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厂房屋架未按要求设置,建筑抗震问题解析

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:3 厂房屋盖结构设置的注意事项。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8~11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%;屋面梁屋盖共调查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%。

厂房屋架未按要求设置,建筑抗震问题解析

【规范规定】

建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)

9.1.3 厂房屋架的设置,应符合下列要求。

1 厂房宜采用钢屋架或重心较低的预应力混凝土、钢筋混凝土屋架。

2 跨度不大于15m时,可采用钢筋混凝土屋面梁。

3 跨度大于24m,或8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,应优先采用钢屋架。

4 柱距为12m时,可采用预应力混凝土托架(梁);当采用钢屋架时,亦可采用钢托架(梁)。

5 有突出屋面天窗架的屋盖不宜采用预应力混凝土或钢筋混凝土空腹屋架。

6 8度(0.30g)和9度时,跨度大于24m的厂房不宜采用大型屋面板。

【解析】

单层钢筋混凝土柱厂房大部分采用无檩屋盖,即大型屋面板,少量为有檩屋盖。在地震作用下,无檩屋盖破坏相对严重一些。

1 钢筋混凝土无檩屋盖的破坏有以下几方面。

(1)屋面板支座错动移位,7度时就有发生,8度时较为普通,更严重的屋面板从屋架上塌落。产生这种震害的原因是,屋面板与屋架上弦的连接和焊接质量不符合设计要求。例如,天津重机厂一万多块屋面板的支座连接焊缝满足三点焊的很少,而且焊缝质量大部分不符合设计要求;唐山某厂房22块屋面板中符合三点焊的只有9%,两点焊的为40%,一点焊的为24%,完全未焊的达27%。大量的震害调查资料还表明,许多屋面板支座虽有焊连,但其焊缝长度过短,有的仅10mm左右,甚至只是点焊一下。8度地震作用下发生屋面板塌落的另一个重要原因是,屋面板支座的支承长度不足,有的甚至不到30mm,因而当屋面板与屋架上弦发生相对错位时,特别是屋盖支撑布置薄弱,相对错位较大时,屋面板就会从屋架上塌落。(www.xing528.com)

(2)在8度及8度以上地震作用下,屋架发生部分杆件的局部破坏或屋架的整榀倒塌。其主要原因是屋盖整体刚度不足,支撑布置不完整或不合理等。

(3)出屋面天窗架立柱开裂、折断。6、7度时,立柱出现裂缝;8、9度时,立柱甚至折断倒塌。

(4)天窗架支撑压曲和连接破坏。当出屋面天窗架的竖向支撑太稀时,6、7度就有震害,8、9度更重。在支撑和天窗架的连接处,多数是焊缝拉断、钢板与锚筋脱开,也有预埋件被拔出的。

(5)下沉式(井式)天窗,在地震中一般无震害,性能明显优于出屋面天窗架。

2 钢筋混凝土有檩屋盖的破坏。钢筋混凝土有檩屋盖震害较无檩屋盖为轻,主要是屋面板(瓦)下滑和塌落。在7度地震作用下就有此震害发生。产生这类震害的主要原因是屋面瓦、板与檩条间未很好连接,且屋面瓦、板之间也无拉结。因而在地震作用下相互间发生移位,在屋面坡度较大的情况下,就易造成下滑和塌落。但总的来说,有檩屋盖由于结构自重轻,对抗震是有利的,即使在高烈度地震作用下也是如此。

3 厂房屋盖结构设置的注意事项。

(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8~10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8~11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%;屋面梁屋盖共调查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8~10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)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。

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