中柱列的破坏普遍比边柱列严重得多。在计算分析和震害总结的基础上，规范提出了厂房纵向抗震计算原则和简化方法。钢筋混凝土屋盖厂房的纵向抗震计算，要考虑围护墙有效刚度、强度和屋盖的变形，采用空间分析模型。本规范附录 K 第 K.1 节的实用计算方法，仅适用于柱顶标高不超过 15m 且有纵向砖围护墙的等高厂房，是选取多种简化方法与空间分析计算结果比较而得到的。其中，要用经验公式计算基本周期。考虑到随着烈度的提高，厂房纵向侧移加大，围护墙开裂加重，刚度降低明显，故一般情况，围护墙的有效刚度折减系数，在 7、8、9 度时可近似取 0.6、0.4 和 0.2。不等高
11、和纵向不对称厂房，还需考虑厂房扭转的影响，尚无合适的简化方法。9.1.9、9.1.10 地震震害表明，没有考虑抗震设防的一般钢筋混凝土天窗架，其横向受损并不明显，而纵向破坏却相当普遍。计算分析表明，常用的钢筋混凝土带斜腹杆的天窗架，横向刚度很大，基本上随屋盖平移，可以直接采用底部剪力法的计算结果，但纵向则要按跨数和位置调整。有斜撑杆的三铰拱式钢天窗架的横向刚度也较厂房屋盖的横向刚度大很多，也是基本上随屋盖平移，故其横向抗震计算方法可与混凝土天窗架一样采用底部剪力法。由于钢天窗架的强度和延性优于混凝土天窗架，且可靠度高，故当跨度大于 9m或 9 度时，钢天窗架的地震作用效应不必乘以增大系数 1.
12、5。本规范明确关于突出屋面天宙架简化计算的适用范围为有斜杆的三铰拱式天窗架，避免与其他桁架式天窗架混淆。对于天窗架的纵向抗震分析，继续保持 89 规范的相关规定。9.1.11 关于大柱网厂房的双向水平地震作用，89 规范规定取一个主轴方向 100%加上相应垂直方向的 30%的不利组合，相当于两个方向的地震作用效应完全相同时按本规范 5.2 节规定计算的结果，因此是一种略偏安全的简化方法。为避免与本规范5.2 节的规定不协调，保持 2001 规范的规定，不再专门列出。位移引起的附加弯矩，即“P-”效应，按本规范 3.6 节的规定计算。9.1.12 不等高厂房支承低跨屋盖的柱牛腿在地震作用下开裂较
13、多，甚至牛腿面预埋板向外位移破坏。在重力荷载和水平地震作用下的柱牛腿纵向水平受拉钢筋的计算公式，第一项为承受重力荷载纵向钢筋的计算，第二项为承受水平拉力纵向钢筋的计算。9.1.13 震害和试验研究表明：交叉支撑杆件的最大长细比小于 200 时，斜拉杆和斜压杆在支撑桁架中是共同工作的。支撑中的最大作用相当于单压杆的临界状态值。据此，在本规范的附录 K 第 K.2 节中规定了柱间支撑的设计原则和简化方法：1，支撑侧移的计算：按剪切构件考虑，支撑任一点的侧移等于该点以下各节间相对侧移值的叠加。它可用以确定厂房纵向柱列的侧移刚度及上、下支撑地震作用的分配。2，支撑斜杆抗震验算：试验结果发现，支撑的水平
14、承载力，相当于拉杆承载力与压杆承载力乘以折减系数之和的水平分量。此折减系数即本规范附录 K 中的“压杆卸载系数” ，可以线性内插；亦可直接用下列公式确定斜拉杆的净截面 An：)1/(REatcibin fsVlA 43，震害表明，单层钢筋混凝土柱厂房的柱间支撑虽有一定数量的破坏，但这些厂房大多数未考虑抗震设防。据计算分析，抗震验算的柱间支撑斜杆内力大于非抗震设计时的内力几倍。4，柱间支撑与柱的连接节点在地震反复荷载作用下承受拉弯剪和压弯剪，试验表明其承载力比单调荷载作用下右所降低；在抗震安全性综合分析基础上，提出了确定预埋板钢筋截面面积的计算公式，适用于符合本规范第 9.1.25 条 5 款构
15、造规定的情况。5，提出了柱间支撑节点预埋件采用角钢时的验算方法。本规范第 9.1.23 条对下柱柱间支撑的下节点位置有明确的规定，一般将节点位置置于基础顶标高处。6、7 度时地震力较小，采取加强措施后可设在基础顶面以上；本次修订明确，必要时也可沿纵向柱列进行柱根的斜截面受剪承载力验算来确定加强措施。9.1.14 本条规定了与厂房次要构件有关的计算。1，地震震害表明：8 度和 9 度区，不少抗风柱的上柱和下柱根部开裂、折断，导致山尖墙倒塌，严重的抗风柱连同山墙全部向外倾倒、抗风柱虽非单层厂房的主要承重构件，但它却是厂房纵向抗震中的重要构件，对保证厂房的纵向抗震安全，具有不可忽视的作用，补充规定
16、8、9 度时需进行平面外的截面抗震验算。2，当抗风柱与屋架下弦相连接时，虽然此类厂房均在厂房两端第一开间设置下弦横向支撑，但当厂房遭到地震作用时，高大山墙引起的纵向水平地震作用具有较大的数值，由于阶形抗风柱的下柱刚度远大于上柱刚度，大部分水平地震作用将通过下柱的上端连接传至屋架下弦，但屋架下弦支撑的强度和刚度往往不能满足要求，从而导致屋架下弦支撑杆件压曲。1966 年邢台地震 6 度区、1975 年海城地震 8 度区均出现过这种震害。故要求进行相应的抗震验算。3，当工作平台、刚性内隔墙与厂房主体结构相连时，将提高排架的侧移刚度，改变其动力特性，加大地震作用，还可能造成应力和变形集中，加重厂房的
17、震害。地震中由此造成排架柱折断或屋盖倒塌，其严重程度因具体条件而异，很难作出统一规定。因此抗震计算时，需采用符合实际的结构计算简图，并采取相应的措施。4，震害表明，上弦有小立柱的拱形和折线形屋架及上弦节间长和节间矢高较大的屋架，茌地震作用下屋架上弦将产生附加扭矩，导致屋架上弦破坏。为此，8、9度在这种情况下需进行截面抗扭验算。()构造措施9.1.15 本节所指有檩屋盖，主要是波形瓦（包括石棉瓦及槽瓦）屋盖。这类屋盖只要设置保证整体刚度的支撑体系，屋面瓦与檩条间以及檩条与屋架间有牢固的拉结，一般均具有一定的抗震能力，甚至在唐山 10 度地震区也基本完好地保存下来。但是，如果屋面瓦与檩条或檩条与屋
18、架拉结不牢，在 7 度地震区也会出现严重震害，海城地震和唐山地震中均有这种例子。89 规范对有檩屋盖的规定，系针对钢筋混凝土体系而言。2001 规范增加了对钢结构有檩体系的要求。本次修订，未作修改。9.1.16 无檩屋盖指的是各类不用檩条的钢筋昆凝土屋面板与屋架（粱）组成的屋盖。屋盖的各构件相互间联成整体是厂房抗震的重要保证，这是根据唐山、海城震害经验提出的总要求。鉴于我国目前仍大量采用钢筋昆凝土大型屋面板，故重点对大型屋面板与屋架（梁）焊连的屋盖体系作了具体规定。这些规定中，屋面板和屋架（梁）可靠焊连是第一道防线，为保证焊连强度，要求屋面板端头底面预埋板和屋架端部顶面预埋件均应加强锚固；相邻
19、屋面板吊钩5或四角顶面预埋铁件间的焊连是第二道防线；当制作非标准屋面板时，也应采取相应的措施。设置屋盖支撑是保证屋盖整体性的重要抗震措施，基本沿用了 89 规范的规定。根据震害经验，8 度区天窗跨度等于或大于 9m 和 9 度区天窗架宜设置上弦横向支撑。9.1.17 本规范在进步总结地震经验的基础上，对有檩和无檩屋盖支撑布置的规定作适当的补充。9.1.18 唐山地震震害表明，采用刚性焊连构造时，天窗立柱普遍在下挡和侧板连接处出现开裂和破坏，甚至倒塌刚性连接仅在支撑很强的情况下才是可行的措施，故规定一般单层厂房宜用螺栓连接。9.1.19 屋架端竖杆和第一节间上弦杆，静力分析中常作为非受力杆件而采
20、用构造配筋，截面受弯、受剪承载力不足，需适当加强。对折线形屋架为调整屋面坡度而在端节间上弦顶面设置的小立柱，也要适当增大配筋和加密箍筋。以提高其拉弯剪能力。9.1.20 根据震害经验，排架柱的抗震构造，增加了箍筋肢距的要求，并提高了角柱柱头的箍筋构造要求。1，柱子在变位受约束的部位容易出现剪切破杯，要增加箍筋。变位受约束的部位包括：设有柱间支撑的部位、嵌砌内隔墙、侧边贴建披屋、靠山墙的角柱、平台连接处等。2，唐山地震震害表明：当排架柱的变位受平台，刚性横隔墙等约束，其影响的严重程度和部位，因约束条件而异，有的仅在约束部位的柱身出现裂缝；有的造成屋架上弦折断、屋盖坍落（如天津拖拉机厂冲压车间）
21、；有的导致柱头和连接破坏屋盖倒塌（如天津第一机床厂铸工车间配砂间） 。必须区别情况从设计计算和构造上采取相应的有效措施，不能统一采用局部加强排架柱的箍筋，如高低跨柱的上柱的剪跨比较小时就应全高加密箍筋，并加强柱头与屋架的连接。3，为了保证排架柱箍筋加密区的延性和抗剪强度，除箍筋的最小直径和最大间距外，增加对箍筋最大肢距的要求。4，在地震作用下，排架柱的柱头由于构造上的原因，不是完全的铰接；而是处于压弯剪的复杂受力状态，在高烈度地区，这种情况更为严重，排架柱头破坏较重，加密区的箍筋直径需适当加大。5，厂房角柱的柱头处于双向地震作用，侧向变形受约束和压弯剪的复杂受力状态，其抗震强度和延性较中间排架
22、柱头弱得多，地震中，6 度区就有角柱顶开裂的破坏；8 度和大于 8 度时，震窖就更多，严重的柱头折断，端屋架榻落，为此，厂房角柱的柱头加密箍筋宜提高一度配置。6，本次修订，增加了柱侧向受约束且剪跨比不大于 2 的排架柱柱顶的构造要求。9.1.21 大柱网厂房的抗震性能是唐山地震中发现的新问题，其震害特征是：柱根出现对角破坏，混凝土酥碎剥落，纵筋压曲，说明主要是纵、横两个方向或斜向地震作用的影响，柱根的强度和延性不足；中柱的破坏率和破坏程度均大于边柱，说明与柱的轴压比有关。本次修订，保持了 2001 规范对大柱网厂房的抗震验算规定，包括轴压比和相应的箍筋构造要求。其中的轴压比限值，考虑到柱子承受
23、双向压弯剪和 P- 效应的影响，受力复杂，参照了钢筋混凝土框支柱的要求，以保证延性；大柱网厂房柱仅承受屋盖（包括屋面、屋架、托架、悬挂吊车）和柱的自重，尚不致因控制轴压比而6给设计带来困难。9.1.22 对抗风柱，除了提出验算要求外，还提出纵筋和箍筋的构造规定。地震中，抗风柱的柱头和上、下柱的根部都有产生裂缝、甚至折断的震害，另外，柱肩产生劈裂的情况也不少。为此，柱头和上、下柱根部需加强箍筋的配置，并在柱肩处设置纵向受拉钢筋，以提高其抗震能力。9.1.23 柱间支撑的抗震构造，本次修订基本保持 2001 规范对 89 规范的改进：支撑杆件的长细比限值随烈度和场地类别而变化；本次修订，调整了 8
24、、9 度下柱支撑的长细比要求；进一步明确了支撑柱子连接节点的位置和相应的构造；增加了关于交叉支撑节点板及其连接的构造要求。柱间支撑是单层钢筋混凝土柱厂房的纵向主要抗侧力构件，当厂房单元较长或8 度、类场地和 9 度时，纵向地震作用效应较大，设置一道下柱支撑不能满足要求时，可设置两道下柱支撑，但应注意：两道下柱支撑宜设置在厂房单元中间三分之一区段内，木宜设置在厂房单元的两端，以避免温度应力过大；在满足工艺条件的前提下，两者靠近设置时，温度应力小；在厂房单元中部三分之一区段内，适当拉开设置则有利于缩短地震作用的传递路线，设计中可根据具体情况确定。交叉式柱间支撑的侧移刚度大，对保证单层钢筋混凝土柱厂
25、房在纵向地震作用下的稳定性有良好的效果，但在与下柱连接的节点处理时，会遇到一些困难。9.1.25 本条规定厂房各构件连接节点的要求，具体贯彻了本规范第 3.5 节的原则规定，包括屋架与柱的连接，柱顶锚件；抗风柱、牛腿（柱肩） 、柱与柱间支撑连接处的预埋件：1，柱顶与屋架采用钢板铰，在原苏联的地震中经受了考验，效果较好；建议在9 度时采用。2，为加强柱牛腿（柱肩）预埋板的锚固，要把相当于承受水平拉力的纵向钢筋（即本节第 9.1.12 公式中的第 2 项）与预埋板焊连。3，在设置柱间支撑的截面处（包括柱顶、柱底等） ，为加强锚固，发挥支撑的作用，提出了节点预埋件采用角钢加端板锚固的要求，埋板与锚件
26、的焊接，通常用埋弧焊或开锥形孔塞焊。4，抗风柱的柱顶与屋架上弦的连接节点，要具有传递纵向水平地震力的承载力和延性。抗风柱预与屋架（屋面梁）上弦可靠连接，不仅保证抗风柱的强度和稳定，同时也保证山墙产生的纵向地震作用的可靠传递，但连接点必须在上弦横向支撑与屋架的连接点，否则将使屋架上弦产生附加的节间平面外弯矩。由于现在的预应力混凝土和钢筋混凝土屋架，一般均不符合抗风柱布置间距的要求，故补充规定以引起注意，当遇到这种情况时，可以采用在屋架横向支撑中加设次腹杆或型钢横梁，使抗风柱顶的水平力传递至上弦横向支撑的节点。9.2 单层钢结构厂房（）一般规定9.2.1 国内外的多次地震经验表明，钢结构的抗震性能
27、一般比其他结构的要好。总体上说单层钢结构厂房在地震中破坏较轻，但也有损坏或坍塌的。因此，单层钢结构厂房进行抗震设防是必要的。本次修订，仍不包括轻型钢结构厂房。9.2.2 从单层钢结构厂房的震害实例分析，在 79 度的地震作用下，其主要震害是柱间支撑的失稳变形和连接节点的断裂或拉脱，柱脚锚栓剪断和拉断，以及锚栓锚固过短所至的拔出破坏。亦有少量厂房的屋盖支撑杆件失稳变形或连接节点板开裂破坏。79.2.3 原则上，单层钢结构厂房的平面、竖向布置的抗震设计要求，是使结构的质量和刚度分布均匀，厂房受力合理、变形协调。钢结构厂房的侧向刚度小于混凝土柱厂房，其防震缝缝宽要大于混凝土柱厂房。当设防烈度高或厂房
28、较高时，或当厂房坐落在较软弱场地土或有明显扭转效应时，尚需适当增加。()抗震验算9.2.5 通常设计时，单层钢结构厂房的阻尼比与混凝土柱厂房相同。本次修订，考虑到轻型围护的单层钢结构厂房，在弹性状态工作的阻尼比较小，根据单层、多层到高层钢结构房屋的阻尼比由大到小变化的规律，建议阻尼比按屋盖和围护墙的类型区别对待。9.2.6 本条保持 2001 规范的规定。单层钢结构厂房的围护墙类型较多。围护墙的自重和刚度主要由其类型、与厂房柱的连接所决定。因此，为使厂房的抗震计算更符合实际情况、更合理，其自重和刚度取值应结合所采用的围护墙类型、与厂房柱的连接方式来决定。对于与柱贴砌的普通砖墙围护厂房，除需考虑
29、墙体的侧移刚度外，尚应考虑墙体开裂而对其侧移刚度退化的影响。当为外贴式砖砌纵墙，7、8、9 度设防时，其等效系数分别可取 0.6、0.4、0.2；9.2.7、9.2.8 单层钢结构厂房的地震作用计算，应根据厂房的竖向布置（等高或不等高） 、起重机设置、屋盖类别等情况，采用能反映出厂房地震反应特点的单质点、两质点和多质点的计算模型。总体上，单层钢结构厂房地震作用计算的单元划分、质量集中等，可参照钢筋混凝土柱厂房的执行。但对于不等高单层钢结构厂房，不能采用底部剪力法计算，而应采用多质点模型振型分解反应谱法计算。轻型墙板通过墙架构件与厂房框架柱连接，预制混凝土大型墙板可与厂房框架柱柔性连接。这些围护
30、墙类型和连接方式对框架柱纵向侧移的影响较小。亦即，当各柱列的刚度基本相同时，其纵向柱列的变位亦基本相同。因此，等高单跨或多跨厂房的纵向抗震计算时，对无檩屋盖可按柱列刚度分配；对有檩屋盖可按柱列所承受的重力荷载代表值比例分配和按单柱列计算，并取两者之较大值。而当采用与柱贴砌的砖围护墙时，其纵向抗震计算与混凝土柱厂房的基本相同。按底部剪力法计算纵向柱列的水平地震作用时，所得的中间柱列纵向基本周期偏长，可利用周期折减系数予以修正。单层钢结构厂房纵向主要由柱间支撑抵抗水平地震作用，是震害多发部位。在地震作用下，柱间支撑可能屈曲，也可能不屈曲。柱间支撑处于屈曲状态或者不屈曲状态，对与支撑相连的框架柱的受
31、力差异较大，因此需针对支撑杆件是否屈曲的两种状态，分别验算设置支撑的纵向柱列的受力。当然，目前采用轻型围护结构的单层钢结构厂房，在风荷载较大时，7、8 度的柱间支撑杆件在 7、8 度也可处于不屈曲状态。这种情况可不进行支撑屈曲后状态的验算。9.2.9 屋盖的竖向支承桁架可包括支承天窗架的竖向桁架、竖向支撑桁架等。屋盖竖向支承桁架承受的作用力包括屋盖自重产生的地震力，尚霈将其传递给主框架，故其杆件截面需由计算确定。屋盖水平支撑交叉斜杆，在地震作用下，考虑受压斜杆失稳而需按拉杆设计，故其连接的承载力不应小于支撑杆的全塑性承载力。条文参考上海市的规定给出。参照冶金部门的规定，支承跨度大于 24m 屋
32、面横梁的托架系直接传递地震竖向作用的构件，应考虑屋架传来的竖向地震作用。对于厂房屋面设置荷重较大的设备等情况，不论厂房跨度大小，都应对屋盖横粱进行竖向地震作用验算。89.2.10 单层钢结构厂房的柱间支撑一般采用中心支撑。X 形柱间支撑用料省，抗震性能好，应首先考虑采用。但单层钢结构厂房的柱距，往往比单层混凝土柱厂房的基本柱距(6m)要大几倍，V 或形也是常用的几种柱间支撑形式，下柱柱间支撑也有用单斜杆的。支撑杆件屈曲后状态支撑框架按本规范第 5 章的规定进行抗震验算。本条卸载系数主要依据日本、美国的资料导出，与附录 K 第 K.2 节对我国混凝土柱厂房柱间支撑规定的卸载系数有所不同。但同样适
33、用于支撑杆件长细比大于 的情yf/23560况，长细比大于 200 时不考虑压杆卸载影响。与 V 或形支撑相连的横梁，除了轻型围护结构的厂房满足设防地震下不屈曲的支撑外，通常需要按本规范第 8.2.6 条计入支撑屈曲后的不平衡力的影响。即横梁截面 Abr，满足： REbricNbp fASM /)6.01(sin4, 式中：M bp,N考虑轴力作用的横梁全截面塑性抗芎承载力；Sc支撑所在柱间的净距。9.2.11 设计经验表明，跨度不很大的轻型屋盖钢结构厂房，如仅从新建的一次投资比较，采用实腹屋面梁的造价略比采用屋架的高些。但实腹屋面梁制作简便，厂房施工期和使用期的涂装、维护量小而方便，且质量好
34、、进度快。如按厂房全寿命的支出比较，这些跨度不很大的厂房采用窦腹屋面梁比采用屋架要合理一些。实腹屋面梁一般与柱刚性连接。这种刚架结构应用日益广泛。1，受运输条件限制，较高厂房柱有时需在上柱拼接接长。条文给出的拼接承载力要求是最小要求，有条件时可采用等强度拼接接长。2，梁柱刚性连接、拼接的极限承载力验算及相应的构造措施（如潜在塑性铰位置的侧向支承） ，应针对单层刚架厂房的受力特征和遭遇强震时可能形成的极限机构进行。一般情况下，单跨横向刚架的最大应力区在梁底上柱截面，多跨横向刚架在中间柱列处也可出现在梁端截面。这是钢结构单层刚架厂房的特征。柱顶和柱底出现塑性铰是单层刚架厂房的极限承载力状态之一，故
35、可放弃“强柱弱梁”的抗震概念。条文中的刚架梁端的最大应力区，可按距梁端 1/10 梁净跨和 1.5 倍梁高中的较大值确定。实际工程中，受构件运输条件限制，梁的现场拼接往往在梁端附近，即最大应力区，此时，其极限承载力验算应与梁柱刚性连接的相同。()抗震构造措施9.2.12 屋盖支撑系统（包括系杆）的布置和构造应满足的主要功能是：保证屋盖的整体性（主要指屋盖各构件之间不错位）和屋盖横梁平面外的稳定性，保证屋盖和山墙水平地震作用传递路线的合理、简捷，且不中断。本次修订，针对钢结构厂房的特点规定了不同于钢筋混凝土柱厂房的屋盖支撑布置要求：1，一般情况下，屋盖横向支撑应对应于上柱柱间支撑布置，故其间距取
36、决于柱间支撑间距。表 9.2.12 屋盖横向支撑间距限值可按本节第 9.2.15 条的柱间支撑间距限值执行。2，无檩屋盖（重型屋盖）是指通用的 1.5m6.Om 预制大型屋面板。大型屋面板与屋架的连接需保证三个角点牢固焊接，才能起到上弦水平支撑的作用。屋架的主要横向支撑应设置在传递厂房框架支座反力的平面内；即，当屋架为端斜杆上承式时，应以上弦横向支撑为主；当屋架为端斜杆下承式时，以下弦横向9支撑为主。当主要横向支撑设置在屋架的下弦平面区间内时，宜对应地设置上弦横向支撑；当采用以上弦横向支撑为主的屋架区间内时，一般可不设置对应的下弦横向支撑。3，有檩屋盖（轻型屋盖）主要是指彩色涂层压形钢板、硬质
37、金属面夹芯板等轻型板材和高频焊接薄壁型钢檩条组成的屋盖。在轻型屋盖中，高频焊接薄壁型钢等型钢檩条一般都可兼作上弦系杆，故在表 9.2. 12 中未列入。对于有檩屋盖，宜将主要横向支撑设置在上弦平面，水平地震作用通过上弦平面传递，相应的，屋架亦应采用端斜杆上承式。在设置横向支撑开间的柱顶刚性系杆或竖向支撑、屋面檩条应加强，使屋盖横向支撑能通过屋面檩条、柱顶刚性系杆或竖向支撑等构件可靠地传递水平地震作用。但当采用下沉式横向天窗时，应在屋架下弦平面设置封闭的屋盖水平支撑系统。4，8、9 度时，屋盖支撑体系（上、下弦横向支撑）与柱间支撑应布置在同一开间，以便加强结构单元的整体性。5，支撑设置还需注意：
38、当厂房跨度不很大时，压型钢板轻型屋盖比较适合于采用与柱刚接的屋面梁。压型钢板屋面的坡度较平缓，跨变效应可略去不计。对轻型有檩屋盖，亦可采用屋架端斜杆为上承式的铰接框架，柱顶水平力通过屋架上弦平面传递。屋盖支撑布置也可参照实腹屋面梁的，隅撑间距宜按屋架下弦的平面外长细比小于 240 确定，但横向支撑开间的屋架两端应设置竖向支撑。檩条隅撑系统布置时，需考虑合理的传力路径，檩条及其两端连接应足以承受隅撑传至的作用力。屋盖纵向水平支撑的布置比较灵活。设计时，应据具体情况综合分析，以达到合理布置的目的。9.2.13 单层钢结构厂房的最大柱顶位移限值、吊车梁顶面标高处昀位移限值，一般已可控制出现长细比过大
39、的柔韧厂房。本次修订，参考美国、欧洲、日本钢结构规范和抗震规范，结合我国现行钢结构设计规范的规定和设计习惯，按轴压比大小对厂房框架柱的长细比限值适当调整。9.2.14 板件的宽厚比，是保证厂房框架延性的关键指标，也是影响单位面积耗钢量的关键指标。本次修订，对重屋盖和轻屋盖予以区别对待。重屋盖参照多层钢结构低于 50m 的抗震等级采用，柱的宽厚比要求比 2001 规范有所放松。对于采用压型钢板轻型屋盖的单层钢结构厂房，对于设防烈度 8 度(0.20g)及以下的情况，即使按设防烈度的地震动参数进行弹性计算，也经常出现由非地震组合控制厂房框架受力的情况。因此，根据实际工程的计算分析，发现如果采用性能
40、化设计的方法，可以分别按“高延性，低弹性承载力”或“低延性，高弹性承载力”的抗震设计思路来确定板件宽厚比。即通过厂房框架承受的地震内力与其具有的弹性抗力进行比较来选择板件宽厚比：当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力2 倍多遇地震作用下的要求（ GSGE+ Eh2SER/ RE）时，可采用现行钢结构设计规范GB 50017 弹性设计阶段的板件宽厚比限值，即 C 类；当强度和稳定的承载力均满足中等承载力1.5倍多遇地震作用下的要求（ GSGE+ Eh1.5SER/ RE）时，可按表 6 中 B 类采用；其他情况，则按表 6 中 A 类采用。A、B、C 三类宽厚比的数值，系参照欧、日、美等国家的
41、抗震规范选定。大体上，A 类可达全截面塑性且塑性铰在转动过程中承载力不降低；B 类可达全截面塑性，在应力强化开始前足以抵抗局部屈曲发生，但由于局部屈曲使塑性铰的转动能力有10限。C 类是指现行钢结构设计规范GB 50017 按弹性准则设计时腹板不发生局部屈曲的情况，如双轴对称 H 形截面翼缘需满足 ，受弯构件腹板需满yftb/2351/足 ，压弯构件腹板应符合钢结构设计规范GB yWy fthf/23510/2357050017-2003 式(5.4.2)的要求。上述板件宽厚比与地震作用的对应关系，系根据底部剪力相当的条件，与欧洲EC8 规范、日本 BCJ 规范给出的板件宽厚比限值与地震作用的
42、对应关系大致持平。鉴于单跨单层厂房横向刚架的耗能区（潜在塑性铰区） ，一般在上柱梁底截面附近，因此，即使遭遇强烈地震在上柱梁底区域形成塑性铰，并考虑塑性铰区钢材应变硬化，屋面梁仍可能处于弹性状态工作。所以框架塑性耗能区外的构件区段（即使遭遇强烈地震，截面应力始终在弹性范围内波动的构件区段） ，可采用 C 类截面。设计经验表明，就目前广泛采用轻型围护材料的情况，采用上述方法确定宽厚比，虽然增加了一些计算工作量，但充分利用了构件自身所具有的承载力，在 6、7度设防时可以较大地降低耗钢量。表 6 柱、梁构件的板件宽厚比限值构件 板件名称 A 类 B 类翼缘 b/t 10 12I 形截面腹板 h0/t
43、W 44 50壁板、腹板间翼缘 b/t 33 37箱形截面腹板 h0/tW 44 48圆形截面 外径壁厚比 Dt 50 70翼缘 b/t 9 11I 形截面腹板 h0/tW 65 72腹板间翼缘 b/t 30 36箱形截面腹板 h0/tW 65 72注：表列数值适用于 Q235 钢。当材料为其他钢号时，除圆管的外径壁厚此应乘以 235/fy外，其余应乘以 。yf/2359.2.15 柱间支撑对整个厂房的纵向刚度、自振特性、塑性铰产生部位都有影响。柱间支撑的布置应合理确定萁间距，合理选择和配置其刚度以减小厂房整体扭转。1，柱间支撑长细比限值，大于细柔长细比下限值 （考虑 0.5fy的yf/235
44、10残余应力）时，不需作钢号修正。2，采用焊接型钢时，应采用整根型钢制作支撑杆件；但当采用热轧型钢时，采用拼接板加强才能达到等强接长。3，对于大型屋面板无檩屋盖，柱顶的集中质量往往要大于各层吊车梁处的集中质量，其地震作用对各层柱间支撑大体相同，因此，上层柱间支撑的刚度、强度宜接近下层柱间支撑的。4，压型钢板等轻型墙屋面围护，其波形垂直厂房纵向，对结构的约束较小，故可放宽厂房柱间支撑的间距。条文参考冶金部门的规定，对轻型围护厂房的柱间支撑间距作出规定。9.2.16 震害表明，外露式柱脚破坏的特征是锚栓剪断、拉断或拔出。由于柱脚锚栓破坏，使钢结构倾斜，严重者导致厂房坍塌。外包式柱脚表现为顶部箍筋不
45、足的11破坏。1，埋入式柱脚，在钢柱根部截面容易满足塑性铰的要求。当埋入深度达到钢柱截面高度 2 倍的深度，可认为其柱脚部位的恢复力特性基本呈纺锤形。插入式柱脚引用冶金部门的有关规定。埋入式、插入式柱脚应确保钢柱的埋入深度和钢柱埋入部分的周边混凝土厚度。2，外包式柱脚的力学性能主要取决于外包钢筋混凝土的力学性能。所以，外包短柱的钢筋应加强，特别是顶部箍筋，并确保外包混凝土的厚度。3，一般的外露式柱脚，从力学的角度看，作为半刚性考虑更加合适。与钢柱根部截面的全截面屈服承载力相比，柱脚在多数情况下由锚栓屈服所决定的塑性弯矩较小。这种柱脚受弯时的力学性能，主要由锚栓的性能决定。如锚栓受拉屈服后能充分
46、发展塑性，则承受反复荷载作用时，外露式柱脚的恢复力特性呈典型的滑移型滞回特性。但实际的柱脚，往往在锚栓截面未削弱部分屈服前，螺纹部分就发生断裂，难以有充分的塑性发展。并且，当钢柱截面大到一定程度时，设计大于柱截面抗弯承裁力的外露式柱脚往往是困难的。因此，当柱脚承受的地震作用大时，采用外露式不经济，也不合适。采用外露式柱脚时，与柱间支撑连接的柱脚，不论计算是否需要，都必须设置剪力键，以可靠抵抗水平地震作用。9.3 单层砖柱厂房（）一般规定9.3.1 本次修订明确本节适用范围为 68 度(0.20g)的烧结普通砖（黏土砖、页岩砖） 、混凝土普通砖砌体。在历次大地震中，变截面砖柱的上柱震害严重又不易
47、修复，故规定砖柱厂房的适用范围为等高的中小型工业厂房。超出此范围的砖柱厂房；要采取比本节规定更有效的措施。9.3.2 针对中小型工业厂房的特点，对钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房，要求设置防震缝。对钢、木等有檩屋盖的砖往厂房，则明确可不设防震缝。防震缝处需设置双柱或双墙，以保证结构的整体稳定性和刚性。本次修订规定，屋盖设置天窗时，天窗不应通到端开间，以免过多削弱屋盖的整体性。天窗采用端砖壁时，地震中较多严重破坏，甚至倒塌，不应采用。9.3.3 厂房的结构选型应注意：1，历次大地震中，均有相当数量不配筋的无阶形柱的单层砖柱厂房，经受 8 度地震仍基本完好或轻微损坏。分析认为，当砖柱厂房山墙的间距、开
48、洞率和高宽比均符合砌体结构静力计算的“刚性方案”条件且山墙的厚度不小于 240mm 时，即：厂房两端均设有承重山墙且山墙和横墙间距，对钢筋混凝土无檩屋盖不大于 32m，对钢筋混凝土有檩屋盖、轻型屋盖和有密铺望板的木屋盖不大于20m；山墙或横墙上洞口的水平截面面积不应超过山墙或横墙截面面积的 50%；山墙和横墙的长度不小于其高度。不配筋的砖排架柱仍可满足 8 度的抗震汞载力要求。仅从承载力方面，8 度地震时可不配筋；但历次的震害表明，当遭遇 9 度地震时，不配筋的砖柱大多数倒塌，按照“大震不倒”的设计原则，本次修订强调，8 度(0.20g)时不应采用无筋砖柱。即仍保留 78 规范、89 规范关于
49、 8 度设防时至少应设置“组合砖柱”的规定，且多跨厂房在 8 度、类场地时，中柱宜采用钢筋混凝土柱，仅边柱可略放宽为采用组合砖柱。2，震害表明，单层砖柱厂房的纵向也要有足够的强度和刚度，单靠独立砖柱是12不够的，像钢筋混凝土柱厂房那样设置交叉支撑也不妥，因为支撑吸引来的地震剪力很大，将会剪断砖柱。比较经济有效的办法是，在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙井设置砖墙基础，以代替柱间支撑加强厂房的纵向抗震能力。采用钢筋混凝土屋盖时，由于纵向水平地震作用较大，不能单靠屋盖中的一般纵向构件传递，所以要求在无上述抗震墙的砖柱顶部处设压杆（或用满足压杆构造的圈梁、天沟或檩条等代替） 。3，强调隔墙与抗震墙合并设置，目的在于充分利用墙体的功能，并避免非承重墙对柱及屋架与柱连接点的不利影响。当不能合并设置时，隔墙要采用轻质材料。单层砖柱厂房的纵向隔墙与横向内隔墙一样，也宜做成抗震墙，否则会导致主体结构的破坏，独立的纵向、横向内隔墙，受震后容易倒塌，需采取保证其平面外稳定性的措施。()计算要点9.3.4 本次修订基本保持了 2001 规范可不进行纵向抗震验算的条件。明确为 7 度(0.10g)的情况，不适用于 7 度(0.15g)的情况。9.3.5、9.
