3)剪力墙的布置

α.剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、楼电梯间处、平面形状变化及 恒载较大的部位,剪力墙的间距不宜过大;

b.平面形状凸凹较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;

c.纵、横剪力墙宜组成L形、T形和槽形等形式;

d.单片剪力墙底部承担的水平力不宜超过结构底部总水平剪力的40%;

e.剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐;

f．楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;

g.抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近;

h.长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,剪力墙的布置尚宜符合下列要求:

(α)横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表2-2的要求。

剪力墙间距表   表2-2

注:B一一一建筑物的宽度。

(b)纵向剪力墙不宜集中在房屋的两尽端。

框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系。抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用饺接;梁与柱或 柱与剪力墙的中线宜重合。

5. 筒体结构

当高层建筑结构层数多,高度大时,由平面抗侧力结构所构成的框架,剪力墙和框剪 结构已不能满足建筑和结构的要求,而开始采用具有空间受力性能的简体结构。简体结构的基本特征是:水平力主要是由一个或多个空间受力的竖向简体承受。简体可以由剪力墙组成,也可以由密柱框筒构成。

(1) 筒体结构的类型有

1)筒中筒结构——由中央剪力墙内筒和周边外框筒组成。框筒由密柱(柱距3m)、高梁组成;

2)简体-框架结构;

3)框筒结构;

4）多重筒结构;

5)成束筒结构;

6)多筒体结构。

 (2)简体结构的受力性能和工作特点

1)筒体是空间整截面工作的,如同一竖在地面上的悬臂箱形梁。框筒在水平力作用 下不仅平行于水平力作用方向上的框架(称为腹板框架)起作用,而且垂直于水平方向上的框架(称为翼缘框架)也共同受力。薄壁筒在水平力作用下更接近于薄壁杆件,产生整体弯 曲和扭转。

2)框筒虽然整体受力,却与理想筒体的受力有明显的差别。理想筒体在水平力作 用下,截面保持平面,腹板应力直线分布,翼缘应力相等,而框筒则不保持平截面变 形,腹框架柱的轴力是曲线分布的,翼缘框架柱的轴力也是不均匀分布:靠近角柱的 柱子轴力大,远离角柱的柱子的轴力小。这种应力分布不再保持直线规律的现象称为 剪力滞后。由于存在这种剪力滞后现象,所以筒体结构不能简单按平面假定进行内力 计算。

3)在简体结构中,剪力墙筒的截面面积较大,它承受大部分水平剪力,所以柱子承 受的剪力很小;而由水平力产生的倾覆力矩,则绝大部分由框筒柱的轴向力所形成的总体 弯矩来平衡,剪力墙和柱承受的局部弯矩很小。由于这种整体受力的特点,使框筒和薄壁 筒有较高的承载力和侧向刚度,而且比较经济。

4)当外围柱子间距较大时,则外围柱子不能形成框筒,中央剪力墙内筒往往将承受大部分外力产生的剪力和弯矩,外柱只能作为等效框架,共同承受水平力的作用,水平力 在内筒与外柱之间的分配,类似框剪结构。

5)成束筒由若干个简体并联在一起,共同承受水平力,也可以看成是框筒中间加了一框架隔板。其截面应力分布大体上与整截面简体相似,但出现多波形的剪力滞后现象, 这样,它比同样平面的单个框筒受力要均匀一些。

(3)筒体结构布置

1)平面宜选用方形、圆形;

2)可用对称形的三角形或人字形;

3)外框筒柱的柱距宜不大于4. 0m;

4)矩形平面时,长宽比不宜大于2.0;

5)四角的柱子宜适当加大,一般截面加大2－3倍,可做成L形,八字形;

6)简体结构只有在细高的情况下才能近似于竖向悬臂箱形断面梁,发挥其空间整体 作用,一般情况下H/B宜大于4;

7)由于框筒是空间整体受力,主要内力沿框架平面内分布,所以,框筒宜采用扁宽 矩形柱,柱的长边位于框架平面内。也可采用一字形柱。一般不宜采用圆形柱和方形柱, 因为加大框筒柱壁厚对受力和刚度的增大效果远不如加大柱宽有效;

8)裙梁的截面,宜采用窄而高的梁。梁高一般为0. 6－1.5m,宽度取同墙厚小于 250mm。梁高hb可取hb≥（ 1/3－1/4) lo, h b≥(0.2－'0.25)h;

式中lo柱距;

h层高。

9)内筒的尺寸一般应争取内筒边长为外筒边长的1/3为好;

10)可以在框筒顶部设置1－2层高的刚性环梁来提高整个框筒的空间整体性。

三、建筑设计方案中要注意的结构原则

(1)在建筑设计方案作图中,要根据建筑平面布置及房屋层数和高度,选用合理的结 构体系,如:多层与高层建筑砌体结构,框架结构,剪力墙结构,筒体结构、衍架、拱壳、网壳、网架、吊挂、悬索、单层厂房结构等。

(2)建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不规则的建筑方案应按规定采用加强措 施,特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证,采用特别的加强措施,不应采用严重不规则的建筑方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称并应具有良好 的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力 构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

(3)体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震 缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元。防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、 结构类型、结构单元的高度和高差情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全 分开。

(4)根据平面尺寸及使用要求,合理布置承重墙体及柱子。

(5)当有抗震设防要求时,要根据建筑抗震设计规范的规定,采取相应措施,如:设 置防震缝,确定承重砌体的局部尺寸,框架结构柱网应纵横两个方向布置等,以及其他有 关规定。

(6)当建筑物较长时,应根据结构有关伸缩缝间距的规定,确定伸缩缝的位置及缝宽。

(7)当建筑物内层数或高度相差较大时,要根据直接建筑地基基础设计规范的有关规 定,在层数或高度变化处设置沉降缝。一般来讲伸缩缝和沉降缝的宽度要满足防震缝宽度 的要求,且伸缩缝和防震缝仅在地面以上设置,沉降缝要连基础一并断开。

四、结构平面布置图

这是建筑设计作图试题中经常出现的题目。该题要求根据给定的建筑平面图,绘出结 构及承载系统,其结构设计应合理,并符合任务书与结构规范的要求。

1.合理地确定和布置竖向承重构件和抗侧力构件,这些构件一般包括:承重墙体、 柱、框架和支撑等。墙体既是竖向承重构件,又是抗侧力构件,同时又是建筑平面分隔和 围护的需要;框架是由梁和柱刚性连接组成的骨架,它能承受建筑物的竖向荷载,同时也 能承担水平荷载(如风力、地震作用) ;支撑是作为承担建筑物水平荷载的专用构件,主要 用于单层厂房、钢结构和高层建筑中。墙体和柱均应有基础。

2.楼盖结构一般包括楼板和梁。

(1)楼板的布置

一般分为预制板和现浇板两种。

α.预制楼板

使用预制板的条件

作为楼板支承构件之间的平面轴线尺寸必须符合预制板长度时,才能采用预制板。预 制板的长度尺寸一般均为300mm的模数进位,常见的板长有: 1800、2100、2400、 2700、3000、3300、3600、3900、4200、4500、4800、5100、5400、5700、6000、6300 6600、6900(mm)等。

当楼板因使用要求需要开洞时,则不宜采用预制板,而宜采用现浇楼板,如厕所、浴 室、厨房等部位。

预制板除有固定长度尺寸外,其承载力也是固定的,故当楼层的使用荷载超过预制板的允许承载力时,则不能采用预制板,而需采用现浇板。

平面形状复杂的楼板,不能采用预制板。

当有抗震设防要求, 7度及以上烈度时,除非有特别构造措施,一般不采用预制板。

预制板布置时应注意的问题:

预制板的两端必须有支承点,该支承点可以是墙,也可以是梁。当为砌体结构时,预制板的侧边不得进墙。

预制板的板端,不得伸入墙体内的构造柱,当遇构造柱时,应在构造柱位置拉开设置板缝。

当有阳台或雨罩需要楼板作为平衡条件时,与阳台(雨罩)相连部分宜局部采用现浇 板,和阳台(雨罩)连成整体。

在一个楼板区格内,可根据情况部分采用预制板,部分采用现浇板。

b.现浇楼板

除了采用预制楼板以外,均可采用现浇楼板。

所有现浇楼板均要有支承构件,如承重墙体、梁等。

现浇楼板的支承构件沿周边布置,且长边与短边之比小于等于2时,称为双向板:当 楼板的支承构件沿周边布置,长边与短边之比大于2或仅板的跨度二端有支承构件时,称 为单向板。板跨度不宜太大;当跨度太大时宜加设梁,以减小板的跨度。

(2)梁的布置

1)梁是板的支承构件,因此梁应尽量根据板的经济跨度来布置。

2)梁必须有可靠的支承构件,一般为柱或承重墙。

3)当梁的支承构件为承重墙时,梁的位置宜避开门、窗洞门。

4)当楼板有孔径超过l.0m的大洞口时,宜在洞边布置梁。

5)作为预制板的支承梁时,梁的间距应符合预制板的长度。