【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(qiáng)廠(chǎng)房的穩(wěn)定性和空間剛度，起傳遞風(fēng)荷載和吊車(chē)水平荷載或地震力的作用?；A(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載并將它們傳至地基。圍護(hù)結(jié)構(gòu)：包括縱墻和橫墻 (山墻 )及由墻梁、抗風(fēng)柱 (有時(shí)還有抗風(fēng)梁及抗風(fēng)桁架 )和基礎(chǔ)梁等組成的墻架，它們主要是承受墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻上的風(fēng)荷載。 單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)布置：廠(chǎng)房平面布置：柱網(wǎng)布置首先滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求，其次應(yīng)符合統(tǒng)一模數(shù)，廠(chǎng)房跨度可選用 9m、 12m、 15m、 18m、 24m、 30m、 36m、 ?? ，柱距可選為 6m、 9m和 12m。廠(chǎng)房應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置變 形縫。對(duì)于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，屋面板上部有保溫或隔熱措施且有墻體封閉時(shí)，其伸縮縫最大間距為 100m，無(wú)墻體封閉而處于露天時(shí)，則為 70m。單層廠(chǎng)房除非有特殊要求外，一般不設(shè)沉降縫。在地震區(qū)應(yīng)按防震縫的要求做伸縮縫。變形縫處一般設(shè)置雙排架。廠(chǎng)房剖面布置：柱高度按生產(chǎn)需要，主要是滿(mǎn)足吊車(chē)軌頂要求，且符合模數(shù)。屋蓋結(jié)構(gòu)布置：優(yōu)先采用無(wú)檁體系，選用預(yù)應(yīng)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(yīng)布置在屋架節(jié)點(diǎn)上，檁條上布置小型屋面板或其他瓦材。有天窗架時(shí)，一般從兩端頭算起的 第二柱間開(kāi)始布置，天窗架兩端焊在屋架上。有抽柱時(shí)應(yīng)沿縱向布置托架。支撐系統(tǒng)布置：支撐系統(tǒng)除加強(qiáng)廠(chǎng)房整體剛度和穩(wěn)定性外，還可傳遞風(fēng)荷載與吊車(chē)水平荷載。它可分為屋蓋支撐和柱間支撐兩大類(lèi)。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(yīng)布置在溫度區(qū)段的中間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置：廠(chǎng)房檐口標(biāo)高 ≤8m 、跨度 ≤12m 時(shí)抗風(fēng)柱可用磚壁柱，一般用鋼筋混凝土抗風(fēng)柱。圈梁、過(guò)梁、聯(lián)系梁和基礎(chǔ)梁應(yīng)綜合考慮，盡可能一梁多用，避免重復(fù)。 (二 )排架計(jì)算 1．排架計(jì)算的主要內(nèi)容為 ：確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，此時(shí)應(yīng)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(xiàng)荷載計(jì)算；在各項(xiàng)荷載作用下進(jìn)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(jì)算假定：柱下端固接于基礎(chǔ)頂面，橫梁鉸接在柱上。但當(dāng)?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(yīng)考慮基礎(chǔ)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)排架內(nèi)力的影響。橫梁在排架平面內(nèi)的軸壓剛度為無(wú)限大，受力后不產(chǎn)生軸向變形。但對(duì)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(yīng)考慮其軸向變形對(duì)排架內(nèi)力的影響。 3．排架 的荷載計(jì)算：作用在排架上的荷載分永久荷載和可變荷載兩類(lèi)。永久荷載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重；吊車(chē)梁和軌道等零件重以及有時(shí)支承在柱牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)等重量。可變荷載一般包括屋面活載、吊車(chē)荷載、均布風(fēng)載以及作用在屋蓋支承處的集中風(fēng)載等。 4．排架內(nèi)力分析：?jiǎn)螌訌S(chǎng)房排架為超靜定結(jié)構(gòu)，它的超靜定次數(shù)等于它的跨數(shù)。由結(jié)構(gòu)力學(xué)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(diǎn)，可由比位移法更為簡(jiǎn)捷的 “ 剪力分配法 ” 來(lái)計(jì)算。對(duì)于不等高排架則用力法計(jì)算要比位移法簡(jiǎn)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(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算：構(gòu)件采用平臥澆制時(shí)，采用半吊較為方便，平吊驗(yàn)算不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可采用翻身吊進(jìn)行驗(yàn)算。 (4)牛腿：根據(jù)牛腿所受豎向荷載作用點(diǎn)到牛腿根部的水平距離與牛腿有效高度的比值，可分為長(zhǎng)牛腿和短牛腿。長(zhǎng)牛腿按懸臂梁設(shè)計(jì)，短牛腿按變高截面深梁設(shè)計(jì)。 （四）柱下單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 在選定了地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度后，單獨(dú)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)主要有確定基礎(chǔ)底面尺寸，驗(yàn)算和計(jì)算基礎(chǔ)高度，計(jì)算底板配筋和進(jìn)行構(gòu)造處理幾方面內(nèi)容。 二、多層及高層房屋 (一 )結(jié)構(gòu)體系及布置 當(dāng)建筑物高度增加時(shí)，水平荷載 (風(fēng)荷載及地震作用 )對(duì)結(jié)構(gòu)起的作用將愈來(lái)愈大。除了結(jié)構(gòu)內(nèi)力將明顯加大外，結(jié)構(gòu)側(cè)向位移增加更快。圖 661 是結(jié)構(gòu)內(nèi)力 (N， M)或位移 (△)與高度的關(guān)系，彎矩和位移都成指數(shù)曲線(xiàn)上升。 多層和高層建筑結(jié)構(gòu)都要抵抗豎向及水平荷載作用，但是在高層建筑中，結(jié)構(gòu)要使用更多的材料 來(lái)抵抗水平力，抗側(cè)力成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。在地震區(qū)，地震作用對(duì)高層建筑的威脅也比多層建筑要大，抗震設(shè)計(jì)應(yīng)受到加倍重視。 多層和高層建筑抗側(cè)力體系在不斷的發(fā)展和改進(jìn)，建筑高度也不斷增高。現(xiàn)在，多層和高層建筑結(jié)構(gòu)體系大約可分為四大類(lèi)型：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)，各有不同的適甩高度和優(yōu)缺點(diǎn)。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(jié)構(gòu)所用的材料，主要是鋼筋混凝土和鋼。鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。在鋼材多的國(guó) 家，很多都采用鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)較低、材料來(lái)源豐富，便于做成各種形狀，而且結(jié)構(gòu)剛度大，耐火性能好。它的缺點(diǎn)是自重較大、抗震性能不如鋼結(jié)構(gòu)、建造高度也低于鋼結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，開(kāi)始采用高強(qiáng)混凝土，并且改進(jìn)了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體系是多層及高層建筑中傳統(tǒng)的、廣為應(yīng)用的抗側(cè)力體系；在高度較大的高層建筑中，利用結(jié)構(gòu)空間作用，又發(fā)展了框架 —— 筒體結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)及多筒結(jié)構(gòu)等多種抗側(cè)力很好的結(jié)構(gòu)體系。 1．框架結(jié)構(gòu)體系 當(dāng)采用梁柱組成的結(jié) 構(gòu)體系作為建筑豎向承重結(jié)構(gòu)，并同時(shí)承受水平荷載時(shí)，稱(chēng)其為框架結(jié)構(gòu)體系。它適用于多層及高度不大的高層建筑。 框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可做成需要較大空間的會(huì)議室餐廳、辦公室及工業(yè)車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室等，加隔墻后，也可做成小房間?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的構(gòu)件主要是梁和柱，可以做成預(yù)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(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，水平位移大，這是它的主要缺點(diǎn)，并因此限制了框架結(jié)構(gòu)的建造高度，一般不易超過(guò) 60m。在抗震設(shè)防烈度較高的地區(qū)，高度更加受到限制 。 通過(guò)合理設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)構(gòu)件 (如填充墻、裝修等 )出現(xiàn)裂縫及破壞，這些破壞會(huì)造成很大經(jīng)濟(jì)損失，也會(huì)威脅人身安全。所以，如果，在地震區(qū)建造較高的框架結(jié)構(gòu)，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(gòu)造做法。否則，就要嚴(yán)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(jié)構(gòu)，采用了延性框架設(shè)計(jì)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(guò)大的梁斷面會(huì)增加層高，是不經(jīng)濟(jì)的，對(duì)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(guò)小。 梁、柱布置要整齊、規(guī)則。圖 662列舉了一些框架結(jié)構(gòu)的平面布置形式。 2．剪力墻結(jié)構(gòu)體系 利用建筑物的墻體作 為豎向承重和抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。 剪力墻的間距受樓板構(gòu)件跨度的限制，一般為 3～ 8m。因而剪力墻結(jié)構(gòu)適用于要求小房間的住宅、旅館等建筑，此時(shí)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(jìn)的施工方法，施工速度很快。 現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，在水平力作用下側(cè)向變形小。墻體截面積大，承載力要求比較容易滿(mǎn)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(guó) 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(guó)許多 5～ 8層住宅也都采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。 剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)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(yīng)于建造公共建筑，結(jié)構(gòu)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(dāng)把墻的底層做成框架柱時(shí)，稱(chēng)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(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，致使結(jié)構(gòu)破壞。因此，在地震區(qū)不允許單獨(dú)采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。 為了滿(mǎn)足地震區(qū)住宅建筑需要底層商店或旅館中底層需設(shè)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(jié)構(gòu)。 在底層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般應(yīng)把落地剪力墻布置在兩端或中部，并使縱向、橫向墻圍成簡(jiǎn)體，在底層還要采取加大墻厚、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)等措施加大底層墻的剛度，使整個(gè)結(jié)構(gòu)上下剛度差別減小。上部則應(yīng)采用開(kāi)間較大的剪力墻布置方案。因?yàn)榭蛑Ъ袅Τ惺艿募袅Υ蟛糠忠ㄟ^(guò)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(guò) 3，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不超過(guò) 2～ 2． 5)，同時(shí)還要加強(qiáng)過(guò)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(chēng)過(guò)渡層樓板 )，這層樓板應(yīng)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(jié)構(gòu)體系 框架結(jié)構(gòu)側(cè)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(diǎn)。而剪力墻結(jié)構(gòu)則相反，抗側(cè)力剛度、強(qiáng)度大，但限制了使用空間。把兩者結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在框架中設(shè)置一些剪力墻，就成了框架 剪力墻結(jié)構(gòu)。 在北京飯店的結(jié)構(gòu)平面圖中可見(jiàn)，大多數(shù)剪力墻是單片式的分散布置形式，這種結(jié)構(gòu)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(qiáng)了抗扭能力，因此，可以建造高達(dá) 30～ 40 層的建筑。這種結(jié)構(gòu)也稱(chēng)為框架一筒體結(jié)構(gòu)。從受力和變形性能來(lái)看，它與框架 剪力墻結(jié)構(gòu)相同，可統(tǒng)稱(chēng)為框架 剪力墻體系。在這種體系中，剪力墻 (或筒體 )常常擔(dān)負(fù)大部分水平荷載，結(jié)構(gòu)總剛度加大，側(cè)移減小。同時(shí)，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，通過(guò)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(jié)構(gòu)中上部和下部層間變形相差較大的缺點(diǎn)，因而在地震作用下可減少非結(jié)構(gòu)構(gòu)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(wú)論從使用上，還是從受力、變形性能上看，框架．剪力墻 (簡(jiǎn)體 )結(jié)構(gòu)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(yīng)用。 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)布置的要點(diǎn)是剪力墻的數(shù)量和位置。剪力墻的數(shù)量與結(jié)構(gòu)體形、高度有關(guān)。剪力墻多一些，結(jié)構(gòu)剛度大一些，側(cè)向變形就小一些，可減少結(jié)構(gòu)及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。但剪力墻太多