【正文】 西爾斯大樓就是9個筒結(jié)合在一起的多筒結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)體系適用于30至50層的房屋。內(nèi)筒一般由電梯間、樓梯間組成。它的受力特點是，整個建筑猶如一個固定于基礎(chǔ)上的封閉空心的筒式懸臂梁來抵抗水平力，簡體結(jié)構(gòu)可分為框架核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒和多筒結(jié)構(gòu)等。五、筒體結(jié)構(gòu) 　　在高層建筑中，特別是超高層建筑中，水平荷載愈來愈大，起著控制作用?？蚣芘c剪力墻通過樓蓋聯(lián)系在一起，并通過樓蓋的水平剛度使兩者具有共同的變形?？v向剪力墻宜布置在房屋兩端附近?？蚣芤患袅Y(jié)構(gòu)一般宜用于10～20層的建筑。它具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點，又具有側(cè)向剛度較大的優(yōu)點。箍筋除滿足配筋量以外，還有加密的要求。當(dāng)剪力墻的厚度大于140mm時應(yīng)采用雙排鋼筋，分布筋的間距不應(yīng)大于300mm，直徑不應(yīng)小于8mm。暗柱的豎筋和腹部的豎向分布筋共同抵抗彎矩。由于洞口開得較大，截面的整體性已經(jīng)破壞，通常用計算機(jī)進(jìn)行剪力墻的分析，精密度較高。 (2)雙肢剪力墻和多肢剪力墻：開一排較大洞口的剪力墻叫雙肢剪力墻。因為剪力墻既承受垂直荷載，也承受水平荷載，對高層建筑主要荷載為水平荷載,墻體既受剪又受彎，所以稱剪力墻。一般在30m高度范圍內(nèi)都適用。剪力墻一般為鋼筋混凝土墻，厚度不小于140mm。因此，對梁、柱節(jié)點的混凝土強(qiáng)度等級，梁、柱縱向鋼筋伸人節(jié)點內(nèi)的長度，粱、柱節(jié)點區(qū)域的鋼筋的間距等，都應(yīng)符合規(guī)范的構(gòu)造規(guī)定。風(fēng)荷載和地震力可簡化成節(jié)點上的水平集中力進(jìn)行分析?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析通常是用計算機(jī)進(jìn)行精確分析。其主要優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可形成較大的建筑空間，建筑立面處理也比較方便；主要缺點是側(cè)向剛度較小，當(dāng)層數(shù)較多時，會產(chǎn)生過大的側(cè)移，易引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件(如隔墻、裝飾等)破壞，而影響使用。 二、框架結(jié)構(gòu)體系 　　框架結(jié)構(gòu)是利用梁、柱組成的縱、橫兩個方案的框架形成的結(jié)構(gòu)體系。橫墻承重方案的主要特點是樓板直接支承在橫墻上，橫墻是主要承重墻?？v墻承重方案的特點是樓板支承于粱上，梁把荷載傳遞給縱墻，橫墻的設(shè)置主要是為了滿足房屋剛度和整體性的要求。一般在6層以下，混合結(jié)構(gòu)不宜建造大空間的房屋。大多用在住宅、辦公樓、教學(xué)樓建筑中。 (3)設(shè)置必要的防震縫 不論什么結(jié)構(gòu)形成，防震縫可以將不規(guī)則的建筑物分割成幾個規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，每個單元在地震作用下受力明確合理，避免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或應(yīng)力集中的薄弱部位,有利于抗震。把框架設(shè)計成延性框架，遵守強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點、強(qiáng)錨固，避免短柱、加強(qiáng)角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現(xiàn)薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑等原則。震害調(diào)查表明，框架結(jié)構(gòu)震害的嚴(yán)重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點和填充墻處。 4)加強(qiáng)樓梯間的整體性等。增強(qiáng)了房屋的整體性，改善了房屋的抗震性能，提高了抗震能力。因此，采取如下措施： 1)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)件柱，減少墻身的破壞，并改善其抗震性能，提高延性。但是這種結(jié)構(gòu)材料脆性大，抗拉、抗剪能力低，抵抗地震的能力差。 6)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)與承重結(jié)構(gòu)有可靠的連接以滿足抗震要求。 4)保證結(jié)構(gòu)的整體性，并使結(jié)構(gòu)和連接部位具有較好的延性。 2)建筑物形狀力求簡單、規(guī)則,避免地震時發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中而形成薄弱部位。開闊平坦密實均勻中硬土地段是有利場地。數(shù)值設(shè)計是對地震作用效應(yīng)進(jìn)行定量計算，而概念設(shè)計是根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗所形成的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布量并確定細(xì)部構(gòu)造的過 程。因此，在對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)防的設(shè)計時，根據(jù)以往地震災(zāi)害的經(jīng)驗和科學(xué)研究的成果首先進(jìn)行“概念設(shè)計”。 (3)抗震結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計 在強(qiáng)烈地震作用下，建筑物的破壞機(jī)理和過程是十分復(fù)雜的。 (2)建筑抗震設(shè)防分類 建筑物的抗震設(shè)計根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設(shè)防類別。簡單地說就是“小震不壞、大震不倒”。以北京地區(qū)為例，抗震設(shè)防烈度為8度，超越8度的概率為10“左右。 (1)抗震設(shè)防的基本思想 現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范適用于抗震設(shè)防烈度為9度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計、隔震、消能減震設(shè)計。 2．抗震設(shè)防 抗震設(shè)防是指房屋進(jìn)行抗震設(shè)計和采用抗震措施，來達(dá)到抗震效果。為了進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)審定作為一個地區(qū)抗震設(shè)防的地震烈度稱為抗震設(shè)防烈度。 一個地區(qū)基本烈度是指該地區(qū)今后一定時間內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇的最大地震烈度。一般地說，距震中愈遠(yuǎn)，地震影響愈小，烈度就愈??；反之，距震中愈近，烈度就愈高。世界上多數(shù)國家采用的是12個等級劃分的烈度表。 地震發(fā)生后，各地區(qū)的影響程度不同，通常用地震烈度來描述。一次地震只有一個震級。 震級是按照地震本身強(qiáng)度而定的等級標(biāo)度，用以衡量某次地震的大小，用符號M表幣。我國發(fā)生的絕大多數(shù)地震屬于淺源地震，一般深度為5～40km，淺源地震造成的危害最大。地面某處至震中的水平距離稱為震中距。震源正上方的地方位置叫震中。房屋構(gòu)造抗震主要是研究構(gòu)造地震。構(gòu)造地震是由于地殼運動推擠巖層，造成地下巖層的薄弱部位突然發(fā)生錯動、斷裂而引起的地動。塌陷地震是由于石灰?guī)r層地下溶洞或古舊礦坑的大規(guī)模崩塌而引起的地動，它數(shù)量少，震源淺。地震的成因有三種：火山地震、塌陷地震和構(gòu)造地震。 1A411023掌握防止結(jié)構(gòu)傾覆的技術(shù)要求 (一)力偶、力矩的特性 (二)防止構(gòu)件(或機(jī)械)傾覆的技術(shù)要求 對于懸挑構(gòu)件(如陽臺、雨篷、探頭板等)、擋土墻、起重機(jī)械防止傾覆的基本要求是,引起傾覆的力矩應(yīng)小于抵抗傾覆的力矩。 (五)用截面法計算單跨靜定梁的內(nèi)力 桿件結(jié)構(gòu)可以分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)兩類。只有軸力的桿稱二力桿。 二力桿：力作用于桿件的的兩端并沿桿件的軸線，稱軸力。 (1)桁架的節(jié)點是鉸接； (2)每個桿件的軸線是直線，井通過鉸的中心； (3)荷載及支座反力都作用在節(jié)點上。見輔導(dǎo)用書10頁。 3．一般平面力系的平衡條件還要加上力矩的平行，所以平面力系的平衡條件是∑x=0，∑Y=O和∑M= 0。 2．平面匯交力系的平衡條件：一個物體上的作用力系，作用線都在同一平面內(nèi)，且匯交于一點，這種力系稱為平面匯交力系。 (二)平衡條件 物體在許多力的共同作用下處于平衡狀態(tài)時，這些力(稱為力系)之間必須滿足一定的條件，這個條件稱為力系的平衡條件。約束桿件對被約束桿件的反作用力，稱約束反力。但是力的合成只有一個結(jié)果，而力的分解會有多種結(jié)果。力的合成可用平行四邊形法則。 (4)力的合成與分解 作用在物體上的兩個力用一個力來代替稱力的合成。 (2)力的三要素 力的大小、力的方向和力的作用點的位置稱力的三要素。 在建筑變形縫處的裝修構(gòu)造，必須滿足于各自所在建筑主體的自由變形。 (三)防震縫 當(dāng)房屋外形復(fù)雜或者房屋各部分剛度、高度和重量相差懸殊時，在地震力作用下，由于各部分的自振頻率不同，在各部分連接部位．必然會引起相互推拉擠壓，產(chǎn)生附加拉力、剪力和彎矩引起震害，防震縫就是為了避免由這種附加應(yīng)力和變形引起震害而設(shè)置的。特別注意后澆帶處，仍有微小沉降變形。從基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)，全部斷開設(shè)縫。基礎(chǔ)受溫度影響小，不用斷開設(shè)縫，地上建筑部分應(yīng)設(shè)縫。在吊頂裝修或懸掛重物時，注意主龍骨和重物的吊點應(yīng)與桁架的結(jié)點采用常溫情況的連接，避免焊接，以防止高溫影響桁架桿件的受力。 (4)驗算原結(jié)構(gòu)與新結(jié)構(gòu)之間連接的可靠性。 (2)將原結(jié)構(gòu)與增層結(jié)構(gòu)看作一個統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)體系，并對此結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行各種荷載作用的內(nèi)力計算和內(nèi)力組合。房屋增層后即形成一種新的結(jié)構(gòu)體系，要保證結(jié)構(gòu)體系的安全必須進(jìn)行如下幾個主要方面的結(jié)構(gòu)計算工作。否則就要重新調(diào)整設(shè)計方案，以確保結(jié)構(gòu)的安全。 (7)在原有建筑的空間里加層，加層的結(jié)構(gòu)，與周圍原有的柱梁進(jìn)行連接，這種做法對原結(jié)構(gòu)增加了相當(dāng)大的荷載，特別是增加的梁與原有的柱連接時，會造成原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)發(fā)生改變，與最初計算時考慮的受力狀態(tài)不相符，是非常危險的。應(yīng)對原梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算。在新增柱的兩側(cè)，梁由承受正彎矩變?yōu)槌惺茇?fù)彎矩，這種變動是危險的。此時應(yīng)采用比原粱混凝土強(qiáng)度高一個等級的細(xì)石混凝土，重新澆筑混凝土保護(hù)層。 (2)在原有梁上設(shè)置梁、柱、支架等構(gòu)件時，不得將后加構(gòu)件的鋼筋或連接件與原有粱的鋼筋焊接，這將損傷梁的鋼筋，降低梁的承戴能力和抵抗變形的能力，是十分危險的。開洞、開槽應(yīng)經(jīng)設(shè)計單位同意。 (3)墻體開洞時，應(yīng)經(jīng)設(shè)計確定開洞位置、大小和開洞方法。 (2)在承重墻上開設(shè)洞口，將削弱墻體載面，減少墻體剛度，降低墻體的承載能力。 5．變動墻對結(jié)構(gòu)的影響 (1)建筑物的墻體根據(jù)其受力特點分為承重墻、非承重墻。陽臺裝修時改變使用功能，應(yīng)征求原設(shè)計單位的意見，或請有資質(zhì)的單位重新設(shè)計。這種情況應(yīng)對樓板進(jìn)行加固，以滿足承載力的要求。一般情況下，當(dāng)采用輕型材料(如石膏板)作隔墻時，對結(jié)構(gòu)的影響不是很大，當(dāng)采用砌塊墻體時，則影響很大。在吊頂?shù)倪^程中，不了解這種結(jié)構(gòu)，把吊點的洞打在圓孔上，膨脹螺栓根本不起作用，而應(yīng)該在鋼筋混凝土的板縫處下膨脹螺栓。 (3)吊頂通常采用輕鋼龍骨石膏板的做法。 2．在樓面上加鋪任何材料屬于對樓板增加了面荷載 (1)設(shè)計人員在確定樓面裝修材料前，首先要了解該樓板能夠承受多大荷載，住宅、辦公樓、學(xué)校、旅館各類建筑樓板承受荷載的標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，只有了解清楚后，才能確定選擇什么材料作樓面的裝修。當(dāng)涉及主體和承重結(jié)構(gòu)改動或增加荷載時，必須由原結(jié)構(gòu)設(shè)計單位或具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計單位核查有關(guān)原始資料，對既有建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行核驗、確認(rèn)。 三、建筑裝飾裝修變動對建筑結(jié)構(gòu)的影響及對策 1．建筑裝飾裝修對建筑結(jié)構(gòu)的影響 在裝飾裝修過程中，如有結(jié)構(gòu)變動，或增加荷載時，應(yīng)注意： (1)在設(shè)計和施工時，必須了解結(jié)構(gòu)能承受的荷載值是多少，將各種增加的裝修裝飾荷載控制在允許范圍以內(nèi)，如果做不到這一點，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新驗算，必要時應(yīng)采取相應(yīng)的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。l．垂直荷載：如結(jié)構(gòu)自重、雪荷載等； 2．水平荷載：如風(fēng)荷載、水平地震作用等。1．均布面荷載 2．線荷載 3．集中荷載 （四）按荷載作用方向分類 （三）按荷載作用面的大小分類1．靜態(tài)作用或靜力作用：不使結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生加速度或所產(chǎn)生的加速度可以忽略。 （二）按結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分類 3．偶然作用(偶然荷載、特殊荷載)：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)，而一日出現(xiàn)其值很大，且持續(xù)時間較短。 2．可變作用(可變荷載或活荷載)：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其值隨時間變化。1．永久作用(永久荷載或恒載)：在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)，其值不隨時問變化；或其變化可以忽略不計。 （一）荷載按時間的變異分類主要是直接作用，另一類是間接作用：指在結(jié)構(gòu)上引起外加變形和約束變形的其他作用。專業(yè)工程管理與實務(wù)(建筑工程)(一級建造師)精講班第3講講義房屋結(jié)構(gòu)平衡的技術(shù)要求 1A411020房屋結(jié)構(gòu)平衡的技術(shù)要求 lA4l102l掌握建筑荷載的分類及裝飾裝修荷載變動對建筑結(jié)構(gòu)的影響 一、荷載的分類 引起結(jié)構(gòu)失去平衡或破壞的外部作用主要有：直接施加在結(jié)構(gòu)上的各種力，習(xí)慣上亦稱為荷載。 四、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求 保護(hù)層厚度 混凝土保護(hù)層厚度是一個重要參數(shù)，它不僅關(guān)系到構(gòu)件的承載力和適用性，而且對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性有決定性的影響，因此，要求設(shè)計使用年限為50年的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑，且應(yīng)符合輔導(dǎo)用書表1A4110133的規(guī)定。 三、混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的環(huán)境類別 在不同環(huán)境中，混凝土的劣化與損傷速度是不一樣的，因此應(yīng)針對不同的環(huán)境提出不同要求。 二、結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限 我周《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068—2001)首次提出了建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限，見輔導(dǎo)用書表lA4110131。 所謂結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的工作環(huán)境中，在預(yù)期的使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)條件下不需進(jìn)行大修就能完成預(yù)定功能的能力。 對(1)、(2)等級的混凝土構(gòu)件，一般只有預(yù)應(yīng)力構(gòu)件才能達(dá)到。 三、混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制 裂縫控制主要針對混凝土梁(受彎構(gòu)件)及受拉構(gòu)件。 梁的變形主要是彎矩所引起的，叫彎曲變形。 二、桿件剛度與梁的位移計算 結(jié)構(gòu)桿件在規(guī)定的荷載作用下，雖有足夠的強(qiáng)度，但其變形也不能過大，如果變形超過了允許的范圍，也會影響正常的使用。 這種極限狀態(tài)相應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項規(guī)定的限值，它包括構(gòu)件在正常使用條件下產(chǎn)生過度變形，導(dǎo)致影響正常使用或建筑外觀{構(gòu)件過早產(chǎn)生裂縫或裂縫發(fā)展過寬；在動力荷載作用下結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的振幅等。系數(shù)值可根據(jù)長細(xì)比算出來，也可查表得出來。不同支座情況的l臨界力的計箅公式為 見輔導(dǎo)用書。Pu具有臨界的性質(zhì)，因此稱為 臨界力。因此，受壓桿件要有穩(wěn)定性要求。 在相同條件下，材料的強(qiáng)度高，則結(jié)構(gòu)的承載力也高。根據(jù)外力作用方式不同，材料有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。 實際結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件往往是幾種受力形式的組合，如梁承受彎曲與剪力；柱子受到壓力與彎矩等。這一極限狀態(tài)關(guān)系到結(jié)構(gòu)全部或部分的破壞或倒塌，會導(dǎo)致人員的傷亡或嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以對所有結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都必須按承載力極限狀態(tài)進(jìn)行計算，施工時應(yīng)嚴(yán)格保證施工質(zhì)量，以滿足結(jié)構(gòu)的安全性。極限狀態(tài)通常可分為如下兩類：承載力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)。我國的設(shè)計就是基于極限狀態(tài)的設(shè)計。若SR，則構(gòu)件將破壞，即屬于不可靠狀態(tài)； 若SR，則構(gòu)件屬于可靠狀態(tài)； 若s＝R，則構(gòu)件處于即將破壞的邊緣狀態(tài)，稱為極限狀態(tài)。顯然： 這里，荷載效應(yīng)是外荷載在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的軸向拉力s。所謂抵抗能力是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件抵抗上述荷載效應(yīng)的能力，它與截面的大小和形狀咀及材料的性質(zhì)和分布有關(guān)。本書主要討論荷載以及荷載所產(chǎn)生的各種效應(yīng)，即荷載效應(yīng)。這里所謂的“作用”主要是指各種荷載，如構(gòu)件自重、人群重量、風(fēng)壓和積雪重等；此外還有外加變形或約束變形，如溫度變化、支座沉降和地震作用等。 安全性、適用性和耐久性概括稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。在正常維護(hù)的條件下，結(jié)構(gòu)應(yīng)能在預(yù)計的使用年限內(nèi)滿足各項功能要求，也即應(yīng)具有足夠的耐久性。如吊車梁變形過大會使吊車無法正常運行，水池出現(xiàn)裂縫便不能蓄水等，都影響正常使用，需要對變形、裂縫等進(jìn)行必要的控