多层工业厂房可变荷载地震组合值系数的取值

博主按：本文发表于 2010 年 4 月的《广东土木与建筑》（ CN44-1386/TU ） , 是针对 2008 年版抗规写的。现 2010 版抗规已颁布实施 , 但对本文的问题还是没有详细的规定 , 本文的建议仍有实际参考价值。


摘要： 当多层工业厂房采用等效均布楼面活荷载计算重力荷载代表值时，现行《建筑抗震设计规范》（ GB50011-2001 ， 2008 年版）第 5.1.3 条中未明确规定对应的可变荷载地震组合值系数 ΨEC 值。通过两个典型工程算例比较，发现 ΨEC 值对多层工业厂房地震作用计算结果影响明显；讨论分析了多层工业厂房 ΨEC 的取值原则，提出了一些具体取值建议，可供多层工业厂房抗震设计参考。
关键词： 可变荷载地震组合值系数；地震作用；重力荷载代表值；抗震设计；多层工业厂房




Abstract ： The clause 5.1.3 of Code for Seismic Designof Building (GB50011-2001, 2008 version) has notspecified live load seismic combinationcoefficient ΨEC for multi-storey factory building.The paper presents two typical calculation examples to demonstratethe importance of ΨEC for seismic design of multi-storeyfactory building, discusses rational range of ΨEC .R ecommendations on values of ΨEC underdifferent circumstances are also provided, which can be referencefor seismic design of multi-storey factorybuilding.
Keywords ： live load seismic combinationcoefficient ； seismic impact ； gravity load representativevalue ； seismic design ； multi-storey factorybuilding

0 引言
许多结构工程师在设计多层工业厂房时，直接采用了设计软件中 可变荷载 地震组合值系数（下文用符号“ ΨEC ”表示）的默认值进行结构分析， ΨEC 默认值一般为0.5 ，实际上只适用于一般民用建筑。抗震规范[1] 第5.1.3 条没有明确规定多层工业厂房的 等效均布楼面活荷载 ΨEC 值，仅在附录G.0.2 提出对多层钢结构厂房“应根据行业的特点，对楼面检修荷载、成品或原料堆积楼面荷载、设备和料斗及管道内的物料等，采用相应的组合值系数”。
参考有关文献，混凝土规范算例[2] 中“框架结构算例一”（某轻工工厂的生产综合楼）取 ΨEC=0.8 ；抗震设计手册[3] 指出，多层工业厂房 可取大于一般 民用建筑的 ΨEC 值，但该手册也没有给出具体的取值建议。
为此通过两个典型工程算例比较了 ΨEC 值对地震作用计算结果的影响，讨论分析多层工业厂房 ΨEC 的取值原则，提出了一些具体取值建议。

1 工程算例

1.1 算例 1 （某四层工业厂房）
某商品性通用工业厂房位于广州市番禺区，现浇钢筋混凝土框架结构，其建筑平面如图1 所示，共4 层。 基本风压 0.6kN/m2 ，地面粗糙类别 B 类；安全等级为二级，结构重要性系数γ o =1.0 ；按丙类进行抗震设防，抗震设防烈度 7 度，地震分组第 1 组，基本加速度值 0.1g ， 场地类别为 III 类，场地特征周期 0.45s 。
建设单位拟在建成后将厂房出租，故设计时 生产工艺情况不明，只能 按建设单位要求取 1~4 层楼面等效均布活荷载 10kN/m2 ，另外上人天面均布活荷载 2kN/m2 、不上人梯屋天面均布活荷载 0.5kN/m2 。






以变形缝右侧的结构单元为例，考虑非承重填充墙数量较少而取 周期折减系数 ΨT =0.90 ； 在其他条件不变情况下改变 ΨEC 值，采用PKPM 系列软件SATWE 进行计算，主要计算结果汇总于表1 。





某宿舍与算例1 位于同一厂区，建筑平面如图2 所示，共5 层。 1~5 层楼面等效均布活荷载 2kN/m2 ， ΨT =0.60 ，其余条件同算例 1 。 主要计算结果汇总于表2 。