房屋結構總體系的方案分析(參考版)
2025-05-01 04:31本頁面
【正文】 圖423 假設各筒下部9m為純框架作用22 / 22。最好是把墻加厚，如加到450mm，或是增大筒的尺寸。但即使全部彎矩都由底部承受，略微超過一點筒寬度3m的三分點。與筒寬3m相比是很小的。圖423表示在9m的層高中，假定筒上、下兩個端彎矩相等，即1041kN9/2=。3904kN是很小的。2．抵抗力臂為21m+3m=24m，井筒的內力（C或T），一邊向上，一邊向下。由圖29，假定FEQ作用在60m的3/4高度位置，即45m高度處。通過下面的初步計算，可以確定這個體系抵抗地震力的可行性，其控制部分是筒底部9m的范圍。在方案分析階段，還忽略中間各層較薄樓板的框架作用。因此，由筒和樓層結構A、B和C共同作用形成剛性框架體系，以承擔地震作用。每個建筑單元在頂部5層的平面尺寸是27m48m，僅由4個電梯和設備的井筒支承全部豎向荷載，筒與筒之間的凈距在兩個方向均為21m。這些建筑物上面幾層樓板是連通的，而在第10層和第5層向里縮進形成倒臺階形。如進行更詳細的比較，能夠說明框架與核心筒組合方案是最經濟的，尤其是考慮到核心筒能抵抗局部的樓層剪力和減小樓層位移。圖419 用荷載面積法得到的構件上的近似荷載值圖420 核心筒方案承受水平荷載的整體分析反之，如果假定橫向18m跨度的框架能承受全部水平力，而不需要核心筒，那么可以近似地求得柱的總壓力或總拉力（C或T），大致由每側的9根柱平均分擔：3583 / 9=398KN/每根柱，比每根柱所受的恒載要小得多。計算表明，必須把井筒做得相當的強，基礎還必須加寬，或許還應采取下部錨固。假設井筒所受到的樓面和屋頂荷載是14904kN，那么，抵抗傾覆的總豎向荷載是22353kN。圖418 核心筒、樓蓋隔板和柱的相互作用在圖420的計算中。在本例中。這個方法是把樓蓋或屋蓋的面積分成區(qū)域，個個區(qū)域分別屬于某個豎向承重構件（核心筒或框架）。無論哪種情況，樓蓋在平面內必須大體是剛性的，才能起到剛性隔板的作用，才能使豎向構件共同工作。水平隔板地具體作用與所假定的那些抗側力構件有關。在本例中，水平力是通過起水平隔板作用的樓板傳遞的。橫向水平力由9榀框架承擔，每榀框架由兩根外柱和各層大梁組成。這個方案要求，在綜、橫兩個方向，柱和梁剛性連接形成框架。18根外柱承受大部分豎向荷載，但不能承受側向力。水平荷載的傳遞方式可以有好幾種。作用在各個樓層和屋頂上的豎向荷載，包括恒載和活荷載。第5節(jié) 12層辦公樓[例43]圖416給出了一幢12層辦公樓的標準平面、立面以及樓板截面。因此，如能把基礎設計得再大些，譬如說為18m長，則偏心荷載將落在基礎的核心點eb=1/ 39=3m之內，這樣，豎向荷載將足以平衡傾覆力矩，基礎也不會向上抬起。如果假設總的地震作用為總重量的10%，那么每個樓層將作用有662kN的地震力（圖415a）。圖414 根據受荷面積估算水平和豎向荷載（a）承擔豎向荷載的面積；（b）承擔風荷載的面積下面的簡單計算能使一個設計者很快確定出剪力墻C是否能抵抗地震作用（圖415）。同樣，剪力墻A和剪力墻B將分擔作用在結構上的全部橫向水平力，而每道墻的豎向受荷面積很小。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）。當然，樓板還必須承受大梁之間的豎向荷載，產生彎曲，但這只是一個局部設計問題。為了抵抗縱向水平力，在結構中部附近設置了一道剪力墻C；為了抵抗橫向水平力，在結構兩端各設置一道剪力墻（A和B）。為了節(jié)省費用，梁與柱不是采用剛性連接，而是梁簡支在柱上。這樣，就可以求得一榀標準剛架的主要內力，用以估算截面尺寸，或用以研究結構布置的可行性和經濟性。還應當注意到，由于恒載的作用，剛架梁柱節(jié)點處將受到大約324kN=。豎向恒載及風荷載作用下，可以用近似方法分析剛架（圖412b）。本例中，橫向風荷載并不大，這樣做是合理的。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。圖411 山墻上的水平力傳至基礎圖412 各剛架的受荷投影面積決定剛架上的荷載（a）端剛架和中間剛架的受荷面積；（b）作用在中間剛架上的荷載和反力（抗傾覆力偶未示出）作用在縱墻和屋頂上的水平荷載，必須由建筑物的兩道橫向山墻或者由剛架抵抗。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）屋面剪刀撐承受檁條傳來
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