论框架结构与框剪结构的区别与联系

1、郑州交通职业学院毕业论文（设计）论文（设计）题目：论框架结构与框剪结构的区别与联系所属系别建筑工程系专业班级建筑工程技术姓 名张华强 一学 号201008040450252指导教师 韩露 一撰写日期!012/12/16摘要在现有的建筑结构形式中目前应用最为广泛的当属框剪结构和框架结构，原有的 砖混结构、木结构已经不能满足现代建筑产品所要求的各种功能。在以施工组织设计 为核心和灵魂的施工活动中，建筑结构形式的选择显得尤为重要。每个建筑几乎都有 自己的特点，几乎所有的建筑产品都可以称之为个例。但是在所有的建筑产品中又能 找到它们的相似点，我们称之为共性。积于这个原因，我们说所有的建筑产品都是在 借

2、鉴中升华而又达到一个新的高度。积于这样的论述我认为建筑产品没有以单一的建 筑形式建造的建筑产品。所以我们说框剪结构和框架结构是有联系的。框剪结构和框 架结构不是完全对立的。框剪结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了 各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。 框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体，因 为是与主体一次浇筑成型与主体的契合度较高并且大大节省了工期，框架结构由梁柱 构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖 向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大

3、的水 平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，（装配整体式楼面的作用则不考虑），框 架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的 使用空间，但抗震性能差。进行这次论述的目的是找出两种建筑形式优缺点以及适应 的场况。减小施工难度，满足人们的需求。关键词：框剪结构，框架结构，建筑形式SummaryIn the existing building structure form of the most widely used is frame shear structure and frame structure, the original brick structure

4、, wood, cannot have satisfied all the requirements of modern building products. In the construction organization design as the core and soul of the construction activities, the choice of the form of building structure is particularly important. Each building has its own characteristics, almost almos

5、t all building products can be called alone. But of all the building products and their similarities can be found, we call it common. Product in this reason, we say that all the construction products is sublimated in the reference and achieve a new level. Product in this paper I dont think building

6、products in the form of a single building building construction products. So we say frame shear structure and frame structure are connected. Frame shear structure and frame structure are not completely opposite. Frame shear structure is the framework structure and the combination of the two kinds of

7、 shear wall structure system, learn their strengths, both can provide building layout with the use of large space, but also has good performance to resist lateral force. Frame shear structure of shear wall can be set separately, also can make use of the elevator shaft, stairwells, pipe well wall, be

8、cause it is with a casting molding and subject fit and greatly save the time limit for a project, high frame structure consists of beams, component cross section is small, so the low bearing capacity and stiffness of frame structure, its mechanical characteristics are similar to the vertical cantile

9、ver shear beams, floor is higher, the horizontal displacement, the slower the high-rise frame in the vertical and horizontal directions are under a lot of horizontal force, at this point, the cast-in-place floor as beam work together (the role of the assembled monolithic floor) is not considered, is

10、 infilled wall frame structure wall, retaining and separation effect and the characteristics of the frame structure is provided for building flexible use of space, but the seismic performance is poor. The purpose of this paper is to find out advantages and disadvantages two construction forms and ad

11、apt to the field conditions. Reduce the construction difficulty, meet peoples needs.1引言2框架结构2.1框架结构的定义2.2.1框架结构的发展史及前景2.2.2框架结构的优缺点2.2.3框架结构的受力分析3框剪结构3.1. 1框剪结构的定义及其优缺点3.1.2框剪结构的受力分析4结果分析与讨论5总结参考文献致谢1.引言建筑业专门从事土木工程、房屋建设和设备安装以及工程勘察设计工作的生 产部门。其产品是各种工厂、矿井、铁路、桥梁、港口、道路、管线、住宅以及 公共设施的建筑物构筑物和设施。2.地位以及作用建筑业的

12、产品转给使用者之后，就形成了各种生产性和非生产性的固定资 产。它是国名经济各物质生产部门和交通运输部门进行生产的手段是人民生活的 重要物质基础美国与一些其他的西方国家，把建筑业与钢铁工业、汽车工业并列 为国民经济的三大支柱。2.1分类1 ：房屋和土木工程的建筑业2：建筑安装业3：建筑装饰业4：其他建筑业生产特点建筑业生产是由劳动者使用建筑机械设备与工具，按设计要求对建筑对象进 行加工制作，从而生产出一定的产品，这使他具有工业生产的特征。但是，但是 他又有许多不同于一般工业生产的技术经济特点，因而形成一个独立的物质生产 部门。其主要特点是：1、.固定地上不能移动；2、复杂多样，彼此各异；3、形

13、体庞大，整体难分；4、经久耐用，使用期限长。建筑业产品的这些特点，又造 成了建筑业生产上的一系列特点，主要是：1、生产的流动性但是它又表现在两 个方面，一是生产人员和建筑机具，甚至整个施工机构，都要随施工对象坐落位 置的变化而迁徙流动，施工对象上下左右流动，不断地变换操作场所。为了适应 施工条件的变化，施工机械多是比较小型或是便于移动的，手工操作也比较多， 在一定程度上影响了建筑业技术的发展。2、生产的单件性。由于建筑物或者构 筑物的功能要求各不相同所处的自然条件和社会经济要求各异，每个工程都有独 特的工程设计和施工组织设计，施工价格也必须个别确定并单独进行成本核算。 3、生产周期长，较大工程

14、的工期常以年计，施工准备也需要较长时间。因此， 在生产中往往要占用大量的人力、物力、财力、不可能在短期内提供有用的产品。 所以就要求建筑产品能够快速，安全、实用，做到物美价廉。所以就产生了各种 建筑生产形式来满足建筑生的各种功能性要求。在这里我就为大家简单的介绍下 其中两种框架剪力墙结构和框架结构的区别和联系。2.2.1框架结构的发展史及前景从现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构、钢、铁结构而 言，混凝土框架结构是一种新兴结构它的应用也不过一百多年历史，1842年英国 烧瓦工人joseph aspdin调配了硅酸盐水泥，20世六十年代人们终于克服了混凝 土在应用中的强度问题生产出

15、了高强水泥这使得大跨度少支点的框架混凝土建 筑出现。经过近几十年的发展框架结构的应用已经深深的融进我们的生活中各种 形式的框架结构建筑物也层出不穷。但是随着人们在生产生活中的各种要求个人 认为简单的框架结构已经不能满足人们的需求。而钢结构将成为大型建筑的主 流。什么是框架结构？框架结构是指由梁和柱以刚性连接或者铰接相连而成构 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，以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制加气混凝土、膨胀珍珠岩、 浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配而成的住宅。适合大规模工业化施工， 效率较高，质量较好。框架结构又称构架式结构，可设计成静

16、定的三铰框架或超静定的双铰框架或 无铰框架。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

17、工工期；采用现浇混凝土框架时， 结构的整体性、刚度较好，设计处达理好也能到较好的抗震效果，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，一般适用于建造不超过15层的 房屋。框架结构受力分析构件抗弯刚度分析与计算梁两端截面：梁受负弯矩影响较小跨中：梁受正弯矩，形成T形截面，影响较大在工程设计中为简化计算仍假定梁截面惯性矩沿轴线

18、不变、中框架；1=2对琥浇楼盖边框架二1=1.5环对琥浇楼盖边框架二1=1.5环中框架M 1=15环对装配整体式楼盖边框架：I=12Io对装配式楼盖 i=L5环框架结构分析简图框架结构分析简图根据力法和位移法精确计算的结果可知，竖向荷载作用下的框架，它的水平 位移是很小的，并且每层梁上的荷载只对本层梁产生作用，而对其他各层的影响 极小。因此在受力分析中1、在竖向荷载作用下钢架的侧移忽略不计。2、每层梁上的荷载对其它层的梁的影响不计。因此在框架结构的受力分析中我们通常把各层梁及其上下柱所组成的框架 作为一个独立计算单元计算，分层计算所得到的梁的弯矩即为其最终弯矩而柱的 最终弯矩为上下两层计算得到

19、的弯矩迭加。框架结构受力形式及其力矩的分配过程0.24 0?761 1 * 0.24 0?761 1 * 1 1 1 * 1 4 1 1(4.21)G7.635(4. 21) q=3. 8kN/mH (10.21)q=3. 4kN/m4 i 4 i 4 1 I4 i i 4 (7. 11)D(9.53)E (12.77)4. 84)17- 81*4.15一3,05-0.05-1.26舄一 .OE一17- 81*4.15一3,05-0.05-1.26舄一 .OE一8. 89*3* 15一 4,10-0.35 1.550- 72 0*11 0* 06 0” 15（单位KN.m）一. 框剪结构的定义

20、在解释框剪结构的同时我们首先应该了解纯剪力墙结构，纯剪力墙结构就是整个建筑物都采用剪力墙结构，包括墙身、墙柱（暗柱和端柱）、墙梁（连梁、暗梁、边框梁）。凡是为了让建筑物抗剪力（正常为抗震考虑）所设计的墙体统称为剪力墙，通常为钢筋混凝土剪力墙。但也有用砌体墙来做剪力墙。例如在美国用砖墙来做剪力墙的也还是很多的。剪力墙也称为耐震墙，一般用在房屋方面较多，由于剪力墙的刚度很大，要比柱子大上 许多倍，因此剪力墙可以承担极大部份构造物的水平力，而柱子就承受小部份的水平力，设 计了剪力墙则无形中可以减小了柱子的尺寸。剪力墙当然也是承重墙。剪力墙结构是用钢筋 混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载

21、引起的内力，并能有效控制结构的水 平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层 房屋中被大量运用。剪力墙是建筑的一种竖向承重构件，但其受力方式与柱子是不同的。一 般在结构体系中，由于剪力墙的刚度比较大，所以在承担结构的侧向力方面有较大的贡献， 而在受力所以往往剪力墙不出现反弯点。一般剪力墙用于高层建筑中较多，当然在底框结构 中也要布置剪力墙。定义：框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙，框架结构的竖向刚度不强，高层或超高层 的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙（或称抗震墙）。剪力墙是自基础 顶面至设计高度不中断的抗侧力构件，其抗侧刚度大，

22、但抗侧平面外刚度小，故一般不考虑 其承受竖向荷载，它的布置要按照相关规定进行，当然剪力墙也可以起到墙体的围护和分隔 作用。框架-剪力墙结构，出称为框剪结构它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，在结构平面布置上除了布置了框架还增加了 部分剪力墙（或称抗震墙）吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间， 又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、 管道井等墙体。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力 墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形

23、大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于 两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位 移比，使结构的侧向刚度得到了提高。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载 作用下，一般情况下，约80%以上用剪力墙来承担。因此，使框架结构在水平荷载作用下所 分配的楼层剪力，沿高度分布比样均匀，各层梁柱的弯矩比较接近，有利于减小梁柱规格，便于施工。在结构抗震设计中，框剪结构的剪力墙是第一道防线，框架为第二道防线。优缺点这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑 功能

24、的要求，同样又有足够的剪力墙，有相当大的刚度，框剪结构的受力特点，是由框架和 剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式，所以它的框架不同于纯框架结构中 的框架，剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。因为，在下部楼层，剪力墙 的位移较小，它拉着框架按弯曲型曲线变形，剪力墙承受大部分水平力，上部楼层则相反， 剪力墙位移越来越大，有外侧的趋势，而框架则有内收的趋势，框架拉剪力墙按剪切型曲线 变形，框架除了负担外荷载产生的水平力外，还额外负担了把剪力拉回来的附加水平力，剪 力墙不但不承受荷载产生的水平力，还因为给框架一个附加水平力而承受负剪力，所以，上 部楼层即使外荷载产生的楼层剪力

25、很小，框架中也出现相当大的剪力。框剪结构的受力分析图示1、剪力墙受力形式图解及其与框架的对比架侧彩朗线架一朗力墙侧挡曲逑枢 架I*lEijlw额-1|:&:| S- .-.1/或响*函苫点H.圈8框架底部总既力- 结构顶点位移曲戏图架侧彩朗线架一朗力墙侧挡曲逑枢 架I*lEijlw额-1|:&:| S- .-.1/或响*函苫点H.圈8框架底部总既力- 结构顶点位移曲戏图9胞力墙底部总既力- 结构顶点位移曲戏图10框架分担既力比例- 结祠顶点位移曲戏框剪结构分析时首先要确定总剪力墙的弯曲刚度、总框架的剪切刚度和总连梁的 等效剪切刚度。框架柱的侧向刚度D：使框架柱两端产生单位相对侧移所需施加的水平

26、剪力。总框架的剪切刚度Cf:使总框架在楼层间产生单位变形（小=1）所需施加的水平 剪切力。总框架剪切刚度-%为第恨第J根柱的侧向洲孩。为同层内所有框梁於的R之和；自为层乱特点：（1）在水平荷载下，单独剪力墙变形曲线以弯曲变形为主，单独框架的变形以 整体剪切变形为主。（2）在框剪结构中，其变形曲线介于弯曲型与整体剪切型之间。在下部，剪力 墙的位移比框架小，墙将框架向左拉，框架将墙向右拉，即框架“帮”剪 力墙；在上部，剪力墙的位移比框架大，框架将墙向左推即剪力墙帮框架。 这样框剪结构协同工作的特点使得框架和剪力墙能充分的发挥各自的作 用（即框架主要承受竖向荷载剪力墙主要承受水平荷载），从而体现出这

27、 种结构形式的优越性。7.2基本假定与计算简图荷载在层高内的连续变化在以总剪力墙为隔离体采用正负号规定的情况下的剪力墙与框架的相互作用力。剪力墙框架之间的剪力分配与刚度特征值A有很大关系。均布荷载下建立分布如在以总剪力墙为隔离体采用正负号规定的情况下的剪力墙与框架的相互作用力。剪力墙框架之间的剪力分配与刚度特征值A有很大关系。均布荷载下建立分布如下图。当入=|时，框架剪力为零，剪力墙承担全部建立：当A很大时，框架几乎承担全部剪力； 为任意值时框架和剪力墙按刚度比各承受一定剪力。基底处基底处五，结果分析与讨论。综上所述，现在我们来综合的论述一下框剪结构与框架的区别与联系，所谓 的框架结构框架结构

28、是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的 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，以 钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻 质板材隔墙分户装配成而的住宅或者厂房等建筑形式。而框架结构通常下我们这样来定义， 它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，在结构平面布置上除了布置了框架还增加了部 分剪力墙（或称抗震墙）吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又 具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、 管道井等墙体。在现有的建筑结构形式中我们所选择的建筑结构形式是多样

29、的，通常情况下现代建筑所 采用的建筑结构形式不是单一的框架或者框剪或者钢结构而是多种建筑结构形式的结合。因 为建筑产品多样性、地域性、单一性的特点。建筑产品再设计之初就在综合考虑各个方面的 影响因素因地制宜的进行建筑产品的规划设计。六：总结框剪结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙，框架结构的竖向刚度不强, 高层或超高层的框架结构建筑更是如此！为了解决这个问题故使用剪力墙.你可 以去了框架结构。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、 膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规 模工业化施工，效率较高，工程质量较好。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低， 它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵 横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配