多层框架建筑结构设计探索

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1、多层框架建筑结构设计探索　　：框架结构是多层房屋的常用结构形式。在高层建筑中，框架结构单元常常与其它结构单元(支撑剪力墙、筒体)组合，构成框架一支撑、框架一剪力墙、框架一筒体等结构体系。多层框架结构广泛应用于办公楼、旅馆、住宅、厂房、仓库等民用和工业建筑中。　　关键词：多层；框架；建筑；结构；设计　　：TU20：A　　多层钢结构一般采用框架类结构体系，因此也称为多层钢框架结构。多层钢结构是工业与民用建筑中常用的结构形式，在工业建筑中用作矿井地面建筑、石油焦化结构和电子工业、机械工业的多层厂房等；在民用建筑中用于停车场、办

2、公楼等建筑。　　1多层钢结构类型　　1.1柱一支律体系　　多层框架梁柱节点均为铰接，而在纵向与横向沿柱高设置竖向柱间支撑，其空间刚度及抗侧力承载力均由支撑提供，适用于柱距不大而又允许双向设置支撑的建筑物，其特点是设计、制作及安装简单，承载功能明确，侧向刚度较大，用于抗侧力的钢耗量较少。　　1.2纯框架体系　　多层框架在纵、横两个方向均为多层刚接框架，其承载能力及空间刚度均由刚接框架提供，适用于柱距较大而又无法设置支撑的建筑物，其特点为节点构造较复杂、结构用钢量较多，但使用空间较大。　　1.3框架一支撑体系　　该体系为多层

3、框架在一个方向(多为纵向)为柱一支撑体系，另一方向(多为横向)为纯框架体系的混合体系;其特点为一个方向无支撑便于生产或人流、物流等建筑功能的安排，又适当考虑了简化设计、施工及用钢量等要求，为实际工程中较多采用的体系。　　2多层框架结构的组成与布置　　2.1多层框架结构的组成　　框架结构由柱和梁组成。一般柱子垂直布置，梁水平布置。屋面由于排水或其它方面的要求，也可布置成斜梁。梁柱连结处一般为刚性连接。有时为便于施工或由于其它构造要求，也可将部分节点做成铰节点或半铰节点。当梁、柱之间全部为铰接时，也称为多层排架。刚性连接的梁

4、比普通梁式结构要节约材料，构的横向刚度较好，横梁的高度也较小，因而可增加房屋的净空，是一种比较经济的的结构形式。柱支座一般为固定支座，必要时也可设计成铰支座。　　框架可以是等跨或不等跨，层高可以相等或不完全相等。有时因工艺要求而在某层抽柱或缺梁形成复式框架。框架结构为高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受侧向作用力(风荷载或地震作用等)。为利于结构受力，框架梁宜拉通、对直，框架柱宜上、下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。有时由于使用功能或建筑造型上的要求，框架结构也可做成抽梁、抽柱、内收、外挑等。　　框架结构有实腹式、格

5、构式以及横梁为格构式、柱为实腹式的混合式框架。实腹框架梁的横截面一般为矩形或梯形截面。混凝土框架柱的截面形式常为矩形或正方形，有时由于建筑上的要求，也可设计成圆形、八角形、T形等。钢框架柱的截面形式常采用H形或箱形。实腹式框架外形简捷美观，制造和施工简单，安装省工，但材料利用率低。当结构跨度较大时，可采用格构式框架。格构式框架刚度较大，用钢省，其外形与净空布置比实腹式框架灵活，但制造加工和安装较为复杂。混合式框架的目的主要是减轻横梁自重，增加结构刚度。当楼盖为现浇板时，可将楼板的一部分作为框架梁的翼缘予以考虑，即框架梁截

6、面为T或r形;当采用预制板楼盖时，为减小楼盖结构高度，增加建筑净空，混凝土框架梁截面常为十字形或花篮形;这时也可将预制梁做成T形截面，在预制板安装就位以后，再现浇部分混凝上，使后浇混凝土与预制梁共同工作即成为叠合梁，这样一方面保证了梁的有效高度和承载力，另一方面可将梁板有效地连成整体，改善结构的抗震(振)性能。预制梁可以是钢筋混凝土梁，也可以是钢梁。　　在框架结构中，常因功能需要而设置非承重隔墙。隔墙位置较为固定并常采用砌体填充墙。当考虑建筑功能可能变化时，也可采用轻质分隔墙，灵活分隔。砌体填充墙是在框架施工完后砌筑的，

7、砌体填充墙的上部与框架梁底之间必须用砌块塞紧。墙与框架柱有两种连接方法，一种是柱与墙之间留缝，并用钢筋柔性连接，计算时不考虑填充墙对框架抗侧刚度的影响;另一种是刚性连接，在多遇水平地震作用下，框架侧向变形时，填充墙起着斜压杆的作用，从而提高了框架的抗侧移能力，在罕遇水平地展作用下，填充墙也能对防止倒塌起积极的作用。　　2.2框架结构分类　　框架结构按所用材料的不同，可分为钢结构、混凝土结构和钢骨混凝土结构。钢框架结构一般是在工厂预制钢梁、钢柱，运送到施工现场再拼装连接成整体框架，具有自重轻，抗震(振)性能好，施工速度快，

8、机械化程度高等优点，但用钢量稍大，耐火性能差，后期维修费用高，造价略高于混凝土框架。目前钢框架在我国应用还不多。随着我国钢材产量的迅速增加，品种增多，钢结构设计和施工技术的不断提高，钢框架的运用将有良好的前景。混凝土框架结构由于其取材方便，造价低廉，耐久性好，可模性好等优点，在我国得到了广泛的应用。目前我国绝大部分框