雙曲殼適用於大空間大跨度的建築。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲批物麵殼。目前圓頂的直徑已達200多米。圓頂結構可用在大型公共建築中,如天文館、展覽館的屋蓋。圓頂結構由殼麵、支座環組成。通過支座環支於垂直構件上。
建築結構構造要求
一、結構構造要求
1.混凝土結構的受力特點及其構造
(1)混凝土結構的受力特點
(2)極限狀態設計方法的基本概念
我國現行規範采用以概率理論為基礎的極限狀態設計方法,其基本原則如下:
一般情況下在計算杆件內力時,對荷載標準值乘以一個大於1的係數,稱荷載分項係數,在計算結構的抗力時,將材料的標準值除以一個大於1的係數,稱材料分項係數,對安全等級不同的建築結構,采用一個重要性係數進行調整在采用上述措施後,可靠度指標便得到了滿足。這就是以分項係。
(3)鋼筋混凝土梁的配筋原理及構造要求
第I階段:2很小,混凝土、鋼筋都處在彈性工作階段。第I階段結束時拉區混凝土到達乂,混凝土開裂。第II階段:2增大,拉區混凝土開裂,逐漸退出工作。中和軸上移。壓區混凝土出現塑性變形,壓應變呈曲線,第2階段結束時,鋼筋應力剛到達屈服。此階段梁帶裂縫工作,這個階段是計算正常使用極限狀態變形和裂縫寬度的依據。第階段:鋼筋屈服後,應力不再增加,應變迅速增大,混凝土裂縫向上發展,中和軸迅速上移,混凝土壓區高度減小,梁的撓度急劇增大。當混凝土達到極限壓應變時,混凝土被壓碎,梁即破壞。此階段是承載能力的極限狀態計算的依據。
(4)梁、板的受力特點及構造要求單向板與雙向板的受力特點
兩對邊支承的板是單向板,一個方向受彎;而雙向板為四邊支承,雙向受彎。當長邊與短邊之比小於或等於2時,應按雙向板計算;當長邊與短邊之比大於2但小於3時,宜按雙向板計算;當按沿短邊方向受力的單向板計算時,應沿長邊方向布置足夠數量的構造筋;當長邊與短邊長度之比大於或等於3時,可按沿短邊方向受力的單向板計算連續梁、板的受力特點。
現澆肋形樓蓋中的板、次梁和主梁,一般均為多跨連續梁(板)。連續梁(板)的內力計算是主要內容,配筋計算與筒支梁相同。內力計算有兩種方法。主梁按彈性理論計算,次梁和板可考慮塑性變形內力重分布的方法計算。彈性理論的計算是把材料看成彈性的,用結構力學的方法,考慮荷載的不利組合,計算內力,畫出包絡圖,進行配筋計算均布荷載下,等跨連續板和連續次梁的內力計算,可考慮塑性變形的內力重分布。允許支座出現塑性鉸,將支座截麵的負彎矩調低,即減少負彎矩,調整的幅度,必須遵守一定的原則。
連續梁、板的受力特點是,跨中有正彎矩,支座有負彎矩。因此,跨中按最大正彎矩計算正筋,支座按最大負彎矩計算負筋。鋼筋的截斷位置按規範要求截斷。
2砌體結構的受力特點及其構造
(1)砌體結構的受力特點
砌體結構的優點:砌體材料抗壓性能好,保溫、耐火、耐久性能好;材料經濟,就地取材;施工簡便,管理、維護方便。砌體結構的應用範圍廣,它可用作住宅、辦公樓、學校、旅館、跨度小於15mm的中小型廠房的牆體、柱和基礎砌體結構的缺點:砌體的抗壓強度相對於塊材的強度來說還很低,抗彎、抗拉強度則更低;黏土磚所需土源要占用大片良田,更要耗費大量的能源;自重大,施工勞動強度高,運輸損耗大。
砌體牆、柱靜力計算的支承條件和基本計算方法是根據房屋的空間工作性能確定的。房屋的空間工作性能與下列因素有關:屋蓋或樓蓋類別、橫牆間距。
《砌體結構設計規範》(GB50003)對砌體房屋靜力計算方案的規定見表砌體結構房屋靜力計算方案的橫牆間距和表“砌體受壓構件的計算高度尺。剛性、剛彈性、彈性方案的計算簡圖見“計算簡圖”。
砌體的受力特點是抗壓強度較高而抗拉強度很低,所以砌體結構房屋的靜力計算簡圖大多設計成剛性方案。因為這種方案的砌體受的拉力較小,壓力較大,可以很好地發揮砌體的受力特點。
開間較小的住宅、中小型辦公樓即屬於這類結構。
砌體房屋結構的主要構造要求:砌體結構的構造是確保房屋結構整體性和結構安全的可靠措施。
伸縮縫
由於溫度改變,容易在牆體上造成裂縫,可用伸縮縫將房屋分成若幹單元,使每單元的長度限製在一定範圍內。《砌體結構設計規範》、(GB50003)稱此長度為溫度收縮縫的最大間距。伸縮縫應設在溫度變化和收縮變形可能引起應力集中、砌體產生裂縫的地方。伸縮縫兩側宜設承重牆體,其基礎可不分開沉降縫。
當地基土質不均勻,房屋將引起過大不均勻沉降造成房屋開裂,嚴重影響建築物的正常使用,甚至危及其安全。為防止沉降裂縫的產生,可用沉降縫在適當部位將房屋分成若幹剛度較好的單元,沉降縫的基礎必須分開圈梁。
牆體的另一構造措施是在牆體內設置鋼筋混凝土圈梁。圈梁可以抵抗基礎不均勻沉降引起牆體內產生的拉應力,同時可以增加房屋結構的整體性,防止因振動(包括地震)產生的不利影響。因此,圈梁宜連續地設在同一水平麵上,並形成封閉狀縱橫牆交接處的圈梁應有可靠的連接。剛彈性和彈性方案房屋,圈梁應與屋架、大梁等構件可靠連接。
3.鋼結構的連接方法
焊縫連接是目前鋼結構的主要連接方法。其優點是構造簡單,節約鋼材,加工方便,易於采用自動化操作,不宜采用於直接承受動力荷載的結構,其他情況均可采用焊縫連接。
鉚接由於構造複雜,用鋼量大,現已很少采用。因為鉚釘連接的塑性和韌性較好,傳力可靠,易於檢查,在一些重型和直接承受動力荷載的結構中,有時仍然采用。
螺栓連接又分為普通螺栓和高強度螺栓兩種。普通螺栓施工簡單,拆、裝方便。普通螺栓一般由製成。高強度螺栓用合金鋼製成,高強度螺栓製作工藝精準,操作工序多,要求高。目前,在我國橋梁及大跨度結構房屋及工業廠房中已廣泛采用。
二、建築構造要求
1.樓梯的建築構造
防火、防煙、疏散的要求
(1)樓梯間前室和封閉樓梯間的內牆上,除在同層開設通向公共走道的疏散門外,不應開設其他的房間門窗(住宅除外樓梯間內宜有天然采光,並不應有影響疏散的凸出物。
(2)樓梯間及其前室內不應附設燒水間,可燃材料儲藏室,非封閉的電梯井,可燃氣體管道,甲、乙、丙類液體管道等。
(3)在住宅內,可燃氣體管道如必須局部水平穿過樓梯間時,應采取可靠的保護設施。