房屋常见的房屋结构形式式有哪些

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住宅结构形式设计专题简介
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住宅结构形式
住宅建筑根据层数的不同可分为三种类型: 一类是:六层以下(含六层)的多层住宅; 二类是:十---十二层的小高层住宅; 三类是:十八层以上的高层住宅。 六层以下(含六层)的多层住宅一般常采用的结构形式为砖混结构,即以墙体为代表的竖向承重结构采用砖砌墙体,而以楼板为代表的水平承重结构采用钢筋混凝土预制或现浇楼板。有时为了提高多层住宅的抗震性能,也常采用“内浇外砌”的承重结构形式,其中“内浇”是指内承重墙体为现浇钢筋混凝土墙体,外墙采用砖砌墙体。 多层砖混结构的特点是造价低,结构简单,平面布局较规整,但其内隔墙较多,开间较小。从保护耕地和节能的角度出发,北京市已于一九九九年七月一日起禁用粘土砖,转而采用混凝土空心砌块。所以以后的多层住宅都将采用混凝土空心砌块作为墙体材料,这种住宅则称为“砌体结构”住宅。以砖或砌块为材料的承重墙体,在装修中是不能随便打洞和拆改的。 十层以上的高层住宅常采用全现浇剪力墙结构形式,即整栋建筑的内外墙体和楼板均为钢筋混凝土现浇结构,其特点是结构整体性好,抗震性能强,室内布局灵活多变,室内空间大,甚至室内
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濮阳的场地类别是二级吗?二层住宅结构一般什么结构形式。谢谢大家
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本文来源于网络,如有侵权,请联系删除 很多朋友搞不清楚什么是砖混结构,什么是框架结构,这两者之间有什么区别。网上有很多的文章是介绍框架结构和砖混结构的,但总是说的不够清楚,又或者全是专业术语,看完后似懂非懂。 现在就用图说砖混和框架。 砖混结构,顾名思义,“砖”,指的是一种统一尺寸的建筑材料,也有其他尺寸的异型粘土砖、如空心砖等。“混”是指由钢筋、水泥、砂石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料,包括楼板、过梁、楼梯、阳台、排檐。这些配件与砖做的承重墙相结合,可以称为砖混结构住宅。由于抗震的要求,砖混住宅一般在5层、6层以下。 砖混结构是利用砖墙承受重量的。如下图,楼面上的重量通过楼板传到下面支撑的砖墙上,最后传到基础上。
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住宅的结构是指住宅的承重骨架(如房屋的梁柱、承重墙等),其作用是保证住宅在使用期限内,把作用在住宅上的各种荷载或作用力,可以承担起来,同时在保证住宅的强度、刚度和耐久性的情况下,把所有的作用力可以传到地基中去。 住宅建筑的形式多种多样,加上其房间面积大小、开间进深以及组合方式的不同,相应采用的结构也就有所不同。商品住宅的结构形式主要是以其承重结构所用的材料来划分的。主要结构形式可以分为砖混结构、砖木结构和钢筋混凝土结构3种形式。 (1)砖混结构住宅砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构,又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是砖,所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。砖的形状越规则,砂浆的强度越高,灰缝越薄越均匀,砌体的强度就越高,房屋的耐用年限就越长。 砖混结构的优点主要表现在:①由于砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低,可砌成各种形状的墙体,各地都可生产
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住宅的结构是指住宅的承重骨架(如房屋的梁柱、承重墙等),其作用是保证住宅在使用期限内,把作用在住宅上的各种荷载或作用力,可*地承担起来,同时在保证住宅的强度、刚度和耐久性的情况下,把所有的作用力可*地传到地基中去。 住宅建筑的形式由于有多种多样,加上其房间面积大小、开间进深以及组合方式的不同,相应采用的结构也就有所不同。商品住宅的结构形式主要是以其承重结构所用的材料来划分的。一般可以分为砖混结构、砖木结构和钢筋混凝土结构三种形式: (1)砖混结构住宅 砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构,又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖,所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说,砖的形状越规则,砂浆的强度越高,灰缝越薄越均匀,砌体的强度就越高,房屋的耐用年限就越长。 砖混结构的优点主要表现在: ①由于砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低
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8层的住宅(24m)带一层人防地下室,竖向构件现布置了一些短肢墙,一些柱,这种结构形式应该怎样定义?
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目前正在考虑做一个loft结构形式的住宅,就是一层变两层的变态活,都是开发商心黑,弄得我模型都不知道怎么建,考虑过两个方法,一个是按一层建模,把夹层荷载考虑进去;二是按双层建模。但是不知道墙厚怎么定才正确,而且夹层是用钢结构做,如果双层建模,不知道是否正确传递地震力。挠头,跪求高手给出合理处置方法。:handshake
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本帖最后由 aimei4321 于
14:18 编辑 甲方认为砖混成本低,让做砖混结构。如果底部大空间地下车库,上部六层砖混住宅,到地下室顶板处怎么处理,我理解应该做转换,顶板以下作成框架结构。能不能承重墙直接下到地下室底板? 但是本人总觉得砖混结构和框架结构成本差别不是很大,而且施工工期长,框架结构更有优势,对吗?可以用一个筏板上分离的两座楼的形式(双塔),正如一楼所说的大底盘多塔楼结构.通用一个地下室.现在好多都是这样的形式。 这种结构是不是属于大底盘多塔楼结构?请各位结构大侠帮忙分析指点下,本人不胜感激!
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广东地区,7度区,6层多层住宅,三类土,可以用异形柱结构吗?还是用剪力墙呢?如果是二类场地和一类场地呢?又该怎选择结构形式?
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现在的多层洋房用什么结构形式比较合适1.普通剪力墙 用的越来越多了,可以按照抗规要求配墙钢筋,也算比较省一些,就是刚度有点大了;2.短肢剪力墙 虽说抗规没有针对短肢墙的条文,短肢墙配筋大多还是执行高规走,这点可不可以突破?3.异形柱框架 5层以上的估计核心区抗剪很难算过的,个人觉得不是最好的选择,建筑空间上讲很不错;4.异形柱框剪 框剪结构本来针对住宅不是首选,何况异形柱框剪,不是太好的结构形式;5.砖混结构 高度不超的话,用着还是很不错的;大家讨论讨论,都怎么做的!
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古代建筑的结构形式
古代建筑的结构形式
从远古到汉代的木结构的形式迄今未能完全了解,仍在探索中。从半坡遗址到商代盘龙城遗址、西周周原建筑遗址、汉代礼制建筑、石阙等,虽已有复原研究,但还都未能得出系统的结论,只能看出一些脉络:①殷商的墓室均用井干式结构,后代虽不普遍使用,但在木结构发展史中却有重要作用。②自商代至战国宫殿遗址中已发掘的平面柱网布置,均纵向成行列而横向常不成行列。据此可推断屋架构造,系以纵架为主,直至汉代仍有应用,故纵架应是早期普遍使用的构造形式。后来,辽金时期偶然也有使用纵架承托横架的构造,那是经过改进提高的纵架。③自西周开始已用栌斗作为结合柱、梁的构件,以后逐步发展成栌斗上用拱、昂等组合成铺作(见斗拱)的复杂构造形式。
现在知道最早的关于具体的结构形式的记录,是宋代《营造法式》中的殿堂结构、厅堂结构、簇角梁结构三种。根据现存实例,可以推断这三种结构至少在唐初即已普遍应用。它们的特点如下所述。
殿堂结构:全部结构按水平方向分为柱额、铺作、屋顶三个整体构造层,自下至上逐层安装,叠垒而成。如造楼房,只须增加柱额和铺作层(平坐)即可。应用这种结构的房屋,平面均为长方形。有四种地盘分槽形式,即金箱斗底槽、双槽、单槽和分心斗底槽。
厅堂结构:用横向的垂直屋架。每个屋架由若干长短不等的柱梁组合而成,只在外檐柱上使用铺作。每两个屋架间用椽、襻间等连接成间。每座房屋的间数不受限制,屋架只要椽数、相应步架的椽平长相等,各屋架所用梁柱数量、组合方式可以不同,因此不必规定平面形式。厅堂结构施工较殿堂结构简便,但不宜建造多层房屋。用厅堂结构建造小规模房屋,不用铺作,称为"柱梁作",应用普遍。现存实例中,还有一种综合殿堂和厅堂结构的形式,如奉国寺大殿,用纵、横、竖三个方向的柱、梁、铺作等构件,互相交错,组成一个整体,施工繁难,辽金以后未见再用。
簇角梁结构:用于正圆或正多边形平面的建筑,每个柱头上的角梁与中心的枨杆(雷公柱)相交,组成圆或方锥形屋顶。
宋式簇角梁构架示意
在明清官式建筑中,殿堂结构仅存表面形式,实际均为厅堂结构,称"大木大式"。普遍应用的"柱梁作",称为"大木小式"。而簇角梁,则称为"攒尖",多用于小型亭榭。
此外,在长江流域和东南、西南地区,习惯用穿斗式构架。它与厅堂结构同属横向垂直的屋架,但厅堂结构由逐层抬高而减短的梁承受檩和屋顶的重量,故称抬梁式构架。穿斗架用柱直接承檩,不用梁,柱间穿枋仅是连系构件。
大木作结构构件,按功能可分为12类。其中拱、昂、爵头、斗4类属铺作构件。
宋代抬梁式构架
根据《营造法式》作如下介绍:
①形制。殿堂型构架内、外柱同高,柱头以上为一水平铺作层,再上即为贯通整个房屋进深方向,随屋面坡度叠架的梁。厅堂型构架内柱升高,没有贯穿整幢房屋进深方向的大梁,在柱间使用较短的梁叠架起来。
②柱。大多加工成梭形,外檐四周的柱子带有生起和侧脚。
③梁。露明的梁称为明伏,被天花遮住的梁称为草伏,明伏有的加工成月梁形式。按每根梁长度和位置的不同称谓,如檐伏、乳伏、平梁、搭牵等。梁的长度以椽架来衡量,一椽架即指一条架在两伏之上的椽子的水平长度,一般梁的长度为几个椽架的长度即称几椽檐伏,但两椽架长的梁在构架最上一层的称为平梁,在内外柱之间的称为乳伏,处于乳伏之上一椽架长的梁称为搭牵。
④铺作。在梁柱交点的斗拱形成铺作层,它既能加强构架的整体性,又能巧妙地吸收、传递来自不同方向的荷载,是抬梁式构架中起结构作用的重要部分。
清代抬梁式构架
根据清工部《工程做法》作如下介绍:
清七檩硬山大木小式构架
①形制。清官式建筑构架有大式、小式之分。大式建筑等级较高,多用斗拱。有的檐柱、内柱同高,上加主要起装饰作用的斗拱层,上承梁架,近似宋式殿堂构架,多数则近似宋式厅堂构架。大式也有不用斗拱的,用材较为粗壮。小式建筑规模小,不用斗拱,用料也较节省。但无论大式或小式建筑均无明伏、草伏的区别。
②柱。抬梁式构架中的柱子按位置定名。位于前、后檐最外一列柱子称为檐柱,位于山墙正中的柱子称为山柱,在建筑的纵中线上的内柱称为中柱,除中柱以外的内柱,均称金柱。从故宫现存建筑看,明代建筑柱子尚保留了侧脚、生起的作法,清代则很不明显。
③梁。每榀梁架中主要的梁,按本身所承托的檩数定称谓,例如上承九檩者称为九架梁,依次有八架梁、七架梁,直至三架梁。梁的长度以步架(即檩间水平距离)来计,九架梁者长八步架,七架梁者长六步架,六架梁者长五步架等。此外,还有几种次要的短梁,如檐柱与金柱间的梁,长仅一步架,在大式建筑中称桃尖梁,在小式建筑中称抱头梁。如果廊宽两步架,桃尖梁加长一倍,称双步梁;这时往往上面还有一道一步架长的短梁,称单步梁。各种类型的梁,截面高宽比,多近于6:5,或5:4,截面近于方形。
④斗拱。元代以后,梁、柱节点上的斗拱逐渐变小,与唐宋建筑中的斗拱相比,结构作用减弱,装饰性加强。到清代斗拱几乎蜕化为装饰性构件。
⑤其他。梁架中的叉手、托脚被取消,纵向的联系构件减少,襻间、串等被统一成檩、垫、枋三位一体的标准作法,称"一檩三件"。
抬梁式构架所形成的结构体系,对中国古代木构建筑的发展起着决定性的作用,也为现代建筑的发展提供了可资借鉴的材料
穿斗式构架
中国古代建筑木构架的一种形式,这种构架以柱直接承檩,没有梁,原作穿兜架,后简化为"穿逗架"和"穿斗架"。
穿斗式构架示意图
穿斗式构架的特点是沿房屋的进深方向按檩数立一排柱,每柱上架一檩,檩上布椽,屋面荷载直接由檩传至柱,不用梁。每排柱子靠穿透柱身的穿枋横向贯穿起来,成一榀构架。每两榀构架之间使用斗枋和纤子连接起来,形成一间房间的空间构架。斗枋用在檐柱柱头之间,形如抬梁构架中的阑额;纤子用在内柱之间。斗枋、纤子往往兼作房屋阁楼的龙骨。
每檩下有一柱落地,是它的初步形式。根据房屋的大小,可使用"三檩三柱一穿"、"五檩五柱二穿"、"十一檩十一柱五穿"等不同构架。随柱子增多,穿的层数也增多。此法发展到较成熟阶段后,鉴于柱子过密影响房屋使用,有时将穿斗架由原来的每根柱落地改为每隔一根落地,将不落地的柱子骑在穿枋上,而这些承柱穿枋的层数也相应增加。穿枋穿出檐柱后变成挑枋,承托挑檐。这时的穿枋也部分地兼有挑梁的作用。穿斗式构架房屋的屋顶,一般是平坡,不作反凹曲面。有时以垫瓦或加大瓦的叠压长度使接近屋脊的部位微微拱起,取得近似反凹屋面的效果。
穿斗式构架以柱承檩的作法,可能和早期的纵架有一定渊源关系,已有悠久的历史。在汉代画像石中就可以看到汉代穿斗式构架房屋的形象。穿斗式构架用料较少,建造时先在地面上拼装成整榀屋架,然后竖立起来,具有省工、省料,便于施工和比较经济的优点。同时,密列的立柱也便于安装壁板和筑夹泥墙。因此,在中国长江中下游各省,保留了大量明清时代采用穿斗式构架的民居。这些地区有的需要较大空间的建筑,采取将穿斗式构架与抬梁式构架相结合的办法:在山墙部分使用穿斗式构架,当中的几间用抬梁式构架,彼此配合,相得益彰。
穿斗式构架是一种轻型构架,柱径一般为20~30厘米;穿枋断面不过6×12至10×20平方厘米;檩距一般在100厘米以内;椽的用料也较细。椽上直接铺瓦,不加望板、望砖。屋顶重量较轻,有优良的防震性能。
井干式结构
云南南华井干式结构民居
一种不用立柱和大梁的房屋结构。这种结构以圆木或矩形、六角形木料平行向上层层叠置,在转角处木料端部交叉咬合,形成房屋四壁,形如古代井上的木围栏,再在左右两侧壁上立矮柱承脊檩构成房屋。
中国商代墓椁中已应用井干式结构,汉墓仍有应用。目前所见最早的井干式房屋的形象和文献都属汉代。在云南晋宁石寨山出土的铜器中就有双坡顶的井干式房屋。《淮南子》中有"延楼栈道,鸡栖井干"的记载。
井干式结构需用大量木材,在绝对尺度和开设门窗上都受很大限制,因此通用程度不如抬梁式构架和穿斗式构架。中国目前只在东北林区、西南山区尚有个别使用这种结构建造的房屋。云南南华井干式结构民居是井干式结构房屋的实例。它有平房和二层楼,平面都是长方形,面阔两间,上覆悬山屋顶。屋顶做法是左右侧壁顶部正中立短柱承脊檩,椽子搭在脊檩和前后檐墙顶的井干木上,房屋进深只有二椽。
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喜欢该文的人也喜欢[转载]1.1.3.常用房屋结构的形式、体系和受力特点
常用房屋结构的形式、体系和受力特点
1单层厂房的结构组成、布置与荷载传递途径
(1)单层厂房结构组成与布置
单层厂房结构是由横向排架和纵向连系构件以及支撑等所组成的空间体系。由屋盖结构、吊车梁、支撑体系、基础及围护结构等构件所组成,并相互联结成一整体,见图三十九。
其中屋盖结构由15.屋面板,1. 屋架(或屋面梁),2.托架(在两柱之间承受屋架荷载的构件),9.檩条组成。
&&& 支撑体系由17.
下弦纵向支撑,18. 下弦横向支撑,8.屋架竖向支撑组成,4. 上弦横向支撑,10,11.上、下层柱间支撑等组成。
维护结构由14.墙梁,外墙(纵墙和山墙)、基础梁及16.抗风柱等组成。
承重结构由12.柱,7.吊车梁等组成。
单层厂房结构布置主要包括柱网布置、变形缝的确定和屋架、吊车梁、柱及支撑体系等主要构件的选择。柱网布置首先取决与生产流程,并符合模数规定。变形缝的确定应符合规范要求,各种构件的选型要注意节约、优化及适应范围。
(2)单层厂房结构承受的主要荷载及荷载传力途径
单层工业厂房结构承受的荷载主要有恒载、活荷载及地震作用,其中活荷载包括吊车竖向荷载、吊车水平荷载、雪荷载、风荷载、屋面积灰荷载及施工荷载。荷载传力路径如下所示:
(3)支撑的布置原则和方法
支撑体系包括屋盖支撑及柱间支撑两部分。
1)屋盖支撑:
屋盖支撑包括屋架上弦横向水平支撑、屋架下弦横向水平支撑、屋架下弦纵向水平支撑、屋架竖向支撑等。其主要作用是传递屋架平面外荷载、保证屋架构件在其平面外稳定以及屋盖结构平面外的刚度。平面外荷载是指将屋盖整体做为一个平面构件,作用方向与该平面构件平行的荷载,一般指水平荷载。
①屋架上弦支撑:一般设置在房屋两端或温度缝区段两端第一或第二柱间,其间距不宜超过60m。
②屋架下弦横向水平支撑:当屋架跨度大于18m、屋架下弦有悬挂吊车、厂房内有吨位较大的桥式吊车时或山墙抗风柱支承于屋架下弦时,应设屋架下弦横向水平支撑。
③屋架下弦纵向水平支撑:设在屋架下弦端节间,当厂房内有重级工作制吊车或厂房较高、跨度较大时,应设屋架下弦纵向水平支撑。
④屋架竖向支撑:屋架跨度小于18m可不设屋架竖向支撑;屋架跨度为18~30m时,屋架中部设一道竖向支撑;屋架跨度为大于30m时,屋架跨度1/3处各设一道竖向支撑。
&2)柱间支撑:
&柱间支撑的作用在于提高厂房的纵向刚度和稳定性,将吊车纵向制动力、纵向地震力及风荷载传至基础。当厂房跨度≥1.8m,或柱高≥8m;有起重量≥10t的中、轻级工作制吊车;有重级工作制的吊车或起重量≥3t的悬挂吊车时应设柱间支撑。
柱间支撑设置原则如下:
①一般情况,应在厂房单元中部设置上、下柱间支撑,且下柱支撑应与上柱支撑配套设置;
②有吊车梁时或8度和9度设防时,宜在厂房单元两端增设上柱柱间支撑;
③厂房单元较长或8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度设防时,可在厂房中部1/3区段内增设两道柱间支撑。
(4)变形缝设置要求和节点构造
当厂房长度或宽度过大时,为了减小厂房结构温度应力,需要在一定长度或宽度范围内设置伸缩缝,装配式钢筋混凝土排架结构伸缩缝最大间距为100m(室内或土中)和70m(露天)。伸缩缝的一般做法是从基础顶面开始将相邻温度区段的上部结构完全分开,在伸缩缝两侧形成并列的双排柱、双榀屋架,其基础不断开,可做成双杯口基础。伸缩缝的宽度一般取30~50mm。
单层厂房结构由简支装配式构件做成,地基不均匀沉降在构件中产生的附加内力不大,一般很少采用沉降缝。
(5)构件的吊装方法和吊装验算
预制钢筋混凝土柱由于自重较大,上柱截面较小,除了进行使用阶段的强度计算外,还必须进行吊装验算,混凝土最大裂缝宽度应控制在0.2mm以内,吊装验算的计算简图,应按吊点位置而定。一般宜用单吊点,吊点取在变阶(牛腿)处,计算简图为一端悬臂的简支梁。见图四十,吊装验算时安全等级可比使用阶段降低一级,荷载考虑构件振动的影响,同时混凝土强度一般取设计强度的70%。为方便施工,有条件时应尽可能不采用翻身起吊,若吊装时强度不够,可采用调整吊点来解决,如采用多点起吊以减小吊装弯矩。如果是等截面柱单点起吊,吊点应在0.293L处,此时吊点处负弯矩与柱下端正弯矩绝对值相等。&
&& (6)排架的计算简图与内力分析
一般称屋架与柱顶铰接连接,柱子下端嵌固于基础中的单层厂房的结构形式为排架结构。沿排架方向称为厂房横向,垂直于排架方向称为厂房的纵向。
1)排架结构的基本假定和计算简图:
确定排架结构计算简图时,房屋的横、纵向均应进行排架计算。横向排架,应在相邻两柱距中线截一代表性区段作为计算单元,并有以下基本假定:
屋架与柱顶为铰接,柱底与基础的连接为固定端;横梁(即屋架)的轴向刚度很大,排架受力后横梁的轴向变形忽略不计,横梁两侧柱顶水平位移相等。计算简图如图四十一。
图中(a)表示在屋面荷载作用下的计算简图;
图中(b)表示在吊车荷载作用下的计算简图;
图中(c)表示在风荷载作用下的计算简图。&&&
2)排架结构内力分析:&&
作用在排架上的基本荷载有恒载、屋面活载、吊车荷载(吊车水平荷载T、竖向荷载D)、风荷载及地震作用,按照其作用方式可分成下列8组,分别/画出其计算简图/进行内力计算:
&&& ①恒载;
&&& ②屋面活载;
③Dmax左,Dmin右,吊车最大轮压作用在左侧;
④Dmax右,Dmin左,吊车最大轮压作用在右侧;
⑤Tmax左→右,吊车横向水平制动力,即最大刹车力由左向右;
⑥Tmax右→左,吊车横向水平制动力,即最大刹车力右左向左;
⑦左风,包括左面风的压力和右面风的吸力;
⑧右风,包括右面风的压力左右面风的吸力;
地震力作用下的内力另行计算。
根据厂房空间整体作用的程度和荷载特点,排架内力可分成刚性方案、弹性方案及刚弹性方案进行计算。
为求得主要构件控制作用截面的最不利内力,作为柱及基础配筋计算的依据,求得上述8种内力后,既按上述8种计算简图计算出柱各个截面存在的弯矩M、剪力Q和轴力V,它们有正有负,有大有小,通常很难看出那一种组合是决定钢筋面积的最不利组合,所以需进行内力组合,此时应考虑对其荷载组合效应进行折减,例如恒载+0.9吊车荷载。&&&
一般选择下面4种作为可能的截面最不利内力组合:
Mmax及相应的N和V,截面上作用的最大的正弯矩及相应的轴向力和剪力;
Mmin及相应的N和V,截面上作用的最大的负弯矩及相应的轴向力和剪力;
Nmax及相应的V和M,截面上作用的最大的轴向力及相应的剪力和弯矩;&&&
&&& D. Nmin及相应的V和M, 截面上作用的小大的轴向力及相应的剪力和弯矩。
按照组合出的最不利内力组合来计算柱子配筋。排架计算非常麻烦,但现在有了电算,相应简单了。
(7)吊车梁的形式与作用
吊车梁沿厂房纵向布置,它承受吊车传来的垂直轮压和吊车启动或刹车时水平制动力,不仅传递厂房纵向荷载和加强厂房纵向刚度,而且连接厂房的各个横向平面排架,保证厂房结构的空间作用。
吊车梁按结构类型可分为钢筋混凝土吊车梁、预应力混凝土吊车梁、钢——混凝土组合吊车梁及钢吊车梁,对于一般中小型厂房,多采用等高的T形和工字形截面吊车梁。&&&
(8)厂房屋盖的结构形式及受力特点
屋盖结构包括屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑和天窗架等,根据屋面材料和屋面布置,可分为无檩体系及有檩体系两大类。
无檩体系由大型屋面板、天窗架、屋架及屋盖支撑组成,整体刚度较好、构造简单、施工方便,但其屋盖自重大。无檩体系通常用于吊车吨位较大的或振动较大一般中、重型厂房。
有檩体系由小型屋面板、檩条、天窗架、屋架及屋盖支撑组成,构件重量轻,但整体刚度较差、构造复杂。有檩体系通常用于吊车吨位较小的一般中、轻型厂房。
屋架一般假设为理想铰接平面桁架进行计算,屋面均布荷载按水平投影面积汇集为节点荷载,计算屋架杆件的轴力。常用屋架形式有三角形屋架、梯形屋架、折线形屋架及矩形屋架,如图四十二。
屋架弦杆外形和腹杆布置对屋架的内力变化规律起决定性作用,同样高跨比的屋架,当上下弦形成
三角形时,弦杆受力最大;当上弦节点在拱形曲线上时,弦杆受力较小。同时无论何种形式的屋架,高跨比对屋架的受力合理性有重要影响,一般屋架高跨比取1/6&#较为合理。
多高层房屋的结构体系(框架,剪力墙)的受力特点和结构布置
多高层钢筋混凝土结构是广泛采用的结构形式。根据我国行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ
3—2002(以下简称《高规》)的规定,10层及10层以上或房屋高度超过28m的房屋称为高层房屋,层数和高度在此之下的称为多层房层。
钢筋混凝土多、高层房屋的结构体系可分为四类:框架结构、剪力墙结构、框架——剪力墙结构和筒体结构。
(1)多、高层房屋的结构体系
1)框架结构:
框架结构是利用梁、柱组成的纵、横向框架,承受竖向荷载及水平荷载的结构。按施工方法可分为全现浇、半现浇、装配式和半装配式4种。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也比较方便。其主要缺点是侧向刚度较小,当层数过多时,会产生过大的侧移,易引起非结构性构件(如隔墙、装饰等)破坏,而影响使用要求。在非地震区,框架结构一般不超过15层,在地震区,应按抗震验算确定。
2)剪力墙结构:
剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也可兼作为维护墙或分隔房间墙。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小,建筑平面布置不灵活,不适合于要求大空间的公共建筑,另外结构自重也较大。
剪力墙间距一般为3~8m,适用于小开间住宅、旅馆等建筑,在50层范围内都适用。北京西苑饭店高23层,采用了剪力墙结构。
为满足底层布置商店或大的公用房间的要求,把剪力墙结构的底层做成框架结构时,称框支剪力墙结构。虽然这种结构刚度有所削弱,且沿高度方向刚度的突变会产生应力集中现象,但还是经常被采用。规范对框支剪力墙结构的转换层有明确的技术要求。
3)框架——剪力墙结构:
框架——剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构,它具有框架结构平面布置灵活,有较大空间的优点,又具有侧向刚度大的优点。框架——剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载主要由框架承担。框架——剪力墙结构一般用于10~20层的建筑。
4)筒体结构:
筒体结构又可分为框架——核心筒结构,框筒结构,筒中筒结构,多筒结构等。见图四十三。
框架——核心筒结构由内筒与外框架组成,这种结构受力很接近框架—剪力墙结构,适用于10~30层的房屋。
框筒结构及筒中筒结构,有内筒和外筒两种,内筒一般由电梯间\楼梯间组成,外筒一般为密排柱与窗裙梁组成,可视为开窗洞的筒体。内筒与外筒用楼盖连接成一个整体,共同抵抗竖向荷载及水平荷载。这种结构体系的刚度和承载力都很大,适用于30~50层的房屋。
多筒结构则是将多个筒组合在一起,使结构具有更大的抗水平荷载的能力。美国芝加哥西尔斯大楼就是采用9个筒结合在一起的多筒结构。该建筑总高442m,为钢结构。
(2)多、高层房屋的结构布置
多、高层房屋除了要根据高度选择合理的结构体系外,还要恰当地设计和选择建筑物的平面形状和总体型。
高层房屋中/由于主要是受水平风力和地震力的作用,/控制侧向位移是结构设计的主要矛盾,因此房屋的高宽比在《高规》里进行了限制,见表42—1。
多、高层房屋的平面形状应简单、规则,刚度分布均匀,以减少水平荷载(地震、风力)作用下结构的扭转带来的不利影响。《高规》对结构平面尺寸进行了相应的限制(图四十四,表42-2)。
建筑物平面布置不对称、刚度不均匀、高低错层连接等都容易造成震害。工程中常设置防震缝将结构平面划分为相对规则的形状,以减少地震作用的不利影响。防震缝的宽度应经计算确定,基础可以不分开。
(3)框架结构的受力特点
实际的工程设计中,框架结构的内力常用计算机进行精确分析完成。常用的手工算法有以下几种:
1)竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法,见图四十五。
由精确分析法可知,在竖向荷载作用下,多层多跨框架侧移较小,各层荷载对其他层杆件的内力影响也较小,可以在计算中进行简化为无侧移框架进行计算。分层计算法的基本假定为:在竖向荷载作用下,可忽略框架的侧移;忽略本层梁上荷载对其他各层梁内力的影响。
从图四十五中可以看出,我们想象把一个各层满载的多层框架分为若干个单层作用外荷载的框架之和,而在每一单层受载框架的内力中,我们都略去其非本层荷载在该层梁柱中引起的很小的弯矩,而按独立的单层开口框架来分析其内力,而后叠加各独立单层开口框架的内力即可得到框架总的内力。这是一个近似真实受力的内力值。
2)水平荷载作用下的近似计算——反弯点法。
框架结构所受的水平荷载(地震力、风力)可简化成节点上的水平集中力。在集中力作用下,框架梁、柱弯矩图均为直线,且杆件都有一个反弯点(即弯矩为零的点)。如果能求出反弯点的位置和反弯点处的剪力,则框架梁、柱的内力图即可得到。当框架横梁线刚度与柱线刚度(梁、柱的截面惯性矩与跨度的比值I/L称为梁、柱的线刚度)之比大于3时,框架上部各层节点转角很小,可在计算中进行简化。它的基本假定为:在确定各柱间的剪力分配时,认为框架横梁线刚度与柱线刚度之比为无穷大,则上下柱端只有侧移而无转角,且同一层柱中各端的侧移相等;在确定各柱反弯点位置时,认为受力后除底层外的各层柱上下端转角相等。从图四十六可以看出,在柱的反弯点上下,柱向不同的方向弯曲,说明柱在反弯点上下的弯矩符号不同,而在反弯点处必然曲率为零和弯矩为零。所以我们可设想在这一截面加一个铰。这样原框架可用(b)框架代替,然后将其作开口框架(c)的分解,即可得到每一层框架的内力分析,最后叠加即可得到总框架的内力。
3)水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法。
反弯点法的假定对结构计算的误差较大。改进反弯点法是在分析多层框架受力和变形特点的基础上,提出修正柱的抗侧移刚度和调整反弯点高度的方法。修正后的抗侧移刚度用D表示,故又称D值法。它的两项改进为:
①增加了柱侧移刚度修正系数,它反映了由于节点转动降低柱抵抗侧移的能力,可以根据梁柱线刚度比值计算柱侧移刚度。
②调整反弯点高度,根据分析,各层柱的反弯点高度与该柱上下两端转角大小有关。
(4)框架节点的构造
框架结构梁柱节点的连接直接影响结构安全、经济以及施工是否方便。设计时,梁柱通长采用不同等级的混凝土(柱的混凝土强度等级比梁高),这时要注意节点部位混凝土强度等级与柱相比不能低很多(通常不宜超过5MPa),否则节点区应做专门处理。在梁柱节点区应设置水平箍筋,水平箍筋应符合规范的构造规定。非抗震设计时,箍筋间距不宜大于250mm;抗震设计时,箍筋设计应符合柱端箍筋加密区的要求。
非抗震设计时,应符合下列要求:见图四十七。
1)顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于La(La为受拉钢筋的锚固长度)时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁、内水平弯折,当充分利用柱纵向钢筋抗拉强度时,其锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5La,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径;
2)顶层端节点处,在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5La;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同;
3)梁上部纵向钢筋伸人端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于La,且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4La,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径;&&
4)梁下部纵向钢筋伸入节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。
抗震设计时,框架节点的构造要求更严格。
(5)剪力墙体系的受力特点
剪力墙结构是由一系列纵、横墙和平面楼板组合在一起的一个空间结构体系。除楼板传来的竖向荷载外,剪力墙承受水平作用的地震荷载或风荷载。剪力墙结构可以看做是顶端自由,下端固结于基础的薄壁柱,它在墙身平面内刚度很大,而其墙身平面外,刚度却很小。按墙身门窗洞口的大小,剪力墙又分为以下两种:见图四十九。
1)整体墙和小开口整体墙:
没有门窗洞口或只有很小的洞口,可以忽略洞口的影响,这种墙叫整体墙。当门窗洞口稍大一些,这种墙叫小开口整体墙。整体墙和小开口整体墙基本上可以采用材料力学中计算独立柱的算计公式进行内力分析。
3)双肢剪力墙和多肢剪力墙:
开有一排较大洞口的剪力墙叫双肢剪力墙,开有多排较大洞口的剪力墙叫多肢剪力墙。由于洞口开得较大,截面的整体性已经破坏。工程设计中,通常采用电子计算机进行剪力墙结构的内力分析。用计算机计算,不仅可将剪力墙结构作为平面问题进行分析,还可以将整个结构作为空间问题进行整体分析,精度都比较高。
(6)剪力墙的配筋与构造
1)墙肢:见图五十所示剪力墙为两肢剪力墙,窗口上下连接部分为连梁。它承受着随高度增加的水平荷载作用。
剪力墙呈片状(截面高度远大于墙板厚度),除端部钢筋较粗外(通常形成暗柱),剪力墙要配置腹板中的分布钢筋。竖向的端部钢筋和竖向分布钢筋共同抵抗压弯作用,但竖向分布钢筋由于较细容易压屈,计算时常忽略受压区分布钢筋的作用。见图五十一。
水平分布钢筋用于抗剪(与柱中钢箍抗剪作用相似)。水平与竖向分布钢筋形成网状,还可以抵抗墙面混凝土的收缩和温度应力,抵抗剪力墙平面外的弯矩,可以减小墙面中出现裂缝的宽度。剪力墙内可以有单排及双排两种配筋形式。当墙厚大于140mm时,应采用双排钢筋。
水平和竖向分布钢筋的配筋率,一、二、三级抗震等级时不应小于0.25%;四级抗震等级和非抗震时不应小于0.2%,分布钢筋间距不应大于300mm,直径不应小于8mm,也不宜大于墙肢截面厚度的1/10。
在混凝土压区配置钢箍,形成暗柱或明柱,可以约束压区混凝土,阻止剪切裂缝迅速贯通全墙,对抗震是很有利的。为提高剪力墙的延性,《高规》规定在剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件(暗柱或明柱),
图五十一两端配置的钢筋可视为构造边缘构件的暗柱。
边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件两种。约束边缘构件要求比构造边缘构件严格。而且,其配筋,特别是箍筋,《高规》规定得更严格。
2)连梁(连接墙肢的梁式构件):
连梁的配筋应满足下列要求:
①连梁顶面、底面纵向受力钢筋截面积应经计算确定,其伸入墙内的锚固长度,抗震设计时不应小于La,且不应小于600mm;
②抗震设计时,沿连梁全长箍筋的构造应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;非抗震设计时,沿连梁全长的箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm;
③顶层连梁纵向钢筋伸人墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。
大跨度房屋结构的主要类型与受力特点&&&
一般认为,大跨度房屋结构是指24m以上的跨度,能做到24m以上跨度的结构有桁架、网架、刚架、拱、悬索和薄壁空间结构等。
(1)大跨度屋架
大跨度的屋架多采用钢桁架或预应力混凝土桁架。预应力钢筋混凝土屋架的跨度已做到60多米。
1)屋架的受力特点:
目前,我国钢屋架的跨度已做到70多米。屋架是由杆件组成的构件体系,其节点一般假定为铰接点。当荷载只作用在节点上时,所有杆件均只有轴向力,其材料强度可以得到充分利用,这就是屋架结构的优点,因此它在较大跨度的建筑中得到应用。
2)屋架的形式、基本尺寸:
大跨度屋架的形式有抛物线形、梯形等。抛物线形一般为预应力混凝土屋架。梯形屋架多为钢结构,见图五十二。
屋架的跨中高度通常称为矢高。矢高一般为跨度的1/6-1/8。梯形屋架上弦的坡度,为了满足排水要求,一般为1/12。
3)屋架的制作、运输与安装:
屋架就其整体结构讲是受弯构件,平面结构。屋架的平面外刚度非常弱。在制作、运输和安装过程中,要特别注意避免平面外的弯曲,大跨度屋架吊装必须进行吊装验算。屋架的安装起吊有单机吊装和双机抬吊两种方法。
(2)平板网架结构
1)网架的特点与适用范围:
网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。平板网架采用较多,其优点如下:
①三维空间受力体系。杆件主要承受轴向力,受力合理,节省材料。如上海体育馆,直径110m,用钢量仅49kg/m2;
②整体性好,刚度大,稳定,抗震性能好,可悬挂吊车;
③杆件类型较少,比较统一,适于工业化生产;
④尤其适用于大跨结构,体育馆、展览馆等大型建筑广泛采用
2)结构形式:
平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。交叉桁架体系是由上下弦平行的平面桁架,相交叉联成一体的空间结构,其受力形式类似双向板。
角锥体系网架是由三角锥、四角锥或六角锥单元分别组成的空间网架结构。它比交叉桁架体系网架刚度大,受力性能更好,而且可以在工厂生产出标准角锥单元体,便于现场安装。如四角锥网架,见图五十三。
3)平板网架的受力特点:
网架的高度(即厚度)直接影响网架的刚度和杆件内力。网架的高度主要取决于跨度。网格尺寸应与网架高度配合决定。腹杆的倾角以450为宜。网架的高度与短向跨度之比一般为1/15左右。
4)网架的杆件形式与节点:
杆件形式有钢管和角钢两种。钢管比角钢受力合理,材料节省35%,大跨度网架多用钢管。
5)网架结构的制作与安装:&
网架制作要求精度高。否则会产生附加内力使部分构件受力过大。
网架结构的安装方法可分为高空拼装和整体安装两类。
(3)单层刚架结构
1)单层刚架的受力特点与适用范围:
单层刚架一般是由直线形杆件,梁与柱刚性连接而成的结构。其受力特点是:在竖向荷载作用下柱对梁的约束减少了梁的跨中弯矩;在水平力的作用下,梁对柱约束减少了柱内弯矩,见图五十四。梁与柱由于刚性连接,因而刚度提高。
门式刚架可分为无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架三种。无铰刚架,柱底弯矩大,由于它由一个杆件,六个约束组成,是三次超静定结构,见图五十四(a),结构刚度大。当地基发生不均匀沉降时,结构会产生附加内力。三铰刚架是静定结构,
见图中(b)。当基础有不均匀沉降时,结构不会产生附加内力。两铰刚架是一次超静定结构。
刚架造型美观,施工简便,室内空间大,在工业厂房、体育馆、礼堂、展览馆中广泛采用。
2)单层刚架的截面形式及节点构造:
刚架的截面形式和大小,随内力大小相应变化是合理的。在梁柱相交处截面加大,铰接点附近截面减少。这样可达到节约材料的目的。钢筋混凝土刚架的跨度一般在40m以下。近年来,常采用预应力钢筋混凝土刚架和桁架式钢结构刚架,见图五十四(b)。
(4)拱式结构
1)拱的受力特点与适用范围:
拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。从图五十六可以看出,梁在荷载P的作用下,向下弯曲;拱在P的作用下,拱脚产生支座水平反力H,也叫推力。水平反力H起着减少荷载P引起的弯曲作用。以三铰拱为例,拱杆的内力为:
M=MO—H.y
M——某一点的弯矩。
MO——对应梁上该点的弯矩,等于支座反力RA与RA作用点到该点的距离的乘积。
y——拱上该点到支座反力H的垂直距离。
H——水平支座反力。
N=Vo.sinα+H.comα
y=Vo.comα-H.sinα
式中Mo与Vo为相应的简支梁的弯矩和剪力。
H·y的乘积愈大拱杆截面的弯矩愈小。我们可以根据荷载作用形式来改变拱杆的轴线,使拱杆各截面的弯矩为零,这样就可使拱杆只受轴力。
拱式结构的主要内力为压力,可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。由于拱式结构受力合理,在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。巴黎国家工业与技术展览中心,跨度206m,拱式结构,是当今世界有名的大跨度建筑。哥特式建筑可以说把拱这种结构形式发展到极致。
&&& 2)拱的类型:
按照结构的组成和支承方式,拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。图五十五中。,程中,后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构,拱脚必须能够可靠地传承水平推力。解决这个问题非常重要,也是比较难以解决的,通常可采用下列措施:
①推力由拉杆承受,图中(a)、(b);
②推力由两侧框架承受图中(c)。
(5)悬索结构
悬索结构,是比较理想的大跨度结构形式之一,在桥梁中被广泛应用。目前,悬索屋盖结构的跨度已达160m,主要用于体育馆、展览馆中。悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索,钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。
1)悬索结构的受力特点:
悬索结构包括三部分:索网、边缘构件和下部支承结构。
索的受力分析见图五十七,边梁是索的不动铰支座,它承受着巨大的拉力,跨度为l,索上荷载为q。索非常柔软,其抗弯刚度忽略不计。索的形状随荷载性质而变。索是轴心受拉构件,既无弯矩也无剪力。水平反力为H,方向是向外的。
&&& H=M0/y
MO=1/8.q.l2,(与索的跨度相同的简支梁跨中弯矩)
式中看出,索的拉力取决于跨中的垂度y,垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1/300l。支座反力H、R的大小也取决于跨中的垂度y。索的合理轴线形状随荷载的作用方式而变化。&&&&&&
2)悬索的类型及实例:
悬索结构形式有很多类型,一般可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单,屋面稳定性差。双曲拉索体系,它由承重索和稳定索组成。支承结构可以有很多种,如框架、拱等。
北京工人体育馆,为圆形悬索结构,可容纳一万五千观众。比赛大厅直径94m,周围为四层框架结构,宽7.5m,主要为附属用房及休息廊。
(6)薄壁空间结构
薄壁空间结构,也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多,所以称薄壁。它属于空间受力结构,主要承受曲面内的轴向压力,弯矩很小。它的受力比较合理,材料强度能得到充分利用。薄壳常用于大跨度的屋盖结构,如展览馆、俱乐部、飞机库等。
薄壳结构多采用现浇钢筋混凝土,费模板、费工时。
薄壁空间结构的曲面形式很多。这里讲两种,筒壳和双曲壳。
筒壳一般由壳板、边梁和横隔三部分组成。筒壳的空间工作是由这三部分结构协同完成的。它的跨度在30m以内是有利的。当跨度再大时,宜采用双曲薄壳。双曲壳特别适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分圆顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。
目前圆顶的直径已达200多米。圆顶结构可用在大型公共建筑中,如天文馆、展览馆的屋盖。圆顶结构有壳面、支座环组成。通过支座环支于垂直构件上。壳面主要承受压力,支座环承受拉力。北京天文馆顶盖为半球形圆顶,直径25m,壳面厚6cm,结构自重约200kg/m2。
双曲扁壳是双曲抛物面的一种形式,它由壳板和竖直的边缘构件(横隔构件)组成。因为扁壳的矢高比底面尺寸小得多,大约为1/5,所以叫扁壳。例如北京火车站大厅,35m&35m的双曲面扁壳屋盖,壳板为8cm,宽敞明亮,是一成功的范例。
5& 建筑抗震基本知识
地震震级和烈度
地震的成因主要有三种:构造地震、火山地震和陷落地震。房屋结构抗震主要研究构造地震发生时房屋结构的抗震设防能力。地震发生后,它的能量以波的形式向各个方向传播,称为地震波。地震波主要有纵波和横波。
纵波是一种压缩波。它的的振动方向与波的传播方向一致,又称压缩波或P波,P波周期较短、振幅较小、传播速度较快,来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。
横波是一种剪切波。它的的振动方向与波传播的方向相垂直,又称剪切波或S波,S波周期较长、振幅较大、传播速度比P波慢,来自地下的横波能引起地面的水平晃动。横波是地震时造成建筑物破坏的主要原因。
由于纵波在地球内部传播速度大于横波,所以地震时,纵波总是先到达地表,而横波总落后一步。
地震对地面和建筑物直接产生灾害。由直接灾害而引发的其他灾害,如火灾、水灾、疾病等是地震产生的次生灾害。
地震是用震级M来表示其能量的大小。震级的大小采用1935年美国加州理工学院的里克特提出的震级定义,即:震级大小是用标准地震仪在距震中10km处记录的,以μm(1μm10-3mm)为单位的最大水平地面位移A(振幅)的常用对数值,M=1gA来表示的。
地震发生后,各地区的地震灾害一般不相同,通常用地震烈度来描述地震的宏观现象,如人的感觉、器物反应、地表现象、建筑物破坏程度。世界上多数国家使用的基本上是12等级划分的烈度表。&&&
对应于一次地震,震级只有一个,而地震烈度在不同地区却是不同的。通常震中的地震烈度最高,随着震中距的增加,地震烈度逐渐降低。一个地区的基本烈度是指该地区今后一定时间内,在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。根据我国有关单位对华北、西南、西北45个城镇的地震烈度所作出的概率分析,基本烈度大体为在设计基准期内超越概率为10%的地震烈度。地震设防的依据是抗震设防烈度,在一般情况下采用基本烈度。
不同地区宏观地震烈度相同时,震害的不同可能是由于大震级、大震中距(地面正对着震源的那一点称为震中,地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距)造成的;也可能是由于小震级、小震中距造成的,为了区别这两种情况,在设计建筑物时引入了近震(震中距在100至1000公里内的地震称为近震)、远震(震中距大于1000公里的地震称为远震)。新规范中《建筑抗震设计规范》(GB
5)将设计近震、远震改称地震设计分组,以更好地体现震级和震中距的影响。
建筑场地对不同建筑物的破坏有很大影响。它的一个重要动力特性是建筑场地的卓越周期,又叫设计特征周期,或简称特征周期Tg。它与场地的类别、土层的厚度、设计地震分组以及土层的剪切波速有直接关系。建筑物的自振周期与场地特征周期相等或接近时,建筑物的震害有明显加重的趋势。这是由于建筑物的振动发生了类似共振的现象。在建筑物的抗震设计时应尽量避免这种现象。
抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。全国各个城市的地震烈度在《中国地震烈度区划图》中,都能查到。
.抗震设计原则和抗震构造措施
(1)抗震设计原则
1)抗震设防的基本思想:
现行抗震设计规范适用于抗震设防烈度为6、7、8、9度地区建筑工程的抗震设计、隔震、消能减震设计。抗震设防是以现有的科技水平和经济条件为前提的,如果过大的提高建筑工程抗震水平,必须花费很大的投资,平且技术上也难以做到。以北京地区为例,抗震设防烈度为8度,超越8度的概率为10%左右。
我国规范抗震设防的基本思想和原则是“三个水准”为抗震设防目标。简单地说是“小震不坏(其中隐含中震可修)、大震不倒”。“三个水准”的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不会倒塌或发生危及生命的严重破坏o
2)建筑抗震设防分类:&&&
建筑物的抗震设计根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。建筑物越重要,抗震设防类别越高。大量的建筑物属于丙类,这类建筑的地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
3)抗震结构的概念设计:
所谓抗震结构的概念设计,是指根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构布置并确定细部构造的过程。
在强烈的地震作用下,建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的。对一个建筑物要进行精确的抗震计算也是非常困难的。因此,在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行“概念设计”。概念设计可以使我们提高建筑物总体上的抗震能力。
概念设计的基本内容主要包括有:
①选择对抗震有利的场地;
②建筑形状力求简单、规则
③建筑物平面上的质量中心和刚度中心尽可能地靠近;
④选择技术先进、经济上合理的抗震结构体系,传力明确,并有多道抗震防线;
⑤选用抗震性能较好的建筑材料;
⑥非结构构件应满足抗震要求。
(2)抗震构造措施
1)多层砌体房屋的抗震构造措施:
①设置钢筋混凝土构造柱;
②设置钢筋混凝土圈梁;
③楼盖及屋盖构件应有足够的支承长度和可靠的连接;
④墙体有可靠的连接;&&
⑤加强楼梯间的整体性。
2)框架结构的构造措施:
①框架柱中纵筋\箍筋及弯钩等构造措施;
②框架梁顶筋\底筋\箍筋的构造措施;
③框架节点的构造措施。&
3)设置必要的防震缝:
防震缝可以将不规则的建筑物分割成几个规则的结构单元,每个单元在地震作用下受力明确、合理,不宜产生扭转或应力集中的薄弱部位,有利于抗震。
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

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