【正文】 時可采用升板法施工 。 2普通樓面 6M以內(nèi) ， 預(yù)應(yīng)力砼樓面可達(dá) 9M。 跨度不超過 12M。 密肋樓蓋 多用在跨度較大而梁高受限制的情況下 ， 筒體結(jié)構(gòu)角區(qū)樓面也常用 。 跨度一般不超過 9M， 預(yù)應(yīng)力跨度不超過 12M。 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)總體布置及變形縫 一 、 控制結(jié)構(gòu)高寬比 H／ B（ 5～ 6以下 ） 概念設(shè)計 ∶ 一些難以作出精確力學(xué)分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問題，必須由工程師運(yùn)用概念進(jìn)行分析，作出判斷，以便采取相應(yīng)措施。這些概念和經(jīng)驗(yàn)要貫穿在方案確定及結(jié)構(gòu)布置的過程中，也要體現(xiàn)在計算簡圖或計算結(jié)果的處理中，還應(yīng)對確定薄弱部位、加強(qiáng)構(gòu)造配筋等起作用。概念設(shè)計帶有經(jīng)驗(yàn)性，涉及的內(nèi)容及方面十分豐富，事實(shí)證明它是有效的方法。傾覆力矩隨高寬比增大而增大。 二 、 結(jié)構(gòu)平面形狀 一般建筑物分為板式和塔式兩大類 。 板式是指房屋寬度較小 ， 但長度較大的建筑；塔式則是指平面的長度和寬度相接近的建筑 。 應(yīng)盡量設(shè)計成規(guī)則 、 對稱而簡單的平面形狀 ，盡量減少復(fù)雜受力和扭轉(zhuǎn)受力 。 三 、 在地震區(qū) ， 盡可能采用對抗震有利的結(jié)構(gòu)布置形式 選擇有利于抗震的結(jié)構(gòu)平面 平面布置簡單 、 規(guī)則 、 對稱是有利的 ， 更主要的是剛度均勻?qū)ΨQ 。 圖 119 選擇有利于抗震的豎向布置 豎向布置注意剛度均勻而連續(xù) ， 盡量避免剛度突變或結(jié)構(gòu)不連續(xù) 。 四 、 防震縫 設(shè)縫總則 ∶ 凡要設(shè)縫 ， 就要分得徹底；凡是不設(shè)縫 ， 就要連接牢固 ， 絕不可將結(jié)構(gòu)單元間設(shè)計得似分不分 ， 似連不連 ， 藕斷絲連 ， 否則易在地震中破壞 。 圖 120\21 當(dāng)房屋平面較復(fù)雜 ， 不對稱或房屋各部分剛度 、 高度和重量相差懸殊時 ， 在地震作用下薄弱部位容易造成震害 。 可采用兩種截然相反的措施加以處理 。一是設(shè)置防震縫 ， 將房屋劃分成簡單規(guī)則的形狀 ，使每一部分成為獨(dú)立的抗震單元 。 另一種是加強(qiáng)各部分的連接 ， 使整個結(jié)構(gòu)整體性很強(qiáng) 。 防震縫的寬度要足以防止縫兩邊的單元互相碰撞 。 工程設(shè)計大多傾向于采用第二種方法 ， 不設(shè)縫。 建筑平面形狀和豎向布置簡單 、 規(guī)則 、 對稱 、 剛度均勻是避免設(shè)縫的根本途徑 。 如體型復(fù)雜 ， 則要預(yù)先估計結(jié)構(gòu)的薄弱部位 ， 采取措施予以加強(qiáng) 。 五 、 伸縮縫及減少溫度收縮影響的措施 當(dāng)房屋長度比較大時 ， 溫度收縮會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫 ， 頂層和底層溫度應(yīng)力問題比較嚴(yán)重 ， 容易出現(xiàn)裂縫 。 當(dāng)房屋超過規(guī)定長度后 ， 除基礎(chǔ)外 ， 上部結(jié)構(gòu)用伸縮縫斷開 。 要采取措施減少溫度收縮應(yīng)力， 而不用設(shè)伸縮縫的辦法 。 在高層建筑中采用塔式平面就可避免溫度收縮應(yīng)力造成的危害 。 當(dāng)長度超過 規(guī)范 規(guī)定溫度區(qū)段長度的建筑中 ，可采取以下措施 ∶ 圖 120\21 設(shè)后澆帶 。 在屋頂上采用有效的保溫隔熱措施 ， 減少溫度變化對屋面結(jié)構(gòu)的影響 。 局部作伸縮縫 。 在溫度應(yīng)力較大的地方或溫度應(yīng)力敏感的部位多加一些鋼筋 。 頂層 、 底層 、 山墻 、 內(nèi)縱墻端開間。 六 、 基礎(chǔ)形式和沉降縫處理 基礎(chǔ)形式和埋深 有地下室要求時 ， 可采用箱基 。 無要求時 ，可采用筏基 。 當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較軟 ， 不足以承受上部結(jié)構(gòu)重量時 ， 應(yīng)采用樁基 。 沉降縫處理 在高層建筑中 ， 常常在主體周圍設(shè)置多層或低層的裙房 ， 它們與主體結(jié)構(gòu)的高度及重量相差十分懸殊 ， 一般可采用設(shè)置沉降縫的方法 ， 將兩部分房屋從上部到基礎(chǔ)全部斷開 ， 使各部分自由沉降 ， 避免由沉降差造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部的附加應(yīng)力而引起裂縫或破壞 。 在地基條件許可時 ， 要盡量把高層部分和裙房部分的基礎(chǔ)作成整體 ， 不設(shè)沉降縫 。 可采取以下措施 ∶ 當(dāng)壓縮性很小的土質(zhì)不太深時 ， 可以利用天然地基 ， 把高層部分和裙房放在一個剛度很大的整體基礎(chǔ)上 ， 使它們之間不產(chǎn)生沉降差 。 當(dāng)土質(zhì)比較好而且地基土壓縮可在不太長時間內(nèi)完成時 ， 可把基礎(chǔ)設(shè)計成整體 ， 但施工時設(shè)后澆帶 。 當(dāng)裙房面積不大時 ， 將裙房做在懸挑基礎(chǔ)上 ，使裙房與高層部分沉降一致 。 建筑物各部分的沉降差的處理有三種方法 ∶ 放 — 設(shè)沉降縫 ， 讓各部分自由沉降 ， 互不影響， 避免出現(xiàn)不均勻沉降內(nèi)力 。 抗 — 采用剛性很大的基礎(chǔ) ， 用基礎(chǔ)本身的剛度來抵抗沉降差 。 調(diào) — 在設(shè)計與施工中采取措施調(diào)整各部分的沉降 ， 減少其差異 ， 減少沉降產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力 。 采用 ” 放 ” 的方法 ， 結(jié)構(gòu) 、 建筑和施工都有不少困難 ， 而且地下室易滲水 。 如設(shè) ， 則寬度要考慮防震的寬度要求 。 “ 抗 ” ， 雖在某些情況下能 ” 抗 ” 住 ， 但材料用量較多 ， 不經(jīng)濟(jì) 。 采用 ” 放 ” 的方法 ， 結(jié)構(gòu) 、 建筑和施工都有不少困難 ， 而且地下室易滲水 。 如設(shè) ， 則寬度要考慮防震的寬度要求 。 “ 抗 ” ， 雖在某些情況下能 ” 抗 ” 住 ， 但材料用量較多 ， 不經(jīng)濟(jì) 。 上面兩種都是極端的處理方法 ， 目前采用調(diào)整各部分沉降差 ， 在施工過程中留臨時的后澆段 。 沉降穩(wěn)定后再連成整體 ， 不留永久性的沉降縫的方法， 從而解決了設(shè)計 、 施工和使用上的問題 。 第二章 水平荷載與結(jié)構(gòu)計算簡化原則 第一節(jié) 風(fēng)荷載 一、定義及有關(guān)因素 空氣流動形成的風(fēng)遇到建筑物時，在建筑物表面產(chǎn)生壓力或吸力，這種風(fēng)力作用稱為風(fēng)荷載。風(fēng)載的大小主要和近地風(fēng)的性質(zhì)、風(fēng)速、風(fēng)向有關(guān)；和該建筑物所在地的地貌及周圍環(huán)境有關(guān)；同時和建筑物本身的高度、形狀及表面狀況有關(guān)。 二 、 風(fēng)荷載 WK和風(fēng)對建筑物的作用 作用在建筑物表面單位面積上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK可按下式?jīng)Q定 ∶ 脈動風(fēng)壓使建筑物在平均側(cè)移的附近左右搖擺 ， 引起結(jié)構(gòu)的振動 。 風(fēng)對建筑物的作用 ， 會產(chǎn)生如下結(jié)果 ∶ 強(qiáng)風(fēng)會使外墻 、 裝修等產(chǎn)生損壞； 風(fēng)力作用會使結(jié)構(gòu)開裂或留下較大的殘余變形； 風(fēng)力使建筑物產(chǎn)生搖晃 ， 使居住者感到不適； 長期風(fēng)力作用會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞 。 )/( 20 mkNWW SZZK ????三 、 基本風(fēng)壓值 W0 基本風(fēng)壓值是用各地區(qū)空曠地面上離地 10M高， 統(tǒng)計 50年重現(xiàn)期的 10分鐘平均最大風(fēng)速計算得到的 ,且不小于 。 重要或?qū)︼L(fēng)荷載敏感的高層建筑 ， 其基本風(fēng)壓按 100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓考慮 。 四 、 風(fēng)壓高度變化系數(shù) μZ 在 10M以上 ， 隨著高度增加 ， 風(fēng)速加快 ， 風(fēng)壓值也就加大 。 五 、 風(fēng)載體型系數(shù) μS 一般多 、 高層建筑常用的各種平面形狀各個表面的平均風(fēng)壓系數(shù) ， 稱為風(fēng)載體型系數(shù) 。 實(shí)際上 ，風(fēng)載體型系數(shù)為實(shí)際風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值 。 圖 21 表 22 六 、 風(fēng)振系數(shù) βZ 對高度較大 、 剛度較小的高層建筑 ， 波動風(fēng)壓會產(chǎn)生一些不可忽略的動力效應(yīng) ， 產(chǎn)生振幅加大現(xiàn)象 。 設(shè)計時采用加大風(fēng)載的辦法來考慮這個動力效應(yīng) ， 在風(fēng)壓值上乘以風(fēng)振系數(shù) βZ。 其大小與結(jié)構(gòu)自振特性有關(guān) ， 包括自振周期 、 振型等 ， 也與結(jié)構(gòu)高度有關(guān) 。 荷載規(guī)范規(guī)定 ， 對高度大于 30M， 高寬比大于 1． 5的房屋結(jié)構(gòu)均需考慮風(fēng)振系數(shù) 。 HI高度處 脈動增大系數(shù)； 脈動影響系數(shù) 。 ziz HH???? ??? 1圖 22 表 23 七 、 總體風(fēng)荷載與局部風(fēng)荷載 總體效應(yīng)是指作用在建筑物上的全部風(fēng)荷載使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力及位移 。 局部效應(yīng)是指風(fēng)載對建筑物某個局部產(chǎn)生的內(nèi)力及變形 。 總風(fēng)荷載 總風(fēng)荷載為建筑物各個表面承受風(fēng)力的合力 ，是沿建筑物高度變化的線荷載 。 )c o s......c o sc o s( 2221110 nBBBWW nsnsszzz ???????? ???? 局部風(fēng)載 在某些風(fēng)壓較大的部位 ， 要考慮局部風(fēng)載對某些構(gòu)件的不利作用 。 在迎風(fēng)面以及房屋側(cè)面寬度為 1／ 6墻面寬度的角隅部分 ， 要驗(yàn)算外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及連接強(qiáng)度 。迎風(fēng)面體型系數(shù)用 1． 5， 側(cè)面體型系數(shù)用－ 1． 5。 對于陽臺 、 雨篷 、 遮陽板等懸挑構(gòu)件 ， 應(yīng)驗(yàn)算向上漂浮的風(fēng)載 。 超過自重時 ， 懸挑構(gòu)件會出現(xiàn)反向彎矩 。 局部向上體型系數(shù)用 2。 圖 23 表 (1) 表 (2) 八 、 抗風(fēng)設(shè)計的要求 由于強(qiáng)風(fēng)作用的機(jī)會比地震作用多得多 ， 因此產(chǎn)生風(fēng)力損害的情況比地震震害損失 ， 所以高層建筑抗風(fēng)設(shè)計有很重要的意義 。 在高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計中 ， 應(yīng)考慮下列問題 ∶ 保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度 ， 能可靠地承受風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力； 結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度 ， 控制高層建筑在水平荷載下的位移 ， 保證良好的居住和工作條件； 選擇合理的結(jié)構(gòu)體系和建筑外形 。 采用較大的剛度可以減少風(fēng)振的影響；圓形 、 正多邊形平面可以減少風(fēng)壓的數(shù)值； 盡量采用對稱平面形狀和對稱結(jié)構(gòu)布置 ， 減少風(fēng)力偏心產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)影響； 外墻 、 玻璃 、 女兒墻及其它圍護(hù)構(gòu)件必須有足夠的強(qiáng)度并與主體結(jié)構(gòu)可靠地連接 ， 防止局部損壞。 第二節(jié) 水平荷載作用方向及結(jié) 構(gòu)計算的一般簡化假定 一 、 荷載作用方向 (主軸方向 ) 實(shí)際風(fēng)荷載及地震作用方向是隨機(jī)的 、 不定的 。 但是 ， 在結(jié)構(gòu)計算中常常假設(shè)水平力作用在結(jié)構(gòu)的主軸方向 。 二 、 平面結(jié)構(gòu)假定 一片框架或一片墻可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力 ， 而在平面外的剛度很小 ,可以忽略 。 圖 210\11 各個平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間通過樓板互相聯(lián)系并協(xié)同工作 。 樓板在其自身平面內(nèi)剛度很大 ， 可視為剛度無限大的平板 。 樓板平面外的剛度很小 ， 可以忽略 。 在上述假定下 ， 內(nèi)力分析時要解決兩個問題 ∶ 水平荷載在各片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)間的分配 。 計算每片抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在所分到的水平荷載作用下的內(nèi)力及位移 。 第三章 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算概述 一 、 框架結(jié)構(gòu)三種布置形式 橫向框架承重 縱向框架承重 縱橫向框架承重 1的樓板或次梁沿縱向布置，擱置在橫向承重框架上，橫向承重框架間用縱向的聯(lián)系梁相連。橫向?yàn)閯傂钥蚣?，縱向?yàn)殂q接框架。這種布置方案使房屋橫向剛度較大，有利于室內(nèi) 采光，不利于室內(nèi)管道通過。一般的民用建筑常采用此方案。 2 為主要承重框架沿房屋縱向布置 ， 樓板支撐在縱向框架的主梁上 ， 沿橫墻設(shè)置聯(lián)系梁 。 縱向?yàn)閯偨涌蚣?， 橫向?yàn)殂q接框架 。 層間凈空利用好 ， 有利于集中通風(fēng)管道通過 , 工藝布置較靈活 ， 但橫向剛度差 。 此方案常用于有集中通風(fēng)要求的廠房結(jié)構(gòu)。 3 的兩個方向均為剛性框架，兩個方向都承受豎向荷載和水平荷載。由于工藝需要在樓面開大洞及抗震要求必須保障縱、橫方向的抗側(cè)剛度時，宜采用雙向布置承重結(jié)構(gòu)方案。 二 、 框架在豎向荷載和水平荷載作用下的計算方法 在豎向荷載作用下 ， 根據(jù)各榀框架承受豎向荷載的面積大小計算框架上的豎向荷載 ， 然后按照平面框架作近似分析 。 在水平荷載作用下 ， 要計算各桿件的內(nèi)力及結(jié)構(gòu)的總位移 。 第一節(jié) 豎向荷載作用下的近似計算 分層計算法 一 、 豎向荷載包括的內(nèi)容 ∶ 豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重 、 使用活荷 、 雪荷載以及施工檢修荷載等 。 二 、 分層法的基本假設(shè)和內(nèi)容 分層法的基本假設(shè)如下 ∶ 1 、 忽略側(cè)移的影響 忽略每層梁的豎向荷載對其它各層梁的影響 。 內(nèi)容 ∶ 按上述假定 ， 計算時可將各層梁及其上、 下柱所組成的框架作為一個獨(dú)立的計算單元分層計算 ， 其中柱上 、 下柱端固定 。 分層計算所得的梁彎矩作為梁端彎矩 ， 但必須將上 、 下兩層所得同一根柱子的內(nèi)力迭加 ， 才得到柱的內(nèi)力 。 圖 31 圖 32 圖 33 圖 34 圖 35 三 、 柱線剛度的取值及傳遞系數(shù)的推導(dǎo) 分層框架的柱子在底層處 ， 可按原結(jié)構(gòu)確定為固定支座 。 其他柱端 ， 假定上 、 下柱遠(yuǎn)端是固定的， 但實(shí)際有轉(zhuǎn)角產(chǎn)生 ， 是彈性約束端 。 為了減小這一假定帶來的誤差 ， 柱子線剛度可取 0． 9I， 即取固定時的 I與鉸接時的 0． 75I的平均值 。 相應(yīng)的傳遞系數(shù)為 1／ 3， 推導(dǎo)如下 ∶ 設(shè)柱 JK的 K端為彈性約束端 ， 由轉(zhuǎn)角位移方程得 根據(jù)假定條件 ， 即彈性端固定 ， 取 0． 9I， 當(dāng) θJ=1時 ， 有 代入 (1)式得 代入 (2)式得 )2