【正文】 【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)行專門的截面設(shè)計(jì)，鋼筋按構(gòu)造要求配置。 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 類場地上三級(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％。 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 15m時(shí)，可采用 70mm；當(dāng)高度超過 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％。 (2)等代角柱法 等代角柱法的基本思路與上述方法類似，但用一根等代角柱代替實(shí)際的角柱及翼緣框架的作用。通常通 過彈性力學(xué)方法得到函數(shù)解，也可通過程序計(jì)算，程序較小。框架。 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。 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％。 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限大而形成剛域，剛域的具體形式可見有關(guān)參考文獻(xiàn)。其等效剛度可參考有關(guān)文獻(xiàn)?，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。為方便起見，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)]。內(nèi)、外筒之間不再設(shè)柱，內(nèi)筒 、外簡直接承受樓板傳來的垂直荷載，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。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。同時(shí)，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，通過變形協(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。 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。梁的跨度受到梁斷面尺寸的限制。近年來，開始采用高強(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。長牛腿按懸臂梁設(shè)計(jì)，短牛腿按變高截面深梁設(shè)計(jì)。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?；A(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來的荷載并將它們傳至地基。 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。 (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。 (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。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 (但浮銹無粘結(jié)效果， 2) 必須清除 )。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％。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。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(gè)不同階段。 【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)。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。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)。 （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。 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。過大的梁斷面會(huì)增加層高，是不經(jīng)濟(jì)的，對(duì)抗震也不利。 當(dāng)把墻的底層做成框架柱時(shí)，稱為框支剪力墻。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。 (5)在兩片平行的剪力墻 (或兩個(gè)井筒 )之間布置剪力墻時(shí)，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。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。取出來的平面框架承受圖 663(b)陰影范圍內(nèi)的水平荷載，豎向荷載則需要按樓蓋結(jié)構(gòu)的布置方案確定。 2)手算的近似計(jì)算方法 用手算時(shí)，一般均采用近似的簡化方法。 計(jì)算剪力墻的內(nèi)力與位移時(shí)，可以考慮縱、橫墻的共同作用。 2．剪力墻截面設(shè)計(jì)及配筋構(gòu)造 1)剪力墻墻肢截面承載力計(jì)算 鋼筋混凝土剪力墻應(yīng)進(jìn)行斜截面抗剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外豎向荷 載軸心受壓承載力計(jì)算。 4)連梁的受剪承載力計(jì)算 連梁的斜截面受剪承載力，有關(guān)公式可見相關(guān)參考文獻(xiàn)?？偪蚣芘c總剪力墻的剛度分別為各類構(gòu)件單元?jiǎng)偠戎?。剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻往往與梁柱連在一起，形成帶邊框剪力墻。 3)有限條分法 將外筒及內(nèi)筒均沿高度劃分成豎向條帶，條帶的應(yīng)力分布用函數(shù)形式表示，條帶連接線上的位移為未知函數(shù)，通過求解位移函數(shù)得到應(yīng)力。等代的原則是等代角柱的軸向變形與原角柱相同，其軸力則為角柱及翼緣框架柱承擔(dān)的軸力之和，即 β 稱為等代系數(shù)。 5)對(duì)建筑裝修要求較高的房屋和高層建筑，應(yīng)優(yōu)先采用框架．抗震墻結(jié)構(gòu)或抗震墻結(jié)構(gòu)。 5)抗震墻邊緣構(gòu)件的配筋，應(yīng)符合表 668 5)頂層連梁的縱向鋼筋的錨固長度范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置箍筋。 【例題 8】根據(jù)地震波能量的大小，造成建筑物和地表破壞的主要是（ ）。把兩者結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，在框架中設(shè)置一些剪力墻，就成了框架 剪力墻結(jié)構(gòu)。 3)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋，一級(jí)的所有部位和二級(jí)的加強(qiáng)部位，應(yīng)采 用雙排布置；二級(jí)的一般部位和三、四級(jí)的加強(qiáng)部位，宜采用雙排布置；雙排分布鋼筋間拉筋的間距不應(yīng)大于 700mm，且直徑不應(yīng)小于 6mm，對(duì)底部加強(qiáng)部位，拉筋間距尚應(yīng)適當(dāng)加密。 3)規(guī)則結(jié)構(gòu)宜符合下列各項(xiàng)要求： (1)房屋平面局部突出部分的長度不大于其寬度，且不大于該方向總長的 30％； (2)房屋立面局部收進(jìn)的尺寸，不大于該方向總尺寸的 25％； (3)樓層剛度不小于其相鄰上層剛度的 70％，且連續(xù)三層總的剛度降低不超過 50％； (4)房屋平面內(nèi)質(zhì)量分布和抗側(cè)力構(gòu)件的布置基本均勻?qū)ΨQ。 應(yīng)用本方法，可利用具有平面結(jié)構(gòu)假 定的協(xié)同工作計(jì)算程序進(jìn)行內(nèi)力及位移分析，也可利用該方法進(jìn)行大量計(jì)算后給出圖表曲線，供初步設(shè)計(jì)時(shí)查用。內(nèi)筒為實(shí)腹筒體，與外筒協(xié)調(diào)工作。 2．框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì) 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)中有框架及剪力墻兩類構(gòu)件，其截面設(shè)計(jì)方法分別與框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)相同。 ④ 連接桿件可由水平剛性連接介質(zhì)代替，它僅傳遞水平力并且使受彎和受剪懸臂構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)。 3)連梁內(nèi)力調(diào)整 當(dāng)聯(lián)肢墻中某幾層連梁的彎矩設(shè)計(jì)值超過其最大受彎承載力時(shí)，可降低這些部位的連梁彎矩設(shè)計(jì)值，并將其余部位的連梁彎矩設(shè) 計(jì)值相應(yīng)提高，以補(bǔ)償減少的彎矩，滿足平衡條件。將壁式框架帶剛域桿件變?yōu)榈刃У冉孛鏃U件后，可采用 D值法進(jìn)行簡化計(jì)算。 當(dāng)剪力墻孔洞面積及墻面面積之比不大于 長邊尺寸時(shí)，可作 為整截面懸臂構(gòu)件；按平截面假定計(jì)算截面應(yīng)力分布。 1)計(jì)算機(jī)計(jì)算方法 用計(jì)算機(jī)計(jì)算時(shí)，高層框架結(jié)構(gòu)可以分別按平面框架和空間框架，采用矩陣位移法編出程序，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。 1．框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 1)計(jì)算單元的確定 一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系 [圖 663(a)]。內(nèi)筒中布置樓梯、電梯、豎向管道等。 (4)剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置，可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗 扭作用。在這種體系中，剪力墻 (或筒體 )常常擔(dān)負(fù)大部分水平荷載，結(jié)構(gòu)總剛度加大，側(cè)移減小。 剪力墻結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)和局限性也是很明顯的，主要是剪力墻間距太小，平面布置不靈活，不適應(yīng)于建造公共建筑，結(jié)構(gòu)自重較大。在高層建筑中，梁柱必須做 成剛接。它的缺點(diǎn)是自重較大、抗震性能不如鋼結(jié)構(gòu)、建造高度也低于鋼結(jié)構(gòu)。 (4)牛腿：根據(jù)牛腿所受豎向荷載作用點(diǎn)到牛腿根部的水平距離與牛腿有效高度的比值，可分為長牛腿和短牛腿。柱間支撐一般應(yīng)布置在溫度區(qū)段的中間。支撐：包括屋架、 天窗架支撐和柱間支撐等，其作用是加強(qiáng)廠房的穩(wěn)定性和空間剛度，起傳遞風(fēng)荷載和吊車水平荷載或地震力的作用。見圖 657的 C點(diǎn)。表達(dá)式中的各項(xiàng)分項(xiàng)系數(shù)都是以其統(tǒng)計(jì)特性，按結(jié)構(gòu)可靠度概率分析為基礎(chǔ)確定的，它們的作用與可靠度指標(biāo)是同等的。 二、基本設(shè)計(jì)原則 我國規(guī)范規(guī)定，對(duì)建筑物和構(gòu)筑物作結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，采用以概 率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。新軋制的光面鋼筋，粘結(jié)強(qiáng)度只有 。光面鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度低、滑移量大，其破壞形態(tài)可認(rèn)為 是鋼筋與混凝土相對(duì)滑移產(chǎn)生的，或鋼筋從混凝土中被拔出的剪切破壞，其破壞面就是鋼筋與混凝土的接觸表面。 2．適用性。 1)第 Ⅰ 階段： 從加載到混凝土開裂前，屬于第 1階段。 【例題 7