第一節(jié)　建筑結(jié)構(gòu)基本概念

　　一、建筑結(jié)構(gòu)的定義

　　建筑物用來形成一定空間及造型，并具有抵御人為和自然界施加于建筑物的各種作用力，使建筑物得以安全使用的骨架，即稱為結(jié)構(gòu)。

　　二、建筑結(jié)構(gòu)的組成

　　建筑結(jié)構(gòu)一般都是由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的;

　　1.水平構(gòu)件

　　用以承受豎向荷載的構(gòu)件。一般有：

　　(1)板，包括平板、曲面板、斜板;

　　(2)梁，直梁、曲梁、斜梁;

　　(3)桁架、網(wǎng)架等。

　　2.豎向構(gòu)件

　　用以支承水平構(gòu)件或承擔(dān)水平荷載的構(gòu)件。一般有：

　　(1)柱;

　　(2)墻體;

　　(3)框架。

　　3.基礎(chǔ)

　　是上部建筑物與地基相聯(lián)系的部分，用以將建筑物所承受的所有荷載傳至地基上。

　　三、建筑結(jié)構(gòu)的分類

　　1.按組成建筑結(jié)構(gòu)的主要建筑材料劃分

　　(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);

　　(2)砌體結(jié)構(gòu)：磚砌體，石砌體，小型砌塊，大型砌塊，多孔磚砌體等;

　　(3)鋼結(jié)構(gòu);

　　(4)木結(jié)構(gòu);

　　(5)塑料結(jié)構(gòu);

　　(6)薄膜充氣結(jié)構(gòu)o

　　2.按組成建筑結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)形式劃分

　　(1)墻體結(jié)構(gòu)：以墻體作為支承水平構(gòu)件及承擔(dān)水平力的結(jié)構(gòu);

　　(2)框架結(jié)構(gòu);

　　(3)框架-剪力墻(抗震墻);

　　(4)筒體結(jié)構(gòu);

　　(5)桁架結(jié)構(gòu);

　　(6)拱形結(jié)構(gòu);

　　(7)網(wǎng)架結(jié)構(gòu);

　　(8)空間薄壁結(jié)構(gòu)(包括：薄殼、折板、幕式結(jié)構(gòu));

　　(9)鋼索結(jié)構(gòu)(懸索結(jié)構(gòu));

　　(10)薄膜結(jié)構(gòu)。

　　3.按組成建筑結(jié)構(gòu)的體形劃分

　　(1)單層結(jié)構(gòu)(多用于單層廠房、食堂、影劇場、倉庫等);

　　(2)多層結(jié)構(gòu)(2—6層);

　　(3)高層結(jié)構(gòu)(一般為7層以上);

　　(4)大跨度結(jié)構(gòu)(跨度在40—50m以上)。

　　4.按結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)劃分

　　(1)平面結(jié)構(gòu)體系

　　(2)空間結(jié)構(gòu)體系。
　　第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件設(shè)計(jì)

　　基本構(gòu)件是組成結(jié)構(gòu)體系的單元。按受力特征來劃分主要有以下三類：軸心受力構(gòu)件、偏心受力構(gòu)件和受彎構(gòu)件。

　　(一)軸心受力構(gòu)件

　　當(dāng)構(gòu)件所受外力的作用點(diǎn)與構(gòu)件截面的形心重合時(shí)，則構(gòu)件橫截面產(chǎn)生的應(yīng)力為均勻分布，這種構(gòu)件稱為軸心受力構(gòu)件�？煞譃椋�

　　1.軸心受拉構(gòu)件

　　如圖2-1所示構(gòu)件，外力F使構(gòu)件橫斷面僅產(chǎn)生均勻拉應(yīng)力時(shí)即為軸心受拉構(gòu)件。常用于桁架的下弦桿及受拉斜腹桿。

　　如圖構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力

　　此構(gòu)件的承載能力為σ1≤[σ]

　　[σ]—材料的允許應(yīng)力。這種構(gòu)件最能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度。

　　2.軸心受壓構(gòu)件

　　外力以壓力的方式作用在構(gòu)件的軸心處，使構(gòu)件產(chǎn)生均勻壓應(yīng)力時(shí)，即為軸心受壓構(gòu)件。

　　其截面應(yīng)力為：

　　軸心受壓構(gòu)件截面應(yīng)力σ1尚未達(dá)到材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值[σ]前就會因彎折而失去承載能力這種現(xiàn)象稱為喪失穩(wěn)定性。因此其際承載力是由穩(wěn)定性控制，穩(wěn)定系數(shù)φ<1，故其承載力的表達(dá)式為：

　　式(2-3)中的φ即為按穩(wěn)定考慮構(gòu)件臨界應(yīng)力時(shí)的承載力與強(qiáng)度承載力的比值，稱為穩(wěn)定系數(shù)。由此可見相同材料的拉桿與壓桿受同樣的荷載F作用時(shí)，拉桿所需的截面尺寸要比壓桿小。

　　拉桿所需截面為：

　　壓桿所需截面為：

　　[σ]—材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(即允許應(yīng)力)。

　　φ<1，故A2>A1

　　φ值與桿件的長細(xì)比λ有關(guān);λ=l0/i

　　l0—桿件計(jì)算長度，

　　i——截面的回轉(zhuǎn)半徑;λ越大，φ越小。則實(shí)際承載力越小。

　　一般提高壓桿承載力的措施為：

　　(1)選用有較大i值的截面，即面積分布盡量遠(yuǎn)離中和軸;

　　(2)改變柱端固接條件或增設(shè)中間支承以改變桿件計(jì)算長度l0。
　　靜力學(xué)基本知識

　　力的概念：

　　使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變或者變形的作用。

　　靜力學(xué)三大公理

　　公理1力的平行四邊形定則

　　作用于物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力可以合成一個(gè)合力，此合力仍作用于這一點(diǎn)，其力矢由此二力為鄰邊所作平行四邊形的對角線來決定。

　　公理2二力平衡公理

　　作用于剛體上的兩個(gè)力平衡的充分必要條件是：兩個(gè)力的大小相等、方向相反、作用線相同，簡稱等值、反向、共線。

　　公理3加減平衡力系公理

　　在任意力系中加上、或減去任何平衡力系，并不影響原力系對剛體的作用效果。

　　力偶大小相等、方向相反、作用線平行但不重合的兩個(gè)力稱為力偶。

　　力對點(diǎn)之距矩：定點(diǎn)到力的作用線的距離乘以力的大小。

　　應(yīng)力：內(nèi)力的集度稱為應(yīng)力。

　　兩作用線的垂直距離稱為力偶臂。它對剛體只有轉(zhuǎn)動效應(yīng)，沒有平動效應(yīng)。

　　二、偏心受力構(gòu)件

　　偏心受力構(gòu)件分為兩種：偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件。

　　1.偏心受拉構(gòu)件

　　偏心受拉構(gòu)件又稱拉彎構(gòu)件，如圖2-3示，拉力F作用點(diǎn)與構(gòu)件的軸心偏離，使構(gòu)件產(chǎn)生既受拉又受彎。偏心受拉構(gòu)件截面應(yīng)力是由兩種應(yīng)力疊加的，其邊沿應(yīng)力公式為：圖2-3偏心受拉構(gòu)件

　　構(gòu)件的承載能力應(yīng)滿足σmax≤[σ]

　　σmax—邊沿最大拉應(yīng)力;

　　σmin—邊沿最小拉應(yīng)力;

　　W——截面抵抗矩。

　　由(2-4)可見在受同樣的外拉力時(shí)，偏心受拉構(gòu)件應(yīng)力要比軸心受拉構(gòu)件，增大許多，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這種構(gòu)件。

　　2.偏心受壓構(gòu)件

　　如圖2-4所示，構(gòu)件承受的壓力作用點(diǎn)與構(gòu)件的軸心偏離，構(gòu)件既受壓又受彎，這樣的構(gòu)件稱為偏心受壓構(gòu)件(亦稱壓彎構(gòu)件)。常見于屋架的上弦桿、框架結(jié)構(gòu)柱，磚墻及磚垛等。

　　圖2-4偏心受壓構(gòu)件

　　截面產(chǎn)生的邊沿應(yīng)力公式為：

　　σmax—邊沿最大壓應(yīng)力;

　　σmin—邊沿最小壓應(yīng)力。

　　由式(2-5)知，在受同樣的壓力F時(shí)，由于偏心，截面內(nèi)受壓一側(cè)的壓應(yīng)力增加，而且當(dāng)偏心引起的彎矩M距較大時(shí)，截面內(nèi)除壓應(yīng)力外將產(chǎn)生一部分拉應(yīng)力。若壓力作用點(diǎn)在構(gòu)件截面的兩個(gè)方向上均有偏心，則稱為雙向偏心構(gòu)件。
　　三、受彎構(gòu)件

　　水平構(gòu)件在跨間承受荷載，構(gòu)件發(fā)生彎曲且產(chǎn)生彎矩和剪力，從而使構(gòu)件截面內(nèi)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力。這種構(gòu)件即稱為受彎構(gòu)件。這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常見的單跨梁和多跨梁就屬于受彎構(gòu)件。

　　(1)簡支梁在不同荷載作用下的彎矩圖及剪力圖見圖2-5

　　圖2-5簡支梁在不同荷載作用下的彎矩及剪力

　　(2)多跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的彎矩和剪力見圖2-6。

　　圖2-6多跨連續(xù)梁在均布荷載作用下的彎矩和剪力

　　(3)梁截面內(nèi)的應(yīng)力分布

　　1)彎曲應(yīng)力(圖10-8)

　　2)邊沿最大應(yīng)力：

　　式中y—距中和軸的距離;

　　+σmax—邊沿最大拉應(yīng)力;

　　—σmax—邊沿最大壓應(yīng)力。

　　彎曲應(yīng)力沿截面高度為三角形分布，中和軸處應(yīng)力為零;順時(shí)針彎曲時(shí)中和軸以上為壓應(yīng)力，中和軸以下為拉應(yīng)力;逆時(shí)針彎曲時(shí)，中和軸以上為拉應(yīng)力，以下為壓應(yīng)力。見圖2-7.

　　3)剪應(yīng)力

　　剪應(yīng)力在截面上的分布也是不均勻的，其分布規(guī)律如圖2-8。

　　圖2-8剪應(yīng)力分布

　　平均剪應(yīng)力：

　　截面上的剪應(yīng)力

　　I——截面慣性矩;

　　S——計(jì)算點(diǎn)以上截面對中和軸的面積矩;

　　b——界面寬度。

　　剪應(yīng)力沿截面分布具有如下特征：剪應(yīng)力在梁高方向的分布是中和軸處最大，以近拋物線的形狀分布，在截面邊沿處剪應(yīng)力為零。沿梁長度方向，支座處剪力最大，剪應(yīng)力也最大;截面的抗剪主要靠腹板(即梁的截面中部)。
　　(4)受彎構(gòu)件的變形

　　受彎構(gòu)件在荷載作用下要產(chǎn)生彎曲，于是將產(chǎn)生彎曲變形，使梁產(chǎn)生撓度。

　　1)梁的撓度跨中最大。

　　2)撓度的大小與正彎矩成正比。

　　3)跨度相同、荷載相同時(shí)，簡支梁的撓度比連續(xù)梁、二端固定或一端固定一端簡支的梁要大。

　　4)撓度的大小與梁的EI成反比。

　　(5)受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　1)要滿足彎曲應(yīng)力不超過材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。即最大彎矩處的最大彎曲應(yīng)力必須小于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

　　2)梁內(nèi)最大剪力的斷面平均剪應(yīng)力不超過材料抗剪的設(shè)計(jì)值。

　　3)梁的最大撓度值不得超過規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。

　　四、幾種基本構(gòu)件的比較

　　上述幾種基本構(gòu)件的合理應(yīng)用，就能取得合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　1.軸心受拉構(gòu)件是受力最好的構(gòu)件

　　(1)最能充分發(fā)揮材料性能。因在外力作用下，沿構(gòu)件全長及截面的內(nèi)力及應(yīng)力都是均勻分布。

　　(2)在承受相同的荷載下，與受壓和受彎構(gòu)件相比所需的斷面最小。

　　(3)只有具有最多數(shù)量的軸拉構(gòu)件和較少軸壓和受彎構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系才是最省材料和經(jīng)濟(jì)合理的體系。

　　2.軸壓構(gòu)件

　　承載力受穩(wěn)定的影響，故應(yīng)避免長桿受壓，設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意側(cè)向穩(wěn)定。

　　3.偏心受壓構(gòu)件

　　在相同截面下，因受偏心彎矩的影響，其承載力將隨偏心距的加大而大為減小。而且也要考慮側(cè)向穩(wěn)定的影響。

　　4.受彎構(gòu)件

　　(1)構(gòu)件內(nèi)的內(nèi)力不均勻分布，因此不能充分發(fā)揮材料的作用。

　　(2)還存在變形能否滿足要求的問題，有時(shí)雖已滿足強(qiáng)度要求，變形不能滿足時(shí)，則應(yīng)按變形要求增大構(gòu)件斷面尺寸。
　　一、多層砌體結(jié)構(gòu)

　　(一)概述

　　在同一房屋結(jié)構(gòu)體系中，采用兩種或兩種以上不同材料組成承重結(jié)構(gòu)體系的房屋，稱為混合結(jié)構(gòu)房屋。磚砌體結(jié)構(gòu)是指由鋼筋混凝土樓(屋)蓋和磚墻承重的結(jié)構(gòu)體系(亦稱磚混結(jié)構(gòu))。砌體結(jié)構(gòu)一般是指采用鋼筋混凝土樓(屋)蓋和用磚或其他塊體(如：混凝土砌塊)砌筑的承重墻組成的結(jié)構(gòu)體系。木樓(屋)蓋與磚墻承重的結(jié)構(gòu)體系，稱為磚木結(jié)構(gòu)。

　　(二)砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍

　　1.主要優(yōu)點(diǎn)

　　(1)主要承重結(jié)構(gòu)(承重墻)是用磚(或其他塊體)砌筑而成的，這種材料任何地區(qū)都有，便于就地取材。常用的墻體材料有：a.燒結(jié)普通磚：黏土磚、煤矸石磚、頁巖磚、煤矸石頁巖磚;b.燒結(jié)多孔磚：黏土多孔磚(P型、M型)、煤矸石多孔磚、頁巖多孔磚;c.蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚;d.混凝土小型空心砌塊。

　　(2)墻體既是圍護(hù)和分隔的需要，又可作為承重結(jié)構(gòu)，一舉兩得。

　　(3)砌體結(jié)構(gòu)的剛度一般比較較大。

　　(4)施工比較簡單，進(jìn)度快，技術(shù)要求低，施工設(shè)備簡單。

　　2.主要缺點(diǎn)

　　(1)砌體強(qiáng)度比混凝土強(qiáng)度低得多，故建造房屋的層數(shù)有限，一般不超過7層。

　　(2)砌體是脆性材料，抗壓能力尚可，抗拉、抗剪強(qiáng)度都很低，因此抗震性能較差。

　　(3)多層砌體房屋一般宜采用剛性方案，故其橫墻間距受到限制，因此不可能獲得較大的空間，故一般只能用于住宅、普通辦公樓、學(xué)校、小型醫(yī)院等民用建筑以及中小型工業(yè)建筑。

　　(三)磚砌體房屋的墻體布置方案

　　1.橫墻承重方案

　　樓層的荷載通過板梁傳至橫墻，橫墻作為主要承重豎向構(gòu)件，縱墻僅起圍護(hù)、分隔、自承重及形成整體作用。

　　優(yōu)點(diǎn)：橫墻較密，房屋橫向剛度較大，整體剛度好。外縱墻不是承重墻，因此立面處理比較方便，可以開設(shè)較大的門窗洞口�？拐鹦阅茌^好。

　　缺點(diǎn)：橫墻間距較密，房間布置的靈活性差，故多用于宿舍、住宅等居住建筑。

　　2.縱墻承重方案

　　其受力特點(diǎn)是：板荷載傳給梁，再由梁傳給縱墻。這時(shí)縱墻是主要承重墻。橫墻只承受小部分荷載，橫墻的設(shè)置主要為了滿足房屋剛度和整體性的需要，其間距比較大。

　　優(yōu)點(diǎn)：房間的空間可以較大，平面布置比較靈活。

　　缺點(diǎn)：房屋的剛度較差，縱墻受力集中，縱墻較厚或要加壁柱。

　　適用于：教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室、辦公樓、醫(yī)院等。

　　3.縱橫墻承重方案

　　根據(jù)房間的開間和進(jìn)深要求，有時(shí)需采取縱橫墻同時(shí)承重的方案。

　　橫墻的間距比縱墻承重方案小。但一般可比橫墻承重方案大，房屋的剛度介于前兩者之間。

　　4.內(nèi)框架承重方案

　　在外墻承重的同時(shí)，有一部分內(nèi)墻采用鋼筋混凝土柱代替，以取得較大的空間。

　　內(nèi)框架承重方案的特點(diǎn)：(1)橫墻較少，房屋的空間剛度較差;(2)墻的帶形基礎(chǔ)與柱的單獨(dú)柱基沉降不容易一致;(3)鋼筋混凝土柱與磚墻的壓縮性能不一樣，容易造成不均勻變形而產(chǎn)生次應(yīng)力，當(dāng)層數(shù)較多時(shí)，在設(shè)計(jì)上應(yīng)給予考慮;(4)以柱代替內(nèi)承重墻，在使用上可以取得較大的空間。

　　適用于：教學(xué)樓、醫(yī)院、商店、旅館等建筑物。
　　(四)砌體房屋的構(gòu)造要求

　　1.要滿足墻體的高厚比

　　(1)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定磚墻(或磚柱)的允許高厚比應(yīng)按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003—2001)6.1.1式驗(yàn)算。

　　(2)當(dāng)高厚比不能滿足要求時(shí)，可采取以下措施：

　　1)增加墻體厚度;

　　2)加設(shè)壁柱(即墻垛);

　　3)加設(shè)構(gòu)造柱;

　　4)減小橫墻間距。

　　2.橫墻間距s

　　根據(jù)橫墻間距s的不同，磚砌體房屋的靜力計(jì)算有三種計(jì)算方案見表2-1，如圖2-9：

　　圖2-9砌體房屋的計(jì)算方案

　　(1)剛性方案。在荷載作用下，樓層視為墻、柱的不動鉸支座。即認(rèn)為房屋不產(chǎn)生水平位移。

　　(2)剛彈性方案。在荷載作用下，樓層視為墻柱可動鉸支座，樓蓋平面較大，可考慮空間工作的平面排架或框架計(jì)算。其空間影響系數(shù)可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》表4.2.4采用。

　　(3)彈性方案。房屋在水平力作用下將產(chǎn)生水平位移，房屋的靜力計(jì)算可按屋架、大梁與墻(柱)為鉸接的不考慮空間工作的平面排架或框架計(jì)算。

　　3.縱墻盡可能貫通。

　　4.5層及5層以上房屋的墻，以及受振動或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級，應(yīng)符合下列要求：

　　(1)磚采用MUl0;

　　(2)砌塊采用MU7.5;

　　(3)石材采用MU30;

　　(4)砂漿采用M5。

　　注：對安全等級為一級或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋，墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級應(yīng)至少提高一級。

　　5.地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕房間的墻，所用材料的最低強(qiáng)度等級應(yīng)符合表2—2的要求。
　　注：①在凍脹地區(qū)，地面以下或防潮層以下的砌體，不宜采用多孔磚，如采用時(shí)，其孔洞應(yīng)用水泥砂漿灌實(shí)。當(dāng)采用混凝土砌塊砌體時(shí)，其孔洞應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于Cb20的混凝土灌實(shí);

　�、趯Π踩�等級為一級或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋，表中材料強(qiáng)度等級應(yīng)至少提高一級，

　　6.承重的獨(dú)立磚柱截面尺寸不應(yīng)小于240mmX370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm，毛料石柱較小邊長不宜小于400mill。

　　注：當(dāng)有振動荷載時(shí)，墻、柱不宜采用毛石砌體。

　　7.跨度大于6m的屋架和跨度大于下列數(shù)值的梁，應(yīng)在支承處砌體上設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊;當(dāng)墻中設(shè)有圈梁時(shí)，墊塊與圈梁宜澆成整體。

　　(1)對磚砌體為4.8m;

　　(2)對砌塊和料石砌體為4.2m;

　　(3)對毛石砌體為3.9m。

　　8.當(dāng)梁跨度大于或等于下列數(shù)值時(shí)，其支承處宜加設(shè)壁柱，或采取其他加強(qiáng)措施;

　　(1)對240mm厚的磚墻為6m，對180mm厚的磚墻為4.8m;

　　(2)對砌塊、料石墻為4.8m。

　　9.預(yù)制鋼筋混凝土板的支承長度，在墻上不宜小于l00mm;在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm;當(dāng)利用板端伸出鋼筋拉結(jié)和混凝土灌縫時(shí)，其支承長度可為40mm，但板端縫寬不小于80mm，灌縫混凝土不宜低于Cb20(即C20)。

　　10.支承在墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度大于或等于下列數(shù)值的預(yù)制梁的端部，應(yīng)采用錨固件與墻、柱上的墊塊錨固：

　　(1)對磚砌體為9m;

　　(2)對砌塊和料石砌體為7.2m。
　　11.填充墻、隔墻應(yīng)分別采取措施與周邊構(gòu)件可靠連接。

　　12.山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部，屋面構(gòu)件應(yīng)與山墻可靠拉結(jié)。

　　13.砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌，上下皮搭砌長度不得小于90mm。當(dāng)搭砌長度不滿足上述要求時(shí)，應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2聲4的焊接鋼筋網(wǎng)片(橫向鋼筋的間距不宜大于200mm)，網(wǎng)片每端均應(yīng)超過該垂直縫，其長度不得小于300mm。

　　14.砌塊墻與后砌隔墻交接處，應(yīng)沿墻高每400mm在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4、橫筋間距不大于200mm的焊接鋼筋網(wǎng)片。

　　15.混凝土砌塊房屋，宜將縱橫墻交接處、距墻中心線每邊不小于300mm范圍內(nèi)的孔洞，采用不低于Cb20灌孔混凝土灌實(shí)，灌實(shí)高度應(yīng)為墻身全高。

　　16.混凝土砌塊墻體的下列部位，如未設(shè)圈梁或混凝土墊塊，應(yīng)采用不低于Cb20灌孔混凝土將孔洞灌實(shí)：

　　(1)擱柵、檁條和鋼筋混凝土樓板的支承面下，高度不應(yīng)小于200mm的砌體;

　　(2)屋架、梁等構(gòu)件的支承面下，高度不應(yīng)小于600mm，長度不應(yīng)小于600mm的砌體;

　　(3)挑梁支承面下，距墻中心線海邊不應(yīng)小于300rpJRl，高度不應(yīng)小于600mm的砌體。

　　17.在砌體中留槽洞及埋設(shè)管道時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：

　　(1)不應(yīng)在截面長邊小于500mm的承重墻體、獨(dú)立柱內(nèi)埋設(shè)管線;

　　(2)不宜在墻體中穿行暗線或預(yù)留、開鑿溝槽，無法避免時(shí)應(yīng)采取必要的措施或按削弱后的截面驗(yàn)算墻體的承載力。

　　注：對受力較小或未灌孔的砌塊砌體，允許在墻體的豎向孔洞中設(shè)置管線。

　　18.夾心墻應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　(1)混凝土砌塊的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于MUl0;

　　(2)夾心墻的夾層厚度不宜大于100mm;

　　(3)夾心墻外葉墻的最大橫向支承間距不宜大于9m。

　　19.夾心墻葉墻間的連接應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　(1)葉墻應(yīng)用經(jīng)防腐處理的拉結(jié)件或鋼筋網(wǎng)片連接;

　　(2)當(dāng)采用環(huán)形拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑不應(yīng)小于4mm;當(dāng)為Z形拉結(jié)件時(shí)，鋼筋直徑不應(yīng)小于6mm。拉結(jié)件應(yīng)沿豎向梅花形布置，拉結(jié)件的水平和豎向最大間距分別不宜大于800mm和600mm;對有振動或有抗震設(shè)防要求時(shí)，其水平和豎向最大間距分別不宜大于800mm和400mm;

　　(3)當(dāng)采用鋼筋網(wǎng)片作拉結(jié)件時(shí)，網(wǎng)片橫向鋼筋的直徑不應(yīng)小于4mm，其間距不應(yīng)大于400mm;網(wǎng)片的豎向間距不宜大于600mm，對有振動或有抗震設(shè)防要求時(shí)，不宜大于400mm;

　　(4)拉結(jié)件在葉墻上的擱置長度，不應(yīng)小于葉墻厚度的2/3，并不應(yīng)小于60mm;

　　(5)門窗洞口周邊300mm范圍內(nèi)應(yīng)附加間距不大于600mm的拉結(jié)件。

　　注：對安全等級為一級或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋，夾心墻葉墻間宜采用不銹鋼拉結(jié)件，

　　20.為了防止或減輕房屋在正常使用條件下，由溫差和砌體干縮引起的墻體豎向裂縫，應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方。伸縮縫的間距可按表2—3采用。
　　21.為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫，可根據(jù)情況采取下列措施：

　　(1)屋面應(yīng)設(shè)置保溫、隔熱層;

　　(2)屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應(yīng)設(shè)置分隔縫，分隔縫間距不宜大于6m，并與女兒墻隔開，其縫寬不小于30mm;

　　(3)采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋;

　　(4)在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設(shè)置水平滑動層，滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等;對于長縱墻，可只在其兩端的2—3個(gè)開間內(nèi)設(shè)置，對于橫墻可只在其兩端各1/4范圍內(nèi)設(shè)置(l為橫墻長度);

　　(5)頂層屋面板下設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通，房屋兩端圈梁下的墻體內(nèi)宜適當(dāng)設(shè)置水平鋼筋;

　　(6)頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片(縱向鋼筋不宜少于2φ4，橫筋間距不宜大于200mm)或2φ6鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于1m(圖10-14);

　　(7)頂層墻體有門窗等洞口時(shí)，在過梁上的水平灰縫內(nèi)設(shè)置2—3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋，并應(yīng)伸入過梁兩端墻內(nèi)不小于600mm;

　　(8)頂層及女兒墻砂漿強(qiáng)度等級不低于M5;

　　(9)女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4m，構(gòu)造柱應(yīng)伸至女兒墻頂并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起;

　　(10)房屋頂層端部墻體內(nèi)適當(dāng)增設(shè)構(gòu)造柱。

　　22.為防止或減輕房屋底層墻體裂縫，可根據(jù)情況采取下列措施：

　　(1)增大基礎(chǔ)圈梁的剛度;

　　(2)在底層的窗臺下墻體灰縫內(nèi)設(shè)置3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋，并伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600FNIII;

　　(3)采用鋼筋混凝土窗臺板，窗臺板嵌入窗間墻內(nèi)不小于600mm。

　　23.墻體轉(zhuǎn)角處和縱橫墻交接處宜沿豎向每隔400mm-500mm設(shè)拉結(jié)鋼筋，其數(shù)量為每120mm墻厚不少于1φ6或焊接鋼筋網(wǎng)片，埋入長度從墻的轉(zhuǎn)角或交接處算起，每邊不小于600mm。

　　24.對灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚，宜在各層門、窗過梁上方的水平灰縫內(nèi)及窗臺下第一和第二道水平灰縫內(nèi)設(shè)置焊接鋼筋網(wǎng)片或2φ6鋼筋，焊接鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應(yīng)伸入兩邊窗間墻內(nèi)不小于600mm。當(dāng)灰砂磚、粉煤灰磚、混凝土砌塊或其他非燒結(jié)磚實(shí)體墻長大于5m時(shí)，宜在每層墻高度中部設(shè)置2-3道焊接鋼筋網(wǎng)片或3φ6的通長水平鋼筋，豎向間距宜為500mm。

　　25.為防止或減輕混凝土砌塊房屋頂層兩端和底層第一、第二開間門窗洞處的裂縫，可采取下列措施：

　　(1)在門窗洞口兩側(cè)不少于一個(gè)孔洞中設(shè)置不小于1φ12鋼筋，鋼筋應(yīng)在樓層圈梁或基礎(chǔ)錨固，并采用不低于Cb20灌孔混凝土灌實(shí);

　　(2)在門窗洞口兩邊的墻體的水平灰縫中，設(shè)置長度不小于900mm、豎向間距為400mm的2φ4焊接鋼筋網(wǎng)片;

　　(3)在頂層和底層設(shè)置通長鋼筋混凝土窗臺梁，窗臺梁的高度宜為塊高的模數(shù)，縱筋不少于4φ10、箍筋φ@200，Cb20混凝土。

　　26.當(dāng)房屋剛度較大時(shí)，可在窗臺下或窗臺角處墻體內(nèi)設(shè)置豎向控制縫。在墻體高度或厚度突然變化處也宜設(shè)置豎向控制縫，或采取其他可靠的防裂措施。豎向控制縫的構(gòu)造和嵌縫材料應(yīng)能滿足墻體平面外傳力和防護(hù)的要求。

　　27.灰砂磚、粉煤灰磚砌體宜采用粘結(jié)性好的砂漿砌筑，混凝土砌塊砌體應(yīng)采用磚塊專用砂漿砌筑。

　　28.對防裂要求較高的墻體，可根據(jù)情況采取專門措施。
　　(五)多層磚砌體房屋的樓蓋。

　　1.裝配式樓蓋

　　包括預(yù)制板和預(yù)制梁，構(gòu)件在工廠制造，現(xiàn)場拼裝。

　　2.預(yù)制板

　　實(shí)心樓板，槽形板。

　　預(yù)應(yīng)力空心樓板：短向板，長向板。

　　預(yù)應(yīng)力空心大樓板。

　　雙鋼筋疊合板。

　　預(yù)應(yīng)力疊合板。

　　優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約模板，施工速度快，有利于建筑工業(yè)化，節(jié)約鋼材。

　　缺點(diǎn)：樓層整體性較差，抗震性能不如現(xiàn)澆樓蓋，必須有起重設(shè)備，開間尺寸受限制。

　　3.預(yù)制梁。其優(yōu)缺點(diǎn)同預(yù)制板。

　　4.現(xiàn)澆樓蓋

　　(1)現(xiàn)澆樓蓋一般由現(xiàn)澆樓板和現(xiàn)澆梁組成。

　　(2)樓蓋一般分為單向板肋形樓蓋、雙向板肋形樓蓋和無梁樓蓋見圖2-10。

　　(3)梁、板的常用截面尺寸參考值見表2-4、表2-5表2-6。
　二、框架結(jié)構(gòu)體系

　　(一)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)

　　1.基本概念

　　(1)框架是由梁和柱剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)。

　　(2)框架結(jié)構(gòu)采用的材料：

　　1)型鋼;

　　2)鋼筋混凝土。

　　2.框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

　　(1)框架的連接點(diǎn)是剛節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)幾何不變體。

　　(2)在豎向荷載作用下，框架的變形及彎矩圖見圖2-11。由于梁、柱互相約束，橫梁的跨中彎矩比簡支梁小。

　　(3)在水平力作用下，框架的變形及彎矩見圖2-12，與排架結(jié)構(gòu)相比，由于梁柱的剛接可提高柱子的抗推剛度，從而框架的水平變形比排架小。

　　3.框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

　　(1)框架結(jié)構(gòu)所用的鋼筋混凝土或型鋼有很好的抗壓和抗彎能力，因此，可以加大建筑物的空間和高度。

　　(2)可以減輕建筑物的重量。

　　(3)有較好的抗震能力。

　　(4)有較好的延性。

　　(5)有較好的整體性。

　　4.框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)

　　因構(gòu)件截面尺寸不可能太大故承載力和剛度受到一定限制，因此房屋的高度受到限制。

　　(二)框架結(jié)構(gòu)的類型

　　1.按構(gòu)件組成劃分為兩種類型

　　(1)梁板式結(jié)構(gòu)。由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成骨架形成的框架結(jié)構(gòu)。

　　(2)無梁式結(jié)構(gòu)。由板和柱子組成的結(jié)構(gòu)。

　　2.按框架的施工方法劃分為四種類型

　　(1)現(xiàn)澆整體式框架

　　框架全部構(gòu)件均在現(xiàn)場現(xiàn)澆成整體。

　　1)整體性和抗震性能好;

　　2)構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制。
　　(2)裝配式框架

　　框架全部構(gòu)件采用預(yù)制裝配：

　　1)可加速施工進(jìn)度，提高建筑工業(yè)化程度。

　　2)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造剛性差，抗震性能差。

　　(3)半現(xiàn)澆框架

　　梁、柱現(xiàn)澆，樓板預(yù)制或現(xiàn)澆柱，預(yù)制梁板。

　　1)梁、柱整體性較好，適用于抗震建筑。

　　2)樓板預(yù)制可節(jié)約模板，約20%。

　　(4)裝配整體式框架

　　預(yù)制梁、柱，裝配時(shí)通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件連接成整體。

　　1)保證了節(jié)點(diǎn)的剛接，結(jié)構(gòu)整體性好;

　　2)可省去連接件;

　　3)增加了后澆混凝土工序;

　　4)比全現(xiàn)澆可節(jié)省模板及加快進(jìn)度。

　　(三)框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式

　　1.橫向?yàn)橹饕�承重框架，縱向?yàn)檫B系梁，只適用于非地震區(qū)。

　　2.縱向?yàn)橹饕�承重框架，橫向?yàn)檫B系梁。

　　(1)有利于提高樓層凈高的有效利用

　　(2)房間的使用和劃分比較靈活。

　　(3)不適用于地震區(qū)。

　　3.主要承重框架縱橫兩個(gè)方向布置：

　　(1)當(dāng)兩個(gè)方向的水平力相差不大時(shí)，則必須采用這種布置。

　　(2)適用于地震區(qū)及平面為正方形的房屋。

　　各種框架布置方式見圖2-13

　　(四)框架結(jié)構(gòu)的受力特性

　　1.框架結(jié)構(gòu)在豎向力作用下的變形和彎矩見圖2-14

　　2.框架結(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形和彎矩見圖2-15。
　　三、剪力墻結(jié)構(gòu)

　　(一)剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)效能

　　(1)剪力墻是一種抵抗豎向荷載引起的軸向作用以及風(fēng)、地震等水平荷載引起的剪力、彎曲作用的結(jié)構(gòu)單元。

　　(2)剪力墻既可以做建筑物的承載結(jié)構(gòu)，又可以作為建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時(shí)滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。

　　(3)剪力墻結(jié)構(gòu)體系承載能力強(qiáng)，整體性和空間作用好，比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力，因此，可建造較高的建筑物。

　　(4)受剪力墻的間距的限制，建筑物的開間布置不夠靈活，對需要大空間時(shí)就不太適用。一般適用住宅、公寓和旅館。

　　(5)由于開間不大，剪力墻結(jié)構(gòu)的樓蓋結(jié)構(gòu)一般采用平板，可以不設(shè)梁，所以空間利用比較好，可節(jié)約層高。

　　(二)剪力墻結(jié)構(gòu)體系的類型及適用范圍

　　1.普通剪力墻結(jié)構(gòu)。全部由剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。

　　2.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。是由框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系，適用于需要有局部大空間的建筑，這時(shí)在局部大空間部分采用框架結(jié)構(gòu)，同時(shí)又可用剪力墻來提高建筑物的抗側(cè)能力，從而滿足高層建筑的要求。

　　3.框支剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)的底部需要有大空間，剪力墻無法全部落地時(shí)，就需要采用底部框支剪力墻的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　(三)普通剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置

　　1.平面布置

　　(1)鋼筋混凝土墻承受全部豎向荷載和水平力，所以剪力墻應(yīng)雙向或多向布置，且宜拉通對直。

　　對于矩形、L形、T形平面時(shí)，剪力墻沿兩個(gè)正交的主軸方向布置;對于三角形及Y形平面可沿三個(gè)方向布置;對于正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環(huán)向布置。

　　(2)單片剪力墻的長度不宜過大：

　　1)剪力墻發(fā)生彎曲破壞時(shí)，具有比較強(qiáng)的變形能力，抗震延性好，而且發(fā)生剪切破壞時(shí)，變形能力弱，延性差。過長的剪力墻容易發(fā)生剪切破壞，因此出于抗震性的要求，不宜采用過長的剪力墻。每個(gè)墻段的高寬比應(yīng)不小于2，當(dāng)同一軸線上的剪力墻過長時(shí)，應(yīng)用樓板或小連梁分成若干個(gè)墻段，每個(gè)墻段可以是單片墻，小開口墻或聯(lián)肢墻。每個(gè)墻肢的寬度不宜大于8.0m。

　　2)剪力墻長度過大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度過大、周期過短，會加大地震力作用，不經(jīng)濟(jì);

　　(3)剪力墻的平面布置盡量對稱，均勻，且數(shù)量適當(dāng)。

　　1)剪力墻的開間以6.0～7.0m的大開間，比3.0～3.9m的小開間，較經(jīng)濟(jì)合理，降低了材料用量，而且增大建筑使用面積。

　　2)剪力墻結(jié)構(gòu)的基本周期控制在

　　Ns——為層數(shù)。

　　底部剪力控制在：

　　G——建筑物的總重力荷載。

　　若周期過短，地震力過大時(shí)，宜減少墻的數(shù)量。

　　(4)調(diào)整剪力墻結(jié)構(gòu)剛度的方法有：

　　1)適當(dāng)減小剪力墻的厚度;

　　2)降低連梁的高度;

　　3)增大門窗洞口寬度;

　　4)對較長的墻肢設(shè)置施工洞，分為兩個(gè)墻肢。超過8.0m長時(shí)都應(yīng)用施工洞劃分為小墻肢。

　　2.豎向布置

　　(1)沿結(jié)構(gòu)高度的剛度突變對抗震非常不利，為避免這一問題，剪力墻應(yīng)在整個(gè)建筑的豎向貫通，上到頂，下到底。

　　(2)頂層取消部分剪力墻時(shí)，其余剪力墻應(yīng)在構(gòu)造上予以加強(qiáng)。底層取消部分剪力墻時(shí)，應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)換層。

　　(3)為避免剛度突變，剪力墻的厚度應(yīng)按階段變化，每次厚度減小宜為50-l00mm，不宜過大，厚度變化時(shí)宜兩側(cè)同時(shí)內(nèi)收。外墻及電梯間墻可只單面內(nèi)收。厚度改變和混凝土強(qiáng)度等級的改變宜錯(cuò)開樓層。

　　(4)剪力墻上的洞口宜上下對齊，并列布置。相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢。當(dāng)墻肢的寬度與厚度之比小于3的小墻肢，在反復(fù)荷載作用下，早開裂，早破壞，故墻肢寬度不宜小于3bw(bw為墻厚)，且不應(yīng)小于500mm。
　　(四)剪力墻的構(gòu)造要求

　　1.剪力墻的數(shù)量

　　對目前設(shè)計(jì)的16—28層住宅來看，底層部分剪力墻截面總面積與樓面面積之比大約為：

　　Aw—剪力墻截面總面積;

　　Af—樓面面積。

　　2.剪力墻厚度見表2-7

　　(五)框支剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　1.有的為滿足高層建筑多功能、綜合用途的需要，頂部樓層作為住宅、旅館;中部樓層作為辦公用房;下部樓層作為商店、餐館、文化娛樂設(shè)施。不同用途的樓層，需要大小不同的開間，從而采用不同的結(jié)構(gòu)形式。上部樓層采用剪力墻結(jié)構(gòu)以滿足住宅和旅館的要求;中部辦公樓用房側(cè)需要中、小室內(nèi)空間同時(shí)存在，則宜采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)來滿足其要求;底部作為商店等用房則需要有盡量大的空間，則宜加大柱網(wǎng)，盡量減少墻體。

　　上述要求與結(jié)構(gòu)的合理布置正好相反，以高層建筑的受力規(guī)律，下部樓層受力很大，上部樓層的受力相對要小得多，正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)當(dāng)是下部剛度要大，墻體應(yīng)多，柱網(wǎng)應(yīng)密，到上部逐漸減少墻、柱、擴(kuò)大軸線間距，二者正好矛盾。為了解決上述矛盾，就出現(xiàn)了底層大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

　　2.由于結(jié)構(gòu)底部與上部結(jié)構(gòu)的剛度產(chǎn)生突變，故在所發(fā)生的地震中，其破壞都較嚴(yán)重，抗震性能較差，故在設(shè)計(jì)中要特別加以注意，設(shè)計(jì)中要考慮兩個(gè)關(guān)鍵問題：

　　(1)保證大空間有充分的剛度，防止豎向的剛度過于懸殊;

　　(2)加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的剛度與承載力，保證轉(zhuǎn)換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地墻上去。

　　3.落地剪力墻的布置和數(shù)量

　　(1)底部大空間層應(yīng)有落地剪力墻(或)落地簡體，落地縱橫剪力墻最好成組布置，結(jié)合為落地筒。

　　(2)平面為長矩形，橫向剪力墻的片數(shù)較多時(shí)，落地的橫向剪力墻的數(shù)目與橫向剪力墻數(shù)目之比，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于30%;抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜少于50%，對于一般平面，在非震區(qū)γ應(yīng)盡量接近于1，不應(yīng)大于3;

　　在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，γ應(yīng)盡量接近于1，不應(yīng)大于2。

　　為滿足上述要求，可采取以下措施：

　　1)與建筑協(xié)調(diào)，爭取盡可能多的剪力墻落地必要時(shí)也可在別的部位設(shè)置補(bǔ)償剪力墻;

　　2)加大落地剪力墻的厚度、盡量增大落地墻的截面面積;

　　3)提高大空間層的混凝土強(qiáng)度等級。
　　3.落地剪力墻，盡量不要開洞，或開小洞，以免剛度削弱太大。洞口宜布置在剪力墻的中部。

　　4.轉(zhuǎn)換層的設(shè)置，由剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成框支剪力墻結(jié)構(gòu)的大空間層時(shí)，其交接層即為轉(zhuǎn)換層。

　　(1)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

　　1)框架結(jié)構(gòu)。不落地剪力墻用柱和梁形成框支梁來支承上面的剪力墻。

　　2)板柱結(jié)構(gòu)。用厚板及柱來支承上部剪力墻。

　　3)空腹桁架結(jié)構(gòu)。用空腹桁架及柱來支承上部剪力墻。

　　4)箱形剛性結(jié)構(gòu)。

　　(2)框支梁、框支柱的基本要求

　　1)框支梁的寬度不小于上部剪力墻厚度的2倍。

　　2)框支梁上部相鄰層的墻體非常重要，應(yīng)力分布復(fù)雜，所以這層墻不宜設(shè)邊門洞，不得在中柱上方開設(shè)門洞。

　　3)框支柱要嚴(yán)格要求，軸壓比要比普通柱小些，見表2-8：

　　框支柱與框支梁要加強(qiáng)連接。

　　柱寬宜與梁同寬或比梁寬每邊大50mm，且不小于450;斷面高度hc，不小于柱寬，不小于梁跨的1/12，柱凈高與柱截面高度之比大于或等于4。

　　(3)轉(zhuǎn)換層樓板的要求

　　1)板厚不得小于180。

　　2)樓板應(yīng)雙層雙向配筋，并加強(qiáng)與剪力墻的錨固。
　四、框架剪力墻結(jié)構(gòu)

　　(一)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及適用范圍

　　1.框架-剪力(或框剪結(jié)構(gòu))是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)由框架構(gòu)成自由靈活的使用空間，來滿足不同建筑功能的要求;同時(shí)又有足夠的剪力墻，具有相當(dāng)大的剛度，從而使結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震能力，大大減少了建筑物的側(cè)移，在大地震時(shí)還可以避免填充墻、門窗、吊頂?shù)确墙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的嚴(yán)重破壞和倒塌。所以在有抗震設(shè)計(jì)要求時(shí)，宜優(yōu)先采用框剪結(jié)構(gòu)代替框架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式廣泛應(yīng)用于高層辦公和公共建筑，也大量應(yīng)用于高層旅館建筑。

　　2.框剪結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)

　　(1)水平力通過樓板傳遞分配到剪力墻及框架。

　　(2)在水平力作用下，剪力強(qiáng)是豎向懸臂結(jié)構(gòu)，其變形曲線呈彎曲型，樓層越高水平位移增長越快(或?qū)娱g變形越大);而框架結(jié)構(gòu)在水平力的作用下，樓層越高水平位移增長越慢(或?qū)娱g變形越小)，其變形曲線呈剪切型;兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的結(jié)果是：在底部，水平力產(chǎn)生的剪力主要由剪力墻承擔(dān);但到頂部時(shí)，剪力主要由框架承擔(dān)�？蚣芙Y(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形曲線呈反S形的剪切型位移曲線。

　　(二)框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量

　　1.剪力墻的多少直接影響抗震能力，震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)墻數(shù)量增加震害減少。但是剪力墻過多，也會造成不經(jīng)濟(jì)，因剪力墻增多，結(jié)構(gòu)的剛度增大，周期縮短，地震作用加大，內(nèi)力增大材料用量增加，基礎(chǔ)造價(jià)也相應(yīng)提高。

　　2.合理的數(shù)量

　　(1)按許可位移值決定

　　按《高層規(guī)程》許可位移的限值來核算結(jié)構(gòu)必要剛度。

　　一般裝修標(biāo)準(zhǔn)的框剪結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移與全高之比;μ/H不宜大于1/700;較高裝修時(shí)，μ/H不宜超過1/850，或由層間相對位移與層高之比Δμmax/H的限制值來控制。

　　(2)用結(jié)構(gòu)自震周期和地震作用來校核

　　一般較合理的基本自震周期為：

　　n為結(jié)構(gòu)層數(shù)
　　3.剪力墻的布置

　　(1)剪力墻應(yīng)按均勻、分散、對稱、周邊的原則布置。

　　(2)剪力墻應(yīng)沿各主要軸線方向布置，以保證梁、柱、剪力墻的中線重合，使內(nèi)力傳遞和分布合理且保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的完整性。

　　(3)應(yīng)縱橫方向同時(shí)布置，并使兩個(gè)方向的自振周期比較接近。

　　(4)宜布置在：豎向荷載較大處、平面形狀變化處、樓電梯間處。

　　(5)剪力墻的長度不宜太長，總高度與長度之比宜大于2。單肢墻長度不宜大于8m，以免剪切破壞。

　　(6)不宜在伸縮縫和防震縫兩側(cè)同時(shí)布置，縱向剪力墻不宜布置在端部，宜布置在中部

　　(7)剪力墻的最大間距見表2-9。

　　注：B——建筑物的寬度。

　　剪力墻之間的樓面有較大開洞時(shí)剪力墻的間距還應(yīng)小一些。

　　實(shí)際工程中，剪力墻的間距一般在2.5B及30m以內(nèi)。這樣的尺寸一般也已可滿足建筑功能的要求了。

　　(8)框剪結(jié)構(gòu)體系中，在設(shè)剪力墻后，框架柱應(yīng)保留，柱作為剪力墻的端部翼緣，可加強(qiáng)剪力墻的承載能力和穩(wěn)定性，且剪力墻的端部配筋可配置在柱截面內(nèi)，使剪力墻可一直堅(jiān)持工作到最后。

　　(9)位于樓層上的框架梁也應(yīng)保留，雖然在內(nèi)力分析時(shí)不考慮剪力墻上的框架梁的受力，但梁作為剪力墻的橫向加勁肋，也可提高剪力墻的極限承載力。當(dāng)實(shí)在無法加梁時(shí)，也應(yīng)設(shè)置暗梁，暗梁的高度與明梁相同，縱筋與箍筋均與明梁相同。

　　(10)剪力墻宜設(shè)在框架柱的軸線內(nèi)，保持對中，不宜設(shè)在柱邊。
　　五、簡體結(jié)構(gòu)

　　當(dāng)高層建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)多，高度大時(shí)，由平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的框架，剪力墻和框剪結(jié)構(gòu)已不能滿足建筑和結(jié)構(gòu)的要求，而開始采用具有空間受力性能的筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的基本特征是：水平力主要是由一個(gè)或多個(gè)空間受力的豎向筒體承受。簡體可以由剪力墻組成，也可以由密柱框筒構(gòu)成。

　　(一)簡體結(jié)構(gòu)的類型有

　　1.筒中筒結(jié)構(gòu)——由中央剪力墻內(nèi)筒和周邊外框筒組成;框筒由密柱(柱距3m)、高梁組成;

　　2.簡體—框架結(jié)構(gòu)，亦稱框架—核心筒結(jié)構(gòu)，由中央剪力墻核心筒和周邊外框架組成;

　　3.框筒結(jié)構(gòu);

　　4.多重筒結(jié)構(gòu);

　　5.成束筒結(jié)構(gòu);

　　6.多筒體結(jié)構(gòu)。

　　(二)筒體結(jié)構(gòu)的受力性能和工作特點(diǎn)

　　1.簡體是空間整截面工作的，如同一豎在地面上的懸臂箱形梁�？蛲苍谒�平力作用下不僅平行于水平力作用方向上的框架(稱為腹板框架)起作用，而且垂直于水平方向上的框架(稱為翼緣框架)也共同受力。薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁桿件，產(chǎn)生整體彎曲和扭轉(zhuǎn)。

　　2.框筒雖然整體受力，卻與理想筒體的受力有明顯的差別。理想簡體在水平力作用下，截面保持平面，腹板應(yīng)力直線分布，翼緣應(yīng)力相等，而框筒則不保持平截面變形，腹框架柱的軸力是曲線分布的，翼緣框架柱的軸力也是而均勻分布;靠近角柱的柱子軸力大，遠(yuǎn)離角柱的柱子的軸力小。這種應(yīng)力分布不再保持直線規(guī)律的現(xiàn)象稱為剪力滯后。由于存在這種剪力滯后現(xiàn)象，所以簡體結(jié)構(gòu)不能簡單按平面假定進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。

　　3.在簡體結(jié)構(gòu)中，剪力墻筒的截面面積較大，它承受大部分水平剪力，所以柱子承受的剪力很小;而由水平力產(chǎn)生的傾覆力矩，則絕大部分由框筒柱的軸向力所形成的總體彎矩來平衡，剪力墻和柱承受的局部彎矩很小。由于這種整體受力的特點(diǎn)，使框筒和薄壁筒有較高的承載力和側(cè)向剛度，而且比較經(jīng)濟(jì)。
　　4.當(dāng)外圍柱子間距較大時(shí)，則外圍柱子形不成框筒，中央剪力墻內(nèi)筒往往將承受大部分外力產(chǎn)生的剪力和彎矩，外柱只能作為等效框架，共同承受水平力的作用，水平力在內(nèi)筒與外柱之間的分配，類似框剪結(jié)構(gòu)。

　　5.成束筒由若干個(gè)筒體并聯(lián)在一起，共同承受水平力，也可以看成是框筒中間加了一框架隔板。其截面應(yīng)力分布大體上與整截面簡體相似，但出現(xiàn)多波形的剪力滯后現(xiàn)象，這樣，它比同樣平面的單個(gè)框筒受力要均勻一些。

　　(三)筒體結(jié)構(gòu)布置

　　1.以方形圓形平面為好。

　　2.可用對稱形的三角形或人字形。

　　3.外框筒柱的柱距以不大于3.0m為好。

　　4.矩形平面時(shí)，長寬比不宜大于1.5。

　　5.四角的柱子宜適當(dāng)加大，一般截面加大2-3倍。可做成L形，八字形。

　　6.筒體結(jié)構(gòu)只有在細(xì)高的情況下才能近似于豎向懸臂箱形斷面梁，發(fā)揮其空間整體作用，一般情況下H/B宜大于4。

　　7.由于框筒是空間整體受力，主要內(nèi)力沿框架平面內(nèi)分布，所以，框筒宜采用扁寬矩形柱，柱的邊長位于框架平面內(nèi)。也可采用一字形柱。一般不宜采用圓形柱和方形柱，因?yàn)榧哟罂蛲仓�壁厚對受力和剛度的增大效果遠(yuǎn)不如加大柱寬有效。

　　8.裙梁的截面，宜采用窄而高的梁。梁高一般為0.6—1.5m，寬度取同墻厚，一般不于250mm。梁高h(yuǎn)b可取hb≥(1/3—1/4)lx。

　　式中l(wèi)——柱距;

　　h——層高。

　　9.內(nèi)筒的尺寸

　　一般應(yīng)爭取內(nèi)筒邊長為外筒邊長的1/3為好。

　　10.可以在框筒頂部設(shè)置1-2層高的剛性環(huán)梁來提高整個(gè)框筒的空間整體性。