工13春《高層建筑學(xué)》大作業(yè)及要求

1、大連理工大學(xué)高層建筑學(xué)大作業(yè)學(xué)習(xí)中心： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 大工13春高層建筑學(xué)大作業(yè)及要求注意：從以下五個(gè)題目中任選兩個(gè)進(jìn)行解答（注意：從題目一、二中選擇一道計(jì)算題，并從題目三、四、五中選擇一道問答題，分別進(jìn)行解答，不可同時(shí)選擇兩道計(jì)算題或者問答題）；解答前，需將所選題目復(fù)制（使老師明確你所選的題目）。題目二：地震作用計(jì)算題某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，地上十層，房屋總高度為35m，每層高3.5m。房屋所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，類場(chǎng)地。已知該樓的基本自振周期，經(jīng)計(jì)算已知每層樓屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，每層樓面和屋面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為。確定該樓各層的

2、水平地震作用值。1. 該樓層為35米，且各層的質(zhì)量和剛度分布較均勻，可采用底部剪力法。2. 根據(jù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，知設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.01g。設(shè)計(jì)地震分組為第一組。3. 查表水平地震影響系統(tǒng)最大值特證周期Tg=0.65s阻尼比較嚴(yán)重0.05衰減指數(shù)Gi=15000×1.0+3000×0.5=1650KN4. 各樓層的重力荷載代表值G10=15000KN=0.909 Gi結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值：Geq=0.85GE=0.85(9×16500+15000+0.5×3000)=140250KN5. T1=1s>1.4Tg=1.4

3、5;0.65=0.91s地震影響系數(shù)：6. 項(xiàng)部附加地震作用系數(shù)：n=0.08T1-0.02=0.08×1-0.02=0.067.結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值FEK=1 Geq=0.0543×140250=7615.575KN8.主體結(jié)構(gòu)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fn=n FEK=0.06×7615.575=456.93KNFEK(1-n)=7615.575(1-0.06)=7158.641KNGiHi=(1+2+3+4+5+6+7+8+9+10×0.909) ×3.5×Gi=189.315Gi F8=37.81×28= 1058.68

4、F7=37.81×24.5= 926.345F6=37.81×21=794.01F5=37.81×17.5=661.675F4=37.81×14=529.34F3=37.81×10.5=397.005F2=37.81×7=264.67F1=37.81×3.5=132.335題目三：防震縫、伸縮縫和沉降縫在什么情況下設(shè)置？各種縫的特點(diǎn)和要求是什么？在高層建筑中，特別是抗震結(jié)構(gòu)中，怎么處理好這3種縫？  在總體布置中，為了消除結(jié)構(gòu)不規(guī)則，收縮，和溫度應(yīng)力，不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的變形破壞有害影響，可設(shè)置變形縫，包括溫度伸縮縫

5、、沉降縫和防震縫三種，將房屋分成若干獨(dú)立的部分. 伸縮縫設(shè)置部位：伸縮縫由基礎(chǔ)以上設(shè)置.設(shè)置間距與屋頂和樓板類型有關(guān)，最大間距一般為5075m。伸縮縫的寬度一般為2030mm。沉降縫設(shè)置部位：平面形狀復(fù)雜的建筑物的轉(zhuǎn)角處；建筑物高度或荷載差異較大處；結(jié)構(gòu)類型或基礎(chǔ)類型不同處；地基土層有不均勻沉降處；不同時(shí)間內(nèi)修建的房屋各連接部位。設(shè)置要求：其寬度與地基情況及建筑高度有關(guān)，一般為2030mm，在軟弱地基上五層以上的建筑其縫寬應(yīng)適當(dāng)增加。沉降縫處的上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)必須完全斷開。 沉降縫由地基條件決定，其寬度應(yīng)該符合防震縫的最小寬度的要求.防震縫設(shè)置要求： 防震縫的寬度與建筑的層數(shù)

6、及結(jié)構(gòu)類型有關(guān).防震縫應(yīng)有一定的寬度，否則在地震時(shí)相鄰部分會(huì)互相碰撞而破壞.伸縮縫的間距要符合要求，寬度不小于防震縫的寬度.下面是一個(gè)關(guān)于伸縮縫、沉降縫、防震縫的詳細(xì)介紹。     建筑物在外界因素作用下常會(huì)產(chǎn)生變形，導(dǎo)致開裂甚至破壞。變形縫是針對(duì)這種情況而預(yù)留的構(gòu)造縫。變形縫可分為伸縮縫、沉降縫、防震縫三種。   伸縮縫為防止建筑構(gòu)件因溫度變化，熱脹冷縮使房屋出現(xiàn)裂縫或破壞，在沿建筑物長(zhǎng)度方向相隔一定距離預(yù)留垂直縫隙，這種因溫度變化而設(shè)置的縫叫做伸縮逢。建筑構(gòu)件因溫度和濕度等因素的變化會(huì)產(chǎn)生脹縮變形。為此，通常在建筑物適當(dāng)

7、的部位設(shè)置豎縫，自基礎(chǔ)以上將房屋的墻體、樓板層、 屋頂?shù)葮?gòu)件斷開，將建筑物分離成幾個(gè)獨(dú)立的部分，使各部分都有伸縮的余地。變形主要是因溫度變化引起的，所以伸縮縫又稱溫度縫。建筑物上設(shè)置單個(gè)伸縮縫的最大間距，應(yīng)根據(jù)建筑材料、結(jié)構(gòu)形式、使用情況、施工條件以及當(dāng)?shù)貧鉁睾蜐穸茸兓纫蛩卮_定，磚石結(jié)構(gòu)為100150米，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為3575米，無筋混凝土為1020米，寬度20mm 30 mm。各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范中都有相應(yīng)的規(guī)定。   伸縮縫的構(gòu)造，必須滿足建筑結(jié)構(gòu)沿水平方向變形的要求。外墻上的伸縮縫，為防止風(fēng)雨侵入室內(nèi)，要求用有彈性的、憎水的、

8、不易被擠出的材料填嵌縫隙。常用的材料有瀝青麻絲、浸瀝青木絲板、氯丁橡膠、泡沫塑料等。縫口還須用鍍鋅鐵皮、鋁板或塑料板等作蓋縫處理。內(nèi)墻伸縮縫的處理，隨室內(nèi)裝修不同而異，可選用木條、木板、塑料板、金屬板等蓋縫。樓層地面伸縮縫，可在縫口填嵌瀝青麻絲等，上鋪活動(dòng)蓋板或橡皮條等，以防灰塵落至下一樓層。屋頂?shù)纳炜s縫，則用鍍鋅鐵皮、鋁板或預(yù)制鋼筋混凝土板等作蓋縫處理，著重作好防水。地下建筑、地下室等處的伸縮縫，出于防水要求，常在防水結(jié)構(gòu)層的外側(cè)或底部加鋪玻璃布油氈、橡膠片、鍍鋅鐵皮、紫銅片，以及采用內(nèi)埋式或可卸式止水帶（如橡膠、塑料、金屬等），并用瀝青砂漿、瀝青麻絲或浸瀝青木絲板等填嵌縫隙。在現(xiàn)澆整體式鋼

9、筋混凝土建筑中，由于混凝土在澆灌后的一段時(shí)間內(nèi)有較大的收縮變形，以后才趨于穩(wěn)定，可利用這一特性，將沿鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)向分成幾段，中間留縫，待第一期工程施工12個(gè)月后，再澆灌合縫。這種只在施工期間保留的臨時(shí)性溫度收縮縫，稱為后澆縫，或稱收縮帶。后澆縫的寬度一般為50100厘米，縫的間距約為2025米，并盡量和施工時(shí)的接縫結(jié)合設(shè)置；縫的填充材料，可用摻鋁粉的混凝土。   在建筑物中設(shè)置伸縮縫及其最大間距問題，目前認(rèn)識(shí)不盡一致，各國(guó)的規(guī)定和作法也不相同。如聯(lián)邦德國(guó)、蘇聯(lián)和一些東歐國(guó)家，采取嚴(yán)格的伸縮縫間距，以防止建筑物產(chǎn)生裂縫。日本、美國(guó)等是在計(jì)算中考慮溫度應(yīng)力，一般

10、不設(shè)伸縮縫。英國(guó)、法國(guó)等則處理比較靈活。中國(guó)從20世紀(jì)50年代開始，探討建筑物設(shè)置伸縮縫的理論，提出了初步的理論依據(jù)，解決了若干工程實(shí)際問題。  沉降縫為防止建筑物各部分由于地基不均勻沉降引起房屋破壞所設(shè)置的垂直縫稱為沉降縫。當(dāng)一幢建筑物建造在不同土質(zhì)且性質(zhì)差別較大的地基上，或建筑物相鄰部分的高度、荷載和結(jié)構(gòu)形式差別較大，以及相鄰墻體基礎(chǔ)埋深相差懸殊時(shí)，為防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降，以至發(fā)生錯(cuò)動(dòng)開裂，應(yīng)在差異處設(shè)置貫通的垂直縫隙，將建筑物劃分若干個(gè)可以自由沉降的獨(dú)立單元。沉降縫同伸縮縫的顯著區(qū)別在于沉降縫是從建筑物基礎(chǔ)到屋頂全部貫通。沉降縫寬度與地基性質(zhì)和建筑高度有關(guān)沉降縫的

11、構(gòu)造與伸縮縫基本相同，但蓋縫的作法，必須保證相鄰兩個(gè)獨(dú)立單元能自由沉降。在磚混結(jié)構(gòu)中，沉降縫兩側(cè)建筑的基礎(chǔ)通常采用兩種方案：挑梁基礎(chǔ)，即在沉降縫一側(cè)墻的基礎(chǔ)按正常設(shè)置，另一側(cè)的縱墻由懸挑的挑梁承擔(dān)，梁端另設(shè)基礎(chǔ)梁和輕質(zhì)隔墻。采用雙墻方案，即在沉降縫兩側(cè)都設(shè)承重墻，以保證每個(gè)獨(dú)立單元都有縱橫墻封閉聯(lián)結(jié)，結(jié)構(gòu)整體性好。在兩承重墻間距較小時(shí)，為克服基礎(chǔ)的偏心受力，可采用在平面布置上為兩排交錯(cuò)設(shè)置的獨(dú)立基礎(chǔ)，上放承墻的基礎(chǔ)梁。沉降縫同時(shí)起著伸縮縫的作用，在同一個(gè)建筑物內(nèi)，兩者可合并設(shè)置，但伸縮縫不能代替沉降縫。在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的沉降縫通常采用雙柱懸挑梁或簡(jiǎn)支梁作法。設(shè)置原則： （1）建

12、筑物平面的轉(zhuǎn)折部位 （2）建筑的高度和荷載差異較大處 （3）過長(zhǎng)建筑物的適當(dāng)部位 （4）地基土的壓縮性有著顯著差異 （5）建筑物基礎(chǔ)類型不同以及分期建造房屋的交界處   在地震區(qū)，凡設(shè)置伸縮縫或沉降縫的，都應(yīng)根據(jù)地震要求增加縫的寬度，防止在地震時(shí)兩墻由于震幅不同而相撞。   防震縫在地震烈度6度的地區(qū)，為防止建筑物各部分由于地震引起房屋破壞所設(shè)置的垂直縫稱為防震縫。其設(shè)置要求見建筑防震。一般從基礎(chǔ)頂面斷開，并貫穿建筑物全高。最小縫隙尺寸為50 100 mm?？p的兩側(cè)應(yīng)有墻，將建筑物分為若干體型簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)剛度均