房屋結(jié)構(gòu)總體系的方案分析-wenkub
2023-05-13 04:31:11 本頁面
【正文】 本的結(jié)構(gòu)分體系看作是總體系的方案組成部分時，對于各個單獨構(gòu)件來說，只是它們的平面布置才對總的整體性假定具有關(guān)鍵性的影響。當(dāng)從總體的角度看折板屋蓋或折板墻（圖42a和圖42b）時，它也同樣具有空間結(jié)構(gòu)分體系的特性。這就是說，要認識到應(yīng)到從大處著眼，才能使復(fù)雜的設(shè)計問題得到較為完善的解決。按階段進行設(shè)計是很重要的，這可以使設(shè)計者集中解決空間形式方案中較為基本的結(jié)構(gòu)問題，而不至于過早地把注意力放在一些細節(jié)問題上。只有需要驗證方案可行性時，才會對結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件的截面進行受力驗算。在深化的詳圖設(shè)計階段，設(shè)計者將對結(jié)構(gòu)進行整體和局部的詳細分析計算。因為這樣，設(shè)計者才能掌握結(jié)構(gòu)體系的組成和力學(xué)性態(tài)，從而形成整體結(jié)構(gòu)方案。補充第三章 房屋結(jié)構(gòu)總體系分析第一節(jié) 把空間組成的部件作為主要結(jié)構(gòu)分體系對于一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計項目，設(shè)計者不應(yīng)讓其思路為結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性所困惑，在確定方案的早期設(shè)計階段，設(shè)計者應(yīng)冷靜地、全面地考慮設(shè)計要求，根據(jù)已有的設(shè)計經(jīng)驗，構(gòu)思出某些解決方案，宜粗不宜細地將其構(gòu)思通過若干主要構(gòu)件的作用勾畫出來。當(dāng)設(shè)計者對對結(jié)構(gòu)組成的空間整體和傳力路線有了清晰理解以后，就可以進一步考慮子結(jié)構(gòu)的構(gòu)成與傳力問題。同時根據(jù)計算的內(nèi)力，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行截面選型和設(shè)計，此時設(shè)計者的注意力已集中到具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。以上過程體現(xiàn)在以下幾個設(shè)計階段：（1）方案設(shè)計階段：設(shè)計者注意力集中在結(jié)構(gòu)的空間整體概念，由整體建筑結(jié)構(gòu)的三維分析中得出整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的承載能力。這也可以使設(shè)計者保證結(jié)構(gòu)整體構(gòu)思與空間形式構(gòu)思之間的協(xié)調(diào)，使結(jié)構(gòu)總體系方案成為結(jié)構(gòu)分體系的相互關(guān)系、具體設(shè)計等更加局部的問題的基礎(chǔ)。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體方案要求重視利用大空間分割的、圍護結(jié)構(gòu)的以及各種設(shè)備單元的部件來作為基本結(jié)構(gòu)分體系的可能性；應(yīng)該著眼于把外墻、內(nèi)墻、屋蓋、樓蓋等部件的使用功能確定為既是空間分割的部件，又是結(jié)構(gòu)分體系（照片41，圖41）。另外，用整體方法也可以看出，大的豎向電梯井和樓梯間可以作為核心筒結(jié)構(gòu)分體系（圖42c）。事實上，這個階段的主要問題是應(yīng)該怎樣才能把空間形式方案中的主要部件看作是能起基本結(jié)構(gòu)分體系作用的。最后，當(dāng)整個體系的可行性確定之后，就可以解決具體構(gòu)件的設(shè)計和構(gòu)造問題了。同時還要看到，整體考慮也適用于單個分體系設(shè)計。圖中的兩個折板方案，比較了它們的整體與局部結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系，而未涉及具體構(gòu)件的性能說明。因此，為了達到最優(yōu)設(shè)計，需要在總體系和分體系設(shè)計階段有反饋過程。但如果反感階段的構(gòu)思比較好，那么修改就可能比較少。由于旅館房間排列成行，橫向分割墻是連續(xù)的，可以將墻設(shè)計成平面拱結(jié)構(gòu)體系。同樣，縱向拱也可以設(shè)計成桁架或剪力墻。注意，即使是單個形式的建筑，其內(nèi)部也可能是非對稱的。與此類似，一幢建筑物也可以根據(jù)它們的基本跨度或使用性質(zhì)分解成不同的結(jié)構(gòu)區(qū)段。這些例子中所采用的形式都是比較簡單的，有單層、兩層、12層的以及15層的建筑；類型有單跨單層的大空間以及分成小間的高層辦公樓和高層公寓，還有一幢兩層的車庫。但是，通過這些例子所用的整體方法，應(yīng)當(dāng)認識到，用一些透徹的悟性假定以及僅少量的計算，往往就能對總體系方案提出主要結(jié)構(gòu)方案。有關(guān)計算荷載的具體方法將在第5章討論，目前采用如下荷載：假設(shè)屋頂橫載（DL）、,包括柱、板壁以及任何附屬在墻內(nèi)的其它構(gòu)件重量。，比風(fēng)荷載小，對屋頂設(shè)計不起控制作用。但真正結(jié)構(gòu)的整體性是由一系列的剛架形成的，每榀剛架由兩側(cè)的柱和兩根帶坡度的屋面大梁所組成。圖48 整體結(jié)構(gòu)體系方案圖49 全部屋面荷載作用下由整體剛架作用引起的總水平反力的近似值作用于建筑物的橫向水平力由剛架承受。為了保持建筑物作為整體在恒載和風(fēng)荷載作用下的靜力平衡，基礎(chǔ)上必然產(chǎn)生豎向荷載和水平荷載的反力。圖410 豎向荷載和橫向水平荷載產(chǎn)生的基礎(chǔ)反力（a） 豎向荷載產(chǎn)生豎向反力；（b）橫向風(fēng)荷載（∑ML產(chǎn)生的水平反力；（c）豎向荷載產(chǎn)生的水平和豎向反力；（d）豎向荷載和橫向水平風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平反力讓我們來觀察一下各組反力又是怎樣通過建筑物的不同構(gòu)件分別傳到地面上的。圖411 山墻上的水平力傳至基礎(chǔ)圖412 各剛架的受荷投影面積決定剛架上的荷載（a）端剛架和中間剛架的受荷面積；（b）作用在中間剛架上的荷載和反力（抗傾覆力偶未示出）作用在縱墻和屋頂上的水平荷載，必須由建筑物的兩道橫向山墻或者由剛架抵抗。本例中，橫
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