有色金属工业厂房结构设计规范 GB51055-2014
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3.5 结构缝

Ⅰ  一般规定

3.5.1  结构缝的设计应符合下列规定:

    1  应根据厂房结构类型、结构平面和竖向布置、结构受力特点、地基情况和基础类型、厂房使用功能和环境条件、抗震要求等条件,以及技术经济等因素综合比较分析,确定是否设置结构缝、结构缝的位置和构造形式。当同时需要设置两种或三种结构缝时,各结构缝宜合并布置。

    2  宜控制结构缝的数量。

    3  当设置结构缝时,应采取减少结构缝对厂房使用功能的不利影响的措施。

3.5.2  抗震设计时,沉降缝和伸缩缝的设置应同时满足防震缝的相关规定。

3.5.3  混凝土结构,可根据结构的具体情况设置后浇带。

Ⅱ  沉  降  缝

3.5.4  当地基土不均匀,地基土压缩性差异较大以及厂房建筑各部分高度和荷载差异过大,地基有较大变形和不均匀沉降时,可根据厂房基础类型、结构体型和平面形状,以及厂房高度差异和荷载差异,采取下列措施:

    1  应减少地基不均匀沉降,应满足厂房建筑地基变形允许值的要求,并应采取相应构造措施减少不均匀沉降对结构的影响;

    2  应设置沉降缝,应划分为整体刚度较好,自成沉降体系的几个结构单元。

3.5.5  沉降缝宜设置在下列部位:

    1  高度差异或荷载差异较大处;

    2  地基土的压缩性有显著差异处;

    3  基础类型不同处;

    4  结构类型不同处或厂房平面转折处;

    5  分期建造的厂房交界处。

3.5.6  基础和上部结构的沉降缝应在同一位置上下贯通设置。

3.5.7  沉降缝的宽度和相邻厂房基础间的净距应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定。

Ⅲ  伸  缩  缝

3.5.8  厂房伸缩缝的最大间距应根据厂房的结构材料、结构类型和工程所处环境条件确定。

3.5.9  钢筋混凝土结构厂房伸缩缝最大间距应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定执行。

3.5.10  单层钢结构厂房伸缩缝的最大间距宜符合表3.5.10的规定。

表3.5.10  单层钢结构厂房伸缩缝最大间距(m)

    注:1  纵向温度区段指垂直屋架跨度或构架跨度方向,横向温度区段指沿屋架跨度或构架跨度方向。

        2  无桥式吊车厂房的支撑和有桥式吊车厂房的下柱支撑,当不布置在温度区段中部时,注1中支撑的中点至纵向温度区段端部的距离不应大于表中纵向温度区段长度的60%,有多个支撑时为多个支撑距离的中心。

        3  当有充分依据或可靠措施时,表中数字可予以增减。

3.5.11  对于厂房平面尺寸超过伸缩缝最大间距较多时,应对结构进行温度作用验算并采取有效措施。

3.5.12  单层钢筋混凝土柱和钢结构厂房伸缩缝的设置应符合下列规定:

    1  横向伸缩缝应在各跨直缝贯通;

    2  纵向伸缩缝在每一横向伸缩缝区段内应直线贯通;

    3  伸缩缝处两侧柱的基础可不分开。

Ⅳ  防  震  缝

3.5.13  抗震设计时,对不规则结构,宜调整结构布置,应避免设置防震缝。体型复杂、平面和竖向不规则的厂房,应根据结构不规则类型和不规则程度,地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝。

3.5.14  防震缝的设置应符合下列规定:

    1  防震缝应与伸缩缝、沉降缝协调布置;

    2  防震缝两侧的上部结构应完全分开,基础和地下结构可不设防震缝,但在与上部结构连接处应加强构造和连接。

3.5.15  防震缝的宽度宜根据设防烈度、结构类型、场地类别和厂房高度确定。当防震缝两侧的结构体系不同时,防震缝的宽度应按需要较宽防震缝的结构类型确定;防震缝两侧厂房高度不同时,应按高度较低的厂房要求确定。防震缝的最小宽度应符合下列规定:

    1  钢筋混凝土结构厂房防震缝的宽度应符合下列规定:

        1)单层钢筋混凝土柱厂房,在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房,可采用100mm~150mm,其他情况可采用50mm~90mm;

        2)多层框架结构和设置少量剪力墙的框架结构厂房,高度不超过15m时,不应小于100mm;超过15m时,抗震设计6度、7度、8度和9度,分别每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm;

        3)框架-剪力墙结构厂房不应小于本款第2项规定数值的70%,且不宜小于100mm。

    2  单层和多层钢结构厂房防震缝的宽度,不应小于相同结构类型的钢筋混凝土结构厂房防震缝宽度的1.5倍。

3.5.16  符合下列情况之一的多层厂房,防震缝宽度宜适当增加:

    1  位于Ⅲ类、Ⅳ类场地的厂房;

    2  防震缝两侧结构单元的基础存在较大沉降差时。

3.5.17  单层厂房,当操作平台或设备的支承结构与厂房主体结构脱开时,其与主体结构间(不包括基础)的缝宽均应满足防震缝的要求;多层厂房结构,当穿越楼层的设备及其支承结构与厂房楼层结构脱开时,缝的宽度不应小于防震缝宽度的1.2倍~1.5倍。
 

条文说明

Ⅰ  一般规定

3.5.1  结构缝包括沉降缝、伸缩缝和防震缝等。结构缝的设置,根据厂房结构类型、结构平面和竖向布置、结构受力特点、地基情况和基础类型,厂房使用功能和环境条件、抗震要求等条件以及技术经济等因素综合比较分析确定,是保证建筑工程结构安全和正常使用的一项技术措施。

    结构缝的设置也会给建筑、结构、生产工艺设备布置和使用带来困难和不利影响。地震作用时,结构缝的两侧很容易发生碰撞,轻的建筑装修破损,重的造成连接处各种管线以及结构和构件损坏。沉降缝和伸缩缝也对厂房使用有不利影响。因此要求结构设计时,应与相关工艺、设备和建筑设计配合,综合考虑各种影响因素,选择合理的结构方案,在满足安全、使用和其他要求的前提下,并从设计和施工等方面采取相应有效措施,控制结构缝的数量,做到少设缝或不设缝。对于需要设置结构缝的工程,结构缝的设置位置和构造形式,除考虑结构自身条件外,尚应考虑相关工艺和设备专业以及建筑专业的要求;对于可能给相关专业造成不利影响的结构缝,应与相关专业共同商量并采取有效措施。

3.5.3  混凝土结构设置后浇带,是减少混凝土收缩对结构不利影响的有效方法,合理设置后浇带后的结构,其伸缩缝间距可以适当增加,但后浇带不能代替伸缩缝。为考虑调整结构不均匀沉降设置的后浇带,后浇带的混凝土应在后浇带两侧结构沉降基本稳定后进行浇筑。

    

3.5.4~3.5.7  当地基土不均匀,地基土压缩性差异较大以及厂房建筑各部分高度和荷载差异过大,地基有较大变形和不均匀沉降时,可根据基础类型、结构体型和平面形状,厂房高度差异和荷载差异等具体情况,采用设置沉降缝,或调整上部荷载或调整基础方案,减少基础变形和不均匀沉降,使其满足相应各结构类型厂房建筑地基变形允许值的要求。

    对于设置沉降缝的结构,应考虑沉降缝两侧沉降差对厂房正常使用以及对工艺设施、管道的影响。可以采用高度较高或荷载较大的结构部分先施工的方案,也可以根据预估沉降量,采取调整沉降缝两侧楼层标高的办法,使地基沉降完成后,两侧楼层标高接近,减少或避免因地基产生的不均匀沉降给工艺、设备、管线和厂房其他使用功能带来的不利影响。

    结构设计也可与相关专业协商,要求相关专业配合或调整工艺设备(设施)和管道的布置,或相关专业的(设备)设施和管道采取能适应沉降缝缝两侧有沉降差的相应措施,建筑物与设备之间应根据需要留有足够净空。当厂房有管道穿过时,可根据具体情况采取预留孔洞或采用柔性的管道接头等措施。

    沉降缝应有足够的宽度。沉降缝的宽度,对于山区地基,按本规范第4.3.2条的规定;对软弱地基,按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第7.3节的规定执行。

    

3.5.10  钢结构厂房伸缩缝的最大间距都可以在100m以上,有色金属工业多层钢结构厂房的平面尺寸一般达不到需要设置伸缩缝的程度,所以一般不设置伸缩缝。当厂房长度比较长需要设伸缩缝时,对于有抗震设防要求的厂房,伸缩缝尚应满足防震缝的要求。

    对于平面尺寸较大的厂房,当楼面结构采用现浇钢筋混凝土楼面时,应采取防止楼而开裂的措施。多层钢结构厂房一般不采用砌体外围护墙,当采用砌体围护墙而且厂房平面尺寸较大时,砌体外墙宜根据相关规定设置上下贯通的伸缩缝。

    当厂房由高低层结构组成且高低层组成方向长度较大,需要设置伸缩缝时,宜在高低层连接处设缝。

    

3.5.13~3.5.15  防震缝的设置依据国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《冶金建筑抗震设计规范》YB9081的有关规定。

    防震缝的设置应根据厂房的体型以及平面和竖向的不规则类型和不规则程度以及地基基础条件和技术经济等因素的比较分析后确定。对于体型复杂的厂房,并不一概提倡设置防震缝,因为是否设置防震缝各有利弊。

    当不设置防震缝时,结构分析模型复杂,连接处局部应力集中需要加强,而且需仔细估计地震扭转效应等可能导致的不利影响。对于体型复杂、平面和竖向不规则的厂房,宜调整结构方案,避免设置防震缝。

    当设置防震缝时,上部结构应彻底分开,不宜采用似分不分、似连不连的结构方案,以避免建筑物连接处结构和构件地震时破坏或对相关生产工艺和设备,建筑造成不利影响。防震缝必须留有足够宽度。本规范第3.5.15条规定的防震缝宽度,采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。

3.5.16  对于位于Ⅲ类、Ⅳ类场地的厂房以及防震缝两侧结构单元的基础存在较大沉降差时,两侧结构单元在地震时更容易发生相互碰撞,故本条规定防震缝宽度宜适当加大。

3.5.17  本条规定多层厂房,当穿越楼层的设备及其支承结构与厂房楼层结构分开时,结构缝的宽度不应小于防震缝宽度的1.2倍~1.5倍,是考虑穿越楼层的设备及其支承结构与厂房结构的动力特性明显不同,因此要求其间结构缝的宽度比按规定的防震缝宽度适当加大,避免地震时相互碰撞。

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