柱和框架结构

3.3柱和框架结构概述框架结构的发展：金釭加枋木；哥特式建筑为雏形（如巴黎圣母院），主要采用砖石材料；铸铁使框架结构较快发展（以水晶宫为代表）。柱：主要承受轴向压力，用来支承上部结构并将

荷载传至基础的竖向直杆。

压屈成为其主要的受力特征，丧失稳定的压屈失效限制了柱的承受荷载的能力；影响柱压屈失效的关键因素是长细比；

稳定系数（＜1）。框架是由框架柱（竖向构件）和框架梁（水平构件）刚性连接组成的平面结构体系。框架的特征：1）梁、柱连接为刚节点；2）梁端受有部分固端约束的负弯矩，梁主要受弯、剪和压缩作用，计算中压缩作用可不考虑；3）柱主要受压缩和弯曲作用，剪切作用可不考虑；4）几何不变体系。静定和超静定。不允许采用几何可变体系。多层和高层框架结构是结构单元的叠加。必须是几何不变体系。柱网和框架结构的平面布置

柱网：柱在平面上排列形成的网格；由柱间梁的跨度和柱的间距组成。柱网布局分为：（1）均匀式—框架构件重复布置，柱间距均等;

（2）周边式—同（1），周边有大体相等的柱间距；（3）错列式—各柱列错开并居中布置；

（4）集中式—柱子相对集中，梁向两端外挑；

建筑夫平面友上，孝柱网赴可形魂成正站方形送、矩姿形、脑圆形嚼和半圆谋形、怒三角腐形、瞎多边塘形、合弧线沫形、余十字探形等摧。框架烫结构速的布嘴置应收注意醒：（1）柱页网布励置规桂律且脊便于像施工屯；（2）主玻要受首力方今向明旗确；（3）非终主要抱受力抚方向叫处置奖合理华；（4）框笋架跨危度6-饿12乏m；框肆架间成距4-哗6m；层幸高3-货5m。不便告于施唇工便于撒施工柱截追面尺握寸的栽估算昨：N—重力骑荷载榜产生度的轴津向力这设计歪值，兔可取盒标准岔值的倍；bh铃—柱截稠面尺报寸；fc—混凝驳土的扣抗压盟强度吹设计测值；μ—轴压键比，默取。另外佳，柱犹截面宴尺寸凑还应林符合功下列询要求近：最小镜边长补不宜蜓小于30邻0m留m；柱净勉高与耗柱截际面最锯大边园长之己比不连宜小骑于4；截面路尺寸纪应以50释mm为模少数。几个驰典型许部位亩的柱胀网处侍理方较法：（1）角促隅处1）框易架结奖构为六单向讯受力惊体系砖（a、b两种固）；柱网两处理祝，图b的比葡图a好2）框弃架结印构为怠双向雹受力锋体系态，角售隅处尽布置捏不会拴有异珍型（苹建筑慎物中约有L形角踩隅区候，宜滚采用奏正方愚形结基构网听格）乘；3）圆毯弧过尾渡（塞构件弊长短床不一巡寿，不盟便于党施工漠）；4）设肤置独虹立区丹域；（2）建陕筑平皆面有哀错位较小遍错移戏时，申采用叉单向这板和拌承重默墙结雾构很李方便贡。较小丧错移劈燕时，裤采用果框架烈结构晶，柱陆网布蹦置较帝麻烦畜。协调睛错移忙尺寸示与柱啊网尺歼寸，痰能形旷成规饱则的尽柱网辫。2）大烧空间柳放在茧顶层属；3）大虑空间持在中际层或痕低层塔；采用艰现浇塑混凝蚊土框扣架（3）小巨空间智柱网咽建筑种物中挽有特绝殊的蒜大空陡间时1）大想空间秩和小妨柱网将分开继设置倦；（1）短熄柱和必长柱短柱:高度沙与截呢面尺域寸相也差不超多的从构件留（H/舟B把≤洽4）轴心诵受压活承载猎力P1=f情A长柱:高度虹与截兵面尺纠寸相席差较览大的来构件轴心欣受压腥承载椒力H/姨r—柱的斥长细既比柱和致框架穴结构黎的几叫个重平要概赌念《建筑胡力学》P久21藏7（2）柱估端支中承条逗件、扇计算布高度台、柱难的侧拢向支橡撑和朝柱截面灶布置柱端存支承如条件帖（4种）：两拐端铰亦接、交两端御固定婆、一端选固定钓一端弯铰接芝、一接端固锻定一职端自洞由；计算拴高度分别雹为：H、0.左5H、0.骂7H、2H承载年力分债别为P、4P、2P、P/猎4《建筑奖力学》P欧21真8为减受小柱脾计算烤高度耕以增增大其枕承载彻力，仍可沿买柱高设置侧向或支撑钉。图a，y方向社加侧陷向支贴撑，y方向低计算征高度慰减半赠，y方向雀承载旋力增英加到光原来规的4倍，x方向山未加束侧向月支撑洞，承牺载力塞不变剪。图b工形峡截面堆，须霞加侧里向支恰撑，怪使柱嘱在弱围轴方闯向上及的承凯载力菊与强群轴方娱向相惠当。（3）框机（刚政）架完和排絮架框架乱（多矿高层券）和供门式赚刚架蓄（单急层）音：梁咱柱连稻接节震点是刚遇节点浊，传祖递弯盖矩。排架因（单谜层）谊：梁柱撞连接奖节点乓是铰蜡接的凤，不途传递控弯矩除。（1）分脂层法绢（竖向鼻荷载作用刘下的懒近似刑内力馆分析杰）框架器结构蜂的内漆力分究析分层-传递-组合（2）反聪弯点胞法（水平南荷载作用冠下的易近似示内力壳分析兔）1）横战梁刚宇度无裂限大2）各碧柱端贸同位渡移，鉴柱的眯剪力拣与侧统移刚男度成舱正比3）柱掠端弯寺矩由斥柱的暴剪力虏和反榨弯点抢位置陶确定举；4）梁火端弯湿矩由渠节点摔力矩潜平衡喊确定编；5）中马间节开点梁软端弯夫矩按头梁的禁转动陪刚度茧分配积不平灾衡弯床矩求兵得。（3）单久层排临架结麻构的侵内力炸分析例题3.乓4：框架垒内力练分布被特点谋：（1）竖枯向荷呈载作烫用下救，柱凝端弯承矩随长层数卡的变邪化变齿化不别大，彩但轴清力差让距明粒显；（2）内扬力和顿变形厨计算招必须愈考虑浆竖向特荷载轮