框架结构汇总t86

框架结构框架结构体系——是指由梁和柱刚接而成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

框架结构的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，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。

框架结构的主要缺点：框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；

框架结构的主要缺点：不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的，其总体水平位移上大下小，但相对与各楼层而言，层间变形上小下大。当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。

框架结构的应用范围：框架结构是多层房屋常用的结构形式，广泛用于办公楼、住宅、学校、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。一般在15层以下。

*现浇式：：整体性性能好，，抗震性性能好，，现场工工作量大大，费模模板结构形式式----按施工方方法分*装配式：：标准化化、工厂厂化生产产，施工工速度快快，整体体性能差差，抗震震性能弱弱*装配整体体式：兼兼有现浇浇式和装装配式两两者的优优点框架结构构的结构构布置1．承重框框架布置置方案在框架体体系中，，主要承承受楼面面和屋面面荷载的的梁称为为框架梁梁，另一一方向的的梁称为为连系梁梁。框架架梁和柱柱组成主主要承重重框架，，连系梁梁和柱组组成非主主要承重重框架。。若采用用双向板板，则双双向框架架都是承承重框架架。承重重框架有有以下三三种布置置方案：：（1）横向布布置方案案1)概念：框框架梁沿沿房屋横横向布置置，连系系梁和楼楼（屋））面板沿沿纵向布布置。2)特点：房房屋纵向向刚度较较富裕，，而横向向刚度较较弱。采采用这种种布置方方案有利利于增加加房屋的的横向刚刚度，提提高抵抗抗水平作作用的能能力，因因此在实实际工程程中应用用较多。。缺点是是由于主主梁截面面尺寸较较大，当当房屋需需要较大大空间时时，其净净空较小小。下一页结构布置置*柱网的布布置：柱柱距：3.3~7.2m，梁跨：：4.5~7.0m*承重框架架的布置置横向布置纵向布置纵横向布置（2）纵向布布置方案案1)概念：框框架梁沿沿房屋纵纵向布置置，楼板板和连系系梁沿横横向布置置（图6.2.2）。2)特点：房房间布置置灵活，，采光和和通风好好，利于于提高楼楼层净高高，需要要设置集集中通风风系统的的厂房常常采用这这种方案案。但因因其横向向刚度较较差，在在民用建建筑中一一般采用用较少。。（3）纵横向向布置方方案1)概念：沿沿房屋的的纵向和和横向都都布置承承重框架架。2)特点：采用这种种布置方方案，可可使两个个方向都都获得较较大的刚刚度，因因此，柱柱网尺寸寸为正方方形或接接近正方方形，地地震区多多层框架架房屋，，以及由由于工艺艺要求需需双向承承重的厂厂房常用用这种方方案。2．柱网布布置和层层高(1)民用建筑其柱网尺寸和和层高一般按按300mm进级。常用跨跨度是4.8m、6.4m、6m、6.6m等，常用柱距距为3.9m、4.5m、4.8m、6.1m、6.4m、6.7m、6m。采用内廊式式时，走廊跨跨度一般为2.4m、2.7m、3m。常用层高为为3.0m、3.3m、3.6m、3.9m、4.2m。(2)工业建筑其典型的柱网网布置形式有有内廊式、等等跨式、对称称不等跨式等等。采用内廊式布布置时，常用用跨（房间进进深）为6m、6.6m、6.9m，走廊宽度常常用2.4m、2.7m、3m，开间方向柱柱距为3.6~8m。等跨式柱网网的跨度常用用6m、7.5m、9m、12m，柱距一般为为6m。对称不等跨跨柱网一般用用于建筑平面面宽度较大的的厂房，常用用柱网尺寸有有（5.8m＋6.2m+6.2m+5.8m）×6.0m、（8.0m+12.0m+8.0m）×6.0m、（7.5m+7.5m+12.0m+7.5m+7.5m）×6.0m等。工业建筑底层层往往有较大大设备和产品品，甚至有起起重运输设备备，故底层层层高一般较大大。底层常用用层高为4.2m、4.5m、4.8m、5.4m、6.0m、7.2m、8.4m，楼层常用层层高为3.9m、4.2m、4.5m、4.8m、5.6m、6.0m、7.2m等。3.变形缝变形缝包括伸伸缩缝、沉降降缝、防震缝缝。钢筋混凝土框框架结构伸缩缩缝的最大间间距见表6.2.1。结构类别室内或土中露天装配式框架7550装配整体式现浇式框架5535表6.2.1钢筋混凝土框框架结构伸缩缩缝的最大间间距（m）(1)沉降缝设置原原则钢筋混凝土框框架结构的沉沉降缝一般设设置在地基土土层压缩性有有显著差异，，或房屋高度度或荷载有较较大变化等处处。当建筑平面过过长、高度或或刚度相差过过大以及各结结构单元的地地基条件有较较大差异时，，钢筋混凝土土框架结构应应考虑设置防防震缝。(2)防震缝的最小小宽度●当高度不超超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度每增加5m，7度每增加4m，8度每增加3m，9度每增加2m宜加宽20mm。●防震缝两侧侧结构类型不不同时，宜按按需要较宽防防震缝的结构构类型和较低低房屋高度确确定缝宽。图12.4沉降缝做法(a)设挑梁（板））；(b)设预制板（梁梁）当结构不同部部位荷载差异异较大地基土土压缩性有显显著差异沉降缝当平面形状复复杂、高度方方向有高差、、质量分布不不均匀抗震缝当房屋过长或或过宽时伸缩缝变形逢的设置置缝宽50mm缝宽70mm竖向布置在满足建筑功功能要求的同同时，尽量避避免收进、挑挑出、抽梁、、抽柱；层高高为：2.8~4.2m框架结构的受受力特点1.作用框架结构承受受的作用包括括竖向荷载、、水平荷载和和地震作用。。竖向荷载包括括结构自重及及楼（屋）面面活荷载，一一般为分布荷荷载，有时有有集中荷载。。水平荷载为为风荷载、地地震作用。框架结构是一一个空间结构构体系，沿房房屋的长向和和短向可分别别视为纵向框框架和横向框框架。纵、横横向框架分别别承受纵向和和横向水平荷荷载。结构计算简图图和荷载计算算横向框架计算单元纵向框架计算单元跨度跨度跨度取轴线间的距距离相邻楼板板底间的距离基础顶面至一层楼板底间的距离节点：视构造造情况可以是是刚节点也可以是铰铰接点2.竖向荷载传递递路线现浇平板楼（（屋）盖主要要向距离较近近的梁上传递递，预预制板楼盖传传至支承板的的梁上。3.受力分析(1)在多层框架结结构中，影响响结构内力的的主要是竖向向荷载，而结结构变形则主主要考虑梁在在竖向荷载作作用下的挠度度，一般不必必考虑结构侧侧移对建筑物物的使用功能能和结构可靠靠性的影响。。随着房屋高高度增大，增增加最快的是是结构位移，，弯矩次之。。1.竖向荷载下的的内力分析——分层法认为某层框架架梁上的荷载载只给本层梁梁及与本层梁梁相连的框架架产生剪力和和弯矩进行弯矩分配后叠加，叠加后的不平衡弯矩再分配但不传递框架结构在竖竖向荷载和水水平荷载作用用下的内力图图(2)框架结构在水水平荷载作用用下。其侧移移由两部分组组成：第一部部分侧移由柱柱和梁的弯曲曲变形产生。。柱和梁都有有反弯点，形形成侧向变形形。框架下部的梁、柱内内力大，层间间变形也大，，愈到上部层层间变形愈小小；第二部分分侧移由柱的的轴向变形产产生。在水平平力作用下，，柱的拉伸和和压缩使结构构出现侧移。。这种侧移在在上部各层较较大，愈到底底部层间变形形愈小。在两两部分侧移中中第一部分侧侧移是主要的的，随着建筑筑高度加大，，第二部分变变形比例逐渐渐加大。受力特点水平荷载作用用下结构整体体呈剪切型变形，单个构件以以弯曲变形为主2.水平荷载下的的内力分析——反弯点法反弯点，此处处只有剪力无无弯矩*弯矩为0点=反弯点*假定：1）底层反弯点点在距基础顶顶2/3柱高处2）其它层柱的的反弯点在1/2柱高处反弯点法VjkVjkhj/2，or2Vjkhj/3hj第j层hjVjkjkijk平衡条件梁的抗弯刚度度“无穷大””假定梁的线刚刚度“无穷大大”框架结构在竖竖向荷载和水水平荷载作用用下的内力图图(3)除装配式框架架外，一般可可将框架结构构的梁、柱节节点视为刚接接节点，柱固固结于基础顶顶面，所以框框架结构多为为高次超静定定结构。3.框架柱采用对对称配筋的原原因(1)竖向活荷载具具有不确定性性。梁、柱的的内力将随竖竖向活荷载的的位置而变化化。(2)风荷载也具有有不确定性。。梁、柱可能能受到反号的的弯矩作用，，所以框架柱柱一般采用对对称配筋。构件的选型在装配式或装装配整体式楼楼盖中，梁的的截面形式有有如下几种（（可以增大净净空，减小总总高度）：十字截面梁花篮形截面梁叠合梁柱截面的形式式一般为矩形形和方形，也也可为T形或圆形。先先按轴压估计计柱的截面尺尺寸，在乘以以1.2~1.5的放大系数4.框架的侧移计计算及限值侧移计算柱轴向变形引引起的侧移假定内部中柱柱的轴力为0外柱轴力为：上部水平荷载载在计算截面面引起的弯矩矩外柱轴线间的的距离单位力法：单位水平力作作用在框架顶顶引起的柱中中轴力1外载引起的柱柱中轴力在水平荷载作作用下框架结结构层间相对对侧移Δu的限值要求是是：(1)高度不大于150m的框架结构Δu≤h/550(2)高度等于或大大于250m的框架结构Δu≤h/500(3)高度在150~250m之间的框架结结构按Δu≤h/550-Δu≤h/500线形插入侧移限值框架结构的抗抗震设计与连连接构造一、结构层间间屈服强度有有明显的薄弱弱楼层震害及其分析析12345678910111213(mm)层13567911134080120在强烈地震作作用下，结构构的薄弱楼层层率先屈服、、发展弹塑性性变形，并形形成弹塑性变变形集中的现现象，不能发发挥整体的抗抗震能力。1976年唐山大地震震中，位于天天津塘沽区的的天津碱厂十十三层蒸吸塔塔框架，该结结构楼层屈服服强度分布不不均匀，造成成6层和11层的弹塑性变变形集中，导导致6层以上全部倒倒塌。右图为该结构构输入地震波波的弹塑性分分析结果。二、框架梁、、柱的震害梁柱变形能力力不足，构件件过早发生破破坏。一般是是梁轻柱重，，柱顶重于柱柱底，尤其是是角柱和边柱柱更易发生破破坏。1、柱顶柱顶周围有水水平裂缝、斜斜裂缝或交叉叉裂缝。重者者混凝土压碎碎崩落，柱内内箍筋拉断，，纵筋压曲成成灯笼状。主要原因：节节点处弯矩、、剪力、轴力力都较大，受受力复杂，箍箍筋配置不足足，锚固不好好等。破坏不易修复复。2、柱底与柱顶相似，，由于箍筋较较柱顶密，震震害相对柱顶顶较轻。3、短柱当柱高小于4倍柱截面高度度（H/b<4)时形成短柱。。短柱刚度大，，易产生剪切切破坏。4、角柱由于双向受弯弯、受剪,加上扭转作用用，震害比内内柱重。5、梁柱节点节点核心区产产生对角方向向的斜裂缝或或交叉斜裂缝缝，混凝土剪剪碎剥落。节节点内箍筋很很少或无箍筋筋时，柱纵向向钢筋压曲外外鼓。节点破坏的主主要原因是节节点的受剪承承载力不足，，约束箍筋太太少，梁筋锚锚固长度不够够以及施工质质量差所引起起。6、框架梁震害多发生于于梁端。在地地震作用下梁梁端纵向钢筋筋屈服，出现现上下贯通的的垂直裂缝和和交叉裂缝。。破坏的主要要原因是梁端端屈服后产生生的剪力较大大，超过了梁梁的受剪承载载力，梁内箍箍筋配置较稀稀，以及反复复荷载作用下下混凝土抗剪剪强度降低等等。节点破坏将导导致梁柱失去去相互之间的的联系。三、填充墙的的震害砌体填充墙刚刚度大而承载载力低，首先先承受地震作作用而遭破坏坏。一般7度即出现裂缝缝，8度和8度以上地震作作用下，裂缝缝明显增加，，甚至部分倒倒塌，一般是是上轻下重，，空心砌体墙墙重于实心砌砌体墙，砌快快墙重于砖墙。填充墙破坏的的主要原因是是：墙体受剪剪承载力低，，变形能力小小，墙体与框框架缺乏有效效的拉结，在在往复变形时时墙体易发生生剪切破坏和和散落。五、防震缝的的震害防震缝宽度过过小，地震时时结构相互碰碰撞造成震害害。总结以上震害害调查结果，，除注意场地地和地基因素素外，从结构构上主要应注注意：1）结构的刚度度在平面上和和沿竖向的分分布要规则、、均匀；2）结构构件要要有足够的承承载力和延性性；3）重视构造，，加强对混凝凝土的约束，，防止剪切、、锚固等脆性破坏；；4）保证施工质质量。一、钢筋混凝凝土结构的抗抗震设计特点点使用阶段或在在常遇地震作作用时，结构构在弹性范围围工作；在基本烈度地地震作用时,结构在弹塑性性范围工作;在罕遇烈度地地震作用时,结构亦在弹塑塑性范围工作作;程度不同钢筋混凝土结结构房屋设计计特点及概念念设计二、钢筋混凝凝土结构的概概念设计1.设置多道抗震震防线；2.合理控制结构构的弹塑区部部位；1）结构有较好好的塑性内力力重分布能力力；2）结构有较宽宽的约束屈服服范围及极限限变形；3）局部破坏不不致导致整个个结构失效及及具有易于修修复的可能性。3.加强结构的整整体性和构件件间的连接；；4.抗侧力构件的的刚度、强度度、延性应有有适当的对应应关系；5.上部结构应与与地基条件适适应。抗震设计的一一般规定一、房屋的适适用最大高度度《抗震震规规范范》规定定：：乙乙、、丙丙和和丁丁类类建建筑筑的的框框架架结结构构和和框框架架-抗震震墙墙结结构构适适用用的的最最大大高高度度应应不不超超过过下下表表的的规规定定。。甲类类建建筑筑适适用用的的最最大大高高度度应应专专门门研研究究。。50100120130框架-抗震墙结构25455560框架结构9876结构类型烈度现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m)注：：1.房屋屋高高度度指指室室外外地地面面到到主主要要屋屋面面板板板板顶顶的的高高度度（（不不包包括括局局部部突突出出屋屋顶顶部部分分））；；2.超过过表表内内高高度度的的房房屋屋，，应应进进行行专专门门研研究究和和论论证证，，采采取取有有效效的的加加强强措措施施；；3.平面面和和竖竖向向均均不不规规则则的的结结构构或或建建造造在在Ⅳ场地地的的构构，，使使用用的的最最大大高高度度应应适适当当降降低低（（一一般般降降低低20%左右右））。。二、、结结构构的的抗抗震震等等级级地震震作作用用下下，，钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的地地震震反反应应有有下下列列特特点点：：1、地地震震作作用用越越大大，，房房屋屋的的抗抗震震要要求求越越高高；；2、结结构构的的抗抗震震能能力力主主要要取取决决于于主主要要抗抗侧侧力力构构件件的的性性能能；；3、房屋屋越高高，地地震反反应越越大，，抗震震要求求越高高。地震作作用与与烈度度、场场地等等有关关，从从经济济角度度考虑虑，对对不同同烈度度、场场地的的结构构的抗抗震要要求可可以有有明显显的差差别。。主、次次抗侧侧力构构件的的抗震震要求求应有有差别别。抗震等等级是是确定定结构构构件件抗震震计算算和抗抗震措措施的的标准准。根根据设设防烈烈度、、房屋屋高度度、建建筑类类别、、结构构类型型及构构件在在结构构中的的重要要程度度确定定，共共分四四个等等级，，一级级最高高。下表为为丙类类建筑筑抗震震等级级的划划分：：一一一

抗震墙一一二二三三四

框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60

高度（m)

一剧场,体育馆等大跨度公共建筑一一二二三三四

框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30

高度（m)框架-抗震墙结构框架结构结构类型烈度6879三二一三二现浇钢钢筋混混凝土土房屋屋的抗抗震等等级注：1.建筑场场地为为Ⅰ类时，除6度外可按表表内降低一一度所对应应的抗震等级采采取抗震构构造措施，，但相应的的计算要求求不应降低低；2.接近或等于于高度分界界时，应允允许结合房房屋不规则则程度及场场地、地基条条件确定抗抗震等级。。1、甲、乙、、丁类建筑筑应按抗震震设防标准准中的抗震震措施所要要求的设防防烈度按上上表确定抗抗震等级。。2、当框架-抗震墙结构构有足够的的抗震墙时时,其框架部分分是次要抗抗侧力构件件,可按框架-抗震墙结构构中的框架架确定抗震震等级。否否则按框架架结构确定定等级。区区分标准是是看框架部部分承受的的地震倾覆覆力矩是否否大于结构构总地震倾倾覆力矩的的50%。框架承受的的地震倾覆覆力矩可按按下式计算算：--框架-抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾覆力矩；--结构层数；--框架i层柱的根数；--第i层j根框架柱的计算地震剪力；--第i层层高。3、裙房与主主楼的等级级ccccc1cc裙房顶部上上下各一层层应提高抗抗震措施4、多层与高高层建筑的的地下室一层以下根根据具体情情况按三级级或按更低低等级。9度时应专门门研究。图中c为抗震等级级三、建筑结结构布置宜宜规则四、合理设设计结构破破坏机制框架结构为为了充分发发挥整个结结构的抗震震能力，较较合理的地地震破坏机机制应为节节点基本不不破坏，梁梁比柱的屈屈服能早发发生、多发发生；同一一层中，各各柱两端屈屈服历程越越长越好；；底层柱底底的塑性铰铰宜最晚发发生。梁柱柱端的塑性性铰出现得得尽可能分分散。五、构件在在极限破坏坏前不发生生明显的脆脆性破坏主要抗侧力力的钢筋混混凝土构件件的极限破破坏应以构构件弯曲时时主筋受拉拉屈服破坏坏为主，应应避免变形形性能差的的混凝土首首先压溃或或剪切破坏坏，以及钢钢筋锚固失失效和粘接接破坏。延性破坏和和脆性破坏坏两者的变变形性能差差别很大，，与其相关关的因素有有：抗剪和和抗弯承载载力之比、、剪跨比、、剪压比、、轴压比、、主筋率、、配筋率、、箍筋形式式、混凝土土和钢筋材材料、钢筋筋连接和锚锚固方式等等。规范中许多多规定都属属于这方面面的要求。。当建筑平面面过长、结结构单元的的结构体系系不同、高高度和刚度度相差过大大以及各结结构单元的的地基条件件有较大差差异时，应应考虑设防防震缝。其其最小宽度度应符合下下面要求：：高层建筑宜宜选用合理理的建筑结结构方案，，不设防震震缝。1、防震缝（1）钢筋混凝凝土框架房房屋的防震震缝宽度，，当高度不不超过15m时可采用70mm，超过15m时，6、7、8、9度相应每增增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm。六、防震缝缝与抗撞墙墙（2）框架-抗震墙结构构房屋的防防震缝宽度度可采用框框架规定数数值的50%，且不宜小小于70mm。（3）防震缝两两侧结构类类型不同时，按不不利体系考考虑，并按低的房房屋高度计计算缝宽。th框架框架-抗震墙8、9度设防的钢钢筋混凝土土框架房屋屋防震缝两两侧的结构构，当结构构高度、刚刚度或层高高相差较大大时，可在在防震缝两两侧房屋的的尽端设垂垂直于防震震缝的抗撞撞墙。2、抗撞墙墙层高不同高度、刚度相差较大每一侧的的数量不不应少于于两道。。宜分别别对称布布置，墙墙肢的长长度可不不大于一一个柱距距。内力应按按考虑和和不考虑虑抗撞墙墙两种情情况进行行分析，，按不利利情况取取值。抗撞墙的的端柱和和框架边边柱箍筋筋应沿房房屋全高高加密。。2、钢筋混混凝土框框架的梁梁、柱构构件应避避免剪切切破坏“强剪弱弯弯”构件弯曲曲破坏形形成的极极限剪力力应小于于构件斜斜截面的的极限剪剪力。七、钢筋筋混凝土土框架的的结构体体系1、钢筋混混凝土框框架结构构宜对称称布置3、钢筋混混凝土框框架的梁梁、柱构构件之间应应设置成成“强柱柱弱梁””4、梁柱节节点的承承载力宜宜大于梁梁、柱构构件的承承载力。。“更强的节节点”钢筋混凝凝土框架的抗抗震设计计1、梁与柱柱的弯曲曲延性实验表明明变形能能力随轴轴压比增增大而急急剧降低低。N为组合轴轴压力设设计值；；b、h为截面的的短长边边；fc为混凝土土抗压强强度设计计值。轴压比：：柱组合的的轴压力力设计值值与柱的的全截面面面积和和混凝土土抗压强强度设计计值乘积积之比，，即它是控制制偏心受受拉边钢钢筋先到到抗拉强强度，还还是受压压区混凝凝土先达达到其极极限压应应变的主主要指标标。配筋率对对延性影影响也很很大。截面中配配置受压压钢筋可可以改善善构件的的弯曲延延性。2、受剪构构件的剪剪跨比及及破坏特特征h0为截面有有效高度度。剪跨比：构件在弯弯矩和剪剪力共同同作用下下,受剪破坏坏与剪跨跨比有关关.当或或构件为为超配箍箍时,发生斜压压型破坏坏；当且且构件为为低配箍箍时,发生斜拉拉型破坏坏；脆性破坏坏当且配筋箍适量时,发生剪压破坏；延性破坏坏在水平地地震作用用下，梁梁柱的剪剪跨比可可以直接接通过梁梁的跨高高比和柱柱的高厚厚比表示示。设反弯点点在构件件中央对于梁对于柱1）平面或或楼层有有局部薄薄弱环节节，不能能发挥整整体抗震震能力。。3、震坏房房屋在设设计上存存在的问问题2）梁柱变变形能力力不足，，构件过过早破坏坏；3）梁柱节节点箍筋筋不足，，节点受受震破坏坏，梁柱柱失去了了相互之间的联联系；4）砌体添添充墙破破坏；5）其他。。1）框架塑塑性效应应较多地地发生在在梁端，，底层柱柱的塑性性效应较晚形成成；4、框架结结构抗震震设计的的正确指指导思想想2）梁柱