框架结构设计注意事项

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框架结构设计注意事项

作者:樊红刚

来源:《建筑工程技术与设计》2014年第22期

摘要:本文根据近多年的工程设计实例,主要介绍了框架结构的优缺点,概念设计及位移,内力等电算过程中钢筋混凝土框架结构的要点及注意事项。

关键词:框架结构优缺点框架结构概念设计结构内力、位移的计算机计算

1 框架结构的优缺点

框架结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连而构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。框架结构又称构架式结构。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨;按层数分有单层、多层;按立面构成分有对称、不对称;按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常用的是混凝土框架(现浇整体式、装配式、装配整体式,也可根据需要施加预应力,主要是对梁或板)、钢框架。装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。

框架结构的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

框架结构体系的缺点:框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破坏,适用于非抗震设计;钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大;不适宜建造高层建筑。

2 框架结构概念设计

框架结构同其他结构体系一样,概念设计及构造措施至关重要。首先要控制结构的高宽比,若结构的高宽比大,则倾覆力矩大。所以在设计初期结构专业就要进入到建筑方案的初步布置及初步设计中去,以使最终的平面布置合理,经济,宏观控制结构的刚度、稳定和承载力。

结构平面布置要简单、规则、质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规则的平面布置。结构简单即是(1)结构的类型划分、计算模型清晰。(2)各结构构件力学功能分工、在荷载作用下传力路线直接明确(3)其受力、薄弱环节及抗震性能估计把握,精细分析

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