二、框架結(jié)構(gòu)體系
(一)框架結(jié)構(gòu)的特點與優(yōu)點
1.基本概念
(1)框架是由梁和柱剛性連接的骨架結(jié)構(gòu)。
(2)框架結(jié)構(gòu)采用的材料:
1)型鋼;
2)鋼筋混凝土。
2?蚣芙Y(jié)構(gòu)的特點
(1)框架的連接點是剛節(jié)點,是一個幾何不變體。
(2)在豎向荷載作用下,梁、柱互相約束,從而減少橫梁的跨中彎矩,其變形及彎矩圖見圖10—16。
3.框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)框架結(jié)構(gòu)所用的鋼筋混凝土或型鋼有很好的抗壓和抗彎能力,因此,可以加大建筑物的空間和高度。
(2)可以減輕建筑物的重量。
(3)有較好的抗震能力。
(4)有較好的延性。
(5)有較好的整體性。
4.框架結(jié)構(gòu)的缺點
因構(gòu)件截面尺寸不可能太大故承載力和剛度受到一定限制,因此房屋的高度受到限 制。
(二)框架結(jié)構(gòu)的類型
1.按構(gòu)件組成劃分為兩種類型
(1)梁板式結(jié)構(gòu)。由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成骨架形成的框架結(jié)構(gòu)。
(2)無梁式結(jié)構(gòu)。由板和柱子組成的結(jié)構(gòu)。
2.按框架的施工方法劃分為四種類型
(1)現(xiàn)澆整體式框架
框架全部構(gòu)件均在現(xiàn)場現(xiàn)澆成整體。
1)整體性和抗震性能好;
2)構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制。
(2)裝配式框架
框架全部構(gòu)件采用預(yù)制裝配:
1)可加速施工進(jìn)度,提高建筑工業(yè)化程度。
2)節(jié)點構(gòu)造剛性差,抗震性能差。
(3)半現(xiàn)澆框架
梁、柱現(xiàn)澆,樓板預(yù)制或現(xiàn)澆柱,預(yù)制梁板。
1)梁、柱整體性較好,適用于抗震建筑。
2)樓板預(yù)制可節(jié)約模板,約20%!3.框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
(1)框架結(jié)構(gòu)所用的鋼筋混凝土或型鋼有很好的抗壓和抗彎能力,因此,可以加大建筑物的空間和高度。
(2)可以減輕建筑物的重量。
(3)有較好的抗震能力。
(4)有較好的延性。
(5)有較好的整體性。
4.框架結(jié)構(gòu)的缺點
因構(gòu)件截面尺寸不可能太大故承載力和剛度受到一定限制,因此房屋的高度受到限 制。
(二)框架結(jié)構(gòu)的類型
1.按構(gòu)件組成劃分為兩種類型
(1)梁板式結(jié)構(gòu)。由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成骨架形成的框架結(jié)構(gòu)。
(2)無梁式結(jié)構(gòu)。由板和柱子組成的結(jié)構(gòu)。
2.按框架的施工方法劃分為四種類型
(1)現(xiàn)澆整體式框架
框架全部構(gòu)件均在現(xiàn)場現(xiàn)澆成整體。
1)整體性和抗震性能好;
2)構(gòu)件尺寸不受標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件限制。
(2)裝配式框架
框架全部構(gòu)件采用預(yù)制裝配:
1)可加速施工進(jìn)度,提高建筑工業(yè)化程度。
2)節(jié)點構(gòu)造剛性差,抗震性能差。
(3)半現(xiàn)澆框架
梁、柱現(xiàn)澆,樓板預(yù)制或現(xiàn)澆柱,預(yù)制梁板。
1)梁、柱整體性較好,適用于抗震建筑。
2)樓板預(yù)制可節(jié)約模板,約20%。
(4)裝配整體式框架
預(yù)制梁、柱,裝配時通過局部現(xiàn)澆混凝土使構(gòu)件連接成整體。
1)保證了節(jié)點的剛接,結(jié)構(gòu)整體性好;
2)可省去連接件;
3)增加了后澆混凝土工序;
4)比全現(xiàn)澆可節(jié)省模板及加快進(jìn)度。
(三)框架結(jié)構(gòu)的平面布置方式(見圖10—18)
1.橫向為主要承重框架,縱向為連系梁,只適用于非地震區(qū)。
2.縱向為主要承重框架,橫向為連系梁。
(1) 有利于提高樓層凈高的有效利用
(2)房間的使用和劃分比較靈活。
(3)不適用于地震區(qū)。
3.主要承重框架縱橫兩個方向布置:
(1)當(dāng)兩個方向的水平力相差不大時,則必須采用這種布置。
(2)適用于地震區(qū)及平面為正方形的房屋。
(四)框架結(jié)構(gòu)的受力特性
1.框架結(jié)構(gòu)在豎向力作用下的變形和彎矩(見圖10—19)
2.框架結(jié)構(gòu)在水平力作用下的變形和彎矩(見圖10—20)