房屋結構總體系分析報告(編輯修改稿)
2025-08-16 00:50 本頁面
【文章內容簡介】 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構組成部分，使一個復雜形式的建筑得到簡化。由于水平力對建筑物高低不同部分所起的作用差別十分大，因此，宜于把每個部分當作一個單獨的結構來處理。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分解成不同的結構區(qū)段。因此，對于圖46種的建筑物，每個區(qū)段的設計可以互不相同。唯一復雜的問題是，在不同結構區(qū)段的交界處，結構的內力和位移應該得到協(xié)調。圖46 復雜形式和使用要求可以通過分解簡化在討論并說明了應用整體方法分析結構的概念和邏輯關系之后，本章的其余幾節(jié)將討論四個應用實例。這些例子中所采用的形式都是比較簡單的，有單層、兩層、12層的以及15層的建筑；類型有單跨單層的大空間以及分成小間的高層辦公樓和高層公寓，還有一幢兩層的車庫。通過幾個不同類型分體系相互關系的方案描述和分析，可以說明在實際上怎樣能使整體假定具體化。在這些例子中，將不涉及用什么材料或構件詳圖等初步設計的問題，這些將在以后的章節(jié)中再討論。主要是想說明，怎樣把一幢建筑看作一個總的結構體系，豎向力和水平力又是怎樣通過主要結構分體系的相互作用傳遞到建筑物的基礎上的，在所有這些例子中，無論是采用鋼結構，還是鋼筋混凝土結構，還是預應力混凝土結構，設計都是可行的。但是，通過這些例子所用的整體方法，應當認識到，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構方案?？梢钥吹接嬎闶呛啽愣暾?，并不很精確，重點是強調整體的概念，而不是糾纏于細節(jié)。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）。通過方案分析此建筑抵抗橫載、活荷載和風荷載的總要求。有關計算荷載的具體方法將在第5章討論，目前采用如下荷載：假設屋頂橫載（DL）、,包括柱、板壁以及任何附屬在墻內的其它構件重量。作用在建筑物迎風面上的水平荷載（WL），，忽略背風面的吸力，有關風吸力問題將在第5章討論。另外，（壓力）。同樣，忽略吸力的作用。，比風荷載小，對屋頂設計不起控制作用。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。這是因為建筑規(guī)范允許在風荷載作用下結構各部位的應力可以比活荷載作用下的應力大（一般要大1/3）。 圖47 總荷載的確定（假設所有荷載在投影面上為均勻分布）為了確定抗力的整體要求，可以假定圍護墻面為剛性連接的板。但真正結構的整體性是由一系列的剛架形成的，每榀剛架由兩側的柱和兩根帶坡度的屋面大梁所組成。它們互相剛性連接，形成門架型結構基本體系，承受屋頂?shù)暮奢d，并把荷載傳給基礎（圖48）。次要的屋面構件和墻體壁板構件起到聯(lián)系剛架的作用，并起到空間圍護作用。建筑物兩端有山墻，開有所需要的門窗洞口。圖48 整體結構體系方案圖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。為了把縱向作用的水平力傳給基礎，在屋頂中部兩個開間的屋面設置剪刀撐。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的柱間支撐，再傳到基礎?？傊?，圖47中所示的各種荷載必須傳到基礎上。為了保持建筑物作為整體在恒載和風荷載作用下的靜力平衡，基礎上必然產生豎向荷載和水平荷載的反力。在恒載和風荷載等豎向荷載作用下，這種門架型結構將在柱底產生一個如圖49中所示的向外的水平推力，所以在基礎上應有附加的向里的水平反力。真正計算這種外推力時必須考慮剛架和拱的組合作用（它將隨構件尺寸大小而變化）。但是，作為方案分析，圖49種假定全部是拱的作用，因而很容易算出這些力的總的大小，沿建筑物縱向每邊是2520kN由靜力荷載產生的其它反力可直接根據(jù)投影面來計算（圖47），并作用在基礎上，如圖410所示。圖410 豎向荷載和橫向水平荷載產生的基礎反力（a） 豎向荷載產生豎向反力；（b）橫向風荷載（∑ML產生的水平反力；（c）豎向荷載產生的水平和豎向反力；（d）豎向荷載和橫向水平風荷載產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件分別傳到地面上的。屋面恒載及屋面風壓力是從次要的屋面構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。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）
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