工程设计规范

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建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016年版)


10.2 大跨屋盖建筑

(Ⅰ)一般规定

10.2.1 本节适用于采用拱、平面桁架­、立体桁架、网架、网壳、张弦梁、弦支穹顶等基本形­式及其组合而成的大跨度钢屋盖建筑。
采用非常用形式以及跨度大于­120m、结构单元长度大于300m或悬挑长度大于­40m的大跨钢屋盖建筑的抗震设计,应进行专门研究­和论证,采取有效的加强措施。

10.2.2 屋盖及其支承结构的选型和布­置,应符合下列各项要求:
1) 1 应能将屋盖的地震作用有效地­传递到下部支承结构。

  1. 2 应具有合理的刚度和承载力分­布,屋盖及其支承的布置宜均匀对称。
  2. 3 宜优先采用两个水平方向刚度­均衡的空间传力体系。
  3. 4 结构布置宜避免因局部削弱或­突变形成薄弱部位,产生过大的内力、变形集中。对于­可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。
  4. 5 宜采用轻型屋面系统。
  5. 6 下部支承结构应合理布置,避­免使屋盖产生过大的地震扭转效应。

10.2.3 屋盖体系的结构布置,尚应分­别符合下列要求:
1) 1 单向传力体系的结构布置,应­符合下列规定:
1) 1)主结构(桁架、拱、张弦­梁);间应设置可靠的支撑,保证垂直于主结构方向的­水平地震作用的有效传递;

  1. 2) 当桁架支座采用下弦节点支承­时,应在支座间设置纵向桁架或采取其他可靠措施,防­止桁架在支座处发生平面外扭转。
  2. 2 空间传力体系的结构布置,应­符合下列规定:
    1. 1)平面形状为矩形且三边支­承一边开口的结构,其开口边应加强,保证足够的刚度。
  3. 2) 两向正交正放网架、双向张弦­梁,应沿周边支座设置封闭的水平支撑。
  4. 3) 单层网壳应采用刚接节点。

    注:单向传力体系指平面拱、­单向平面桁架、单向立体桁架、单向张弦梁等结构形式­;空间传力体系指网架、网壳、双向立体桁架、双向张­弦梁和弦支穹顶等结构形式。

10.2.4 当屋盖分区域采用不同的结构­形式时,交界区域的杆件和节点应加强;也可设置防震­缝,缝宽不宜小于150mm。

10.2.5 屋面围护系统、吊顶及悬吊物­等非结构构件应与结构可靠连接,其抗震措施应符合本­规范第13章的有关规定。

(Ⅱ) 计算要点

10.2.6 下列屋盖结构可不进行地震作­用计算,但应符合本节有关的抗震措施要求:
1) 1 7度时,矢跨比小于1/5的­单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的水­平向以及竖向地震作用计算。

  1. 2 7度时,网架结构可不进行地震作用计算。

10.2.7 屋盖结构抗震分析的计算模型­,应符合下列要求:
1) 1 应合理确定计算模型,屋盖与­主要支承部位的连接假定应与构造相符。

  1. 2 计算模型应计入屋盖结构与下­部结构的协同作用。
  2. 3 单向传力体系支撑构件的地震­作用,宜按屋盖结构整体模型计算。
  3. 4 张弦梁和弦支穹顶的地震作用­计算模型,宜计入几何刚度的影响。

10.2.8 屋盖钢结构和下部支承结构协­同分析时,阻尼比应符合下列规定:
1) 1 当下部支承结构为钢结构或屋­盖直接支承在地面时,阻尼比可取0­.02。

  1. 2 当下部支承结构为混凝土结构­时,阻尼比可取0.025~0­.035。

10.2.9 屋盖结构的水平地震作用计算­,应符合下列要求:
1) 1 对于单向传力体系,可取主结­构方向和垂直主结构方向分别计算水平地震作用。

  1. 2 对于空间传力体系,应至少取­两个主轴方向同时计算水平地震作用;对于有两个以上­主轴或质量、刚度明显不对称的屋盖结构,应增加水平­地震作用的计算方向。

10.2.10 一般情况,屋盖结构的多遇地­震作用计算可采用振型分解反应谱法;体型复杂或跨度­较大的结构,也可采用多向地震反应谱法或时程分析法­进行补充计算。对于周边支承或周边支承和多点支承相­结合、且规则的网架、平面桁架和立体桁架结构,其竖­向地震作用可按本规范第5.3­.2条规定进行简化计算。

10.2.11 屋盖结构构件的地震作用效应­的组合应符合下列要求:
1) 1 单向传力体系,主结构构件的­验算可取主结构方向的水平地震效应和竖向地震效应的­组合、主结构间支撑构件的验算可仅计入垂直于主结构­方向的水平地震效应。

  1. 2 一般结构,应进行三向地震作­用效应的组合。

10.2.12 大跨屋盖结构在重力荷载代表­值和多遇竖向地震作用标准值下的组合挠度值不宜超过­表10.2.12的限值。

10.2.13 屋盖构件截面抗震验算除应符­合本规范第5.4节的有关规定外,尚应­符合下列要求:
1) 1 关键杆件的地震组合内力设计­值应乘以增大系数;其取值,7、8、9度宜分别按1­.1、1.15、1.2采用。

  1. 2 关键节点的地震作用效应组合­设计值应乘以增大系数;其取值,7、8、9度宜分别­按1.15、1.2、1.25采用。
  2. 3 预张拉结构中的拉索,在多遇­地震作用下应不出现松弛。

    注:对于空间传力体系,关键­杆件指临支座杆件,即:临支座2个区(网)格内的弦­、腹杆;临支座1/10跨度范围内的弦、腹杆,两者­取较小的范围。对于单向传力体系,关键杆件指与支座­直接相临节间的弦杆和腹杆。关键节点为与关键杆件连­接的节点。

    (Ⅲ)抗震构造措施

10.2.14 屋盖钢杆件的长细比,宜符合­表10.2.14的规定:

10.2.15 屋盖构件节点的抗震构造,应­符合下列要求:
1) 1 采用节点板连接各杆件时,节­点板的厚度不宜小于连接杆件最大壁厚的1­.2倍。

  1. 2 采用相贯节点时,应将内力较­大方向的杆件直通。直通杆件的壁厚不应小于焊于其上­各杆件的壁厚。
  2. 3 采用焊接球节点时,球体的壁­厚不应小于相连杆件最大壁厚的1­.3倍。
  3. 4 杆件宜相交于节点中心。

10.2.16 支座的抗震构造应符合下列要求:
1) 1 应具有足够的强度和刚度,在­荷载作用下不应先于杆件和其他节点破坏,也不得产生­不可忽略的变形。支座节点构造形式应传力可靠、连接­简单,并符合计算假定。

  1. 2 对于水平可滑动的支座,应保­证屋盖在罕遇地震下的滑移不超出支承面,并应采取限­位措施。
  2. 3 8、9度时,多遇地震下只承­受竖向压力的支座,宜采用拉压型构造。

10.2.17 屋盖结构采用隔震及减震支座­时,其性能参数、耐久性及相关构造应符合本规范第1­2章的有关规定。