1.柱网布置(同一图中的柱子截面设成一样大)
柱网——框架柱在平面上纵横两个方向的排列。
柱网布置的任务——确定柱子的排列形式与柱距。
布置的依据——满足建筑使用要求,考虑结构的合理性与施工的可行性。
(1)柱网的形式:
对工业厂房,常采用内廊式、等跨式与不等跨式,如图3-1-3所示。
内廊式柱网常采用对称三跨(图3-1-3(a)),边跨跨度a,c可为6 m、6.6 m、6.9m等,中间跨为走廊,b可取2.4~3 m。开间方向柱距d可取3.6~8 m。
等跨式柱网(图3-1-3(b))适用于厂房、仓库、商店等,其进深方向柱距a常为6 m、7.5 m、9m、12 m等,开间方向柱距d一般为6 m。
对称不等跨柱网(图3-1-3(c))常用于建筑平面宽度较大的厂房。常用的柱网有(5.8+6.2+6.2+5.8)m×6.0m、(7.5+7.5+12.0+7.5+7.5) m×6.0 m、(8.0+12.0+8.0)m×6.0 m等。
对宾馆、办公楼等民用建筑,柱网布置应与建筑分隔墙布置相协调,一般将柱子设在纵横墙交叉点上。柱网的尺寸还受到梁跨度的限制,一般梁跨度在6~9m之间。
在宾馆建筑种,一般两边是客房,中间为走道,柱网布置可有两种方案:一是将柱子布置在走道两侧成对称三跨式(图3-1-4(a)),另一种是将柱子布置在客房与卫生间之间,即将走道与两侧的卫生间并为一跨,边跨仅布置客房(图3-1-4(b))。该形式也是对称三跨式,但跨度相对均匀,受力较好。
图3-1-4
在办公楼建筑中,一般是两边为办公室,中间为走道,这时可将中柱布置在走道两侧,如图3-1-5(a)所示。而当房屋进深较小时,也可取消一排柱子,布置成两跨框架,如图3-1-5(b)所示。
(2)柱网布置要使结构受力合理
多层框架主要承受竖向荷载,柱网布置时,应考虑到结构内力分布的均匀性。如图3-1-6所示的两种框架结构,在竖向荷载作用下框架A的跨中弯矩和支座弯矩均比框架B大,故其材料用量也多于B框架。
纵向柱列的布置对结构受力也有影响,框架柱距一般可取建筑开间,如图3-1-7(a)所示。但如开间较小,层数又较少时,柱子截面配筋常按构造要求定,导致材料强度不能充分利用。过小的柱距也使建筑平面难以灵活布置,为此可考虑取掉一排柱,将柱距取为两个开间。
2.承重体系的确定
柱网确定后,用梁把柱连起来,即形成框架结构。一般情况下柱在两个方向均应有梁拉结,故应在房屋纵横向均应布置框架梁。实际的框架结构是一个空间受力体系。但为计算简便起见,可把实际框架分成纵横两个方向的平面框架即横向框架和纵向框架。
横向框架--由建筑物短方向的梁柱组成。
纵向框架--由建筑物长方向的梁柱构成。
两向框架分别承受各自方向的水平荷载。对于楼面竖向荷载,可由横向框架承受,也可由纵向框架承受或纵、横向共同承受。根据楼面竖向荷载的传递路线,可将框架的承重体系分为三种:
(1)横向框架承重体系
楼面荷载全部传至横向框架梁,如图3-1-8(a)所示。此时在横向布置框架承重梁,而在纵向布置连系梁。此方案的优点在于主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向刚度(横向跨数少),纵向设较小的连系梁也有利于立面开洞。