二、框架结构体系
(一)框架结构的特点与优点
1.基本概念
(1)框架是由梁和柱刚性连接的骨架结构。
(2)框架结构采用的材料:
1)型钢;
2)钢筋混凝土。
2。框架结构的特点
(1)框架的连接点是刚节点,是一个几何不变体。
(2)在竖向荷载作用下,梁、柱互相约束,从而减少横梁的跨中弯矩,其变形及弯矩图见图10—16。
3.框架结构的优点
(1)框架结构所用的钢筋混凝土或型钢有很好的抗压和抗弯能力,因此,可以加大建筑物的空间和高度。
(2)可以减轻建筑物的重量。
(3)有较好的抗震能力。
(4)有较好的延性。
(5)有较好的整体性。
4.框架结构的缺点
因构件截面尺寸不可能太大故承载力和刚度受到一定限制,因此房屋的高度受到限 制。
(二)框架结构的类型
1.按构件组成划分为两种类型
(1)梁板式结构。由梁、板、柱三种基本构件组成骨架形成的框架结构。
(2)无梁式结构。由板和柱子组成的结构。
2.按框架的施工方法划分为四种类型
(1)现浇整体式框架
框架全部构件均在现场现浇成整体。
1)整体性和抗震性能好;
2)构件尺寸不受标准构件限制。
(2)装配式框架
框架全部构件采用预制装配:
1)可加速施工进度,提高建筑工业化程度。
2)节点构造刚性差,抗震性能差。
(3)半现浇框架
梁、柱现浇,楼板预制或现浇柱,预制梁板。
1)梁、柱整体性较好,适用于抗震建筑。
2)楼板预制可节约模板,约20%。 3.框架结构的优点
(1)框架结构所用的钢筋混凝土或型钢有很好的抗压和抗弯能力,因此,可以加大建筑物的空间和高度。
(2)可以减轻建筑物的重量。
(3)有较好的抗震能力。
(4)有较好的延性。
(5)有较好的整体性。
4.框架结构的缺点
因构件截面尺寸不可能太大故承载力和刚度受到一定限制,因此房屋的高度受到限 制。
(二)框架结构的类型
1.按构件组成划分为两种类型
(1)梁板式结构。由梁、板、柱三种基本构件组成骨架形成的框架结构。
(2)无梁式结构。由板和柱子组成的结构。
2.按框架的施工方法划分为四种类型
(1)现浇整体式框架
框架全部构件均在现场现浇成整体。
1)整体性和抗震性能好;
2)构件尺寸不受标准构件限制。
(2)装配式框架
框架全部构件采用预制装配:
1)可加速施工进度,提高建筑工业化程度。
2)节点构造刚性差,抗震性能差。
(3)半现浇框架
梁、柱现浇,楼板预制或现浇柱,预制梁板。
1)梁、柱整体性较好,适用于抗震建筑。
2)楼板预制可节约模板,约20%。
(4)装配整体式框架
预制梁、柱,装配时通过局部现浇混凝土使构件连接成整体。
1)保证了节点的刚接,结构整体性好;
2)可省去连接件;
3)增加了后浇混凝土工序;
4)比全现浇可节省模板及加快进度。
(三)框架结构的平面布置方式(见图10—18)
1.横向为主要承重框架,纵向为连系梁,只适用于非地震区。
2.纵向为主要承重框架,横向为连系梁。
(1) 有利于提高楼层净高的有效利用
(2)房间的使用和划分比较灵活。
(3)不适用于地震区。
3.主要承重框架纵横两个方向布置:
(1)当两个方向的水平力相差不大时,则必须采用这种布置。
(2)适用于地震区及平面为正方形的房屋。
(四)框架结构的受力特性
1.框架结构在竖向力作用下的变形和弯矩(见图10—19)
2.框架结构在水平力作用下的变形和弯矩(见图10—20)