【導(dǎo)讀】結(jié)構(gòu)類型，并通過樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，則該樓層稱為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。（兩鉸拱）、（三鉸拱）。力不能有效抵抗其水平推力時(shí)，拱便成為（曲梁）。度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。屋面與承重合一剛度大強(qiáng)度大。結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別。制裝配，構(gòu)造簡單。這是減薄板厚，減輕自重的關(guān)鍵。折板結(jié)構(gòu)通常用鋼筋混凝土建造，也可用鋼絲網(wǎng)水泥建造。折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。連續(xù)板，折板的波峰和波谷處剛度最大，可視為連續(xù)板的各支點(diǎn)。同形式的布置方式，并懸掛在邊緣構(gòu)件或支撐構(gòu)件上而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。、陡坡梯形桁架和弧形桁架的弦桿內(nèi)力與腹桿內(nèi)力狀態(tài)。若有偏離，拱內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生彎矩，必須將截面加強(qiáng)；控制施工階段的裂縫及減輕支撐負(fù)擔(dān)等。負(fù)高斯曲率殼體：旋轉(zhuǎn)成形的

　　

【正文】 在底部擴(kuò)大柱距，一般采用 梁式轉(zhuǎn)換，桁架式轉(zhuǎn)換，墻式轉(zhuǎn)換，間接式轉(zhuǎn)換，合柱式轉(zhuǎn)換，拱式轉(zhuǎn)換 。 例如，美國世貿(mào)中心采用合柱式轉(zhuǎn)換 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的分類 一． 結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換 廣泛應(yīng)用于框 剪結(jié)構(gòu)和框肢剪力墻結(jié)構(gòu) 1． 上層和下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換 多用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，它將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，以創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間。 2． 上、下層的柱網(wǎng)、軸線改變 轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但是通過轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。 3． 同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線布置 即上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r(shí)，柱網(wǎng)軸線與上部樓層的軸線錯(cuò)開，形成上下結(jié)構(gòu)不對齊的布置 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)原則 需考慮轉(zhuǎn)換層的建筑現(xiàn)狀 功能與發(fā)展： 現(xiàn)代高層建筑向多功能和綜合用途發(fā)展，在同一豎直線上，頂部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作辦公用房，下部樓層作商店、餐館和文化娛樂設(shè)施。 用途： 不同用途的樓層，需要大 小不同的開間，采用不同的結(jié)構(gòu)形式。 結(jié)構(gòu)布置需求： 建筑要求上部小開間的軸線布置、較多的墻體，中部辦公用房要小的和中等大小的室內(nèi)空間，下部公用部分，則希望有盡可能大的自由靈活空間，柱網(wǎng)要大，墻盡量少。 需考慮轉(zhuǎn)換層的建筑現(xiàn)狀 結(jié)構(gòu)與需求的矛盾： 這種要求與結(jié)構(gòu)的合理、自然布置正好相反，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)下部樓層受力很大，即正常應(yīng)當(dāng)下部剛度大、墻多、柱網(wǎng)密，到上部逐漸減少。 如何解決矛盾？（為何有存在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層）： 為了滿足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)必須以與常規(guī)方式相反進(jìn)行布置，上部小空間，布置剛度大的剪力墻，下部大空間， 布置剛度小的框架柱。為此，必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層，稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)原則 1. 減少轉(zhuǎn)換 2. 傳力直接 布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí)，注意盡量使水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力直接，盡量避免多級復(fù)雜轉(zhuǎn)換（如二級次梁轉(zhuǎn)換），慎重采用傳力復(fù)雜、抗震不利的平厚板轉(zhuǎn)換，如上下柱網(wǎng)確實(shí)無法對齊時(shí)，盡量采用箱型轉(zhuǎn)換。 3. 強(qiáng)化下部、弱化上部 盡量強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，弱化轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，使轉(zhuǎn)換層上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度盡量接近、平滑過渡。 4. 優(yōu)化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)建筑功能需要不得已采用高位轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)時(shí)，宜優(yōu) 先選擇不致引起地震作用下框肢柱（邊柱）柱頂彎矩、剪力過大的結(jié)構(gòu)形式。如桁架轉(zhuǎn)換、扁梁轉(zhuǎn)換等，同時(shí)要注意滿足重力荷載作用下強(qiáng)度、剛度要求。 5. 6. 計(jì)算全面細(xì)致 目前，國內(nèi)用得最多的是梁式轉(zhuǎn)換層，它設(shè)計(jì)和施工簡單，受力明確，一般用于底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu) 。 當(dāng)上下柱網(wǎng)、軸線錯(cuò)開較多，難以用梁直接承托時(shí)，可以做成厚板或箱式轉(zhuǎn)換層，但其自重較大，材料耗用較多，計(jì)算分析也較復(fù)雜。 高層建筑轉(zhuǎn)換層施工技術(shù) 與質(zhì)量控制 一． 轉(zhuǎn)換層的施工重點(diǎn)： 1. 模板支撐系統(tǒng) 由于轉(zhuǎn)換層鋼筋密集，自重大以及施工荷載大，必須保證支撐系統(tǒng)的 承載力和穩(wěn)定性。 2. 鋼筋的連接和綁扎 轉(zhuǎn)換層配筋量大，主筋長，布置密，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域鋼筋密集交錯(cuò)，需保證下料正確無誤，保證鋼筋位置正確是施工的關(guān)鍵。 3. 混凝土澆注及裂縫的控制 轉(zhuǎn)換層梁柱交叉核心區(qū)鋼筋縱橫交錯(cuò)，混凝土自由下落困難，易產(chǎn)生溫度及收縮裂縫，需保證混凝土順利澆注防止裂縫，保證混凝土質(zhì)量。 對于體量大的的梁，重量大，所以模板與支撐的設(shè)計(jì)是施工的關(guān)鍵。在施工前要做好詳細(xì)的技術(shù)方案，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案作業(yè)。 鋼筋連接分三類： 1. 焊接連接 焊接接頭不但質(zhì)量好，而且節(jié)約鋼材。在鋼筋加工中，應(yīng)優(yōu)先采用 焊接接頭 。常用的焊接方法有閃光對焊、電弧焊、電阻電焊和電渣壓力焊等。 2. 機(jī)械連接 鋼筋機(jī)械連接是通過連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，使兩根鋼筋能夠傳遞力的連接方法。鋼筋機(jī)械連接接頭質(zhì)量可靠，現(xiàn)場操作簡單，施工速度快，無明火作業(yè)，不受氣候影響，適應(yīng)性強(qiáng)，而且可用于可焊性較差的鋼筋。 常用的機(jī)械連接接頭有擠壓套筒接頭、錐螺紋套筒接頭和直螺紋套筒接頭等。 3. 綁扎連接 在加工設(shè)備受到限制的情況下，綁扎接頭仍是普遍采用的方法 。綁扎連接是鋼筋接頭中最簡單的方法。它是將鋼筋按規(guī)定的搭接長度，用扎絲在搭接部分 的中間與兩頭三點(diǎn)扎牢就行了。每個(gè)扎點(diǎn)最好用兩根扎絲 轉(zhuǎn)換層的基本做法 ? 橋式結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)跨越底層建筑平面兩端，把荷載集中到幾個(gè)支承點(diǎn)上。 ? 懸挑式結(jié)構(gòu)（多為加強(qiáng)層） 轉(zhuǎn)換層中部支承在一個(gè)強(qiáng)勁的筒體上，而四面向外懸挑，既可以托起上部結(jié)構(gòu)，也可在頂部而吊掛下面各樓層。 轉(zhuǎn)換層與加強(qiáng)層的區(qū)別？ 轉(zhuǎn)換層： 由于建筑使用功能的改變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)布置的改變，此時(shí)需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層銜接上、下梁部分不同的結(jié)構(gòu)。多為橋式結(jié)構(gòu) 加強(qiáng)層 ：因結(jié)構(gòu)本身剛度和整體性的需要而設(shè)置。加強(qiáng)構(gòu)件 伸臂。 結(jié)構(gòu)形式類似 均需要占用 12層的高度（ 因而稱為 “ 層 ” ） 什么是加強(qiáng)層？ 現(xiàn)以框架 — 核心筒為例予以說明。 為了提高這種結(jié)構(gòu)的側(cè)向抗力和剛度．一個(gè)途徑是把外框架的稀柱變?yōu)椋?4m的密柱，這就是整體性很強(qiáng)、側(cè)向剛度很大的筒中筒結(jié)構(gòu)。 另外一個(gè)途徑，就是把核心筒的墻體軸線上連系外框、內(nèi)筒的梁的截面高度從下層到上層增加到等于層高而變成一片剪力墻，這時(shí)外框與內(nèi)筒整體性大大增加， 加強(qiáng)層的結(jié)構(gòu)形式 以水平剛臂構(gòu)成的加強(qiáng)層，可以采用下列幾種結(jié)構(gòu)形式： 1. 梁式加強(qiáng)層 —— 如上所述，將普通大梁增大至所帶高度 (不一定等于層高，計(jì)算確定 )； 2. 桁架式加強(qiáng)層 —— 水平剛臂 是桁架，具有水平、垂直及斜向桿件； 3. 空腹桁架式加強(qiáng)層 —— 水平剛臂是空腹桁架．只含有水平及垂直桿件； 4. 箱式加強(qiáng)層 —— 由整個(gè)一層的墻、外圍梁與上、下樓板一起構(gòu)成。 ? 應(yīng)當(dāng)注意，必要時(shí)在加強(qiáng)層設(shè)置周邊水平環(huán)帶構(gòu)件，以加強(qiáng)整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。 ? 加強(qiáng)層水平剛臂構(gòu)件早期常用鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已擴(kuò)展到采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 加強(qiáng)層 =伸臂 +圈梁 內(nèi)力的作用種類（復(fù)習(xí)） 對于桿件結(jié)構(gòu)體系來說，內(nèi)部的內(nèi)力有以下幾種： 軸向作用： 拉力與壓力，是指桿件橫截面上所作用的截面法向力的合力。 彎曲作用： 彎矩，促使相鄰截面一側(cè)相互接近，另一 側(cè)相互分離的作用。因此彎矩在截面上產(chǎn)生拉力與壓力，共同構(gòu)成截面力偶。 扭轉(zhuǎn)作用： 扭矩，距離無限接近相臨截面上相互旋轉(zhuǎn)錯(cuò)動(dòng)的作用 剪切作用： 剪力，距離無限接近的相臨截面上相互平行錯(cuò)動(dòng)的作用。 單層廠房結(jié)構(gòu)分類 結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)： ? 排架結(jié)構(gòu) ? 門式剛架結(jié)構(gòu) ? V 形折板及 T形折板結(jié)構(gòu) ? 拱結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)材料 ? 單層混凝土柱廠房 ? 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房 ? 門式鋼架輕工廠房 生產(chǎn)規(guī)模 ? 大型廠房 ? 中型廠房 ? 小型廠房 ? 概述單層廠房特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ① 生產(chǎn)工藝流程和車間內(nèi)部運(yùn)輸容易組織 ② 可充分利用地基承載力，布置 大型設(shè)備基礎(chǔ)，自由布置地坑、地溝等 ③ 可利用屋蓋設(shè)置天然采光和自然通風(fēng) ④ 擴(kuò)建和改建較方便 ⑤ 構(gòu)建形式已標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，便于機(jī)械化施工，縮短設(shè)計(jì)及施工時(shí)間 缺點(diǎn)： ① 占地面積多，不利于大、中城市 適用性： ① 冶金、礦山、機(jī)械制造、機(jī)修、紡織、交通運(yùn)輸和建材等工業(yè)車間 ② 大型試驗(yàn)室、物流倉庫 第一節(jié) 單層廠房結(jié)構(gòu)的組成與布置 鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)有兩種基本類型： 排架結(jié)構(gòu)與剛架結(jié)構(gòu) ? 排架結(jié)構(gòu)是由屋架（或屋面梁） 、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，柱與屋架鉸接，與基礎(chǔ)剛接 . ? 剛架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是梁與柱剛接，柱與基礎(chǔ)通 常為鉸接 排架結(jié)構(gòu) 概念與結(jié)構(gòu)組成： 由屋架、柱子和基礎(chǔ)構(gòu)成橫向平面排架，再通過屋面板、吊車梁、支撐等縱向構(gòu)件將平面排架聯(lián)結(jié)起來，構(gòu)成整體的空間連續(xù)結(jié)構(gòu)。 是廠房的主要承重體系。 適用范圍： 排架體系常用于高大空曠的單層建筑物如工業(yè)廠房、飛機(jī)庫和影劇院的觀眾廳等 建造方法： 其柱頂用大型屋架或桁架連接，再覆以裝配式的屋面板，根據(jù)需要，有的排架建筑屋頂還要設(shè)置大型的天窗、有的則需沿縱向設(shè)置吊車梁。 剛架結(jié)構(gòu) 概念： 剛架是一種梁鉸合一的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 適用范圍： 鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)常作為中小型單層廠房的 主體結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)組成： 可以有三鉸、兩鉸及無鉸等幾種型式，可以做成單跨或多跨結(jié)構(gòu)。 建造形式： 剛架的橫梁和立柱整體澆筑在一起，交接處形成剛結(jié)點(diǎn)（該處需要較大截面） 排架結(jié)構(gòu) 連接方式 ： 柱與屋架鉸接 柱與基礎(chǔ)剛接 廠房分類 ： 單跨排架 多跨排架 等高排架 不等高排架 結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn) 跨度可超過 30m,高度可達(dá) 2030m 什么是門式剛架？ 整個(gè)剛架呈 “ 門 ” 形 (故常稱為門式剛架 )，可使室內(nèi)有較大空間。 ? 剛架的橫梁和立柱整體澆筑在一起，交接處形成剛結(jié)點(diǎn)，該處需要較大截面，因而剛架 — 般作成變截 面。 ? 剛架橫梁通常為人字形 (也可做成弧形 )；為便于徘水，其坡度一般取 1／ 3— 1／ 5， ? 吊車噸位較大的廠房 (以不超過 10t 為宦 )，其跨度一般為 18m 左右。 ◆ 約束條件影響 ● 分為無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架。 ● 受力性能優(yōu)于排架； ● 無鉸為三次超靜定，三鉸為靜定； 剛架結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn) 連接性質(zhì)的劃分應(yīng)由下列三項(xiàng)指標(biāo)來表征 ? 抗彎剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，延性（轉(zhuǎn)動(dòng)能力）。 ? 鋼結(jié)構(gòu)中，梁與柱的連接通常采用 3 種形式， 柔性連接（也稱鉸接 ）、半剛性連接和剛性連接。 ? 在工程實(shí)踐中，如何判別一個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于剛性、 半剛性或鉸接連接主要是看其 轉(zhuǎn)動(dòng)剛度 ，剛性連接應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的連接夾角變形，即連接夾角變形對結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過 5%。 單層廠房結(jié)構(gòu)分類 結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)： 門式剛架結(jié)構(gòu) 梁和柱合一的結(jié)構(gòu) ? 三鉸剛架 ? 兩鉸剛架 ? 無鉸剛架 適用性 ：中小型廠房主體結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn) ：跨度一般 9 36m 輕型門式剛架 適宜跨度 9～ 36m 跨度：縱向定位軸之間的距離稱為跨度 柱距：橫向定位軸之間的距離稱為柱距 輕型門式剛架 平剖面尺寸的確定 結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn)： 1. 確定跨度、跨數(shù)和柱子的間距 2. 柱網(wǎng)尺寸的確定 柱網(wǎng)的尺寸 是由柱距和跨度組成 a. 生產(chǎn)工藝中生產(chǎn)設(shè)備的大小及布置方式。 b. 車間內(nèi)部通道的寬度。 c. 滿足《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》的要求： 當(dāng)屋架跨度≤ 18 米時(shí)，采用擴(kuò)大模數(shù) 30M 的數(shù)列 (M基本模數(shù)， 100mm) 當(dāng)屋架跨度＞ 18 米時(shí)，采用擴(kuò)大模數(shù) 60M 的數(shù)列 當(dāng)工藝布置有明顯優(yōu)越性時(shí)，跨度尺寸亦可采用 21 米、 27 米、 33 米。 結(jié)構(gòu)布置要點(diǎn) (Layout of column rows )： ① 柱網(wǎng)尺寸的確定 1) 跨度尺寸的確定 2) 柱距尺寸的確定 柱距尺寸的確定 ： 我國單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)主要采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，其基本柱距是 6 米。相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件如基礎(chǔ)梁、吊車梁、連系梁、屋面板、橫向墻板等，均已配套成型。柱距尺寸還受到材料的影響， 當(dāng)采用磚混結(jié)構(gòu)的磚柱時(shí)，其柱距宜小于 4 米，可為 米、 米、 米 進(jìn)行柱網(wǎng)布置時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面的問題： (1) 應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求。 廠房是直接為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的 ，不同性質(zhì)的廠房具有不同的生產(chǎn)工藝流程，各種工藝流程所需主要設(shè)備、產(chǎn)品尺寸和生產(chǎn)空間都是決定跨度和柱距的主要因素。 柱的位置（包括柱下基礎(chǔ)的位置）應(yīng)和地上（ 地下）設(shè)備、機(jī)械及起重運(yùn)輸設(shè)備等相協(xié)調(diào)。 此外，柱網(wǎng)布置尚應(yīng)考慮未來生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)工藝的可能變動(dòng)。 (2) 應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的要求。 柱的位置（包括柱下基礎(chǔ)的位置）應(yīng)和地上（地下）設(shè)備、機(jī)械及起重運(yùn)輸設(shè)備等相協(xié)調(diào)。 此外，柱網(wǎng)布置尚應(yīng)考慮未來生產(chǎn)發(fā)展和生產(chǎn)工藝的可能變動(dòng)。 (3) 應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。 為了保證車間的正常使用，使廠房具有必要的剛度，應(yīng)盡量將柱布置在同一橫向軸線上，以便與屋架或橫梁組成橫向框架，提供盡可能大的橫向剛度。 柱距大小對結(jié)構(gòu)的用鋼量影響較大，較經(jīng)濟(jì)的柱距可通過具體方案比較確定 ，例如，在 柱子較高、跨度較大而吊車起重量又較小的車間中，采用大柱距可能是經(jīng)濟(jì)合理的。為了降低制作和安裝工作量，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化 單層廠房結(jié)構(gòu)分類 結(jié)構(gòu)形式和受力特點(diǎn)： V 形折板及 T形折板結(jié)構(gòu) ? 梁板合一（屋面板與屋架合一） 適用性：跨度較小的無吊車噸位的中小型廠房 主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ? 屋蓋結(jié)構(gòu)