横向剪力墙宜均匀对称布置在建筑物端部附近、平面形状变化处。纵向剪力墙宜布置在房屋两端附近。在水平荷载的作用下,剪力墙好比固定于基础上的悬臂梁,其变形为弯曲型变形,框架为剪切型变形。框架与剪力墙通过楼盖联系在一起,并通过楼盖的水平刚度使两者具有共同的变形。在一般情况下,整个建筑的全部剪力墙至少承受80%的水平荷载,全部框架至少承担20%的水平荷载。
五、筒体结构
在高层建筑中,特别是超高层建筑中,水平荷载愈来愈大,起着控制作用。简体结构便是抵抗水平荷载最有效的结构体系。它的受力特点是,整个建筑犹如一个固定于基础上的封闭空心的筒式悬臂梁来抵抗水平力,简体结构可分为框架核心筒结构、筒中筒和多筒结构等。框筒为密排柱和窗下裙梁组成,亦可视为开窗洞的筒体。内筒一般由电梯间、楼梯间组成。内筒与外筒由楼盖连接成整体,共同抵抗水平荷载及竖向荷载。这种结构体系适用于30至50层的房屋。多筒结构是将多个筒组合在一起,使结构具有更大的抵抗水平荷载的能力。美国芝加哥西尔斯大楼就是9个筒结合在一起的多筒结构。该建筑总高为442m,为钢结构。
六、桁架结构体系
桁架是由杆件组成的结构体系。在进行内力分析时,节点一般假定为铰节点,当荷载作用在节点上时,杆件只有轴向力,其材料的强度可得到充分发挥。桁架结构的优点是可利用截面较小的杆件组成截面较大的构件。单层厂房的屋架常选用桁架结构。
屋架的弦杆外形和腹杆布置对屋架内力变化规律起决定性作用。同样高跨比的屋架,当上下弦成三角形时,弦杆内力最大,当上弦节点在拱形线上时,弦杆内力最小。屋架的高跨比一般为1/6至1/8较为合理。一般屋架为平面结构,平面外刚度非常弱。在制作运输安装过程中,大跨屋架必需进行吊装验算。桁架结构在其他结构体系中也得到采用。如拱式结构单层刚架结构等体系中,当断面较大时,亦可用桁架的形式。
七、网架结构
网架是由许多杆架按照一定规律组成的网状结构。它改变了平面桁架的受力状态,是高次超静定的空间结构。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,其优点是:空间受力体系,杆件主要承受轴向力,受力合理,节约材料(如上海体育馆,直径110m,用钢量仅49kg/平方米),整体性能好,刚度大,抗震性能好。杆件类型较少,适于工业化生产。平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。角锥体系受力更为合理,刚度更大。网架的高度主要取决于跨度,网架尺寸应与网架高度配合决定,腹杆的角度以45度为宜。
八、拱式结构
拱是一种有推力的结构,它的主要内力是轴向压力。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。
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。工程中,后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构,
解决这个问题非常重要,通常可采用下列措施:
1)推力由拉杆承受;
2)推力由两侧框架承受。
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