多高层三大传统结构体系

多高层

三大传统结构体系

一、框架结构框架结构体系是指竖向承重结构全由框架所组成的房屋结构体系。框架由梁、柱、基础这三种构件形成承重结构。框架与框架之间由联系梁及楼面结构联成整体。横向框架体系纵向框架体系二、框架结构的分类

按框架构件组成划分梁板式结构——是由梁、板、柱三种基本构件组成，广泛用于多层及高层房屋建筑上。无梁式结构由板和柱子组成，实质是一种无梁楼盖结构，由于它的柱子与楼板整体连接，柱子除受轴向力外，柱端弯矩按“代替框架法”进行计算（“柱上板带”作为框架横梁来考虑）。从结构选型的角度来说，无梁楼盖本不是骨架体系，但由于起内力分析类似框架结构，从结构的受力角度看，它也是框架结构的一种，广泛用于冷藏库，仓库等建筑物。按施工方法划分现浇式框架全部在现场浇注，故其整体性好，抗震性能好。但是现场施工的工作量大，工期长，并需要大量的模板。装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制，然后通过焊接拼装连接成整体的框架结构。可实现标准化、工厂化、机械化生产。现场施工速度快，但现场的运输和吊装工作量大且整体性差，抗震能力弱，不宜在震区使用装配式整体框架是指梁、柱、楼板均为预制，在吊装就位后，焊接后绑扎节点区钢筋，通过浇捣混凝土，形成框架节点并使各构件连成整体的框架结构。这种结构既具有良好的整体性和抗震性能，又采用预制构件，兼具前两种形式的优点。

按承重结构划分全框架是房屋的（屋）面荷载全部由框架承担，外墙仅起维护作用。它具有良好的整体性和抗震性。内框架的房屋内部由梁柱组成的框架承重，外围由砖墙承重，楼（屋）面荷载由框架和砖墙共同承担。因其力学计算简图形如龙骨，也称之为“龙骨架”。（如图）这种房屋由于钢筋混凝土与砖两种材料的弹性模量不同，两者刚度不协调，房屋的整体性和总体刚度都比较差。

三、框架结构的特点及优缺点框架结构的受力特点：在竖向荷载作用下，梁主要承受弯矩和剪力，轴力较小；立柱主要承受轴力和弯矩，剪力较小，受力合理。当房屋层数不多时，风荷载的影响一般较小，竖向荷载对结构起着控制作用。在水平荷载作用下，表现出刚度小、水平侧移大的特点，水平侧移呈剪切型。房屋高度增加时，其受力特点的变化是由竖向荷载为主变为受侧向荷载为主。框架结构的受力特点还在于“刚节点”。以门式刚架为例，它是几何不变体系，刚节点对杆件的转动具有约束作用，因而承受竖向荷载时，刚架横梁的正弯矩得以减少。门式刚架

框架结构的变形特点：水平荷载作用下，杆件的变形是以弯曲为主，但框架整体的变形却是剪切型的。框架结构的优点：强度高、自重轻、整体性和抗震性好。建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。需要时，可用隔板分割成小空间，或拆除隔断成大空间，使用灵活。特别是它的外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。框架结构的缺点：框架抗侧刚度主要取决于梁柱的截面尺寸。通常梁柱的截面惯性矩小，侧向变形较大，这是框架结构的主要缺点，限制了它的使用高度。此外，框架结构层间变形大，容易引起非结构构件破坏。四、结构布置及选型

平面布置（1）柱网布置所谓柱网，就是柱子在平面图上的位置，因其常形成矩形网格而得名。民用建筑的柱距常为3.3~7.2m,梁跨为4.5~7.0m，层高为2.8~4.2m，通常以300mm为模数。柱网布置应力求简单、规则、整齐，柱网尺寸应符合经济原则和模数。（2）承重框架的布置横向框架承重方案在横向布置主梁、纵向布置次梁或联系梁。有利于提高结构的横向抗侧刚度。纵向框架承重方案在纵向布置主梁、横向布置次梁或联系梁。可获得较高的室内净高，还可调整该方向的不均匀沉降。混合框架承重方案在纵横两个方向均布置主梁；楼面荷载较大、楼面有开洞或柱网布置成方形时常采用；整体工作性能好。横向框架竖向布置竖向布置是指确定结构沿竖向的变化情况。在满足建筑功能要求的同时，应尽可能规则、简单。常见的结构沿竖向的变化有：①沿竖向基本不变化，这是常用的且受力合理的形式。②底层大空间，如底层为商场等。③顶层大空间，如顶层为观光室、会议室等。④其他。例如上部（逐层）收进、上部（逐层）挑出，等等。对竖向较规则的结构，结构布置主要是平面布置。当结构在竖向很不规则时，就应分层布置。为有利于结构受力，在平面上，框架梁宜拉通、对直；在竖向，框架柱宜上下对中，梁柱轴线宜在同一竖向平面内。五、构件选型构件形式梁截面一般为矩形；现浇板楼盖时为T或L形；预制板楼盖，常为十字型或花篮形；也可用叠合梁。柱截面为矩形或正方形构件尺寸过大的梁断面会增加层高，不经济，对抗震也不利。柱断面的尺寸要根据所受的轴力和弯矩确定。在震区，柱断面受轴压比限制，尺寸不能过小。框架横梁截面：h=(1/8-1/12)L，b=(1/2-1/3)h框架柱截面的宽与高≈(1/15-1/20)层高框架横梁截面按（0.5-0.7）M0初步估算（M0简支梁跨中弯矩）框架柱梁截面按（1.2-1.4）N初步估算（N轴向压力）六、节点设计和构造要求

节点设计节点的重要性一般大于构件的重要性。构件失效引起的破坏可能是局部的，而节点失效引起的破坏往往是大范围的，造成的后果很严重。节点设计应保证节点的安全可靠、经济合理且便于施工。对装配式框架的节点，还需保证节点的整体性，使节点受力明确、构造简单、安装方便，又易于调整，在构件连接后能尽早地承受部分或全部设计荷载，使上部结构得以继续安装。尽管大量的试验证实节点区周围的梁、屋面板以及其上、下方的柱都会对节点产生约束作用，使得节点区的承载力有一定的潜力。但是我国目前通行的设计方法仍是节点区的混凝土强度等级不低于混凝土柱的强度等级。现浇框架节点一般均为刚接。柱节点构造应满足规范要求。装配整仓体式框锁架节点肿的构造甚方式很老多。对性现浇柱估、预制涛梁的装糕配整体皮式框架岸，如采领用工具锯式非承袋重柱模片，预制称主梁的殊梁端一鉴般深入滔柱内7凭0mm，纵向屡连梁离由电雪焊与初事先务焊在凭柱纵洁向受此力钢踏筋上运的小推角钢丝式或撑毁筋相哲连。表采用鸟工具肃式承率重柱晒模时醋，预败制主会梁的蜻梁端旋深入奥柱内垃20mm，预制梁圆与纵向险连梁均宫直接支组承在柱观模上。影此外，尸常见的伍几种方浓式如下泻：①梁与柱须的接头放——暗占牛腿刚兵接方式稀；明牛专腿刚接睡方式②柱笼与柱歉的接睡头方弦式—就—榫艘式焊情接连葡接③梁饼与板伍的接奥头方汇式—堡—叠蹲合梁继式（询详见诉下图捷）a)梁、柱抓暗牛腿尝刚性连圾接点b)梁、柱惑明牛腿评刚性连煎接点c)柱与豆柱榫可式焊宫接连蔑接点d)梁、饼板连活接点装配积式框叔架接爹点图构造盾要求（1）僚现浇轨框架流的构冠造要蹈求现浇矩框架帐的构茅造应闯使得陆构件威的各榜截面梯一方乳面能糠有效殊地承柜受设义计内班力，湖另一显方面船具有渐合理凝的强快度储右备。欺这就僚要求醒钢筋堵有合绸理的隐搭接揭和锚秒固，妄并满霉足最钻小配挽筋率堂的要行求。规范前给出撞了具愉体的轻构造警要求嫩。（2庙）装须配式疫与装续配整理体式出框架修的梁抄柱接耕头布甜置装配替式与厌装配拾整体者式框晨架的武预制焰单元文的确垦定，鞋应使途结构挽受力执合理毯、构托造简距单、棚施工稼方便口，还虽要考膜虑到简预制刚单元派的生捎产、守运输伟和吊甲装的鼠可行杆性。晚预制灶单元期的划棉分通做常有裤以下因几种宣形式赞：单梁短传柱式—浴—梁按愧跨度、禁柱按层歼高划分雅成单个威构件。着这种方剧案的优肚点是构典件小，文便于制士作、堆埋放、运对输和吊倦装；但留接头数刺量多且飘位于节缝点处，表不利于顽受力。单梁长滨柱式—扁—梁按配跨度划乡丰分，柱杂子每两章层或数疯层为一吴个预制域构件。专减少了仗接头数斥量和吊厉装次数倦，提高疯房屋的管整体性绍。但运刮输吊装均困难，刃增加配俗筋。框架式茫——把押整个框颂架划分莲为若干疮个小框党架。接炉头位置秤可在节明点、弯怪矩较小繁的梁跨抽中或柱养的层高亚中点。币减少预绘制构件榆数量，用提高整恶体性；睡但预制插构件大泛而复杂宣，制作坝、运输沈、吊装室困难。b)长柱乐单梁娇式a)短柱单台梁式c)组合单堵元式框架昆构件桶单元寸划分抗震设查防区框遍架体系睁房屋体辜型和结帮构布置方的要求房屋绪的平夺、立捆面宜惧用简葱单的撑体型缩慧——闻平、掠立面垫不规坝则的陈体型君，在层水平搅荷载行下作鹊用下煮，受似力复驾杂，慎应尽吸量避脖免部摔分突黄出及威刚度董突变亦。若程不能滴避免德时，怨应在欣结构促布置梅上局跃部加在强。局部哑加强鞭端侄效应抗侧土力结刃构的精布置遇应尽胡可能顺使房音屋的琴刚度绘中心蒜与地辜震合扫力作束用线石接近姨或重淡合。同如果删二者默相距线较远态，在脊地震奋力作还用下昆会有尸扭矩着产生挖使房狗屋扭重转变驾形，杯并在赶柱中弱引起绑附加法内力筐。扭矩MT作用抗侧力鼓结构的擦布置应饶使房屋烤中各部胜分的刚患度均匀虫，不过河分悬殊狂。相差邪悬殊时酷，刚性叼部分和拖柔性部视分之间傍会产生幼差异较朽大的水币平力，蛛它们之咱间还会推出现剪船力和弯病矩，引受力复再杂。在卵工业厂终房中此露问题都励发生在和框架结怪构的厂系房附有胖混合结踢构的附跨属用房再，宜用葡防震缝眯使两者晋隔开。剪力和开弯矩防震缝在烈释度较贿高的殿抗震杜设防料区、虏楼、熟电梯倾间不岩宜布娇置在来结构异单元伙的两稳端和娇拐角嘱部位最。因障为结尸构单两元的孕两端撕两端妹扭转惹效应膨最大贱，拐量角部昼位受拥力复蜜杂，输而各箱层楼鸦板在爷楼、酱电梯学间处顺要中饼断，达受力薪不利坑。应注乖意控住制房蹄屋的宜侧向帽变位终和层乞间相攻对变旺位，嚼并对巴填充软墙采鸡取适睬当的煎加强仆措施璃（在糠填充腰墙内典设置浩轻钢糕或钢干筋混脸凝土贞骨架青等）各层具楼板翅应尽另量设猎置在瞎同一茄标高单上，董尽可跟能不呆采用灶复式葡框架精。侧向变停位和层累间相对美变位复式锻框架房屋俯高低界层不壳宜用敲牛腿事连接耳，宜蒙用防景震缝港分开典。柱子田的净罪高与饿截面墨长边扬的比倒值宜船大于启4。稿震害蓄和实屡验研打究表趁明，帆柱子盈的净粪高与集截面织长边攀的比珠值小路于4见时，植柱子纳通常奸发生犯脆性罩的剪域切破狼坏。牛腿溉破坏七、挺框架鄙结构躬的适秀用层缸数与滤高宽滴比在竖大向荷责载下悲，框聚架的双变形睁和弯恩矩与遭框架炉的层窑数没某有太鸭大的厨关系额。这专是框说架的珠优越塑性。框架结至构是由俗梁和柱有相互刚瞧接而成押的，框毯架的承丘载能力追和结构歪效能主充要依赖恭于梁与梦柱的强覆度和接龄点刚度该。框架牵结构在动竖向力彼和侧向刷力作用轻下的反肾应是完担全不同纹的。在些竖向荷田载作用骗下，梁莲主要承马受弯矩萌和剪力裳，轴力臂较小；怨立柱主燃要承受音轴力和粱弯矩，劣剪力较训小，受促力合理抖。当房杂屋层数妇不多时殊，风荷御载的影诉响一般片较小，邮竖向荷晨载对结发构起着栏控制作洋用。在悄水平荷强载作用矩下，表旬现出刚箩度小、循水平侧宇移大的辜特点，誉水平侧皆移呈剪材切型。在侧抄向荷缝载下杰，框际架的誓变形拐和弯往矩与邀框架芽的层标数有椅很大慎的关孤系。谜层数葵越多鼓，变差形越绍大。框架房蚀屋高度缓增加时形，侧向嫂力作用泊的重要陵性急剧盈增加。予建筑物疯达到一曾定高度坝时，侧创向位移摇会很大灰，甚至极控制设羞计。框庭架的优停越性就逮表现不不出来了脸。实践秒表明，按框架结踏构的合点理层数谅是6-脂15层慎，最经权济是1坦0层左毅右。一胆般跨高武比为5裂-7。当有晓变形执性能仓良好希的轻斑质隔掀断及竞外墙识材料狠时，婶钢筋和混凝命土框更架可熔建造浴到3少0层螺左右风。在防我国故目前波情况激下，机框架泰结构构建造擦高度若不宜淹过高歌，以咸15叫∽2超0层扔为宜贞。在北京妄已建成帅了高1涝8层，或局部2征2层的悟现浇框隔架结构茫——长盼城饭店雄。它是交我国震谊区最高江的框架页结构，编采用了突延性设俭计方法积，并采备用轻钢总龙骨石张膏作隔犹断墙，简外墙采使用玻璃除幕墙。八、骄框架鸟结构虹的运靠用和胸建筑爪艺术故技巧悬的配阶合框架带醋悬臂与蹈建筑艺家术的有慎效结合在复杂炉的建筑蛇平面体走形上进燃行简单倍的框架雕柱网布航置框架炉柱网投布置勺与建趣筑平示面布重局的纷融合姨构思美国阶的框将架结摸构框架带喉悬臂与看建筑艺围术的有捉效结合把建蛙筑底编层以赖上的雕室内柏空间使向周宝边延慎伸是挂现代翠建筑牧常用误的一朋种设停计形赞式。是这种笼悬挑灵形式耐可不惊必割舌断柱委子的兵连续珠性而等达到代“底弓层收沟进”崖的效阿果，反使立再面上炕下形肝成强鹅烈对充比。救并且刮利于妻减少刑跨中善弯矩课。由底衡层的绪楼盖虚悬挑昨出很含厚的颤周边区雨罩及也是伶现代济建筑熔常用何的一忧种设遣计形俊式。毫它使填高层砌建筑村立面干给人逃以高浸中有逼宽，逝耸而蚀不危战，周控边开踢阔舒底坦的忙感觉洪。这两种窗设计方维法都是楼对悬挑脱的绝妙蒜应用在复乘杂的瓜建筑丹平面源体形办上进观行简止单的往框架友柱网筹布置框架忽柱网歇布置溜越简爽单、呜规则忍、整肃齐，紫对结禁构受黑力越前有利腔；而然建筑悉艺术灭效果院则要墓求复弊杂的担形式罪。因跪此在要复杂凯的建纹筑平贿面形津式与备简单赚的瞩妄望布讽置之穴间要驳有一跌个很宜好的病配合及。在现代塑建筑中道已有多楼种典型厕的布置厉方法。框架柱辫网布置跟与建筑泪平面布巨局的融郑合构思在尽可泰能简零单规催矩的条柱网扬上，攻配以钻布局诵富于萄变化足的建恩筑空季间，牲是现喝代建耐筑艺循术创敬新的蜘一条酱途径捷。基本做剑法：在絮统一的怠规则柱教网中，盲结合人春流流线源和使用旷要求，蕉灵活地肝划分厅追室空间补和穿插送各种构乱图要素板，以此幅来打破访厅室空捏间的单耐调感，松给人以敲美的享守受。（绩见下图来几种形盈式）建造于点196杂1年的睡芝加哥喜20层粉哈特福剑德公司及大楼，斗是第一饶批结构耳完全外揭露的大笛型混凝且土建筑林实例之肿一(Kh虏an安,1谋97常2)剩。哈特福辅德大楼亩的玻璃爆墙设置泊在从钢肾筋混凝鉴土框架炼边后退藏约1.桂8m(6悦ft)处。因斯而，结尽构就成定为立面法。在外礼观上．急框架就保清晰地捎呈现了闪它的功图能以及释框架柱级和楼面旬板之间既的相互帅关系。相楼板是穗加腋的静，它的诊厚度在涨与柱连蜻接处有他所增加骂，为的漏是想要炸适应该颗处传递洪给柱子松的较大打荷裁。丹这种增腰加板厚度的做法瓦不但在户结构上往是有效恨的，而驰且由于龄提供了晒板柱间舒平滑过董渡的连会接，也差增添了馅形象上技的趣味离性(这钳种做法收与梅拉框特所设简计的板武柱体系左相似)梨。上面诉几层处啊的柱，掀由于不甜需要承畏受过大照的荷载米．因而激随高度仰递增其食截面可凤逐渐减冒小。建于1祝966讽午的芝抚加哥不范伦瑞克伍大楼是唉另一幢郑外露钢止筋混凝然土框架既结构的范实例(Gru赛beandSct简lul降ze，1瞒97任7)搏。这幢3斧8层大夕楼比哈柿待福德聚公司大塔楼尺度递大得多品。这个瞧混凝踪蝶土框驰架的事构件残比较哄细小展，它粥们只配少许恰地突均出于勇窗口歇，使摩混凝哄土框杜架具有袍轻快热的外捕貌，趁其效姜果像崇一个逆玻璃啦盒子筑外面哄套着肃一个侵构架筑。框梨架和防窗间福墙连构在一起，景形成一搜个简明职轻巧的乱结构外漠型，而岛不是那匀种突突芽出框架按作用的斩粗犷结羽构外型。正蒜如不伦搏瑞克大淘楼的底疤座与其损对面市或政中心求大间距帖柱子相抖反映那残样．德拴威特大楼辫纤细洋的框趁架却厕与邻尤近湖洒滨公旋寓类烛似的卷轻型喂结构仗相共剩鸣。这个滋混凝南土框答架的超构件麦比较识细小进，它赤们只乘少许蝴地突皮出于说窗口妇，使疲混凝暑土框蛛架具有轻答快的外费貌，其榨效果像锡一个玻底璃盒子烤外面套缎着一个故构架。较框架和闪窗间墙请连在一起剪，形征成一钢个简赴明轻蔑巧的那结构悟外型驾，而隔不是职那种阔突突婆出框坏架作构用的蹲粗犷山结构买外型。正世如不伦印瑞克大场楼的底仗座与其倍对面市滨政中心秤大间距刑柱子相豆反映那资样．德双威特大楼秘纤细揪的框隶架却份与邻痒近湖集滨公仰寓类卧似的号轻型向结构运相共想鸣。建成键于1挥97撒0年牛的纽蹈约罗蝇切斯球特的律内地解海事原银行钥，是纽奉另一领个表悟现将进上层盗很多横柱子枯的竖喊向荷材载转饭换到窝底层谊少数嫌大间甲距柱掉子的绞外露贞钢筋宇混凝页土框取架建芒筑的孔实例菜(Kha趟n，1名972糠)。这幢2蜂0层大互楼的荷愁载转换毕在立面晴的平面事内外都子会发生饲，使形竖成一种沫波浪起看伏的效疮果。德威制特大罪楼的村混凝胃土框孕架的旱构件端比较盲细小嘉，它订们只码少许柳地突流出于夫窗口垒，使杠混凝庭土框饮架具攻有轻税快的称外貌女，其岁效果哗像一逐个玻享璃盒鼠子外扛面套绑着一简个构绞架。互框架亦和窗烟间墙恩连在爸一起搞，形恒成一宵个简贵明轻局巧的涌结构井外型娘，而远不是渴那种们突突筹出框宰架作芳用的穗粗犷狼结构伍外型俭。正利如不软伦瑞猛克大悼楼的键底座偷与其贤对面傲市政愉中心五大间秒距柱纹子相序反映万那样诞．德庄威特侦大楼辩纤细称的框旋架却怨与邻瞎近湖躁滨公映寓类卵似的屠轻型阻结构工相共栋鸣。该建燃筑的碧底座饶显然低是具百有观脊赏意遇义的帆主要割焦点群，而就其顶百部却调设有模类似吹的结淋构表材现。个将建躲筑所扶有荷捞裁转浙换给麻首层竭底座院处很姐多柱炮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