【正文】 子牛腿上，主要承受吊豎向和水平荷載。支撐：包括屋架、 天窗架支撐和柱間支撐等，其作用是加強廠房的穩(wěn)定性和空間剛度，起傳遞風荷載和吊車水平荷載或地震力的作用?；A：承受柱和基礎梁傳來的荷載并將它們傳至地基。圍護結構：包括縱墻和橫墻 (山墻 )及由墻梁、抗風柱 (有時還有抗風梁及抗風桁架 )和基礎梁等組成的墻架，它們主要是承受墻體和構件的自重以及作用在墻上的風荷載。 單層廠房結構布置：廠房平面布置：柱網(wǎng)布置首先滿足生產(chǎn)工藝要求，其次應符合統(tǒng)一模數(shù)，廠房跨度可選用 9m、 12m、 15m、 18m、 24m、 30m、 36m、 ?? ，柱距可選為 6m、 9m和 12m。廠房應按規(guī)范要求設置變 形縫。對于裝配式鋼筋混凝土排架結構，屋面板上部有保溫或隔熱措施且有墻體封閉時，其伸縮縫最大間距為 100m，無墻體封閉而處于露天時，則為 70m。單層廠房除非有特殊要求外，一般不設沉降縫。在地震區(qū)應按防震縫的要求做伸縮縫。變形縫處一般設置雙排架。廠房剖面布置：柱高度按生產(chǎn)需要，主要是滿足吊車軌頂要求，且符合模數(shù)。屋蓋結構布置：優(yōu)先采用無檁體系，選用預應力大型屋面板；有檁屋蓋中，檁條常用 T 型、 r 型的鋼筋混凝土檁條，或輕型鋼檁條，檁條應布置在屋架節(jié)點上，檁條上布置小型屋面板或其他瓦材。有天窗架時，一般從兩端頭算起的 第二柱間開始布置，天窗架兩端焊在屋架上。有抽柱時應沿縱向布置托架。支撐系統(tǒng)布置：支撐系統(tǒng)除加強廠房整體剛度和穩(wěn)定性外，還可傳遞風荷載與吊車水平荷載。它可分為屋蓋支撐和柱間支撐兩大類。屋蓋包括上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐與縱向水平系桿、天窗架支撐等。柱間支撐一般應布置在溫度區(qū)段的中間。圍護結構布置：廠房檐口標高 ≤8m 、跨度 ≤12m 時抗風柱可用磚壁柱，一般用鋼筋混凝土抗風柱。圈梁、過梁、聯(lián)系梁和基礎梁應綜合考慮，盡可能一梁多用，避免重復。 (二 )排架計算 1．排架計算的主要內(nèi)容為 ：確定計算簡圖，此時應確定柱子的各段高度，假定柱截面尺寸，算出各部分柱子截面慣性矩；各項荷載計算；在各項荷載作用下進行排架內(nèi)力分析，求出各控制截面的內(nèi)力值；內(nèi)力組合，求出各控制截面的最不利內(nèi)力。 2．計算假定：柱下端固接于基礎頂面，橫梁鉸接在柱上。但當?shù)鼗临|(zhì)較差、變形較大或有比較大的地面荷載 (如大量堆料 )等，則應考慮基礎位移和轉動對排架內(nèi)力的影響。橫梁在排架平面內(nèi)的軸壓剛度為無限大，受力后不產(chǎn)生軸向變形。但對于下弦桿用圓鋼或角鋼的組合式屋架、二鉸、三鉸拱屋架，則應考慮其軸向變形對排架內(nèi)力的影響。 3．排架 的荷載計算：作用在排架上的荷載分永久荷載和可變荷載兩類。永久荷載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重；吊車梁和軌道等零件重以及有時支承在柱牛腿上的圍護結構等重量?？勺兒奢d一般包括屋面活載、吊車荷載、均布風載以及作用在屋蓋支承處的集中風載等。 4．排架內(nèi)力分析：單層廠房排架為超靜定結構，它的超靜定次數(shù)等于它的跨數(shù)。由結構力學知道，等高排架不論跨數(shù)多少，由于等高排架柱頂水平全部相等的特點，可由比位移法更為簡捷的 “ 剪力分配法 ” 來計算。對于不等高排架則用力法計算要比位移法簡便得多。 5．內(nèi)力組合 一般排架控制截面、荷載 組合和內(nèi)力組合按表 661選用。 排架控制截面、荷載組合和內(nèi)力組合 表 661 (3)運輸及吊裝驗算：構件采用平臥澆制時，采用半吊較為方便，平吊驗算不能滿足要求時，可采用翻身吊進行驗算。 (4)牛腿：根據(jù)牛腿所受豎向荷載作用點到牛腿根部的水平距離與牛腿有效高度的比值，可分為長牛腿和短牛腿。長牛腿按懸臂梁設計，短牛腿按變高截面深梁設計。 （四）柱下單獨基礎設計 在選定了地基持力層和基礎埋置深度后，單獨基礎的設計主要有確定基礎底面尺寸，驗算和計算基礎高度，計算底板配筋和進行構造處理幾方面內(nèi)容。 二、多層及高層房屋 (一 )結構體系及布置 當建筑物高度增加時，水平荷載 (風荷載及地震作用 )對結構起的作用將愈來愈大。除了結構內(nèi)力將明顯加大外，結構側向位移增加更快。圖 661 是結構內(nèi)力 (N， M)或位移 (△)與高度的關系，彎矩和位移都成指數(shù)曲線上升。 多層和高層建筑結構都要抵抗豎向及水平荷載作用，但是在高層建筑中，結構要使用更多的材料 來抵抗水平力，抗側力成為高層建筑結構設計的主要問題。在地震區(qū)，地震作用對高層建筑的威脅也比多層建筑要大，抗震設計應受到加倍重視。 多層和高層建筑抗側力體系在不斷的發(fā)展和改進，建筑高度也不斷增高。現(xiàn)在，多層和高層建筑結構體系大約可分為四大類型：框架結構、剪力墻結構、框架一剪力墻結構和簡體結構，各有不同的適甩高度和優(yōu)缺點。下文將介紹各種體系及其組成和布置。 多層建筑可以采用磚石和鋼筋混凝土材料建造。 高層建筑結構所用的材料，主要是鋼筋混凝土和鋼。鋼結構具有自重輕、強度高、抗震性能好、施工方便等優(yōu)點。在鋼材多的國 家，很多都采用鋼結構建造高層建筑。鋼筋混凝土結構造價較低、材料來源豐富，便于做成各種形狀，而且結構剛度大，耐火性能好。它的缺點是自重較大、抗震性能不如鋼結構、建造高度也低于鋼結構。近年來，開始采用高強混凝土，并且改進了結構體系，鋼筋混凝土的建造高度也逐漸增加。 框架、剪力墻、框架一剪力墻結構體系是多層及高層建筑中傳統(tǒng)的、廣為應用的抗側力體系；在高度較大的高層建筑中，利用結構空間作用，又發(fā)展了框架 —— 筒體結構、框筒結構、筒中筒結構及多筒結構等多種抗側力很好的結構體系。 1．框架結構體系 當采用梁柱組成的結 構體系作為建筑豎向承重結構，并同時承受水平荷載時，稱其為框架結構體系。它適用于多層及高度不大的高層建筑。 框架結構的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可做成需要較大空間的會議室餐廳、辦公室及工業(yè)車間、實驗室等，加隔墻后，也可做成小房間?？蚣芙Y構的構件主要是梁和柱，可以做成預制或現(xiàn)澆框架，布置比較靈活，立面也可變化。 通常，梁、柱斷面尺寸都不能太大，否則影響使用面積。因此，框架結構的側向剛度較小，水平位移大，這是它的主要缺點，并因此限制了框架結構的建造高度，一般不易超過 60m。在抗震設防烈度較高的地區(qū)，高度更加受到限制 。 通過合理設計，框架結構本身的抗震性能較好，能承受較大變形。但是，變形大了容易引起非結構構件 (如填充墻、裝修等 )出現(xiàn)裂縫及破壞，這些破壞會造成很大經(jīng)濟損失，也會威脅人身安全。所以，如果，在地震區(qū)建造較高的框架結構，必須選擇既減輕重量，又能經(jīng)受較大變形的隔墻材料和構造做法。否則，就要嚴格控制框架建造的高度。在北京，已建成了高 18層、局部 22 層的現(xiàn)澆框架結構，采用了延性框架設計方法，并采用輕鋼龍骨石膏板作隔斷墻，外墻采用玻璃幕墻。 通常根據(jù)使用要求和建筑布置確定的柱網(wǎng)和層高布置梁和柱。在高層建筑中，梁柱必須做 成剛接。梁的跨度受到梁斷面尺寸的限制。過大的梁斷面會增加層高，是不經(jīng)濟的，對抗震也不利。柱斷面的尺寸要根據(jù)所承受軸力和彎矩的大小確定。在地震區(qū)，柱斷面尺寸受到軸壓比限制，不能過小。 梁、柱布置要整齊、規(guī)則。圖 662列舉了一些框架結構的平面布置形式。 2．剪力墻結構體系 利用建筑物的墻體作 為豎向承重和抵抗側力的結構，稱為剪力墻結構體系。墻體同時也作為維護及房間分隔構件。 剪力墻的間距受樓板構件跨度的限制，一般為 3～ 8m。因而剪力墻結構適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑，此時可省去大量填充墻的工序及材料，如果采用滑升模板及大模板等先進的施工方法，施工速度很快。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構整體性好，剛度大，在水平力作用下側向變形小。墻體截面積大，承載力要求比較容易滿足。剪力墻的抗震性能也好。因此，它適宜于建造高層建筑，在 10～ 50 層范圍內(nèi)都適用，目前我國 1030 層的高層公寓式住宅大多采用這種體系 。由于它適合于建造住宅，我國許多 5～ 8層住宅也都采用剪力墻結構體系。 剪力墻結構的缺點和局限性也是很明顯的，主要是剪力墻間距太小，平面布置不靈活，不適應于建造公共建筑，結構自重較大。 為了減輕自重和充分利用剪力墻的承載力和剛度，剪力墻的間距要盡可能做大些，如做成 6m 左右。 當把墻的底層做成框架柱時，稱為框支剪力墻。底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，致使結構破壞。因此，在地震區(qū)不允許單獨采用這種框支剪力墻結構。 為了滿足地震區(qū)住宅建筑需要底層商店或旅館中底層需設置大 的公用房間的要求，可做成部分剪力墻框支、部分剪力墻落地的底層大空間剪力墻結構。 在底層大空間剪力墻結構中，一般應把落地剪力墻布置在兩端或中部，并使縱向、橫向墻圍成簡體，在底層還要采取加大墻厚、提高混凝土強度等級等措施加大底層墻的剛度，使整個結構上下剛度差別減小。上部則應采用開間較大的剪力墻布置方案。因為框支剪力墻承受的剪力大部分要通過樓板傳到落地剪力墻上，落地剪力墻之間的距離要加以限制 (墻的距離與樓板寬度之比不超過 3，抗震設計時不超過 2～ 2． 5)，同時還要加強過渡層樓板的整體性和剛性 (底層大空間與上部剪力墻 之間的樓板稱過渡層樓板 )，這層樓板應采用厚度較大現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。 3．框架 剪力墻及框架 筒體結構體系 框架結構側向剛度差，抵抗水平荷載能力較低，地震作用下變形大，但它具有平面靈活、有較大空間、立面處理易于變化等優(yōu)點。而剪力墻結構則相反，抗側力剛度、強度大，但限制了使用空間。把兩者結合起來，取長補短，在框架中設置一些剪力墻，就成了框架 剪力墻結構。 在北京飯店的結構平面圖中可見，大多數(shù)剪力墻是單片式的分散布置形式，這種結構剛度比較小，建造高度一般在 10～ 20 層。如果把剪力墻連在一起，做成井筒式，井筒的剛度 和承載力都將大大提高，也增強了抗扭能力，因此，可以建造高達 30～ 40 層的建筑。這種結構也稱為框架一筒體結構。從受力和變形性能來看，它與框架 剪力墻結構相同，可統(tǒng)稱為框架 剪力墻體系。在這種體系中，剪力墻 (或筒體 )常常擔負大部分水平荷載，結構總剛度加大，側移減小。同時，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，通過變形協(xié)調(diào)，使各層變形趨于均勻，改善了純框架和純剪力墻結構中上部和下部層間變形相差較大的缺點，因而在地震作用下可減少非結構構件的破壞。從框架本身看，上下各層 柱的受力也比純框架柱的受力均勻，因此，柱子斷面尺寸和配筋都 可比較均勻。 無論從使用上，還是從受力、變形性能上看，框架．剪力墻 (簡體 )結構都是一種比較好的體系，在公共建筑和辦公樓等建筑中得到廣泛應用。 框架一剪力墻結構布置的要點是剪力墻的數(shù)量和位置。剪力墻的數(shù)量與結構體形、高度有關。剪力墻多一些，結構剛度大一些，側向變形就小一些，可減少結構及非結構構件的破壞。但剪力墻太多