【正文】 筑布置和使用上與筒中簡具有相同的優(yōu)點，但可避免框簡所需要的密柱深梁，使設(shè)計和施工大大簡化。這種布置方式有較大的靈活空間，使用合理，結(jié)構(gòu)上也合理，適用于較高的建筑。為了減小樓板和梁在垂直荷載下的跨度，在房屋內(nèi)部需要設(shè)置一些柱子，這些柱子對抵抗側(cè)向力幾乎不起作用。由于翼緣框架柱參加抵抗水平荷載，整個框筒像一個懸臂簡體一樣，它的剛度和承載力都很大。 框筒通常放在建筑物的外圍，由間距很密的柱與截面很高的梁 (稱為窗裙梁 )組成。 (5)在兩片平行的剪力墻 (或兩個井筒 )之間布置剪力墻時，兩片墻之間的樓板在水平力作用下可能在平面內(nèi)產(chǎn)生撓曲。在高度較大的建筑中，剪力墻布置成井筒，以加大結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力的剛度和抗扭的剛度。在地震區(qū)，要求更加嚴格。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。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。這種結(jié)構(gòu)也稱為框架一筒體結(jié)構(gòu)。而剪力墻結(jié)構(gòu)則相反，抗側(cè)力剛度、強度大，但限制了使用空間。 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(jié)構(gòu)上下剛度差別減小。 當把墻的底層做成框架柱時，稱為框支剪力墻。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 。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。圖 662列舉了一些框架結(jié)構(gòu)的平面布置形式。過大的梁斷面會增加層高，是不經(jīng)濟的，對抗震也不利。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。 通過合理設(shè)計，框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能較好，能承受較大變形?？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。 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。在鋼材多的國 家，很多都采用鋼結(jié)構(gòu)建造高層建筑。下文將介紹各種體系及其組成和布置。 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 來抵抗水平力，抗側(cè)力成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要問題。 （四）柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計 在選定了地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度后，單獨基礎(chǔ)的設(shè)計主要有確定基礎(chǔ)底面尺寸，驗算和計算基礎(chǔ)高度，計算底板配筋和進行構(gòu)造處理幾方面內(nèi)容。 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?？勺兒奢d一般包括屋面活載、吊車荷載、均布風(fēng)載以及作用在屋蓋支承處的集中風(fēng)載等。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。圈梁、過梁、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)。它可分為屋蓋支撐和柱間支撐兩大類。屋蓋結(jié)構(gòu)布置：優(yōu)先采用無檁體系，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)點上，檁條上布置小型屋面板或其他瓦材。單層廠房除非有特殊要求外，一般不設(shè)沉降縫。圍護結(jié)構(gòu)：包括縱墻和橫墻 (山墻 )及由墻梁、抗風(fēng)柱 (有時還有抗風(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。柱子：承受屋架、吊車梁、外墻和支撐傳來的荷載。 第六講 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（ 2） 【內(nèi)容提要】 單層廠房部分：組成與布置、柱、基礎(chǔ)；多層及高層房屋部分：結(jié)構(gòu)體系及布置、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計要點；抗震設(shè)計的一般 規(guī)定、構(gòu)造要求。故答案 (D)不正確。 【例題 6】大偏心受壓構(gòu)件隨 N和 M的變化，會發(fā)生下列哪種情況 ?( ) (A)M 不變時， N越大越危險 (B)M 不變時， N越小越危險 (C)N 不變時， M越小越危險 (D)(A)和 (C) 答案： (A) 解析：大偏心受壓構(gòu)件當 M不變時， N越大越危險。在此過程中，荷載稍有增加，裂縫迅速擴展。在相同的拉力增量作用下，平均拉應(yīng)變增量加大，反映在圖 657a中的 AB 段斜率比第 Ⅰ 階段的 OA段的斜率要小。拉力荷載 N值和截面平均拉應(yīng)變 值之間基本上呈線性關(guān)系，見圖 657a中的 OA 段。當按基本組合進行構(gòu)件的強度設(shè)計時，其表達式為 (四 )受拉構(gòu)件 1．軸心受拉構(gòu)件 (1)受力過程和破壞特征 軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止，其受力過程可分為三個不同階段。 當結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu) 件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認定超過了正常極限狀態(tài)： 1)影響正常使用或外觀的變形； 2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞 (包括裂縫 )； 3)影響正常使用的振動； 4)影響正常使用的其他特定狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。要求結(jié)構(gòu)在正常維護的條件下具有足夠的耐久性。要求結(jié)構(gòu)能承受在正常施工和正常使用時可能出現(xiàn)的各種作用；而且，在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，結(jié)構(gòu)仍應(yīng)能保持必需的整體穩(wěn)定性，不致倒塌。 6)反復(fù)荷載對粘結(jié)力的影響 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承受反復(fù)荷載對粘結(jié)力不利。就粘結(jié)力的要求而言， 為了保證粘結(jié)錨固性能可靠，應(yīng)取保護層厚度 C≥ 鋼筋的直徑 d，以防止發(fā)生劈裂裂縫。根據(jù)試驗，變形鋼筋的粘結(jié)強度能高出光圓鋼筋 2～ 3 倍，我國螺紋鋼筋的粘結(jié)強度為 2． 5～ 6． 0 N/mm2。外表光滑的冷加工鋼絲，其粘結(jié)強度較光面鋼筋還要低約 30％。鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固作用所包含的內(nèi)容有： 1．混凝土凝結(jié)時，水泥膠的化學(xué)作用，使鋼筋和混凝土在接觸面上產(chǎn)生的膠結(jié)力； 2．由于混凝土凝結(jié)、收縮，握裹住鋼筋，在發(fā)生相互滑動時產(chǎn)生的摩阻力； 3．鋼筋表面粗糙不平或變形鋼筋凸起的肋紋與混凝土的咬合力； 4． 當采用錨固措施后所造成的機械錨固力等。第五講 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) (1) 【內(nèi)容提要】 ：鋼筋、混凝土； 2．基本設(shè)計原則：結(jié)構(gòu)功能、極限狀態(tài)及其設(shè)計表達式、可靠度； 3．承載能力極限狀態(tài)計算：受彎構(gòu)件、受扭構(gòu)件、受壓構(gòu)件、受拉構(gòu)件、沖切、局壓、疲勞； 4．正常使用極限狀態(tài)驗算：抗裂、裂縫、撓度； 5．預(yù)應(yīng)力混凝土：軸拉構(gòu)件、受彎構(gòu)件； 【重點、難點】 承載能力極限狀態(tài)計算和正常使用極限狀態(tài)驗算 2．混凝土的變形 混凝土的變形可分為在荷載下的受力變形和與受力無關(guān)的體積變形。而錨固則是通過在鋼筋一定長度上粘結(jié)應(yīng)力的積累、或某種構(gòu)造措施，將鋼筋 “ 錨固 ” 在混凝土中，保證鋼筋和混凝土的共同工作，使兩種材料正常、充分的發(fā)揮作用。若光面鋼筋表面有微銹，只要表面凹凸達到 ，借助于摩阻力和咬合力的作用，粘結(jié)強度可增至 (但浮銹無粘結(jié)效果， 2) 必須清除 )。 3) 變形鋼筋的粘結(jié)破壞 由于表面軋有肋紋，能與混凝土犬牙相錯緊結(jié)合，其粘結(jié)力和摩阻力的作用自是有所增加，但主要還是機械咬合發(fā)揮的作用最大，往往占粘結(jié)力一半以上的份額。 3)鋼筋保護層厚度 鋼筋的混凝土保護層不能過?。涣硗?，鋼筋的凈間距不能過小。 5)鋼筋錨固區(qū)有橫向 壓力時對粘結(jié)力的影響 此時混凝土橫向變形受到約束，摩阻力增大，抵抗抗滑好， 有利于粘結(jié)強度。 (一 )結(jié)構(gòu)功能 建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下述各項功能要求： 1．安全性。 3．耐久性。 (1)承載能力極限狀態(tài)。這種極限狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。 (1)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式 對于承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合，必要時尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng) 的偶然組合。應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比。此時，在裂縫處的混凝土不再承受拉力，所有拉力均由鋼筋來承擔。實際上，由于受到鋼筋材料的不均勻性、鋼筋位置的誤差等各種因素的影響，各鋼筋的屈服有一個先后出現(xiàn)的過程。 四、正常使用極限狀悉計算 (一 )裂縫寬度驗算 【例題 1】對于無明顯屈服點的鋼筋 ，其強度標準值取值的依據(jù)是下列哪種 ?( ) (A)最大應(yīng)變對應(yīng)的應(yīng)力 (B)極限抗拉強度 (C) (D)條件屈服強度 答案： (D) 解析：無明顯屈服點的鋼筋，其強度標準值取其條件屈服強度。 【例題 8】下列表達哪項為錯誤 ?( ) (A)規(guī)范驗算的裂縫寬度是指鋼筋水平處構(gòu)件側(cè)表面的裂縫寬度 (B)受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)愈大，表明混凝土參加工作程度愈小 (C)鋼筋混凝土梁采用高等級混凝土?xí)r，承載力提高有限，對裂縫寬度和剛度的影響也 很有限 (D)鋼筋混凝土等截面受彎構(gòu)件，其截面剛度不隨荷載變化，但沿構(gòu)件長度變化 答案： (D) 解析：鋼筋混凝土等截面受彎構(gòu)件，其截面剛度不隨荷載變化，但沿構(gòu)件高度變化。 【例題 10】混凝土平面樓蓋按結(jié)構(gòu)型式分類，主要可分為下列 哪類 ?( ) (A)單 (雙 )向板肋形樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋 (B)鋼筋混凝土樓蓋、鋼和鋼筋混凝土組合樓蓋、木樓蓋 (C)預(yù)應(yīng)力樓蓋、非預(yù)應(yīng)力樓蓋、部分預(yù)應(yīng)力樓蓋 (D)現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋、裝配整體式樓蓋 答案： (A) 解析：混凝土平面樓蓋按結(jié)構(gòu)型式分類，主要可分為單 (雙 )向板肋形樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋。屋蓋結(jié)構(gòu)有時還設(shè)有天窗架、托架，屋蓋結(jié)構(gòu)起圍護和承重雙重作用?；A(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來的荷載并將它們傳至地基。對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，其伸縮縫最大間距為 100m，無墻體封閉而處于露天時，則為 70m。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)。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(fēng)荷載與吊車水平荷載。圍護結(jié)構(gòu)布置：廠房檐口標高 ≤8m 、跨度 ≤12m 時抗風(fēng)柱可用磚壁柱，一般用鋼筋混凝土抗風(fēng)柱。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(yīng)考慮基礎(chǔ)位移和轉(zhuǎn)動對排架內(nèi)力的影響。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(jié)構(gòu)等重量。對于不等高排架則用力法計算要