房屋結(jié)構(gòu)總體系的方案分析-在線瀏覽
2025-06-15 04:31本頁面
【正文】 的要求。概括起來，這個方法的思路是先確定一個總體結(jié)構(gòu)方案，作為解決分體系設(shè)計中更為局部性問題的一個前提。在方案階段，試圖將建筑物作為一個整體提出一個最佳的空間方案和結(jié)構(gòu)方案時，整體思路的價值是很顯著的。圖41和圖42表明，可以先假定分體系是整體的，并按照平面結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)來分析它們的受力和工作性能。圖43說明了如何運用整體方法分析一個四角支承的折板屋蓋體系的基本性能。在對基本部件的相互關(guān)系進行這種初步分析之后，就要解決主要構(gòu)件的具體性能，而這些構(gòu)件是實現(xiàn)方案分析整體假定所要求的。在總體系階段，主要是判斷和估計各種方案中，滿足空間和結(jié)構(gòu)要求的各分體系之間是否能實現(xiàn)整體的相互作用關(guān)系。在總體系方案和分體系方案的主要特性都經(jīng)過優(yōu)化之后，設(shè)計者才能把注意力轉(zhuǎn)到具體的設(shè)計上去。毫無疑問，即使在設(shè)計的最后階段，也還需要在空間和實體結(jié)構(gòu)要求之間做進一步的修改。圖43 兩個折板屋蓋分體系方案的總體比較圖45給出了另外一個例子，說明設(shè)計者是如何利用整體方法對空間形式方案的結(jié)構(gòu)問題進行分層次研究的，這個空間形式類似于迪斯尼世界賓館（照片41）。這種可能性是存在的。通過起隔板作用的樓蓋與臺階形布置的縱墻相互連接來實現(xiàn)這些拱分體系之間的結(jié)構(gòu)連續(xù)性。這無需預(yù)想，因為盡管拱體系的設(shè)計有很多方法，可以是混凝土結(jié)構(gòu)，也可以是鋼結(jié)構(gòu)，但不會改變整個方案的適用性，可以將其設(shè)計成帶孔的拱形梁，或者設(shè)計成帶洞口的階梯形桁架，這時洞口的布置可圖44 總體系方案是選擇屋蓋體系設(shè)計方案的前提（a）屋蓋體系簡支在剪力筒結(jié)構(gòu)分體系上（著重于拱的作用）；（b）屋蓋和筒剛性連接，形成整體框架作用（著重于筒之間的抗彎剛度）；（c）屋蓋從核心剪力筒向外懸挑，樓蓋懸掛在屋蓋邊緣（著重于固定主要的拉索）圖45 在設(shè)計特殊的空間形式時，整體方法是有用的以與過道空間以及相鄰的門道一致。由于有了整體方法，不論是反感階段還是具體設(shè)計階段，設(shè)計者的創(chuàng)造能力就只會受到他們的想象力和見識的限制。顯然，在非對稱的復(fù)雜形式的設(shè)計中，還需要解決其它問題。基本的整體方法應(yīng)該是將一個復(fù)雜的空間形式劃分成若干半獨立形式的比較簡單的組成部分。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(dāng)作一個單獨的結(jié)構(gòu)來處理。因此，對于圖46種的建筑物，每個區(qū)段的設(shè)計可以互不相同。圖46 復(fù)雜形式和使用要求可以通過分解簡化在討論并說明了應(yīng)用整體方法分析結(jié)構(gòu)的概念和邏輯關(guān)系之后，本章的其余幾節(jié)將討論四個應(yīng)用實例。通過幾個不同類型分體系相互關(guān)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。主要是想說明，怎樣把一幢建筑看作一個總的結(jié)構(gòu)體系，豎向力和水平力又是怎樣通過主要結(jié)構(gòu)分體系的相互作用傳遞到建筑物的基礎(chǔ)上的，在所有這些例子中，無論是采用鋼結(jié)構(gòu)，還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計都是可行的?？梢钥吹接嬎闶呛啽愣暾?，并不很精確，重點是強調(diào)整體的概念，而不是糾纏于細(xì)節(jié)。通過方案分析此建筑抵抗橫載、活荷載和風(fēng)荷載的總要求。作用在建筑物迎風(fēng)面上的水平荷載（WL），忽略背風(fēng)面的吸力，有關(guān)風(fēng)吸力問題將在第5章討論。同樣，忽略吸力的作用。但是，盡管風(fēng)荷載的壓強要高些，但活荷載的作用依然可能比風(fēng)荷載更加不利。 圖47 總荷載的確定（假設(shè)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。它們互相剛性連接，形成門架型結(jié)構(gòu)基本體系，承受屋頂?shù)暮奢d，并把荷載傳給基礎(chǔ)（圖48）。建筑物兩端有山墻，開有所需要的門窗洞口。為了把縱向作用的水平力傳給基礎(chǔ)，在屋頂中部兩個開間的屋面設(shè)置剪刀撐?？傊?，圖47中所示的各種荷載必須傳到基礎(chǔ)上。在恒載和風(fēng)荷載等豎向荷載作用下，這種門架型結(jié)構(gòu)將在柱底產(chǎn)生一個如圖49中所示的向外的水平推力，所以在基礎(chǔ)上應(yīng)有附加的向里的水平反力。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(chǎn)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(chǔ)上，如圖410所示。屋面恒載及屋面風(fēng)壓力是從次要的屋面構(gòu)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(chǔ)。山墻上的另一半荷載直接傳給橫向基礎(chǔ)。如果希望由山墻承受全部風(fēng)荷載，那么整個屋蓋必須設(shè)計成剛性的
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