文档介绍：对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议
最近,美国金属房屋制造商协会发表了一本《金属房屋体系抗震设计指南》,是以XX 年建筑法规IBC为依据,由制定IBC和AISC有关标准的抗震专家会同MBMA的抗震专家共同编制的。由于美国的抗震设计是按中震考虑结构延性影响,根据结构体系对设计地震作用作不同程度的折减,设计规定也与我国抗震设计方法有很大差异,很难直接搬用。但其中的一些基本原则是可以而且应该借鉴的。下面参考MBMA的这本指南,结合我国的有关规定,提出几点意见供参考,用于适用范围符合CECS:102规定的房屋。
。根据其跨高比等具体情况,构件截面有时受风荷载组合控制,有时受地震作组合控制。当受风荷载组合控制时,可以不作抗震分析,此时,7度及以下一般可不采取抗震构造措施。MBMA抗震指南也有类似规定。美国按地震烈度由低到高将地区分为A、B、C、D、E、F等级,其中A~C为低烈度区,C级接近我国7度。当结构位于A~C级时,若取结构的抗震系数R=3时,可不采取抗震构造措施,但此规定不适用于更高烈度。8度及以上时,或大跨度结构,或其它无法预计的特殊情况时,应采取适当的抗震构造措施。
,长细比和板件宽厚比较大,结构具有较大柔性,截面受地震组合作用控制时,可能出现较大位移。根据MBMA规定,柱顶位移计算必要时应计入P-Δ效应,并符合下列规定,此时柱顶位移采用压型钢墙板时不应大于柱高的1/80.
,恒载不应超过72kg/m2。采用砌体外墙时,柱顶侧移不得大于柱高的1/240.
, 可采用单自由度计算模型, 根据受载面积,将框架质量集中在柱顶。当屋面坡度小于10°时,房屋高度可取檐口高度;当屋面坡度大于10°时,房屋高度取檐口高度和屋脊高度的平均值。山墙框架当房屋跨度较大应设置支撑。MBMA的例题对宽度为60m的房屋,在山墙两端2、3墙架柱之间,分别设置了支撑。据此,建议当房屋宽度等于或大于60m时,山墙框架宜对称设置支撑。
,设计地震作用宜分别作用于刚架的两端, 类似风荷载计算。有人在计算时为了方便将水平荷载作用于刚架一端,但MBMA指南特别指出,无论风荷载或地震作用,均应将水平力分别作用于刚架两端。门式刚架为单层房屋,高度相对较小而长度较大,计算时将地震作用施加在山墙两端更接近地震惯性力的实际位置,若将地震作用仅作用于一端,将过于保守,得出的梁轴力将非常保守。另外,应对门式刚架、纵向支撑框架和山墙支撑框架分别进行抗震分析。
, 应考虑夹层重力由于刚心偏置所产生的剪力和扭矩。进行结构抗扭分析时, 可忽略屋面刚度的影响,仅将夹层作为刚体。夹层在地震作用下产生较大的剪力和扭矩,为了支承夹层产生的作用力,夹层应以门式刚架为水平支承,沿结构的纵向一侧设置,不宜设在山墙一侧,除非结构上另作考虑。夹层另一侧的支柱可能为一列或多列,与刚架柱组成垂直于侧墙方向的刚架。
,屋盖属于房屋的横隔板,夹层也属于横隔板之一。对于轻钢房屋的抗震设计,水平横隔板的侧向刚度与竖向构件的侧向刚度之比有很大关系。工程设计中,作用力计算有两种简化处理的