房屋結(jié)構(gòu)總體系分析報告(更新版)
【正文】 心點eb=1/ 39=3m之內(nèi)，這樣，豎向荷載將足以平衡傾覆力矩，基礎(chǔ)也不會向上抬起。顯然，豎向荷載的受荷面積與水平荷載的受荷面積是完全不相同的（圖414）。這樣，就可以求得一榀標準剛架的主要內(nèi)力，用以估算截面尺寸，或用以研究結(jié)構(gòu)布置的可行性和經(jīng)濟性。隔板必須有很大的剛度才能把作用在屋頂和縱墻上的橫向風力傳給山墻。真正計算這種外推力時必須考慮剛架和拱的組合作用（它將隨構(gòu)件尺寸大小而變化）。次要的屋面構(gòu)件和墻體壁板構(gòu)件起到聯(lián)系剛架的作用，并起到空間圍護作用。另外，（壓力）。在這些例子中，將不涉及用什么材料或構(gòu)件詳圖等初步設(shè)計的問題，這些將在以后的章節(jié)中再討論。舉例說，圖46說明了如何通過把一個體性復雜的建筑整體形式分解成若干高低不同的、長短跨度不同的或其它一些簡單的空間結(jié)構(gòu)組成部分，使一個復雜形式的建筑得到簡化。在考慮結(jié)構(gòu)分體系的具體設(shè)計之前，就能形成這種方案的概念。有時，可能要求結(jié)構(gòu)專業(yè)人員通過詳細的分析予以驗證、仔細推敲并找出基本上好的總體方案。然后，通過確定其中主要部件的基本內(nèi)力和幾何特性，使整體假定具體化。圖41的例子說明了這種方法，一開始建筑師可以把連接在一起的四個主要空間組成部件看作是懸臂式的結(jié)構(gòu)箱型結(jié)構(gòu)分體系。從整體來看，圖41C和圖41d所示的箱形主要空間單元，為三唯空間和二唯平面結(jié)構(gòu)體系。在設(shè)計的各個階段中，設(shè)計者對結(jié)構(gòu)整體性態(tài)以及整體結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)間的相互關(guān)系的理解是十分重要的。雖然子結(jié)構(gòu)或主要傳力構(gòu)件的詳圖設(shè)計不是方案設(shè)計階段的任務(wù)，但是在早期設(shè)計階段應(yīng)對主要的豎向或橫向子結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進行初步估算，以便得出可行性評價和初步估算結(jié)構(gòu)造價。在方案設(shè)計時，設(shè)計者應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的基本子結(jié)構(gòu)，如恒相傳力的子結(jié)構(gòu)和豎向傳力的子結(jié)構(gòu)。總之，隨著結(jié)構(gòu)的各個設(shè)計階段由淺到深，由整體結(jié)構(gòu)分析到子結(jié)構(gòu)分析再到構(gòu)件分析，設(shè)計者對結(jié)構(gòu)的注意力也由空間整體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)到平面結(jié)構(gòu)，再轉(zhuǎn)到線性或非線性構(gòu)件，即由三維到二維到一維。 圖41 把空間組成的主要部件作為基本結(jié)構(gòu)分體系（a）組合概念要求從中央庭院到四個獨立的空間單元有敞開入口；（b）整體空間形式方案的概念；（c）總結(jié)構(gòu)體系方案要求四個獨立箱形結(jié)構(gòu)懸臂支承與四個抗剪支柱上；（d）作為分體系的箱形結(jié)構(gòu)單元的相互關(guān)系例如，樓蓋可以采用多種材料，可以有很多種類型。與此類似，有可能將一些較小的豎井與樓層空間部件連接在一起成為巨型框架總體系。概括起來，這個方法的思路是先確定一個總體結(jié)構(gòu)方案，作為解決分體系設(shè)計中更為局部性問題的一個前提。在對基本部件的相互關(guān)系進行這種初步分析之后，就要解決主要構(gòu)件的具體性能，而這些構(gòu)件是實現(xiàn)方案分析整體假定所要求的。圖43 兩個折板屋蓋分體系方案的總體比較圖45給出了另外一個例子，說明設(shè)計者是如何利用整體方法對空間形式方案的結(jié)構(gòu)問題進行分層次研究的，這個空間形式類似于迪斯尼世界賓館（照片41）。由于有了整體方法，不論是反感階段還是具體設(shè)計階段，設(shè)計者的創(chuàng)造能力就只會受到他們的想象力和見識的限制。因此，對于圖46種的建筑物，每個區(qū)段的設(shè)計可以互不相同。可以看到計算是簡便而完整的，并不很精確，重點是強調(diào)整體的概念，而不是糾纏于細節(jié)。但是，盡管風荷載的壓強要高些，但活荷載的作用依然可能比風荷載更加不利。為了把縱向作用的水平力傳給基礎(chǔ)，在屋頂中部兩個開間的屋面設(shè)置剪刀撐。屋面恒載及屋面風壓力是從次要的屋面構(gòu)件檁條傳給主要的剛架屋面梁，然后向下傳給剛架柱，再傳給基礎(chǔ)。圖412所示為由剛架作用傳遞這些荷載的情況。但是，在本例中主要關(guān)心的問題并不是梁或柱本身的設(shè)計，而是分析抵抗水平力（風力或地震作用）的剪力墻的總設(shè)計要求。因此，豎向荷載可能不足以抵抗水平力的傾覆作用和保持剪力墻的穩(wěn)定。建筑物的兩邊各有9根柱，中央有一個6m12m的電梯和管道井筒。縱向水平力由兩榀外框架承受，每榀框架包括7根中間柱和12道水平梁，即每層有一道梁。 圖417 抵抗側(cè)向力的兩種方案（a）由核心筒抵抗側(cè)向力；（b）由框架抵抗側(cè)向力可以用荷載面積法估算作用在建筑物各個豎向構(gòu)件上的豎向荷載（圖419）。由圖420可以看到，非常靠近井筒的邊緣，因而是不穩(wěn)定的。在地面，相鄰建筑之間有較大的空間（圖421，圖422）。1． 假定總地震剪力FEQ為總恒載的6%：69400=4164kN，則每榀框架承受2082kN。5．因此，由這個力矩所產(chǎn)生的偏心距e=468
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