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建筑下层楼层是否要承受它以上所有楼层的总荷载?

2013-10-29 23:41| 发布者: ccbuild| 查看: 675| 评论: 0

摘要: 摘要: 打个比方:一楼要承载包括二楼以上的所有楼层的总重力,二楼要承受包括三楼以上的所有楼层的总重力,我这样理解对不对?如果不对,那正确的是怎样的存在? 普通结构 普通结构一般都是这样的。 ...

摘要:打个比方:一楼要承载包括二楼以上的所有楼层的总重力,二楼要承受包括三楼以上的所有楼层的总重力,我这样理解对不对?如果不对,那正确的是怎样的存在?

普通结构
普通结构一般都是这样的。就像巴尔蒙德老师所说的,每层的水平荷载就像池塘,横梁就像水渠,将这些水导向柱子。整个竖向体系可以类比成一条大河,每个楼层处汇入一条支流,越往下游,水流越大,最终汇入大海。同样,柱子在每个楼层处都增加一个楼层的荷载,越往下,柱子承担的重力荷载越大,最终,柱子将这些荷载导入大地。


普通建筑的示意图,绿色为重力荷载在水平楼面的传递,蓝色为重力荷载沿着柱墙向下流动的路线。比如,每层每跨的重力荷载是2,楼面梁两个端头传递给柱子的重力荷载为1。边柱最上面受力为1,往下每层递增1;中柱最上面受力为2,往下每层递增2。总的重力荷载为54,最终通过柱子汇入大地。当然,由于种种原因,很多结构并没有选择这种最普通的解决方案。在日本,很多高层采用了巨型框架体系。这种体系可以理解成一个五斗橱,然后在每个抽屉格子里塞进一个小建筑。


巨型框架的示意,玫红色为巨型框架的荷载流线。结构尺寸、荷载跟上面普通结构一样,只不过改成了巨型框架。深色部分是巨型框架主结构,浅色部分是次结构。就像一个两层的巨型架子,每层各自放了一个小房子。


位于东京的东日本国铁大厦就是一个典型的巨型框架,光看外表就能看得出来。横向分了两列格子,竖向分了三排格子。
如果花钱无所谓,要的就是高端大气上档次,那可以试一下改进版的巨型框架。


小房子不是放在架子上,而是倒着吊挂在架子上。对于小房子,下面的楼层的柱子受力反而最小,上面楼层的柱子受力反而比较大,所有次结构的柱子在重力荷载下都承受拉力。


香港汇丰银行就是个不差钱的例子。这张夜景照片尤为明显,发红光的部分就是巨型框架的横梁,发白光的大柱子的就是巨型框架的大柱子。中间的部分就是赛进格子里面吊挂着的小房子。(左边中国银行的桁架筒体结构也非常明显。)
文艺结构
想要大跨度出挑,想要一层完全通透,没问题,我们可以把建筑做成斜拉桥。


对于这种结构体系来说,楼层的概念已经模糊了,只是简单的荷载而已。承受重力荷载主要是靠斜拉索和中间的巨型筒体。


万科总部就是一个这样的实例。不光悬挑长度大,而且还是悬挑了好几层。万科的同志们每天就坐在这个斜拉桥上办公。想要整个建筑浮起来,中间变成大广场,也可以。无非就是把整个建筑栓在悬索上。


整个建筑物就像是一个悬索桥,基本所有的重力荷载最后都传递到悬索上,然后由悬索传递给两边的巨型竖向筒体。


这种体系的实例就是明尼苏达波利斯联邦储备银行。整个建筑栓在巨大的悬索上,除了两侧的筒体,一层中间没有任何柱子和墙体,完全是开放的大广场。外立面特意用两种幕墙肌理勾画出了悬索的轮廓。


同样的例子还有位于伦敦的 Exchange House,Bill Baker 老师的作品。只不过跟上面的例子刚好相反,这个是用受压的拱代替了受拉的悬索。整个建筑物的重力荷载由四道拱圈承载,底层中间同样没有柱子和墙体。

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