保障單層鋼結構廠房抗震性能的設計思路

來源：建筑設計 瀏覽：- 發布日期：2024-04-23 08:47:02

如何保障鋼結構工業廠房的抗震性能，促使我國工業廠房設計工作的安全與高效開展，是值得思考的。筆者根據自己多年的工業廠房設計經驗，淺談一下保障單層鋼結構廠房抗震性能的設計思路：

1、抗震計算方式

可運用底部剪力方法，對鋼結構展開抗震計算。如果結構的整體高度相對較高，則需要用分解反應譜法進行計算。抗震方案設計需要滿足地區的具體抗震要求，一般抗震等級在4～6級時，需要按照地區的具體抗震要求展開科學設計，結合建筑物自身情況以及地質等情況合理展開設置，確保建筑整體抗震強度能夠達到實際需求的標準。設計人員還需要對建筑場地的類型展開分析，需要按照地區抗震設防烈度的具體情況，科學展開抗震設計。但需要注意的是，如果建筑屬于丙類建筑，需要在原有基礎上進行降度處理。進行地震作用計算時，在對選用重力荷載代表值進行計算的過程中，需要將恒荷載標準值以及活荷載組合值相加，其中活荷載的組合值系數為0.5，各結構具體活荷載組合值系數也為0.5，屋面部分的活荷載數值并不記入其中。

2、單層鋼結構廠房基礎埋深的設計

基礎埋深與建筑物的高度具有直接的關系，與地基的相關施工條件之間也有關系，為此在進行單層鋼結構廠房設計時，需要能夠對基礎埋深進行充分的考量，同時還需要能夠兼顧不同地區的不同特色，具體情況下具體分析，這樣才能夠更好地實現對于單層鋼結構廠房設計的優化和完善。例如在北方寒冷地區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構廠房基礎埋深的作用效果，同時按照現行的混凝土結構設計規范中，對于嚴寒地區和露天環境的考量中，其對于混凝土的配比還需要根據不同的限制條件，進行綜合調整，這一點在單層鋼結構廠房設計中不要忽略，尤其是在北方進行工程設計時，需要格外地注意。同時，在廠房基頂面標高的設計中，我們一般設計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，這樣一來對于靠近設備基礎埋深的柱基表面和柱肢之間的布置管溝，都能夠實現混凝土的優先保護，而在沒有管溝或者管溝可以繞過的地方，我們的基礎頂面則可以適當地做高一點，這樣一來能夠適當地節約鋼材，減輕單層鋼結構廠房的重量。

3、支吊架構件選型設計

抗震支吊架的所有構件均要求采用成品構件，即裝配式支吊架，傳統的現場焊接的型鋼支吊架已不能滿足規范要求。抗震支吊架的主要構件包括錨栓、C型槽鋼（用作底座、立柱、橫梁、連接件、斜撐）及管架等。抗震支吊架設計需要繪制節點詳圖，其構件的選型設計，可以依據18R417-2《裝配式管道支吊架（含抗震支吊架）》進行，但實際由于構件種類數量眾多，工作量會比較大。可以采用的方式是，將構件選型設計交給成品支吊架廠家負責。設計方負責提供管線荷載、支吊架布置方案，并進行最終驗算復核。

4、支吊架受力驗算

抗震支吊架布置圖和節點圖完成后，還需要對其進行受力驗算。受力驗算只需考慮水平地震作用。地震力作用下需作強度驗算的構件包括：受壓斜撐、吊桿、各類錨栓等。受力驗算結果一般以計算書形式提供。計算書主要包括以下內容：工程信息：管線組成及規格、支吊架編號；構件信息：豎向額定荷載、側向額定荷載、縱向額定荷載；支撐信息：吊桿、斜撐的規格和最大承載力，斜撐角度，吊桿長細比等；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；抗震支吊架節點詳圖；校核信息：抗震支吊架最大間距l0、水平地震力綜合系數αEk、側向計算荷載、縱向計算荷載。