第十一章框架結構體系11-1框架結構的概述、特點、優點和分類11-2框架的類型11-3框架的布置、柱網尺寸、及構件截面尺寸11-4框架結構的運用與建筑藝術技巧的配合11-5框架結構的受力特點與適用層數和高寬比1概述框架結構是由梁和柱連接而成的。梁柱連接處為剛節點，柱底支座一般為固定約束。1多層框架結構的組成

2鋼筋混凝土框架結構的分類

按施工方法的不同，可分為整體式、裝配式和裝配整體式。整體式——梁、柱、樓板均為現澆混凝土。施工時每層的柱與其上的梁板同時支模、扎筋，并一次性澆注混凝土。該形式整體性好，利于抗震。裝配式——梁、柱均為預制，二者通過焊接拼裝連接成整體。此種方式施工速度快，但整體性較差，不宜在地震區應用。裝配整體式——梁、柱、樓板均為預制，在吊裝就位后，再澆注部分混凝土而將梁、柱、板連接成整體。該形式既具有較好的整體性和抗震性能，又可采用預制構件,但節點區現場澆注施工復雜。11-1框架結構的特點、優點和適用范圍一、特點１受力特點２框架結構的變形特征二、框架結構的優缺點三、適用范圍一、框架結構的特點（１）受力特點：剛結點，受力性能好（梁、柱）２變形特征剪切型彎曲型優點：建筑平面布置靈活、易于設置較大房間、使用方便構件類型少，易于標準化、定型化,外墻采用輕質填充材料時，結構自重小。可以采用預制構件，也易于采用定型模板而做成現澆結構，有時還可采用現澆柱及預制梁板的半現澆半預制結構。現澆結構的整體性好，抗震性能好，在地震區應優先采用。二、框架結構的優缺點及適用范圍缺點：抗側剛度低，２０層以下建筑適用范圍：辦公樓、餐廳、車間、營業室、教室和實驗室等11-2框架的類型1.按框架構件組成劃分（1）梁板式結構(多層和高層)（2）無梁式結構（倉庫、冷藏庫）2按框架的施工方法劃分（１）現澆整體式框架：工地現澆優點：結構整體性及抗震性能好，節省鋼材；缺點：現場工作量大，模板消耗多，施工周期較長。（２）裝配式框架：優點：構件可以在工廠預制，質量容易保證，施工現場的工作量較少，比現澆框架節省模板并能縮短工期；缺點：增加了框架的節點連接，用鋼量大整體性較差。（３）裝配整體式框架其梁板柱可以在工廠預制，在施工現場將構件吊裝就位，再用現澆混凝土將框架連接成整體，因而這種框架兼備了前兩種框架的優點。裝配式混凝土框架預制長柱預制主梁預制槽形板預制卡板裝配整體式混凝土框架預制短柱迭合梁裝配整體式混凝土框架裝配整體式混凝土框架預制長柱鋼框架鉸接連接角鋼柱梁111—1鋼框架剛接T形連接件3按承重結構劃分（1）全框架（2）內框架：降低房屋造價

缺點：鋼筋混凝土和磚墻剛度不協調，房屋整體性和總體剛度差，抗震性能差。4裝配（整體）式框架的構件劃分（1）短柱單梁式：制作、運輸、安裝方便，但接頭多，施工復雜（2）長柱單梁式：減少柱子接頭，增加了結構的整體性；但柱子長，運輸困難，吊裝內力大，長度不宜超過１６米（3）組合單元式：接頭少，增加了結構的整體性；構件制作復雜，運輸困難，起重噸位大5裝配（整體）式框架的接頭型式1.梁與柱的接頭暗牛腿剛接方式明牛腿剛接方式2.柱與柱的接頭方式--焊接連接3.梁與板的接頭方式--迭合梁式11-３框架的布置、柱網尺寸、及構件截面尺寸按承重框架布置方向分為三種：1.主要承重框架橫向布置2.主要承重框架縱向布置3.主要承重框架縱橫兩向布置一、框架的布置1.主要承重框架橫向布置特點：橫向梁為主梁，縱向梁為次梁（連系梁）優點：承重框架橫向布置可有效提高縱房屋橫向的抗側力強度和剛度；有利于立面處理和室內采光橫向框架承重方案縱向布置連系梁。橫向抗側剛度大。有利采光和通風。2.主要承重框架縱向布置特點：縱向梁為主梁，橫向梁為次梁（連系梁）優點：有利于樓層凈高的有效利用，房屋的使用劃分比較靈活；缺點：橫向很差剛度；適用范圍：層數不多的無抗震要求的廠房縱向框架承重方案橫向布置連系梁。橫向抗側剛度小。有利獲得較高凈空。兩個方向均有較好的抗側剛度。框架承重方案與樓蓋布置有關單向板樓蓋雙向板樓蓋3.主要承重框架縱橫向布置縱橫向框架承重方案二、柱網尺寸（一）基本要求：１框架的柱網布置應力求簡單、規則、整齊２要滿足生產工藝和建筑平面布置的要求３要使結構受力合理，施工方便４柱網尺寸應符合經濟原則和盡量符合模數（二）分類內廊式柱網、等跨式柱網、對稱不等跨式柱網結構受力合理（均勻、對稱、對直、貫通，盡量避免缺梁抽柱）方便施工對稱三跨。

房間進深：6m、6.6m、6.9m

走廊跨度：2.4m、2.7m、3.0m

開間方向柱距：3.6—8m

內廊式適用范圍：旅館、教學、辦公、醫院客房與衛生間客房與衛生間走道750024007500420039005400540066006000420054002400720060004200教室走道6000600039002400走道6000600078002400教室等跨式柱網：常用跨度為6米、7.5米、9米、12米開間方向柱距：6m適用范圍：廠房、倉庫、商店等跨式柱網對稱不等跨式柱網注意：無論是工業或民用建筑的柱網布置，當房屋長度較大（55米）時，均需設置伸縮縫，在縫的兩側應各自設置框架框架橫梁截面：梁高h=(1/8-1/12)l梁跨梁寬b=(1/2-1/3)h梁高框架柱截面的寬與高=(1/15-1/20)Hｉ層高三、構件截面尺寸四、抗震設防區框架體系結構布置的要求1.結構平面布置簡單、規則、對齊、對稱，有利于抵抗水平荷載平面形狀：板式塔式（一）結構平面布置的原則板式是指房屋寬度較小，而長度較大的建筑為了增加板式結構的側向剛度和穩定，避免“一字形”建筑，可以做成折板式或曲線式。塔式則是指平面的長度和寬度相接近的建筑在塔式建筑中，常用圓形、方形、長寬比較小的矩形、Y形、井形、三角形或其他各種形狀。圖例：增大房屋等效厚度（1）圖例：增大房屋等效厚度（2）北京國際飯店：

２.盡量避免部分突出及剛度突變３.控制房屋的長寬比L/B不宜超過4.0（一）結構平面布置的原則圖例：抗震建筑平面圖例：不利抗震建筑平面圖例：日本建議的建筑平面４．抗側力結構的布置應盡可能使房屋的剛度中心與地震力合力作用線接近或重合（一）結構平面布置的原則圖例：不利抗震的結構布置５.抗側力結構的布置應使房屋中各部分的剛度均勻，不應過分懸殊（一）結構平面布置的原則６.在烈度較高的抗震設防區、樓、電梯間不宜布置在結構單元的兩端和拐角部位（一）結構平面布置的原則1.沿房屋的豎向高度剛度和質量分布均勻，不要發生過大的突變，盡量避免夾層、錯層、抽柱現象（二）結構立面布置的原則圖例：結構薄弱層反應2.各層樓板應盡可能設置在同一標高上，盡可能不采用復式框架（二）結構立面布置的原則圖例：長、短柱共存現象下剛頂柔結構，容易出現“辮梢”效應。震害調查表明：房屋頂部突出結構震害嚴重南開大學主樓突出部分的體型越細長，則擺動影響越大，鞭梢效應越明顯，當突出部分高度小于下部高度的1/5時，其擺動影響可不考慮房屋頂部不宜有局部突出和剛度突變，如不能避免，突出部分應逐步收小，并需作抗震驗算豎向規則建筑：3立面局部收緊尺寸不大于該方向總尺寸的25%；4樓層剛度不小于相鄰上層剛度的70%，且連續三層的總剛度下降不超過50%。5底柔上剛結構，底部容易破壞H是指建筑物地面到檐口高度B是指建筑物平面的短方向總寬6控制結構高寬比H／B高寬比超過限值需進行整體穩定性和抗傾覆驗算7合理地設置變形縫注意控制房屋的側向變位和層間相對變位，并對填充墻采取適當的加強措施（在填充墻內設輕鋼或鋼筋混凝土骨架并與框架連接等）控制房屋的側向變位和層間相對變位的作用：（1）防止豎向荷載引起的附加彎矩的加劇（2）防止填充墻的裝修材料的破壞（3）避免相鄰房屋的相互碰撞（4）減輕搖晃的感覺８房屋高低層不宜用牛腿相連，宜用防震縫分開９柱子凈高與截面長邊的比值宜大于411-5框架結構的受力特點與適用層數和高寬比一、框架結構的受力特點框架結構是由梁和柱相互剛接而成的,框架的承載能力和結構效能主要依賴于梁與柱的強度和節點剛度。1.豎向荷載框架層數的增加而框架的變形和彎矩沒有顯著的變化框架的變形和彎矩與框架的層數多少沒有太大的關系2.水平荷載框架的層數越多，產生的水平位移越大，框架的內力也隨層數的增加而迅速增長，層數超過一定程度時，水平荷載產生的內利遠遠大于豎向荷載產生的內力。這時，水平荷載對設計起主要控制作用。１框架結構層數較少時，豎向荷載起控制作用，框架結構比較經濟。２當房屋向更高的層數發展時，采用框架結構將會產生矛盾：（１）強度方