H.2.1 考虑多层厂房受力复杂,其抗震等级的高度分界比民用建筑有所降低。

H.2.2 当设备、料斗等设备穿过楼层时,由于各楼层梁的竖向挠度难以同步,如采用分层支承,则各楼层结构的受力不明确。同时,在水平地震作用下,各层的层间位移对设备、料斗产生附加作用效应,严重时可损坏设备。
    细而高的设备必须借助厂房楼层侧向支承才能稳定,楼层与设备之间应采用能适应层间位移差异的柔性连接。
    装料后的设备、料斗总重心接近楼层的支承点处,是为了降低设备或料斗的地震作用对支承结构所产生的附加效应。

H.2.3 结构布置合理的支撑位置,往往与工艺布置冲突,支撑布置难以上下贯通,支撑平面布置错位。在保证支撑能把水平地震作用通过适当的途径,可靠地传递至基础前提下,支撑位置也可不设置在同一柱间。

H.2.6 本条与2001规范相比,主要增加关于阻尼比的规定:
    在众值烈度的地震作用下,结构处于弹性阶段。根据33个冶金钢结构厂房用脉动法和吊车刹车进行大位移自由衰减阻尼比测试结果,钢结构厂房小位移阻尼比为0.012~0.029之间,平均阻尼比0.018;大位移阻尼比为0.0188~0.0363之间,平均阻尼比0.026。与本规范第8.2.2条协调,规定多遇地震作用计算的阻尼比取0.03~0.04。板件宽厚比限值的选择计算的阻尼比也取此值。当结构经受强烈地震作用(如中震、大震等)时,考虑到结构已可能进入非弹性阶段,结构以延性耗能为主。因此,罕遇地震分析的阻尼比可适当取大一些。

H.2.7 “强柱弱梁”抗震概念,考虑的不仅是单独的梁柱连接部位,在更大程度上是反映结构的整体性能。多层工业厂房中,由于工艺设备布置的要求,有时较难做到“强柱弱梁”要求,因此,应着眼于结构整体的角度全面考虑和计算分析。
    对梁柱节点左右梁端和上下柱端的全塑性承载力的验算要求,比本规范第8.2.5条增加两种例外情况:
    ①单层或多层结构顶层的低轴力柱,弹塑性软弱层的影响不明显,不需要满足要求。
    ②柱列中允许占一定比例的柱,当轴力较小而足以限制其在地震下出现不利反应且仍有可接受的刚度时,可不必满足强柱弱梁要求(如在厂房钢结构的一些大跨梁处、民用建筑转换大梁处)。条文中的柱列,指一个单线柱列或垂直于该柱列方向平面尺寸10%范围内的几列平行的柱列。

H.2.8 框架柱长细比限值大小对钢结构耗钢量有较大影响。构件长细比增加,往往误解为承载力退化严重。其实,这时的比较对象是构件的强度承载力,而不是稳定承载力。构件长细比属于稳定设计的范畴(实质上是位移问题)。构件长细比愈大,设计可使用的稳定承载力则愈小。在此基础上的比较表明,长细比增加,并不表现出稳定承载力退化趋势加重的迹象。
    显然,框架柱的长细比增大,结构层间刚度减小,整体稳定性降低。但这些概念上已由结构的最大位移限值、层间位移限值、二阶效应验算以及限制软弱层、薄弱层、平面和竖向布置的抗震概念措施等所控制。美国AISC钢结构规范在提示中述及受压构件的长细比不应超过200,钢结构抗震规范未作规定;日本BCJ抗震规范规定柱的长细比不得超过200。条文参考美国、欧洲、日本钢结构规范和抗震规范,结合我国钢结构设计习惯,对框架柱的长细比限值作出规定。

H.1.1 多层钢筋混凝土厂房结构特点:柱网为(6~12)m、跨度大,层高高(4~8)m,楼层荷载大(10~20)kN/m2,可能会有错层,有设备振动扰力、吊车荷载,隔墙少,竖向质量、刚度不均匀,平面扭转。框排架结构是多、高层工业厂房的一种特殊结构,其特点是平面、竖向布置不规则、不对称,纵向、横向和竖向的质量分布很不均匀,结构的薄弱环节较多;地震反应特征和震害要比框架结构和排架结构复杂,表现出更显著的空间作用效应,抗震设计有特殊要求。

H.1.2 为减少与国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191重复,本附录主要针对上下排列的框排架的特点予以规定。
    针对框排架厂房的特点,其抗震措施要求更高。震害表明,同等高度设有贮仓的比不设贮仓的框架在地震中破坏的严重。钢筋混凝土贮仓竖壁与纵横向框架柱相连,以竖壁的跨高比来确定贮仓的影响,当竖壁的跨高比大于2.5时,竖壁为浅梁,可按不设贮仓的框架考虑。

H.1.3 对于框排架结构厂房,如在排架跨采用有檩或其他轻屋盖体系,与结构的整体刚度不协调,会产生过大的位移和扭转,为了提高抗扭刚度,保证变形尽量趋于协调,使排架柱列与框架柱列能较好地共同工作,本条规定目的是保证排架跨屋盖的水平刚度;山墙承重属结构单元内有不同的结构形式,造成刚度、荷载、材料强度不均衡,本条规定借鉴单层厂房的规定和震害调查制订。

H.1.5 在地震时,成品或原料堆积楼面荷载、设备和料斗及管道内的物料等可变荷载的遇合概率较大,应根据行业特点和使用条件,取用不同的组合值系数;厂房除外墙外,一般内隔墙较少,结构自振周期调整系数建议取0.8~0.9;框排架结构的排架柱,是厂房的薄弱部位或薄弱层,应进行弹塑性变形验算;高大设备、料斗、贮仓的地震作用对结构构件和连接的影响不容忽视,其重力荷载除参与结构整体分析外,还应考虑水平地震作用下产生的附加弯矩。式(H.1.5)为设备水平地震作用的简化计算公式。

H.1.6 支承贮仓竖壁的框架柱的上端截面,在地震作用下如果过早屈服,将影响整体结构的变形能力。对于上述部位的组合弯矩设计值,在第6章规定基础上再增大1.1倍。
    与排架柱相连的顶层框架节点处,框架梁端、柱端组合的弯矩设计值乘以增大系数,是为了提高节点承载力。排架纵向地震作用将通过纵向柱间支撑传至下部框架柱,本条参照框支柱要求调整构件内力。
    竖向框排架结构的排架柱,是厂房的薄弱部位,需进行弹塑性变形验算。
    针对框排架厂房节点两侧梁高通常不等的特点,为防止柱端和小核芯区剪切破坏,提出了高差大于大梁25%或500mm时的承载力验算公式。

H.1.7 框架柱的剪跨比不大于1.5时,为超短柱,破坏为剪切脆性型破坏。抗震设计应尽量避免采用超短柱,但由于工艺使用要求,有时不可避免(如有错层等情况),应采取特殊构造措施。在短柱内配置斜钢筋,可以改善其延性,控制斜裂缝发展。