框架結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)綜述

框架結(jié)構(gòu)的文獻(xiàn)綜述作者：日期:

【內(nèi)容摘要】：框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱組成承重體系的結(jié)構(gòu)。主梁、柱和基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由聯(lián)系梁連接起來而形成框架體系。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，目前多層和高層建筑逐漸增多。人們可以根據(jù)自己的喜好充分利用其使用空間，滿足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架結(jié)構(gòu)房屋越來越多的受到人們的青睞?！娟P(guān)鍵詞】：框架結(jié)構(gòu)、混凝土、應(yīng)力、抗震、框架梁一、 弓|言框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱剛接而成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架結(jié)構(gòu)共同承受使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成的。由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連接起來形成空間結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)形式，可形成較大的內(nèi)部空間，能靈活的布置建筑平面，并具有傳力明確、延性、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn)，因此，無論是在工業(yè)建筑還是民用建筑中，框架結(jié)構(gòu)都是一種常用的結(jié)構(gòu)形式。二、 主題部分框架結(jié)構(gòu)的概念框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以鋼筋相連接而成，構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。框架結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材砌筑或裝配而成?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又稱構(gòu)架式結(jié)構(gòu)。房屋的框架按跨數(shù)分有單跨、多跨；按層數(shù)分有單層、多層；按立面構(gòu)成分為對稱、不對稱；按所用材料分為鋼框架、混凝土框架、膠合木結(jié)構(gòu)框架或鋼與鋼筋混凝土混合框架等。其中最常用的是混凝土框架(現(xiàn)澆整體式、裝配式、裝配整體式，也可根據(jù)需要施加預(yù)應(yīng)力，主要是對梁或板)、鋼框架。裝配式、裝配整體式混凝土框架和鋼框架適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高,工程質(zhì)量較好?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：空間分隔靈活，自重輕，有利于抗震，節(jié)省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計(jì)處理好也能達(dá)到較好的抗震效果,而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)為：

框架節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中顯著;框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，屬柔性結(jié)構(gòu)框架，在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大，易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破性；鋼材和水泥用量較大，構(gòu)件的總數(shù)量多，吊裝次數(shù)多，接頭工作量大，工序多，浪費(fèi)人力,施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大;不適宜建造高層建筑，框架是由梁柱構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu)，其承載力和剛度都較低，特別是水平方向的（即使可以考慮現(xiàn)澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度，但也是有限的），它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，其總體水平位移上大下小，但相對與各樓層而言，層間變形上小下大，設(shè)計(jì)時(shí)如何提高框架的抗側(cè)剛度及控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移為重要因素,對于鋼筋混凝土框架，當(dāng)高度大、層數(shù)相當(dāng)多時(shí)，結(jié)構(gòu)底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和整體的側(cè)移亦顯著增加，從而導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大,對建筑平面布置和空間處理，就可能帶來困難,影響建筑空間的合理使用,在材料消耗和造價(jià)方面，也趨于不合理，故一般適用于建造不超過15層的房屋。框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架。混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛用于住宅、學(xué)校、辦公樓，也有根據(jù)需要對混凝土梁或板施加預(yù)應(yīng)力，以適用于較大的跨度；框架鋼結(jié)構(gòu)常用于大跨度的公共建筑、多層工業(yè)廠房和一些特殊用途的建筑物中，如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫、停車場、輕工業(yè)車間等?？拐鸬燃壙拐鸬燃壥窃O(shè)計(jì)部門依據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，按“建筑物重要性分類與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)”，根據(jù)設(shè)防類別、結(jié)構(gòu)類型、烈度和房屋高度四個(gè)因素確定，而采用不同抗震等級進(jìn)行的具體設(shè)計(jì)。以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為例，抗震等級劃分為一級至四級，以表示其很嚴(yán)重、嚴(yán)重、較嚴(yán)重及一般的四個(gè)級別。在中國建筑業(yè)中，已經(jīng)開始嚴(yán)格執(zhí)行這個(gè)等級標(biāo)準(zhǔn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的前景隨著建筑業(yè)的發(fā)展，目前多層和高層建筑逐漸增多，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是其主要形式，雖說它的鋼筋及水泥用量都比較大，造價(jià)也比混合結(jié)構(gòu)高，但它具有梁柱承重，墻體只起分隔和圍護(hù)的作用，房間布置比較靈活，門窗開置的大小、形狀都較為自由的特點(diǎn)。人們可以根據(jù)自己的喜好充分利用其使用空間，滿足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架結(jié)構(gòu)房屋越來越多的受到人們的青睞?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由梁和柱組成承重體系的結(jié)構(gòu)。主梁、柱和基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由聯(lián)系梁連接起來而形成框架體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是承重構(gòu)件與圍護(hù)構(gòu)件有明確分工，建筑的內(nèi)外墻處理十分靈活,應(yīng)用范圍很廣。這種結(jié)構(gòu)形式雖然出現(xiàn)較早，但直到鋼和鋼筋混凝土出現(xiàn)后才得以迅速發(fā)展。根據(jù)框架布置方向的不同，框架體系可分為橫向布置、縱向布置及縱橫

雙向布置三種。橫向布置是主梁沿建筑的橫向布置，樓板和連系梁沿縱向布置，具有結(jié)構(gòu)橫向剛度好的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際采用較多?？v向布置同橫向布置相反，橫向剛度較差，應(yīng)用較少?？v橫雙向布置是建筑的縱橫向都布置承重框架，建筑的整體剛度好，是地震設(shè)防區(qū)采用的主要方案之一?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在實(shí)際施工中應(yīng)注意的問題加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施：在工程施工過程中頂棚可能要吊頂或其它裝修，甲方為了節(jié)約開支，往往要求柱間填充墻不到頂或者是在墻上任意開門窗洞口，這樣往往會造成短柱。由于短柱剛度大，吸收地震作用使其受剪，當(dāng)混凝土抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性錯(cuò)斷，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)采取如下措施:盡量減弱短柱的樓層約束，如降低相連梁的高度、梁與柱采用鉸接等;增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于100mm，柱的縱向鋼筋間距W150mm;采用良好的箍筋類型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等。由于建筑的需要，有時(shí)需要框架梁外挑，且梁下設(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計(jì)算中，有些設(shè)計(jì)人員對其受念不清，誤認(rèn)為此柱為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計(jì)算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力足為事故的發(fā)生埋下隱患。實(shí)際上在結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算中，此柱為偏心受壓構(gòu)件，柱與梁端交接處類似于框架梁、柱節(jié)點(diǎn)，應(yīng)考慮懸臂梁梁端的協(xié)調(diào)變形。所以對于此柱應(yīng)作為豎向構(gòu)件參與結(jié)構(gòu)的整體分析，并且柱與梁端交接處應(yīng)按框架梁、柱的節(jié)點(diǎn)處理。在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)和裙房時(shí)，高低跨之間不要采用主樓設(shè)牛腿、低層屋面或樓梯梁擱在牛腿上的做法，也不要用牛腿拖梁的方式作為防震縫。因?yàn)樵诘卣饡r(shí)各單元之間，尤其是高低層之的震動情況不同，連接處很容易壓碎、拉斷。因此，凡要設(shè)縫，就要分得徹底，凡不設(shè)縫，就要連固，絕不能似分非分，似連非連，否則很容易在地震中破壞。填充墻拉筋和預(yù)埋件等不應(yīng)與框架梁、柱的縱向鋼筋焊接，宜采用在柱內(nèi)預(yù)留預(yù)埋件，待砌筑填充墻時(shí)再將拉結(jié)筋與之焊接的施工方法。三、總結(jié)：以上主要闡述了多層框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中的基本問題，當(dāng)然實(shí)際工程可能會遇到更多問題，需要結(jié)合知識和經(jīng)驗(yàn)，靈活變通運(yùn)用。在設(shè)計(jì)多層框架結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)首先判斷結(jié)構(gòu)方案的可行性，對可能碰到的問題，提前采取措施予以解決，并對所有計(jì)算結(jié)果認(rèn)真分析、判斷，準(zhǔn)確無誤后方可應(yīng)用于實(shí)際工程。只有熟練掌握規(guī)范，并在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)、積累，才能使框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，配筋適宜，滿足“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量”的要求。然而,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)常先行于理論，工程事故常顯示出未能預(yù)見的新因素，觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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