框架结构特点全总结.docx
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1、框架结构特点全总结框架结构房屋的结构组成框架结构的组成包括梁、板、柱、以及基础。梁与柱的节点为刚节点,个别情况下做成半钱节点。柱的基础多为刚性节点基础,有时做成钱节点。框架结构属于超静定结构,在力学计算中,通常称之为刚架。柱柱是框架的主要承重构件、抗侧向力构件,是框架的关键构件。框架结构的柱多为矩形,从室内看,一般突出于墙面。近几年,随着计算技术的发展也随着入们对于室内空间要求的提高,异型柱逐渐流行,L、T、十形状的柱也有使用。在一些大型建筑中,圆形柱也有采用。梁梁在框架中起着双重作用,一方面梁承接着板的荷载,并将其传递至柱上,并进而通过柱传递至基础;另一方面,梁也在协调着柱的内力,与柱共同承
2、担竖向与水平荷载,这在框架各种荷载作用下的弯矩与剪力图上,可以清楚地看到。框架与框架之间的梁称为联系梁,理论上联系梁不承担荷载,仅仅连接框架。实际上,联系梁也要调整框架不均匀的受力作用,促使框架受力更加均衡。同时部分联系梁也承担着板所传来的荷载。板板是不仅直接承担垂直荷载的构件,而且对于水平荷载,板所起到的作用也是十分重要的。板是重要的保证框架结构空间刚度的构件板的平面内刚度极大,甚至可以被认为是无穷大,因此可以起到对于各个柱所承担的侧向受力进行整体协调的作用,还可以有效平衡各个框架之间的受力不均匀。在楼梯间处,由于没有连续的楼板,空间刚度大大折减,要靠四角的柱来稳固这一不利空间,因此很多工程
3、师将楼梯间四角的柱设计成相对较大的尺度。梁与板一般采用钢筋混凝土整体浇筑,才能保证这种空间刚度,装配式楼板不能满足要求,因此对于抗震地区,现浇楼板是必须的。墙框架结构的墙体仅仅是填充性的墙体,即为分隔与围护的作用,不承担任何重量与作用。没有墙体,框架结构仍然存在。因此,墙体要与框架可靠的相连,防止在意外受力时被甩出结构,但又要避免连接过密而与框架形成整体工作体系,改变框架的受力状态。由于框架柱是各自独立的将上部荷载传递至地面的,可以对于每一根柱单独设计其基础,因此框架多采用柱下独立基础。但有时由于荷载较大或地基相对软弱,以及各个独立基础下的土层的差异,独立基础之间会形成地基的不均匀变形,从而导
4、致地上结构的裂缝;或由于独立基础面积过大,在实际施工中已经形成各个基础的相连状态,此时设计者也经常选择柱下条形基础。一方面柱下条形基础可以调整柱之间的受力,是地基承担的荷载更加均匀,另一方面条形基础的基底面积要大于独立基础,更有利于基础对于荷载的承担与分布,提高了基础的整体性。条形基础可以设计成单向的平行的条形基础,也可以设计成相互交叉形式的交叉梁式基础,后者的整体性更好。对于较高层的框架结构,或地质状况相对较软弱的区域,框架结构的基础也可以选择筏板式基础以一块筏板将各个柱子连在一起,协调柱子之间的作用,形成整体性的基础,更有利于荷载的传递。筏板基础施工极为方便,但是由于筏板较为厚大,混凝土用
5、量较多,因此在选择时宜慎重。基础与基础之间一般设有基础梁,其作用是平衡柱所承担的弯矩,减小基础由于弯矩作用产生的偏心。框架结构的计算模型与传力路径计算平面由于框架结构横向柱数量较少,刚度较弱,同时也由于计算技术的制约,传统的框架结构设计多进行横向平面结构的设计计算,将横向的梁在设计中做成框架梁。而相对横向结构的纵向柱较多,刚度较大,一般仅作构造处理,纵向的框架与框架之间联结的梁,则被做成联系梁。但随着现代建筑体形的复杂化与计算技术的发展,现代框架结构有时已经很难明显的区分框架梁与联系梁了。框架结构一般采取正交矩形柱网的方式,并在整体平面上也形成矩形。当然这并非绝对,计算技术的发展已经可以保证现
6、代的工程技术人员,在面对任何复杂的平面时,均可以做出满意的设计。计算荷载传递框架结构中,受力主要是垂直力与水平力两类。垂直荷载源于自重、以及各种活荷载,除非特殊荷载,多数垂直荷载被设计成均布荷载,可能直接作用在框架上(楼板搭载框架梁上),也可能通过其他构件(次梁)以集中荷载的方式传递至框架上(楼板搭在非框架梁的次梁上,再由次梁传递至框架梁上)。框架结构的垂直荷载通过梁板体系来承担,进而传给柱,由柱传给基础。水平荷载主要是由风与地震的作用产生的。由于楼板承担了建筑中主要的重量,地震时在楼板高度处会产生巨大的地震作用力,因此一般将水平地震荷载简化为作用在楼板高度处的水平集中力。框架所承担的风力作用
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