房屋結(jié)構(gòu)總體系分析報告(存儲版)
【正文】 拱作為總體系方案。整體方法也適用于復(fù)雜的建筑形式，比較對稱的或者是單個形式的建筑，如前面所舉的那些例子。唯一復(fù)雜的問題是，在不同結(jié)構(gòu)區(qū)段的交界處，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移應(yīng)該得到協(xié)調(diào)。第三節(jié) 單層開敞空間建筑[例41]一幢開敞空間的單層建筑，坡屋頂（圖47）。這是因為建筑規(guī)范允許在風荷載作用下結(jié)構(gòu)各部位的應(yīng)力可以比活荷載作用下的應(yīng)力大（一般要大1/3）。這些有剪刀撐的屋面開間加大了屋蓋的縱向剛度，因而能承受縱向水平力的作用，并把水平力傳到兩側(cè)的柱間支撐，再傳到基礎(chǔ)。作用在山墻上的一半左右的風荷載由檁條傳給屋面剪刀撐（圖411）屋面剪刀撐承受檁條傳來的力以后，再將它傳給柱間支撐，最后傳給縱向基礎(chǔ)。豎向恒載及風荷載作用下，可以用近似方法分析剛架（圖412b）。為了抵抗縱向水平力，在結(jié)構(gòu)中部附近設(shè)置了一道剪力墻C；為了抵抗橫向水平力，在結(jié)構(gòu)兩端各設(shè)置一道剪力墻（A和B）。圖414 根據(jù)受荷面積估算水平和豎向荷載（a）承擔豎向荷載的面積；（b）承擔風荷載的面積下面的簡單計算能使一個設(shè)計者很快確定出剪力墻C是否能抵抗地震作用（圖415）。作用在各個樓層和屋頂上的豎向荷載，包括恒載和活荷載。橫向水平力由9榀框架承擔，每榀框架由兩根外柱和各層大梁組成。這個方法是把樓蓋或屋蓋的面積分成區(qū)域，個個區(qū)域分別屬于某個豎向承重構(gòu)件（核心筒或框架）。計算表明，必須把井筒做得相當?shù)膹?，基礎(chǔ)還必須加寬，或許還應(yīng)采取下部錨固。每個建筑單元在頂部5層的平面尺寸是27m48m，僅由4個電梯和設(shè)備的井筒支承全部豎向荷載，筒與筒之間的凈距在兩個方向均為21m。由圖29，假定FEQ作用在60m的3/4高度位置，即45m高度處。與筒寬3m相比是很小的。圖423 假設(shè)各筒下部9m為純框架作用。圖423表示在9m的層高中，假定筒上、下兩個端彎矩相等，即1041kN9/2=。通過下面的初步計算，可以確定這個體系抵抗地震力的可行性，其控制部分是筒底部9m的范圍。這些建筑物上面幾層樓板是連通的，而在第10層和第5層向里縮進形成倒臺階形。假設(shè)井筒所受到的樓面和屋頂荷載是14904kN，那么，抵抗傾覆的總豎向荷載是22353kN。無論哪種情況，樓蓋在平面內(nèi)必須大體是剛性的，才能起到剛性隔板的作用，才能使豎向構(gòu)件共同工作。這個方案要求，在綜、橫兩個方向，柱和梁剛性連接形成框架。第5節(jié) 12層辦公樓[例43]圖416給出了一幢12層辦公樓的標準平面、立面以及樓板截面。同樣，剪力墻A和剪力墻B將分擔作用在結(jié)構(gòu)上的全部橫向水平力，而每道墻的豎向受荷面積很小。為了節(jié)省費用，梁與柱不是采用剛性連接，而是梁簡支在柱上。本例中，橫向風荷載并不大，這樣做是合理的。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。，比風荷載小，對屋頂設(shè)計不起控制作用。但是，通過這些例子所用的整體方法，應(yīng)當認識到，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。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。同樣，縱向拱也可以設(shè)計成桁架或剪力墻。但如果反感階段的構(gòu)思比較好，那么修改就可能比較少。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。最后，當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。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）。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)。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。房屋結(jié)構(gòu)總體系分析報告作者：日期：補充第三章 房屋結(jié)構(gòu)總體系分
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