【正文】 比較均勻。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。 當(dāng)把墻的底層做成框架柱時(shí)，稱為框支剪力墻。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。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。 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。 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。下文將介紹各種體系及其組成和布置。 （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。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。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)。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。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。 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(jì)要點(diǎn)；抗震設(shè)計(jì)的一般 規(guī)定、構(gòu)造要求。 【例題 6】大偏心受壓構(gòu)件隨 N和 M的變化，會(huì)發(fā)生下列哪種情況 ?( ) (A)M 不變時(shí)， N越大越危險(xiǎn) (B)M 不變時(shí)， N越小越危險(xiǎn) (C)N 不變時(shí)， M越小越危險(xiǎn) (D)(A)和 (C) 答案： (A) 解析：大偏心受壓構(gòu)件當(dāng) M不變時(shí)， N越大越危險(xiǎn)。在相同的拉力增量作用下，平均拉應(yīng)變?cè)隽考哟?，反映在圖 657a中的 AB 段斜率比第 Ⅰ 階段的 OA段的斜率要小。當(dāng)按基本組合進(jìn)行構(gòu)件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)，其表達(dá)式為 (四 )受拉構(gòu)件 1．軸心受拉構(gòu)件 (1)受力過(guò)程和破壞特征 軸心受拉構(gòu)件從加載開(kāi)始到破壞為止，其受力過(guò)程可分為三個(gè)不同階段。這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)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)能承受在正常施工和正常使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用；而且，在偶然事件發(fā)生時(shí)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。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(hù)層厚度 C≥ 鋼筋的直徑 d，以防止發(fā)生劈裂裂縫。外表光滑的冷加工鋼絲，其粘結(jié)強(qiáng)度較光面鋼筋還要低約 30％。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(jì)原則：結(jié)構(gòu)功能、極限狀態(tài)及其設(shè)計(jì)表達(dá)式、可靠度； 3．承載能力極限狀態(tài)計(jì)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(yàn)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(diǎn)、難點(diǎn)】 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)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(wú)關(guān)的體積變形。若光面鋼筋表面有微銹，只要表面凹凸達(dá)到 ，借助于摩阻力和咬合力的作用，粘結(jié)強(qiáng)度可增至 (但浮銹無(wú)粘結(jié)效果， 2) 必須清除 )。 3)鋼筋保護(hù)層厚度 鋼筋的混凝土保護(hù)層不能過(guò)??；另外，鋼筋的凈間距不能過(guò)小。 (一 )結(jié)構(gòu)功能 建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下述各項(xiàng)功能要求： 1．安全性。 (1)承載能力極限狀態(tài)。 (1)承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 對(duì)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(shí)尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng) 的偶然組合。此時(shí)，在裂縫處的混凝土不再承受拉力，所有拉力均由鋼筋來(lái)承擔(dān)。 四、正常使用極限狀悉計(jì)算 (一 )裂縫寬度驗(yàn)算 【例題 1】對(duì)于無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋 ，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值的依據(jù)是下列哪種 ?( ) (A)最大應(yīng)變對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 (B)極限抗拉強(qiáng)度 (C) (D)條件屈服強(qiáng)度 答案： (D) 解析：無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取其條件屈服強(qiáng)度。 【例題 10】混凝土平面樓蓋按結(jié)構(gòu)型式分類(lèi)，主要可分為下列 哪類(lèi) ?( ) (A)單 (雙 )向板肋形樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無(wú)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(lèi)，主要可分為單 (雙 )向板肋形樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無(wú)梁樓蓋?；A(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載并將它們傳至地基。廠房剖面布置：柱高度按生產(chǎn)需要，主要是滿足吊車(chē)軌頂要求，且符合模數(shù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置：廠房檐口標(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。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。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)?，F(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)。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。在抗震設(shè)防烈度較高的地區(qū)，高度更加受到限制 。梁的跨度受到梁斷面尺寸的限制。 剪力墻的間距受樓板構(gòu)件跨度的限制，一般為 3～ 8m。 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。 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)。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。 剪 力墻布置可以靈活，但要考慮以下幾點(diǎn)要求： (1)剪力墻布置以對(duì)稱為好，可減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。但要注意，在同一軸線上分設(shè)在兩端、相距較遠(yuǎn)的剪力墻，會(huì)限制兩墻之間構(gòu)件的收縮和膨脹，由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力可能造成不利影響。翼緣框架中各柱軸力分布并不均勻，愈靠近角部的柱所受 軸力愈大。內(nèi)、外筒之間不再設(shè)柱，內(nèi)筒 、外簡(jiǎn)直接承受樓板傳來(lái)的垂直荷載，并共同抵抗水平荷載，樓板除了承受垂直荷載以外，仍然可起剛性隔板的作用。 巨形框架不是由普通梁柱組成的，而是用筒體作柱子，用高度很大 (一層或幾層樓高 )的水平構(gòu)件作梁，巨形 框架梁可以隔若干層設(shè)置一根。為方便起見(jiàn)，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算 [圖 663(c)、 (d)]。 裝配式框架結(jié)構(gòu)則是在梁底和柱子的某些部位預(yù)埋鋼板，安裝就位后再焊接起來(lái) (圖665)，由于鋼板在其自身平面外的剛度很小，同時(shí)焊接質(zhì)量隨機(jī)性很大，難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱間沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此常把這類(lèi)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化成鉸接節(jié)點(diǎn) [圖 665(α)] 或半鉸節(jié)點(diǎn) [圖 665(b)]?，F(xiàn)已有多種通用程序可供應(yīng) 用，只需將荷載和框架的幾何尺寸等參數(shù)輸入，則各桿件的內(nèi)力、側(cè)移、甚至各構(gòu)件的截面面積與配筋量等都能一一算出。驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)彎矩，如不平衡彎矩值偏大，可在該節(jié)點(diǎn)重新分配一次 (不再傳遞 )。其等效剛度可參考有關(guān)文獻(xiàn)。 (2)整體小開(kāi)口墻的頂點(diǎn)位移 由于洞口的削弱，小開(kāi)口墻的位移比按材料力學(xué)計(jì)算的組合截 面構(gòu)件的位移增大 20％。 壁式框架梁柱軸線由剪力墻連梁和墻肢的形心軸線決定，梁柱相交的節(jié)點(diǎn)區(qū)中，梁柱的彎曲剛度為無(wú)限大而形成剛域，剛域的具體形式可見(jiàn)有關(guān)參考文獻(xiàn)。 (2)剪力墻端部鋼筋 剪力墻端部 鋼筋由大小偏心受壓、偏心受拉承載力計(jì)算決定。 經(jīng)調(diào)整的連梁彎矩設(shè)計(jì)值，可均取為最大彎矩的連梁調(diào)整前彎矩設(shè)計(jì)值的 80％。因此，框架．剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算中應(yīng)考慮剪力墻和框架兩種類(lèi)型結(jié)構(gòu)的不同受力特點(diǎn)，按 協(xié)同工作條件進(jìn)行內(nèi)力、位移分析，不宜將樓層剪力簡(jiǎn)單地按某一比例在框架和剪力墻之間分配。 根據(jù)上述基本假定，將結(jié)構(gòu)單元內(nèi)所有框架合并為總框架，所有剪力墻合并為總剪力墻。 (4)框架剪力的調(diào)整 在地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)后會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力重分布，框架承受的地震力會(huì)增加。框架。 (五 )框筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 框筒與筒中筒結(jié)構(gòu)應(yīng)該按照空間結(jié)構(gòu)分析其內(nèi)力與位移。通常通 過(guò)彈性力學(xué)方法得到函數(shù)解，也可通過(guò)程序計(jì)算，程序較小。根據(jù)空間結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，建立該平面框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。 (2)等代角柱法 等代角柱法的基本思路與上述方法類(lèi)似，但用一根等代角柱代替實(shí)際的角柱及翼緣框架的作用。 2．框筒結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)及配筋構(gòu)造框筒結(jié)構(gòu)的裙梁、柱及簡(jiǎn)體的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于 C225。 4)鋼筋混凝土房屋宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案不設(shè)防震縫，當(dāng)必須設(shè)置防震縫時(shí)，其最小寬度應(yīng)符合 下列要求： (1)框架房屋和框架．抗震墻房屋，當(dāng)高度不超過(guò) 15m時(shí)，可采用 70mm；當(dāng)高度超過(guò) 15m時(shí)， 6 度、 7 度、 8度和 9度相應(yīng)每增加高度 5m、 4m、 3m、 2m，宜加寬 20mm； (2)抗震墻房屋的防震縫寬度，可采用第一款數(shù)值的 70％。 11)二級(jí)且層數(shù)不超過(guò)五層、三級(jí)且層數(shù)不超過(guò)八層和四級(jí)的框架結(jié)構(gòu)，可考慮粘土磚填充墻的抗側(cè)力作用，但應(yīng)符合抗震墻設(shè)置的要求。 4)抗震墻墻板豎向、橫向分布鋼筋的配筋，均應(yīng)符合表 668 的要求： Ⅳ 類(lèi)場(chǎng)地上三級(jí)的較高的高層建筑，其一般部位的分布鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于 0． 20％。 【例題 4】框架結(jié)構(gòu)的建造高度受到一定的限制是因?yàn)椋? ）。 【例題 7】在框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的截面中，當(dāng)梁與墻為整體現(xiàn)澆時(shí)，其截面的設(shè)計(jì)為（ ） (A)梁的截面內(nèi)力計(jì)算 (B)柱的截面內(nèi)力計(jì)算 (C)梁和柱的截面配筋計(jì)算 (D)不進(jìn)行專門(mén)的截面設(shè)計(jì)，鋼筋按構(gòu)造要求配置 答案： (D) 解析：當(dāng)梁與墻為整體現(xiàn)澆時(shí)，不進(jìn)行專門(mén)的截面設(shè)計(jì)，鋼筋按構(gòu)造要求配置。