單層單跨鋼筋混凝土框架結構試設計對比分析

譚勇慶

( 北京市市政工程設計研究總院有限公司 100082)

引言

國家標準《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》(GB50032-2003)局部修訂增加的一個重要內容是補充廠站建筑工程中經常采用的單層鋼筋混凝土框架房屋的抗震設計規定，其抗震等級和彈性層間位移角限值相對于目前設計通常參考采用的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)規定有一定程度的放松[1，2]，抗震等級相對GB50011-2010 降低一級(6 度時不降低)，當框架結構柱軸壓比不大于0.2 時彈性層間位移角限值可按1/450 采用。本文采用PKPM 軟件的SATWE 有限元程序對單層單跨鋼筋混凝土框架廠房結構按 GB50011-2010 和 GB50032-2003 局部修訂規定分別進行試設計，考察設計結果合理性、適用性，總結變化規律及特點，指導實際工程設計。

1 試設計方法及思路

1.1 模型選取

通過大量實際工程調查，在給水排水和燃氣熱力廠站建筑工程中廠房高度很少低于4.5m，本次試設計模型的計算高度最低采用6m(含基礎埋深 1.5m)，模型的最大計算高度采用 12m(GB50032-2003 局部修訂規定的框架適用高度上限)；實際工程中框架結構跨度很少大于15m，大于15m 一般采用排架結構，本次試設計模型的橫向跨度覆蓋6m、9m、12m、15m；本次試設計重點考察的是橫向跨度方向，且縱向開間增減對橫向跨度方向計算結果影響不大，為減少試設計工作量，模型縱向統一采用5 開間、間距6m。模型平面計算簡圖見圖1。

圖1 模型平面計算簡圖Fig.1 Plane layout of frame

1.2 地震工況選取

試設計選用烈度 7 度(0.1g)、8 度(0.2g)、9 度共3 種工況。由于6 度時的框架柱截面尺寸一般受風荷載控制，水平地震作用不起控制作用，在實際設計中還要考慮滿足規范要求的框架柱最小截面尺寸、最小配筋率等構造，對試設計結果比對無太多參考價值，為減少工作量，本次試設計未包括 6 度工況。……