路径: 主页 > GB/T > 第309页 > GB/T 39830-2021 | 标准编号 | GB/T 39830-2021 (GB/T39830-2021) | | 中文名称 | | | 英文名称 | Code for seismic design of steel static storage systems | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J83 | | 字数估计 | 18,117 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 39830-2021: 立体仓库钢结构货架抗震设计规范
GB/T 39830-2021 英文名称: Code for seismic design of steel static storage systems
ICS 53.080
J83
中华人民共和国国家标准
2021-03-09发布
2021-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国物流仓储设备标准化技术委员会(SAC/TC499)归口。
本标准起草单位:上海精星仓储设备工程有限公司、北京起重运输机械设计研究院有限公司、东华
大学、沈阳新松机器人自动化股份有限公司、南京音飞储存设备(集团)股份有限公司、深圳市凯东源现
代物流股份有限公司。
本标准主要起草人:李宏亮、吕志军、杨光辉、陆大明、黄曦、周晓骁、滕旭辉、郑方勇、陈涤新、杨建国、
孙志坚、金跃跃、卢稳。
立体仓库钢结构货架抗震设计规范
1 范围
本标准规定了地震作用下立体仓库钢结构货架的设计规范,其内容包括一般规定、抗震设计流程、
地震作用及结构抗震计算、分析方法及构造要求。
本标准适用于钢结构货架(以下简称钢货架),不适用于以其他材料制作的货架。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 18306 中国地震动参数区划图
GB/T 28576-2012 工业货架设计计算
GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(2016年版)
GB 50223 建筑工程抗震设防分类标准
3 一般规定
3.1 抗震设防烈度根据钢货架使用地区应按GB 18306查询的地震基本烈度确定。
3.2 抗震设防烈度为6度及以上地区需要承受地震作用的钢货架,应进行抗震设计。
3.3 钢货架所在仓库应按GB 50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准,仓库储存易燃、易爆等物
质,应按乙类设防;仓库储存放射性或剧毒类物质,应按不低于乙类设防,其余情况宜按照丙类考虑。
3.4 本标准按多遇地震作用下的内力和变形分析进行设计,结构与构件可按弹性工作状态考虑。
4 抗震设计流程
4.1 地震设防基本参数
4.1.1 场地类别分为Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ五类,具体应通过场地勘测确定。
4.1.2 根据GB 18306的相关规定,各类场地条件下的地震动峰值加速度amax的计算,见公式(1):
4.1.3 查表2得到特征周期值Tg。
4.1.5 钢货架结构阻尼比η宜参照GB 50011-2010的8.2.2中钢结构的阻尼比,高度不大于50m时
可取0.04;高度大于50m时,可取0.03。
4.1.6 钢货架的自振周期T 可按理论计算或按经验公式(2)确定。
4.1.7 计算地震影响系数α,应按GB 50011-2010中5.1.5确定。
4.1.8 单元货物的等效重力荷载代表值Geq的确定见5.3。
4.2 建立分析模型
钢货架结构建模及加载,应至少在X 方向和Z 方向两个主轴方向分别计算水平地震作用,各方向
的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担,且应符合第6章、第7章相关规定。
4.3 结构抗震计算
结构抗震计算,应根据4.2的分析模型以及6.1规定的地震分析方法进行。水平地震作用应由5.2
确定,对于图1所示的结构,应计算竖向地震作用。
4.4 荷载及荷载组合的确定
抗震设计的各类永久荷载和可变荷载应根据5.5确定,荷载组合应根据5.6.1确定,并根据荷载组
合计算得到钢货架的构件内力、柱脚反力及节点位移等数据。
4.5 结构验算
结构变形及截面验算方法应符合5.6的规定。
5 地震作用及结构抗震计算
5.1 地震作用描述
地震作用一般通过反应谱来描述,应遵循GB 50011-2010的设计反应谱,以地震影响系数曲线α
的形式表征,参见GB 50011-2010中5.1.5。
5.2 水平地震作用
水平地震作用PEL见GB 50011-2010中5.2。
5.3 单元货物的等效重力荷载代表值
水平地震作用中单元货物的等效重力荷载代表值Geq的计算,见公式(3):
5.4 竖向地震作用
钢货架一般不需考虑竖向地震作用,但结构中如有图1所示的情况,则图示相关构件应考虑竖向地
震作用的影响。竖向地震作用计算参考GB 50011-2010中5.3。
5.5 与地震作用同时考虑的荷载
5.5.1 永久荷载PDL
钢货架永久荷载包括:
a) 钢货架结构自身的质量;
b) 固定在钢货架上的所有附属设备、结构的质量。
5.5.2 可变荷载PPL
钢货架可变荷载包括:
a) 单元货物额定荷载GP;
b) 与钢货架相关联的楼板及走道上的可变荷载,荷载按实际情况考虑;
c) 库架合一类立体仓库,应考虑雪荷载,按照GB 50011-2010的相关规定考虑组合作用。
5.5.3 风荷载PWL
库架合一类立体仓库,应考虑风荷载,按照GB 50011-2010的相关规定考虑组合作用。
5.6 承载能力极限状态设计及验算
5.6.1 荷载组合
计算水平地震作用时,取最不利的荷载组合应分以下两种情况确定设计值Pmax。
a) 货架整体及构件的抗震性能验算,见公式(4):
b) 货架的整体抗倾覆及锚固性能验算,见公式(5):
5.6.2 重力二阶分析
抗震分析应计入重力二阶效应的影响,可参照GB 50017-2017中5.1.6的相关要求。
5.6.3 截面抗震验算
在5.6.1规定的荷载组合下,结构件的内力组合设计值Pmax应符合如下规定:
a) 当验算结构构件的抗震承载力强度时,按公式(6)计算:
c) 当需要考虑竖向地震作用时,各类结构件的承载力要求应符合GB 50011-2010中5.4.3的要求。
5.6.4 钢货架间距
钢货架应具备足够的间距防止在地震中发生碰撞,此间距不小于多遇地震作用下货架最大变形的
3倍,包括以下两种典型情况:
a) 没有连接在一起的钢货架之间的间距;
b) 货架与建筑结构之间的间距,此间距还应考虑建筑结构在地震工况下的位移。
5.6.5 抗震变形验算
钢货架的抗震分析结果应符合层间位移的要求,层间位移可按式(8)计算:
6 分析方法
6.1 地震分析方法选取
6.1.1 底部剪力法
底部剪力法一般用于高度不超过40m,结构规则为以剪切变形为主,且质量和刚度沿高度分布比
较均匀的钢货架。
6.1.2 振型分解反应谱法
振型分解反应谱法是地震作用评估的基本方法之一,适用于所有类型货架。使用该方法时,振型个
数应取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。
6.2 结构建模
6.2.1 荷载分布
抗震分析应考虑到最不利的荷载分布,至少应考虑以下几种荷载分布形式:
a) Z 方向的地震作用:
1) 额定荷载,所有层满载;
2) 2/3的额定荷载,所有层部分加载;
3) 额定荷载,仅在顶层加载。
其中,荷载形式1)用来进行构件设计,荷载形式2)和3)会影响到锚固设计。
b) X 方向的地震作用:
1) 在X 方向货架应进行满载整体分析;
2) 宜考虑货物偏置的影响,图2为单立柱左右不均匀放置货物的场景。
3) 在分析有垂直拉杆货架的柱脚锚固设计时,安装有垂直拉杆的立柱宜按照30%的额定重
力荷载进行加载,见公式(9):
Pmax=0.3(PDL+PPL)+1.3PEL+0.3PWL (9)
6.2.2 单元货物重心的位置
6.2.2.1 单元货物可视为钢货架结构的子结构,如果单元货物的尺寸较大,则应考虑其重心位置对钢货
架结构的影响。
6.2.2.2 Z 方向应考虑荷载单元重心相对于横梁的高度(可称为竖向偏心距)。抗震分析时,单元货物
的质量应被加载在其重心位置处,用以评估自振周期、地震作用及横梁、连接件的设计。图3为单元货
物重心的竖向偏心产生影响的示例,其中图3a)为单元货物重心处受到的水平地震作用示意图,图3b)
和图3c)分别为图3a)中货物重心竖向偏心影响在水平方向和竖直方向上的分解,图3a)的受力结果
与图3b)、图3c)的合力是等价的。
a) 单元货物竖向偏心示意图 b) 地震作用在水平方向的分解 c) 地震作用在竖直方向的分解
6.2.2.3 X 方向的单元货物的竖向偏心可不考虑,但货架只有一列的情况除外。
6.2.3 特定的建模要求
6.2.3.1 在X 方向,梁柱节点及柱脚节点的约束形式应按照GB/T 28576-2012中5.2.5处理,梁柱节
点刚度值及柱脚刚度值宜根据GB/T 39681-2020中7.5及7.6通过试验取得。
6.2.3.2 如立柱片斜撑的连接非对称,则斜撑带来的立柱扭转效应在立柱设计中考虑,图4为三种典型
的立柱与斜撑连接方式。
a) 斜撑非对称连接形式 b) 斜撑对称连接形式1 c) 斜撑对称连接形式2
6.2.3.3 当钢货架采用了柔性交叉型支撑时,在分析模型中应设定该交叉支撑为只受拉构件。
6.2.3.4 垂直拉杆与货架之间应增设平面连接件以提高结构的抗侧能力,见图8结构1。
6.2.4 立柱底部弯矩分析
立柱在抗震设计中,除了承受轴力,还会在立柱底部产生较大的弯矩,当采用底部剪力法进......
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