框架结构范文
时间：2023-03-17 09:28:19
框架结构范文第1篇
【关键词】建筑，多层框架结构
中图分类号：TU323.5 文献标识码：A
1.前言
近些年来，建筑市场在我国可以说是蓬勃发展，钢筋混凝土多层框架结构的房屋结构设计有着明显的优势，已经在我国建筑领域得到广泛的使用，建筑房屋多层框架结构设计的科学性以及合理性对于建筑质量的要求以及使用有着决定性的巨大影响，针对建筑钢筋混凝土多层框架结构进行深入的研究和探讨。
2.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;屋面由于排水或其他方面的要求,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他构造要求,也可将部分节点做成铰节点或半铰节点。当梁、柱之间全部为饺接时,也称为多层排架;刚性连接的梁比普通梁式结构要节约材料,结构的横向刚度较好,横梁的高度也较小,因而可增加房屋的净空,是一种比较经济的结构形式。
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,再现浇部分混凝土,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,也可以是钢粱。
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,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,在罕遇水平地震作用下,填充墙也能对防止倒塌起积极的作用。
3.多层结构三项设计原则
3.1.多层结构的整体性原则
多层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用，它不仅聚集和传递惯性力到各个竖向抗侧力子结构，而且要使这些子结构能协同承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构布置不均匀或布置复杂或各抗侧力子结构水平变形特征不同时，整个结构就要依靠楼盖使各抗侧了子结构能协同工作。楼盖体系提供足够的面内刚度和抗力，并与竖向各子结构有效连接，当结构空旷、平面狭长或平面凸凹不规则或楼盖开大洞口时，更应特别注意；多、高层建筑结构基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。
3.2.多层结构简单性原则
结构简单是指结构具有直接和明确的传力途径，结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱部位出现都易于把握。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，所耗费的建材也就越少。
3.3.多层结构的规则和均匀性原则
沿建筑物竖向，建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度。承载能力和传力途径的突变，以限制结构在竖向某一楼层或极少数几个楼层出现敏感的薄弱部位，这些部位将产生过大的应力集中或过大的变形，容易导致结构过早倒塌；建筑平面比较规则，平面内结构布置比较均匀，使建筑物分布质量产生的地震惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量与刚度之间的偏心。
4.多层框架结构建筑的设计问题及处理措施
4.1.基础联系梁的设计问题。当建筑的基础埋置比较深时，可以用基础联系梁来减少底层柱的计算长度。在±0.00 以下设置联系梁，形成有效的框架，联系梁下的柱可按照短柱进行加强处理。有抗震设防要求时，基础间宜沿着两个主轴的方向设计基础联系梁;如果基础联系梁上作用有填充墙或者楼梯柱等荷载传来时，应该与所连柱的最大轴力设计值的10%叠加计算，基础联系梁的配筋应该满足梁的受力要求。基础联系梁的项标高宜与基础的顶端标高一致。当基础形式为独立扩展基础，施工时应先将基础联系梁下与独立基础之间的空隙部分进行混凝土浇筑，浇筑到与基础顶面平齐，然后再浇筑基础联系梁。这样可以有效减少基础联系梁的计算跨度。
当基础形式为桩基础时，单桩承台应在两个互相垂直的方向上设置系梁;两桩承台应在其短向设置系梁。如果采用基础系联梁来平衡柱底的弯矩，那么基础联系梁的截面尺寸和配筋应该按照框架梁来设计。此时的梁正弯矩钢筋应该全部的拉通，而负弯矩钢筋也应该在 1/2 跨以上拉通，同时基础联系梁的纵筋在框架柱内的锚固、箍筋的加密以及其他抗震结构物都应该与上部的框架梁保持一致。
4.2.框架结构梁的设计问题。在对框架结构建筑进行设计时，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应由附加横向钢筋承担，则需要考虑设置附加箍筋和吊筋，为方便施工可优先考虑采用附加箍筋，如主次梁搭接时，可以在结构设计总说明处，画上一节点，在有次梁部位的两侧各加上3根主梁箍筋来作为补充。框架梁与次梁的端部出现相交的现象，或者弹性支承在墙体上，对于梁端支座可以按照简支梁的方式来处理，但是必须对梁的端箍筋进行加密。
在设计抗扭梁时，纵筋的间距应该小于 300 mm，并保证小于梁的宽度。通常在设计的时候可采用加大腰筋直径加密腰筋间距的方法来增加梁的抗扭力，同时对于纵筋和腰筋锚入支座内的长度应该符合要求。对于箍筋也应该符合抗震设防要求。在反梁板吊在梁底时，板的荷载主要由箍筋来承担，可适当加密箍筋的间距，加大箍筋直径。对于框架梁截面的高度设计，应该在梁跨度的1/10 至1/15 之间选择，对于宽扁梁的宽度，则最大可以设计到柱宽的两倍。
4.3.框架结构柱的设计问题。如果框架结构柱在地上的部分为圆柱时，在地下的部分就尽量做成矩形柱，这样可以尽量减少施工的工序。圆柱的纵筋根数应该保证在 8 根以上，而圆柱的箍筋宜优先采用螺旋式，这样可以有效增加结构的整体性和柱子的刚度及承载力，施工图纸中需要注明柱子端部有一圈半的水平段;矩形柱宜优先选用井字复合箍的箍筋形式，有抗震设防要求的需按照建筑抗震设计规范进行加密设计。角柱和楼梯间的框架柱、梯柱应在全柱高范围内进行加密。通常框架结构柱的截面，非抗震时不宜小于边长 250 mm，四级抗震边长不宜小于300 mm，一、二、三级抗震时边长不宜小于 400mm;框架柱混凝土的标号则应该在 C25 以上，且梁纵筋锚入柱内的水平段长度、弯折长度应该符合规范要求。
5.结束语
综上所述, 在建筑工程中，钢筋混凝土多层框架结构是一种应用广泛的结构类型，要提高多层框架结构建筑的整体水平,就必须在建筑设计时,熟悉结构的各个组成部分,掌握多层框架结构的布置方法,才能有利于施工建设工作的开展。所以，对建筑钢筋混凝土多层框架结构进行深入的研究和探讨是有着十分重要的意义。
参考文献：
[1]张丽红.多层建筑框架结构设计问题的几点研究[J].中国科技财富，2011，(03).
[2]张科.多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J].科技资讯，2012，(18).
框架结构范文第2篇
关键词：框架结构；填充墙；楼板；承载力；刚度；强柱弱梁
Abstract: In recent years the concrete frame structure damage appeared to violate fortification goal column hinge failure mechanism and the criterion of strong column and weak seismic fortification “beam" phenomenon, this reference to our current standard analysis main factors to” strong column-weak beam ", provide a reference for design of future, truly achieve the " strong column and weak beam ".
Keywords: frame structure; filled wall; floor; bearing capacity; stiffness; strong column and weak beam
中图分类号：TU973+.15 文献标识码：A文章编号：
引言
钢筋混凝土框架结构是指由梁和柱相连接而构成承重体系的结构，其自身抗侧刚度较小，在地震作用下结构产生的侧移较大，为了保证其抗震性能，设计时遵循“强柱弱梁、强剪弱弯”的设计理念，即在地震力作用下梁先于柱屈服，在梁端先形成塑性铰耗能机制。但是在汶川，玉树地震中框架结构的震害却呈现出“柱铰型”的破坏机制，与现行设计理论不符，所以分析产生“强梁弱柱”的“柱铰型”破坏机制的原因，对以后抗震设计中实现“强柱弱梁”有重大意义。
图1 汶川地震震害图片
“强梁弱柱”震害现象的主要原因分析
2.1楼板对梁刚度的影响
楼板连接各楼层的梁构件，与梁、柱共同浇注形成一个整体结构，增加了结构整体的抗侧力刚度，在整体刚度分配时，梁的抗弯刚度就得提高，而且在结构局部发生破坏时，楼板还会对其产生一定的拉应力，以减缓这种破坏效应。所以现浇楼板与整体结构的协调工作，使梁的抗弯刚度和抗弯承载力都得到了很大程度的增加。
通过对有无楼板结构及弹塑性楼板结构和弹性楼板结构进行参数分析，分析结果表明，现浇楼板的存在不仅延缓框架粱的破坏速度，使梁较难出现塑性较，而且使楼板结构吸收的地震能量比无楼板结构大，造成其最大位移及层间位移角都远大于无楼板结构，其基底剪力小于无楼板结构基底剪力。而基于弹性楼板假定的结构分析模型，仍然不能真实有效地反映楼板在非线性阶段对结构的空间作用。一方面，现浇楼板使整体结构吸收地震作用大，另一方面又对框架梁起到一定的增强作用，使得“强柱弱梁”的抗震设防目标较难实现。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.2.2条规定，现浇楼盖中梁的刚度可以考虑翼缘的作用予以增大，增大系数可取1.3~2.0，来满足，但基于结构配筋时梁、板单独计算，这样梁中实际配筋就为梁和板的计算配筋之和，而规范中并没有考虑，国内外学者验证这部分能提高梁承载力的20%~30%,这样对于"强柱弱梁"的实现就有很大影响。
2.2填充墙对结构的影响
填充墙作为框架结构的重要组成部分, 理论上起围护作用, 而不作为受力构件存在，但其存在必然影响结构的受力性能。水平方向上，不同剪力墙数量和分布影响结构侧向刚度，从而结构地震力的分布；竖直方向，不同楼层剪力墙的数量、分布影响层间刚度，形成薄弱层。我国《抗规》（GB50011—2010）第3.7.4 条规定:框架结构围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响, 避免不合理设置而导致主体结构的破坏。但并没有明确确定该如何考虑填充墙对结构抗震的不利影响。实际工程设计采用考虑非承重墙刚度对结构自振周期的折减系数来调整结构的自振周期, 从而影响地震力的计算,但这种方法并不能完全符合实际设计情况。另一方面，在地震力作用下填充墙约束框架梁的变形，特别是连接比较紧密的情况时，增大了梁的刚度，这方面设计时可以尝试将填充墙转化为一定厚度的剪力墙才考虑它的约束机制。
2.3柱轴压比对结构的影响
我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)规定, 框架结构柱的轴压比限值在0.65～0.85 之间, 随抗震等级提高而减小。与日本、新西兰等国规范相比, 我国规范的轴压比要大很多, 约是其2～3 倍。由得，轴压比限值越高,相同情况下柱的截面允许尺寸就越小。虽然这样能够满足使用空间大、美观、经济等的要求, 但减小了结构的安全储备性能, 并降低了梁柱线刚度比。
2.4 梁柱刚度比过大
当梁柱刚度比超过一定值，在地震力作用下，柱的相对弯矩增幅会大于梁的相对弯矩增幅，也就是框架柱会先于梁达到抗弯承载力值而出铰；并且当层间剪切变形达到一定程度后，即使柱端纵筋不屈服，柱端混凝土压应变也会达到极限压应变而发生破坏，导致柱端抗弯承载力降低。再加上P-效应，使结构无法再形成强柱弱梁屈服机制。
3 结语
框架结构设计时，以“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构架”为目标，但工程震害出现了“强梁弱柱”的震害现象，说明抗震理论和实际还存在着一定距离，结构设计软件也存在着一些缺陷。造成“强梁弱柱”的实际因素还很多，本文只是就其几个主要因素做了简单分析。加快理论研究与实际结合的步伐，弥补抗震措施的不足，对“强柱弱梁”机制的实现具有重大现实意义。
参考文献：
[1]GB 50011—2010，建筑抗震设计规范[S]．
[2]叶列平，曲哲，马千里，林旭川，陆新征，潘鹏．从汶川地震中框架结构震害谈“强柱弱梁”屈服机制的实现[J]·建筑结构，2008，38(11)：52-59.
[3]韦锋，傅剑平，白绍良．我国混凝土框架结构强柱弱梁措施的实际控制效果[J]．建筑结构，2007(8)：5-9．
[ 4 ]田志鹏, 张新培, 赵统.汶川地震中多层钢筋混凝土框架结构房屋震害分析[J].建筑结构，2009，39(11):67-71.
[ 5 ]王亚勇．汶川地震建筑震害启示—抗震概念设计［J］．建筑结构学报，2008 29(4): 20-25.
框架结构范文第3篇
【关键词】ATML；ATML框架；ATS
0 引言
框架表示一个真实的或概念性的结构，它用于对将结构扩展成为实际应用的行为提供指导。ATML框架采用XML语言编写，这些XML文档描述了ATML中包含的数据对象，并且还部分描述了处理这些数据对象的程序。
ATML框架包含四种不同形式的定义：ATML公共元素、外部接口、内部模型和服务。公共元素、外部接口和内部模型与ATS相关，而服务用于产生、消费或处理这些测试相关的信息。ATML框架中的公共元素、外部接口和内部模型分别由ATML标准集中不同子标准定义。ATML框架如图1所示。
图1 ATML框架结构
图2 ATML支持的ATS要素
从ATML框架的结构可以看出，ATML框架规范了以下内容：
（1）测试能力如何“映射”到测试平台；
（2）测试仪器描述；
（3）UUT描述；
（4）测试适配器描述；
（5）测试UUT的ATS配置描述；
（6）测试平台描述；
（7）UUT测试描述。
ATML框架定义了构建一个ATS需要的绝大多数要素，图2所示为ATML框架支持的ATS要素。
1 ATML公共元素
公共元素提供了公共XML类型和属性的定义，可以在ATML标准集的XML模式文档中使用它们。公共元素分为三类：Common、HardwareCommon和Test Equipment，这三类公共元素在ATML中以XML Schema文档的形式提供给其它ATML标准集的XML模式文档使用，分别是Common.xsd、HardwareCommon.xsd和TestEquipment.xsd。在ATML标准集的子标准中包含公共元素XML模式文档可以保证子标准之间数据类型和属性的一致性，在ATML标准集中，公共元素是作为一个“工具箱”来使用的。
2 外部接口
外部接口指在测试UUT的典型ATS的不同组件之间交换的信息。ATML框架共定义了7种不同的外部接口：测试描述、仪器描述、UUT描述、测试配置、测试适配器、测试平台和测试结果，充分利用这7种外部接口可以大大减少ATE或TPS的移植成本。7个外部接口中没有包含测试程序，这并不是ATML框架的遗漏，而是与它的设计理念有关，由于测试程序是根据测试策略和测试需求开发的，ATML规范的是测试策略和测试需求的描述而不是规范的它们的实现，这样就允许开发者选用不同的编程语言开发测试程序。测试策略和测试需求描述是外部接口ATML测试描述的一部分。
2.1 测试描述
测试描述外部接口用于描述特定UUT的测试需求信息，该接口可用于测试需求文档的开发和维护、测试程序的生成以及测试描述分析，该接口引用IEEE Std 1641标准作为信号描述的标准。ATML为测试描述外部接口提供了TestDescription.xsd模式文档对特定UUT的测试需求进行描述。测试描述外部接口提供可以为那些共享UUT测试需求定义信息的ATS组件间的互操作提供方便。
2.2 仪器描述
仪器描述外部接口用于描述仪器的物理特征（如长、宽、高等）、电源要求、使用要求、校准要求、出厂默认设置、配置选项、能力和接口。ATML为仪器描述外部接口提供了InstrumentDescription.xsd和InstrumentInstance.xsd两种XML模式文档，分别用于描述某一类或某个特定的仪器。仪器描述外部接口可以为那些共享仪器信息的ATS组件间的互操作提供方便。
2.3 UUT描述
UUT描述外部接口用于描述硬件UUT或软件UUT的静态特征，如UUT的外形、安装及功能。这些信息可用于开发测试夹具、测试接口或定义测试配置。ATML为UUT描述外部接口提供了UUTDescription.xsd和UUTInstance.xsd两种XML模式文档分别用于描述某一类或某个特定的UUT。通过定义UUT的一组特征信息，UUT描述外部接口可以为那些需要共享UUT信息的测试和维护支持系统组件间的互操作提供方便。
2.4 测试配置
测试配置外部接口用于描述测试某一特定UUT所需的全部测试资产，包括测试平台、仪器、接口设备、接口电缆、辅助设备、测试平台软件、测试程序软件以及测试程序文档。测试配置外部接口中列出了在测试某一特定UUT时需配备的所有测试资产，可根据该文档来配置测试时所需的测试资产，还可以在测试时确认是否已经提供了所需的测试资产。ATML为测试配置外部接口提供了TestConfiguration.xsd模式文档来描述测试配置信息。测试配置外部接口使得在兼容的系统间交换测试配置数据成为可能。
2.5 测试配置器
测试配置器外部接口用于描述测试平台和UUT之间的测试适配器的测试能力和结构。ATML为测试适配器外部接口提供了TestAdapterDescription.xsd和TestAdapterInstance.xsd两种XML模式文档，分别用于描述某一类或某个特定的测试适配器。测试适配器外部接口可以为非手动测试系统组件间的互操作提供方便，也可以在兼容的协作软件或应用程序之间交换测试适配器信息。
2.6 测试平台
测试平台外部接口用于描述一个完整的测试平台，包括仪器和测试设备及它们之间的相互连接。ATML为测试平台外部接口提供了TestStationDescription.xsd和TestStationInstance.xsd两种XML模式文档，分别用于描述某一类或某个特定的测试平台。与测试适配器外部接口类似，测试平台外部接口可以为非手动测试系统组件间的互操作提供方便，可以在兼容的协作软件或应用程序之间交换测试平台信息。
2.7 测试结果
测试结果外部接口用于描述测试程序执行过程中产生的各种测试结果，ATML为测试平台外部接口提供了TestResults.xsd的XML模式文档。实际上测试结果是由IEEE Std 1636.1规定，ATML标准只是直接引用了该标准。
3 内部模型
内部模型可以保证采用一致的方法定义那些需要公共语义的元素。ATML中包含以下两种内部模型：ATML能力和ATML线缆连接。ATML框架中这些内部模型的使用可以保证不同的元素以相同的方式表达信息。
3.1 ATML能力
ATML能力与日常理解的“能力”概念有所不同，它除了描述测试系统的测试能力之外还描述测试需求以及测试系统的拓扑结构。利用ATML能力描述，可以确定一个给定的测试系统能否执行某一特定的测试。这些能力描述分布在ATML框架的若干个不同部分，包括：仪器描述外部接口，测试描述外部接口、测试平台和测试适配器外部接口。虽然ATML提供了一个名为Capabilities.xsd的模式文档，但测试系统中的能力描述信息一般不会集中于一个实例文档中描述。在描述ATML能力的外部接口中可以引用文档Capabilities.xsd中定义的与能力描述相关的数据类型和属性。
3.2 ATML线缆连接
ATML线缆连接用于连接不同ATML外部接口中定义的端口和连接器，在测试系统中，通过ATML线缆连接可以将UUT、ITA和测试平台连接在一起形成一个完整的测试结构定义，可以根据ATML线缆连接生成测试图。此外，ATML线缆连接中还包含测试时信号的激励或测量路径。ATML提供一个名为WireLists.xsd的模式文档来描述不同硬件间的线缆连接。
4 服务
对于框架内的互操作来说，仅仅定义了外部接口和内部模型是不够的。比如问题“下一步测试是什么”和“测试平台有哪些测试仪器”不仅需要信息格式的定义，还需要定义怎样提问，服务可以用来实现框架内的互操作。ATML中并没有规定如何定义服务，但ATML要求使用Web服务定义语言来定义服务。
5 结论
本文完成了ATML框架结构的分析。首先介绍了ATML框架，其次分别对ATML公共元素、外部接口、内部模型以及服务四个不同形式的定义进行了详细介绍。为今后熟练应用ATML标准奠定了基础。同时也为实现下一代自动测试系统的研发提供了理论基础。
【参考文献】
[1]IEEE Std 1671TM-2006，IEEE Standard for Automatic Test Markup Language（ATML）for Exchanging Automatic Test Equipment and Test Information via XML[Z]. Institute of Electrical and Electronics Engineers， Inc.
[2]Ron Harrison， ATML-A New Standard for ATE[J]. EE-Evaluation Engineering， 2005：196-208.
[3]Ron Taylor. Incorporating ATML Interface Standards within an ATE Software Architecture [J]. IEEE.2003：48-51.
框架结构范文第4篇
关键词：结构设计；框架结构；少墙框架；对比；应用
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
Abstract: With the development of Chinese construction industry, the people have the deep understanding on the frame structure performance, and give full play to its characteristics. This paper analysis of existing problems from the high earthquake intensity area of multi-story frame structure design, illustrated with examples for less wall frame structure and its application in practical engineering.
Key words: structural design; frame structure; little wall frame; contrast; application
2008年汶川大地震以来，《建筑抗震设计规范》进行了两次修订，人们对框架认识不断深入，发现框架结构在地震过程中容易出问题的地方：1.梁柱节点处，墙柱弱梁的设计理念未能得到很好应用，导致梁完好无损，而框架柱的节点核心区则破坏严重。2.由于填充墙体的分布不均匀，导致薄弱层的存在。3.由于填充墙在门窗洞口处未沿层高布置，使框架柱形成短柱，在该处形成薄弱环节，设计人员也未采取措施进行加强。针对框架结构在设计过程中存在的一些问题和缺陷。少墙框架能够很好的弥补其中一部分缺陷，并可以在合适的工程设计中得以使用。
高烈度区框架结构设计中的问题
2010版抗震规范与2008版抗震规范中对于框架梁柱内力调整系数对比详表1：
表1：
2008版抗震规范 2011版抗震规范
框架柱端弯矩增大系数 一~三级：1.4,1.2,1.1 一~四级：1.7,1.5,1.3,1.2
底层框架柱下端弯矩增大系数 一~三级：1.5,1.25,1.15 一~四级：1.7,1.5,1.3,1.2
梁端剪力增大系数 一~三级：1.3,1.2,1.1 一~三级：1.3,1.2,1.1
柱剪力增大系数 一~三级：1.4,1.2,1.1 一~四级：1.5,1.3,1.2,1.1
从中我们不难看出，规范编写组针对地震过程中比较容易出问题的框架柱的内力作了较大的调整，而对框架梁则没作调整。这是一个比较有效的实现强柱弱梁的措施之一。
1.2伴随着框架柱内力的大幅度提高，在设计过程中这样那样的问题也就浮出水面了。
首先，框架柱的截面必须增大很多才能使计算结果满足规范要求。然而作为框架结构，其空间灵活的优势则不能游刃有余。虽不说是消失殆尽，也在一定程度上限制了框架结构其应有作用的发挥。比如说，在多层框架住宅设计中，以前400*400的框架柱就可以满足要求，而现在可能要做到500*500，甚至600*600。作为结构设计人员，不仅仅要考虑到结构设计满足计算结果了事，我们也同样的担负起对建筑的使用和美观设计的重担。
其次，即便是调整了框架梁柱的尺寸，有些计算结果也是很难能满足规范要求的。比如说，弹性层间位移角限值，抗震规范表5.5.1规定：框架结构其值为：1/550。无限制的增加梁柱截面来满足规范要求是不现实的。
再次，由于内力的调整，框架梁柱截面及配筋的加大，钢筋含量无疑会增加很多。对于开发商来说，是不能接受的。
1.3框架结构中填充墙的不合理布置，从框架结构的概念设计上来说是一大诟病。
填充墙作为框架结构中分割建筑功能不可或缺的一部分，其作用是不言而喻的。然而一些建筑，由于其填充墙的不合理布置导致薄弱层的存在，而一些结构设计人员不能够认识到这一点，或者是能够认识这一点，却在设计中不能采取有效的措施来弥补不足。这一类建筑在学校中尤其突出，很多学校把宿舍楼的底层设计成架空层，作为学生活动、停放自行车等场所。无疑给学生带来了极大的方便。学校的建筑作为乙类建筑，其重要性不必多说。在汶川地震中，大量学校建筑的破坏给我们留下了深刻的印象。然而我们一部分结构设计人员却不能很好的通过自己所学习的知识和对规范的深刻理解，来帮助建筑师、业主达到这一目的，使我们的建筑即好用，又安全。
流行的结构设计软件PKPM、广厦等，不能在程序中较好的反应填充墙的作用。仅仅通过输入荷载和周期折减系数的调整来反应填充墙对整体结构的影响。然而周期折减调整系数模糊不清，范围也比较大。结构设计人员为了达到得到比较满意的计算结果，往往取最大值。2010版抗震规范和2011版砌体结构设计规范也要求了：有抗震设防要求时宜采用填充墙与框架脱开的方法。这样可以有效的防止在地震作用过程中填充墙的不利影响，比如短柱效应。
2.少墙框架结构的出现和在实际工程中的应用
2.1 少墙框架结构的含义
所谓少墙框架结构，顾名思义，在以框架梁柱为主要抗侧力构件的母体上，布置少量的剪力墙。其本质上还是框架结构。由于少量剪力墙的设置，无疑给框架结构增加了一道防线。使得我们的结构更加安全、可靠，然后即便是少量剪力墙的设置，也要合情合理，不能因为其可有可无，而布置的杂乱无章，使得结构的扭转效应增大。
2.2 少墙框架结构出现的背景
由于框架结构在实际工作中，和新规范提出更高要求的情况下，显得力不从心。一种介与框架结构和框架-剪力墙结构之间的结构就出现了。少量的剪力墙和框架一起分担地震力，并且能有效的降低弹性层间位移角，使其满足舒适度和规范的要求。
2.3 少墙框架和框架-剪力墙结构的区别
鉴于少墙框架是个新生事物，并逐渐得到专家和设计人员的认可。我们如何区别少墙框架和框架-剪力墙结构呢？笔者认为可以从以下两个方面来区分：
首先，从概念设计上来区分。少墙框架结构，本质上还是框架结构，只是在其中增加了少量的剪力墙，使得剪力墙能够给和框架协同工作，剪力墙数量较少。框架-剪力墙结构相对来讲，剪力墙的数量多一些。概念设计虽然是个模糊的概念，但对于成熟的结构设计人员来说又是相当重要的。
再者，从量上来区分。对于设计经验不是很丰富的结构设计人员来说，没有一个具体的量，是很难把握的。《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）6.1.3条给予了设计人员一个设计依据:在规定水平力作用下，底层框架部分所承担的地震倾覆力矩大于地震总倾覆力矩的50%时，其框架的抗震等级应按照框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。
综上所述，我们就能做到心中有数的进行合理的布置剪力墙，来辅助框架工作。
2.4 少墙框架结构在实际工程中的应用
框架结构范文第5篇
献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02
中图分类号:TU375
关键词：建筑事业 钢筋混凝土框架
在我国现在的多高层建筑中，钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。
一、框架结构简析
在一般的工业和民用建筑中，框架能够同时承受水平荷载和竖向荷载的结构构件，它由横梁和立柱联合组成。框架的横梁和立柱都是刚性连接的，它们间的夹角在受力前后是保持一致的。
钢筋混凝土框架结构是由楼板、粱、柱及基础四种承重构件组成的，由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。钢筋混凝土多层框架结构的传力比较明确，结构布置上比较灵活、整体性和抗震性比较好，多应用于各类多层的工业与民用建筑中。
二、框架结构的特点及类型
（一）框架结构的特点
由于框架结构具有布置灵活的特点，能获得的空间比较大，具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点。很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。框架结构的构件简单，施工方便，较经济；承受竖向荷载作用合理、结构自重较轻，而且对支座不均匀沉降比较敏感。框架结构也有有比较明显的缺陷，框架结构的侧向刚度小，结构所产生水平位移较大，属柔性结构框架，在遇到强烈的地震后，抗震性能较差，易造成严重的非结构性破性。这种体系在房屋高度和地震区使用受到限制。对于钢筋混凝土框架而言，当高度和层数较多时，结构底部各层的轴力会增大，梁和柱所产生的弯矩和整体的侧移也会显著增加，会导致截面尺寸和配筋的增大，会给建筑平面布置和空间处理造成困难，从而影响建筑空间的合理使用。所以一般适用于建造不超过高层的房屋建筑，在高度不大的建筑中，框架结构是一种较好的结构体系。
（二）框架结构的类型
按照施工方法的不同，框架可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。
1、现浇式框架优点是建筑布置灵活，整体性好，有利于抗震。也存在缺点，就是现场施工相对复杂，模板耗费多，工期较长。从受力合理和控制造价的角度，现浇钢筋混凝土框架高度一般不超过45m。全现浇式框架是框架结构中使用最广泛的，大量应用于多高层建筑及抗震地区。四川南充市嘉陵区的“嘉南国际”是第一个“全现浇框架结构”多层建筑楼盘，汶川特大地震发生后，嘉南国际的在建、已建工程未受到丝毫“震伤”。
2、装配整体式框架是将预制梁、柱和板现场安装就位后，在构件连接处浇捣混凝土，使之形成整体。其优点是，省去了预埋件，减少了用钢量，整体性比装配式提高，但节点施工复杂。
3、装配式框架的构件全部为预制，在施工现场进行吊装和连接。其优点是节约模板，缩短工期，有利于施工机械化。但预埋件多，用钢量大，节点处理要求高，整体性差，在地震区不宜采用。
三、框架结构的布置
建筑体框架结构布置是否科学直接影响建筑体结构的安全性和实用性，经过对多个建筑体的研究与分析，把框架结构具体分为三类。纵向的框架承重方案就是把框架中的纵梁作为建筑体的主梁，建筑体的荷载主要有框架的纵梁来承担。横梁的截面尺寸比较小对设备管线的穿行比较有利，但是房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。横向框架承重方案就是把框架横梁作为楼盖的主梁, 建筑体的荷载主要由横向框架承担；但是由于横向框架数通常比较少，主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度，还有利于建筑物的通风和采光。但是主梁的截面尺寸比较大，建筑体不能得到较大的空间还不利于布置纵向的管道。纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能。
四、楼梯对主体结构抗震性能的影响
楼梯是重要的逃生通道,楼梯破坏意味着逃生通道被截断。楼梯对周围构件的影响主要有两种体现,一种为楼梯间的整体破坏,另一种为楼梯间角柱的剪切破坏。新修改的国标《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）(2010年版)于2010年12月01日起执行。本次修改的内容之一就是第3.6.6条第一款中增加“计算中应考虑楼梯构件的影响”条文，认为楼梯的梯板具有斜撑的受力状态，对结构的整体刚度有较明显的影响，因此建议在结构计算中予以适当考虑。楼梯对主体结构抗震性能的影响主要包括以下几个方面。
（一）楼梯间在平面布置上的不对称,造成结构平面刚度分布不均匀,扭转效应增大,设计时宜考虑楼梯间对扭转效应的影响。对于平面不规则的结构,当楼梯布置在结构的角部时,应将楼梯构件进行简化建入模型之中,在此基础上再进行结构的调整,才能够更加符合实际情况,有效的降低结构的扭转效应。
（二）楼梯构件对结构刚度有一定的贡献,结构刚度的贡献值随楼梯布置位置的不同而变化。当楼梯对称布置在平面的四分之一部位(即位置2)处时,对整体结构刚度的贡献值最大;当楼梯对称布置在平面的中间部位时,对整体结构刚度的贡献值最小。 （三）由于楼梯对结构刚度的贡献作用,使得与楼梯相连接的框架柱轴压力加大,轴压比变大,当框架柱的轴压比接近规范规定的相应限制时应引起注意。由于休息平台梁与框架柱相连,使得框架柱形成短柱,造成该框架短柱的剪切破坏,进而导致整体结构的破坏,这就要求设计人员必须采取可靠的构造措施来保证短柱部分安全可靠。但是现在大部分软件无法将楼梯与主体结构进行整体分析,建议取消与框架柱相连的休息平台梁,休息平台采用悬挑楼板的方式可以切实有效的解决短柱的问题。
结语：
近年来，世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快，应用很多。 地震极具偶然性,但同时也极具破坏性。国内外历次地震震害情况表明, 钢筋混凝土结构在地震中遭受的破坏比较轻。多层钢筋混凝土框架结构具有较好的整体性和较大的延伸性,是抗震性能良好的一种结构型式。
参考文献：
［1］周建民.考虑时间因素的混凝土结构分析方法［D］.同济大学，2006.
[2] 何益斌：《建筑结构》，中国建筑工业出版社2009年版
框架结构范文第6篇
【关键词】预应力混凝土；框架结构；顶层边边柱
Abstract：With the social development, China's urbanization process is accelerating, concrete construction applications are more and more of them in the design of concrete structures, as people have become increasingly demanding of prestressed concrete frame structural quality requirements are also increasing. Articles from the top of prestressed concrete frame structure design side columns starting on the top of the current graph structure Huning large space structure design elements were analyzed to explore the design of high-rise steel fully articulated to improve the seismic performance of buildings and engineering quality.
Key words：prestressed concrete; frame structure; top Collage column
中图分类号：TU973+.3 文章标识码：A
0.引言
随着混凝土建筑工程的不断发展，混凝土框架结构也随之不断发展，在由于混凝土框架结构的跨度普遍都比较大，因此，在框架结构顶层的边柱设计当中，要控制好结构的设计方式。一方面，混凝土框架结构的结构顶层边柱的轴力相对比较小，结构的弯矩大十分鲜明，要加强框架结构顶层边柱的牢固性，可以在混凝土结构的设计当中，相应的添加预应力。另一方面，为了防止顶层边柱在纵向的荷载作用下产生较大的偏心弯矩，这一问题成为混凝土结构设计中的难点。文章针对这一难点进行详细的分析。
1.混凝土框架结构的设计
1.1混凝土框架结构的设计要点
在建筑工程当中，混凝土施工质量直接关系着建筑物的质量，因此，在进行混凝土的框架结构的设计当中，要注意以下几个方面的设计要点：一是要注意框架结构的抗震防震等级，和人防等级，这一点是混凝土框架结构的设计当中最为重要的部分，也直接决定了建筑物的防震抗震能力；二是工程地基的情况和地基的承载力；三是建筑物和混凝土结构的防潮能力和抗渗性能；四是活荷载量和混凝土材料的等级。
在混凝土框架结构的设计当中，主要的框架结构包括雨篷、阳台和挑檐的布置、楼梯的布置、过梁和轻隔墙的设计、混凝土现浇板的钢筋配置、预制板的设计等[1]。
1.2混凝土框架结构的设计步骤
在设计混凝土的框架结构时，主要的设计步骤如下所示：首先是设计好整个混凝土的框架结构，这一步包括绘制混凝土结构的平面图、立体图和剖面图；框架结构的主次梁、板、顶层边柱等构件的截面尺寸；按照相关标准设计梁和柱的构件位置；计算设定各层的固定荷载量和活动荷载量。其次是根据具体的固定荷载量和活动荷载量信息对顶层楼面、边柱的梁间和节点等的荷载量。只有按照设计步骤进行设计，方能减少混凝土框架结构中施工中的问题。
2.混凝土框架结构的现行规范
在混凝土的设计当中，要施加预应力，首要的一点在于要保证预应力混凝土框架结构的抗震性能中的延性要求，通过混凝土横截面受压区的高度以及纵向受拉钢筋率对预应力混凝土结构进行控制。这就要求在进行预应力混凝土框架结构的顶层边柱设计必须符合我国《混凝土结构设计的规范》进行设计。其中《建筑物的抗震设计规范》中规定：一级抗震等级的混凝土横截面受压区的高度要控制在0.25以内，而二、三级的抗震等级在受压区的高度要控制在0.35以内[2]。
目前，在《预应力混凝土结构抗震设计的规范》中，对预应力筋的构件如钢绞线等，在一类环境的情况下，其混凝土的抗裂等级有所下降，混凝土裂缝的宽度也不超过0.2毫米[3]。据有关研究表明，我国预应力混凝土结构的设计在混凝土梁的抗裂度方面的限制相对比较严格，可抗裂度的控制又对顶层边柱的弯矩承载力具有一定的影响，这就使得混凝土框架结构中顶层边柱、梁等的抗震性能的延性规定与柱和梁的抗裂度有冲突。
3.混凝土框架结构顶层边柱的设计方法
到目前为止，在预应力混凝土框架结构的顶层边柱的设计当中，国外诸多发达国家普遍采用全铰接梁和在柱节点上添加垂直支撑于水平支撑共同受力的方法，从而保证框架结构的稳定和混泥土框架的质量，加快混凝土施工的进度。但是这种采用全铰接钢结构的设计在我国还比较少见。我国目前在框架结构顶层边柱的设计中，比较常用的是加大混凝土结构的受力截面或者是增加配筋量，这种结构设计方式只适用于框架结构的跨度相对较小的结构当中。同时，添加配筋造成了大量的材料浪费，也增加了施工难度。顶层边柱压弯构件的轴力与弯矩想承载力之间的关系如图1所示。
图1顶层边柱压弯构件的轴力与弯矩的承载力之间的关系
3.1施加预应力
在混凝土框架结构的顶层边柱结构设计当中，大梁的预应力明显多于柱子的预应力。在顶层边柱的结构设计当中，在柱子上适当添加一定的预应力，能够把预应力筋的强度充分的发挥出来，这样就能够减少施工过程中的配筋率，一方面能够有效的节约材料，避免材料的浪费，另一方面，也有效的降低了顶层边柱的施工难度，尤其是在跨度较大的框架结构中，既经济又省时，具有不可替代的优越性。之所以说在柱子上施加适量的预应力能够降低施工难度、节省材料，主要是因为在大偏压的受力情况下，增加柱子的预应力能够增加柱子中的轴力，轴力的增加能够有效的提高柱子的抗弯承载力，柱子的轴力与柱子弯矩承载力之间的关系如图1所示。在边柱的设计当中，根据柱子弯矩的形状布置预应力筋，把预应力筋的受拉能力有效的利用起来，就能减少配筋的数量，节省钢材。
3.2降低预应力的次弯矩
在预应力混凝土框架结构的顶层边柱中，预应力对边柱结构的等效荷载作用主要包括两个部分，一是在锚具作用下，预应力在构件端部的轴压力和集中弯矩上，二是由于预应力筋的曲率变化在构件的中间产生了分段的反向和垂直线的荷载。在预应力对边柱结构的等效荷载作用中，由预应力线的荷载所引起的弯矩导致边柱的柱顶内侧受拉力影响，外侧受压力影响，这个弯矩对框架结构具有有利的一面。这就要求，在框架结构的设计当中，在满足预应力筋能够抵抗框架支座负弯矩的情况下，边跨梁端的预应力要尽可能的往下移，在下移的过程中，还要考虑到预应力筋的矢高对边柱的次弯矩造成的影响。在混凝土结构的实际施工作业过程中，下调边柱端部的预应力筋，对锚垫板的布置以及合理扩大边柱截面局部的荷载面积起着积极的作用。
3.3铰接设计
从国外先进的铰接设计技术和丰富的铰接经验来看，采用铰接设计的方式，不仅能够降低混凝土结构的施工难度，缩短施工工期，同时也能够节省钢筋材料，更重要的是，采用铰接设计的方式，能够很好的避免预应力筋的影响。采用铰接设计的方式，在我国应用的范围不大，其主要原因有两点，一是铰接设计的结构复杂，对于框架顶层来说，顶层是一个整体，顶层的边柱无法和桥梁的边柱一样，通过支座解决偏心的问题，在顶层边柱的设计当中，要采用铰接设计的方式，就会增加梁柱之间混凝土的裂缝。二是铰接设计对整个预应力混凝土框架结构都具有一定的影响，降低了混凝土建筑的抗震性能。
在预应力混凝土框架结构的顶层边柱设计中，要遵循顶层边柱的设计原则，一方面要保证边柱在铰接设计中不出铰[4]。另一方面，为了降低因边柱弯矩过大造成的配筋的困难度，可以采用减少边柱的尺寸和加强边柱两种方法。
4.结语
从上述分析中可以看出，要解决大跨度的预应力混凝土框架结构的设计，节省钢筋材料，加快混凝土的施工进度、降低混凝土的施工难度，就要提高铰接设计的技术。一方面，引进国外先进的铰接设计技术，另一方面，在采用铰接设计方式进行设计的过程中，要加强混凝土建筑的抗震性能，学习国外先进的铰接设计经验，才能推动铰接设计的广泛应用。
【参考文献】
[1] 于秋波；刘立新；谢丽丽；胡丹丹；冯辉.HRB500级钢筋用于先张预应力梁的非预应力筋的试验研究[J].四川建筑科学研究.2009.01.7-9
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[3] 上官兴；郭圣栋；林继乔；张敏；戴玉明.预应力混凝土连续梁桥“恒载零挠度设计”新理念[A].全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议论文集[C].2008.08.7-8
框架结构范文第7篇
关键词：框架结构温度内力侧移最不利部位
Abstract:One of the important factors causing the cracks is temperature stress. Using structure mechanics solver, we can clearly confirm the sidesway of the structure and the corresponding temperature stress of the cast-in-situ integral frame structure in winter when temperature reduces , as to find out the most unfavorable frame structure parts, so that we can strengthen the corresponding parts in the design and construction process, in case of the occurrence of building cracks because of the temperature drop , resulting in the damage of the building appearance or even influence of its normal service.
Key words: frame structure temperature stress sidesway the most unfavorable parts
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
0. 引言
混凝土构筑物出现的各种裂缝现象就一直困扰着全世界的土木工程师门。经过多年的研究，已经取得的共识是可以把混凝土构筑物裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝两种，而统计资料又显示出非荷载裂缝几乎占了全部混凝土构筑物裂缝的八成左右。对荷载裂缝的控制问题，土木工程界的对策已经比较成熟，这反映在各国的规范里都有成文的建议或规定；对非荷载裂缝的控制的研究一直在探索中。也就是对大部分混凝土构筑物上所发生的裂缝现象，土木工程师们还没有完全掌握其发生、发展规律[1]。
本文所探讨的便是现浇整体式框架结构在冬季降温时所产生的侧移以及相应的温度内力的大小及分布情况，从而为避免框架结构由于温度降低而产生裂缝提供帮助。
1. 构建模型
本文以三层11开间的现浇整体式框架结构为模型。其开间均为4m，第一层层高为5m，其余层层高为4m。混凝土默认为C30混凝土（E=30kn/mm2），梁柱参数见下表。由于结构的梁板是现浇一体的，因而在计算中将梁的抗弯以及抗拉刚度乘以3。至于柱子，其不会受到太大的影响，因而按其自身计算，不加强。
2．室内外温度变化相同时
2.1情况简介
由于现如今大型框架结构很多，整个建造期比较长，而且建造完毕后还有一定的维护期，所以从开始建造到投入使用有很大的时间开间，在这期间，由于季节的变化，室外温度也会有很大的变化，结构也会因此产生侧移及内力。此种情况下由于建筑物尚未投入使用，认为其室内外温度的变化相同，也就是说室内外温度变化相同。我们假设框架结构浇筑时室外温度为25℃，冬季室外最低温度为-4℃。
2.2 侧移及内力的计算与分析
通过结构力学求解器求得的结构侧移及内力如下：
表3室内外温度变化相同时冬季结构最不利部位轴力值
从以上图表中我们可以看出温度的变化确实对结构产生了不可忽略的侧移和内力。其中侧移量、弯矩均是从两端到中部呈减小的趋势，而对于梁的轴向拉力则是中间部位最大向两端减小。故此种情况下结构的不利部位为：
影响因素 侧移量 弯矩值 拉内力
部位 顶层梁两端端点 底层两端梁柱 底层中部梁
表4室内外温度变化相同时冬季结构最不利部位
另外我们还可以看出二三层框架的内力都很小，甚至可以忽略不计。以上现象的成因也许可以从侧移图中找到答案。从侧移图中我们可以看出只有第一层框架的柱子发生了比较大的弯曲形变，而且越靠两端形变越大，而上部两层几乎保持原有的形状。这是因为温度降低结构发生冷缩，但梁的轴向收缩会受到底层柱子和地面的约束，两者相互作用就产生了如图的形变。我们把促使柱顶产生单位侧移所需要的推力作为度量柱子对横梁的约束程度，称之为“侧移刚度”，用R表示，则
R=CB/H3
式中：C—系数，与梁柱连接形式及变截面有关；
B---柱的抗弯刚度；
H---柱高。
可知，框架约束程度与柱高的三次方成反比，故随高度的增加柱对梁的约束力会急速下降，故除一层外可以近似忽略其约束，认为梁可以自由收缩因而可以忽略二三层的内力[2]。所以对于此类情况的分析只需考虑第一层框架即可。
3．室内外温度变化不同时
3.1情况简介
此情况下建筑物已投入使用，故冬季室内温度一般均大于室外温度。为了与情况一进行对比我们假设施工框架结构浇筑时的温度与冬季室外最低温度与其相同分别为25℃和-4℃，另外我们再假设一个冬季正常使用时的室内温度为14℃。
3.2侧移及内力的计算与分析
结点码 37 25 13
侧移量（单位：mm） 4.27361 2.53623 2.34321
表5室内外温度变化不同时冬季结构最不利部位侧移量
表7室内外温度变化不同时冬季结构最不利部位轴力值
此种情况下的内力分布情况与之前明显不同。弯矩主要分布在结构的杆件上；最杆件受拉内力，由外向内第一根杆受压内力。另外，位移图也不像情况一那样整齐。此种情况下结构的不利部位为：
影响因素 侧移量 弯矩 拉内力
部位 顶层梁两端端点 以两端为首的顶层梁
一、三层两端柱 顶层中部梁
底层两端柱
表8室内外温差部位零时冬季结构最不利部位
我们来分析一下此种情况产生的原因。正常使用时室内温度为14℃，室外温度为-4℃，则最外层框架杆件的中性层温度为5℃，内部杆件的中性层温度为14℃。相对于施工时的25℃，最外层杆件中性层温度降低了20℃，内部杆件中性层温度则降低了11℃。由于内外层杆件中性层温度降低的值不同其冷缩量也不同：外侧冷缩量大，内侧冷缩量小。外侧杆件的收缩就受到了内部杆件的约束，从而产生了相应的内力。
4. 结论
综上所述，对于现浇整体式框架结构在设计建造过程中应注意以下几点：
（1）结构两端侧移量较大，故应适当加强结构两端处梁和墙体的连接，并提高墙体抗剪能力，以免因侧移量过大而受剪产生裂缝。
（2）应适当提高两端柱（尤其是顶层和底层柱）的抗弯能力。不仅因为此处弯矩较大，另外由于夏季结构受热伸长，其弯矩内力与冬季冷缩时拉压分布刚好相反，通过此反复作用，更容易导致该部位的破坏。
（3）结构正常使用过程中冬季顶层梁的弯矩（尤其是两端部位）以及顶层梁中部的拉应力较大，故应适当提高顶层梁相应部位的抗弯抗拉能力以免出现裂缝。
参考文献
徐荣年 徐欣磊.工程结构裂缝控制[M].上海:中国建筑工业出版社,2010.1.
王铁梦.建筑物的裂缝控制[M ]上海:上海科学技术出版社,1987.150.
框架结构范文第8篇
【关键字】裂缝；框架结构；预防；修补
1 概述
框架结构作为一种主要的混凝土结构体系，现已广泛应用到高层建筑中。框架结构中的梁、板和填充墙等构件会出现裂缝。众所周知，安全性是任何建筑物必须满足的基本要求，裂缝的产生会降低整体结构的承载能力，会引起钢筋的锈蚀，降低建筑物的耐久性，影响使用功能，产生安全隐患，严重的会造成安全事故。因此，需要认真研究框架结构裂缝产生的原因并采取必要的防治措施。
2 框架主体结构裂缝及产生原因
框架主体结构指的是建筑物的梁、板和柱，其裂缝的主要形式有以下几种：
基础不均匀沉降引起的裂缝：基础的沉降不得超过地基变形容许值，当基础上部荷载过大或者地基变形时，在框架结构的梁和板中就会产生裂缝[1]。
温度变化引起的裂缝：温度的变化会直接影响到混凝土的热胀冷缩，形成裂缝，这类裂缝主要在建筑物的楼板上。
混凝土变形引起的裂缝：在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多的热量，混凝土是热的不良导体，散热慢，因此在混凝土内部温度较高，这将使内部混凝土体积产生较大膨胀，形成裂缝。而且混凝土具有徐变的性能，这也会导致混凝土构件裂缝的产生[2]。
除了上面提到的三种裂缝成因，结构问题、构造问题、施工问题等也会导致裂缝的产生。
3 填充墙裂缝及产生原因
如今，诸如蒸压加气混凝土砌块、陶粒混凝土小型空心砌块、珍珠岩混凝土小型空心砌块等已经被广泛用作填充墙材料。在框架结构中，填充墙主要起到增加建筑物的整体刚度、分割空间等作用，它虽然不是主要的受力构件，但是一旦产生裂缝，就会影响结构的安全性、整体性以及耐久性。填充墙裂缝的产生主要因为砌块抗剪能力较差或砌筑质量不好，裂缝主要有三种：
斜裂缝：一般出现在墙体开口处、转角处和纵向外墙的两端。裂缝一般通过窗口的两个对角，且窗口处裂缝较宽，向两边逐渐缩小，在纵墙上呈现八字形或对角“X”形。
竖向裂缝：一般出现在窗台墙下，这种裂缝在施工后不久就会出现，随着时间而发展，需要持续数年才能趋于稳定。
水平裂缝：一般出现在填充墙与梁、板的交接处，而且经常伴随斜裂缝一起出现。
4 框架主体结构裂缝防治措施
4.1 裂缝预防措施
结构设计时，重视基础的选型；在建筑根部设置散水坡；合理设置变形缝、沉降缝和抗震缝，减少由于基础的不均匀沉降以及温度变化和地震作用产生的裂缝；在北方地区，设置保温层来防止裂缝产生；优化框架结构，既要使构件具有足够的刚度，又不能造成交接处的刚度突变；合理配比混凝土，尽量减少水泥用量，掺入外加剂，改善混凝土拌合物的流变性能。
施工时，设置后浇带，分批浇筑混凝土。对于梁、板构件来说，后浇带应选择设置在跨内荷载作用下内力和变形较小的部位，一般在跨度的1/3处或者跨中。后浇带处的混凝土施工质量也十分重要，在施工前要认真将后浇带两侧混凝土凿毛，清洗后浇带内部，再均匀涂刷一层水泥砂浆以利于粘结，在潮湿环境下养护至少15天，保证混凝土的浇筑质量。混凝土浇筑后，要在保证结构能够承受设计荷载的前提下拆除模板，防止坍塌[3]。
4.2 裂缝处理措施
4.2.1 表面修补法
表面修补法是用各种防水材料（如水泥砂浆）、合成树脂（如环氧胶泥）等刷于裂缝表面，使其恢复防水性能以及耐久性。适用于宽度小于0.2mm的细微裂缝修补。
4.2.2 内部修补法
压力注浆法：将高强度、低粘度的裂缝修补液在一定压力下注入到裂缝内部，适合于宽度在0.1mm~1.5mm的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状裂缝的修补。
内部填充法：沿着裂缝的走向凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽，然后用合成树脂（如改性环氧树脂）或弹性填缝材料填充，适用于宽度大于0.5mm的裂缝修补。
5 填充墙裂缝防治措施
5.1 裂缝预防措施
在选材方面，砌块的强度等级不应小于MU5.0，加气砌块的强度等级不应小于MU2.5，砂浆的强度等级不应小于M5。
在设计方面，填充墙与框架之间应设置拉结筋，拉结筋深入墙内的长度按规范确定[4]：结合框架抗震等级设置，一、二级宜沿全长；三、四级不少于墙长的1/5，且不小于700mm。在荷载方面，填充墙不仅要满足稳定和自重要求，还要能够承受水平风荷载和地震荷载。另外，构造柱的设置也能预防裂缝的产生[5]。
5.2 裂缝处理措施
针对因膨胀引起的开裂，应选择高温季节修复，使修复后的构件中不再受膨胀影响而产生过大的拉应力；针对因收缩产生的裂缝，一般应选择低温季节进行修复，可减小修复后再次产生收缩裂缝的可能性。一般采用的方法有弹性材料修补法、无纺布修补法、粉刷石膏修补法和石膏板覆盖法等[6]。
6 结束语
在框架结构中，裂缝的出现是不可避免的，但是可以通过合理的技术手段来进行预防和修补。在设计和施工时，采取必要的措施来进行预防，有效地控制裂缝的出现和发展；对已经出现的裂缝，选择合适的方法进行修补，从而消除结构的安全隐患。
参考文献
[1]赵明华. 徐学燕. 基础工程[M]. 北京. 高等教育出版社. 2007.12
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[5]唐岱新. 砌体结构[M]. 北京. 高等教育出版社. 2008.2
框架结构范文第9篇
关键词：异形柱平面布置结构设计
随着生活水平的提高，人们对住房的要求越来越高，普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面积，这对住宅结构设计提出了一项新的要求。异型柱框架结构柱的平面布置很灵活，围护墙都是非承重的轻质隔墙，受建筑的限制较少，可以满足业主对大开间建筑的需求。适中的刚度和较轻的自重，对减小地震作用很有利，是一种经济合理的抗震住宅结构体系。
一、异形柱框架结构设计特点
（1）由于柱截面为异形，在双向压弯作用下，随着荷载角的变化，其受压区的形状也随之变化。在某些荷载角情况下，会使柱截面的受压区高度较大而表现出很大的脆性。因此异形柱的延性比矩形柱差，在设计中应严格控制异形柱的轴压比，并应尽量避免出现短柱；
（二）异形柱在单调荷载特别在低周反复荷载作用下粘结破坏较矩形柱严重。对柱的剪跨比不应小于1.5的要求，是为了避免出现极短柱，减小地震作用下发生脆性粘结破坏的危险性，为了设计方便，当反弯点位于层高范围内时，柱的净高与柱肢截面高度之比不宜小于4，抗震设计时不应小于3。
（三）影响框架柱和剪力墙肢破坏形态的主要因素有：轴压比，剪跨比、配筋率及构造处理。异形柱作为压剪构件，其破坏形态有：弯曲破坏，小偏压破坏，粘接破坏，高压剪破坏以及剪压破坏，剪拉破坏和斜压破坏。和其破坏形态相关的主要因素是：轴压比、柱净高与截面肢长之比（即剪跨比）、纵筋配筋率等。通过必要的构造措施可以防止粘结、剪拉及斜压等脆性破坏，提高柱肢的小偏压及剪压破坏的延性。
（四）异形柱的柱肢截面较薄，框架梁应沿平行于柱肢的方向插入柱肢。若沿垂直方向插入柱肢，则梁纵向钢筋的水平锚固长度难以满足规范要求。
（五）框架梁的截面宽度可与柱肢厚度相同或大于柱肢厚度。若二者相同，梁的纵筋应在柱筋的内侧穿过，并采取一定的构造措施；若梁宽大于柱肢厚度，梁的外侧纵筋可在柱筋的外侧穿过。
二、结构平面布置
异型柱框架结构的平面布置，除应遵守一般框架结构的构造措施、相关规定、设计要求外，还应考虑自身的特点，注意以下几点：
（一）平面布置宜尽量对称，两个主轴方向要协调，使合力中心尽可能和刚度中心重合，减少偏心距，尽量减少因扭转产生的不利影响；
（二）异形框架宜双向设置，框架柱应对齐，框架梁应拉通，避免纵横框架梁相互支撑，使结构形成空间受力并具有足够的承载能力、刚度和稳定性，同时具有良好的整体性和较好的抗震性能。
（三）竖向布置应力求体型规则、均匀，避免过大的外挑和内收，防止楼层刚度沿竖向的突变，尽量避免错层。
总之，异型柱设计的目的主要是合理解决小面积房屋的使用问题，应重点布置在房屋中影响房间使用的墙角部位，其它部位从受力合理和施工方便两个方面考虑宜采用矩形截面柱。这样兼顾了使用和经济两个方面，充分发挥了异型柱使用和受力的特点创造出每平方米建筑面积用钢量较低的好指标。
三、异形柱结构设计时应注意的问题
异形柱的受力情况复杂，结构延性相对较差，单纯依靠目前的程序计算配筋尚难满足结构抗震的延性要求，因此必须加强构造措施，从概念出发，保证结构具有足够的安全度。
（一）轴压比控制
异形柱的延性比通俗矩形柱要差。轴压比、高长比（即柱净高与截面肢长之比）是影响异形柱破损形态及延性的两个主要原因。异形柱因为多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状况下，各肢发生翘曲正应力和剪应力。因为剪应力，使柱肢混凝土先于通俗矩形柱呈现裂痕，即发生腹剪裂痕，导致异形柱脆性较差，使异形柱的变形能力比通俗矩形柱降低。为了保证异形柱的延性，必需严格节制轴压比，同时避免高长比小于4（短柱）。可以通过控制柱距、采用轻质墙体、优化结构平面布置改善。柱肢端承受梁传来的集中荷载，局部压应力大，可设置暗柱。
（二）配筋构造
在正确的结构选型及计算后，截面内钢筋的构造也是保证异形柱受力性能的重要因素。由于异形柱截面的特点，柱肢端部会出现较大应力，加上梁作用于柱肢上应力的不均匀，一般越靠肢端应力越大，对柱肢形成偏心压力，进一步加大肢端压应力。因此在异形柱配筋时，应在肢端设暗柱，暗柱的外排钢筋由计算而定。离端部厚度范围内设2Ф14的构造纵筋，箍筋同柱，这样可限制柱肢的砼裂缝的开展，提高异形柱局部抗压抗剪强度及变形能力。柱上的箍筋不仅能抗剪，也可约束砼变形，增大其延性。异形柱由于不易形成多肢复合箍，因而其配筋率只能由加大箍筋直径和加密间距来实现。相同配箍率下，箍筋直径大，其延性指标好，因而箍筋可用Ф8、Ф10，其间距可比普通柱箍筋间距小。
（三）梁柱节点设计
梁柱节点是异形柱结构的薄弱部位。由于节点的作用是将本层和上层荷载通过核心区传至下层柱中，其作用力为与节点相连的梁端和柱端弯矩、轴力、剪力、扭矩，受力非常复杂。异形柱框架节点由于异形柱截面的特点，正交方向梁截面的宽度与柱接触面积较小且偏置，对节点核心区砼难以达到约束。由于异形柱容易在节点核心区产生阻压应力，使砼压坏，因此必须对异形柱框架节点核心区进行受剪承截力计算，无论是非地震区或地震区（包括高、低抗震区)均应计算，这是异形柱结构设计必须执行的强制性条文。异形柱截面形式的不同，其节点受剪承载力也差别较大。十形截面柱的翼缘布置在节点截面中间受力最大的部位，翼缘的作用得以充分发挥，节点受剪承载力与同截面面积的矩形柱相差不大，T形截面次之，L形相差最大，受剪承载力下降最大。要想控制节点受剪承截力，首先应限制节点核心区截面，避免截面太小承受过大的斜压力，导致核心区砼首先被破坏。其次是控制节点核心区配箍面积，保证节点受剪承载力，改善节点的抗震性能。
（四）异形柱框架结构在SATWE中的设计与应用
SATWE软件能够有效地分析混凝土异形柱的结构并进行截面配筋设计。在梁的刚度、荷载、及截面配筋计算时，要充分考虑异形柱框架结构的特殊性。由于混凝土异形柱的柱肢较长，梁、柱在节点处的重叠部分较大，合理的力学模型简化应将重叠部分作为刚域，自重计算时不应重复计算重叠部分的混凝土重量，SATWE软件中对梁考虑了这样的力学模型简化：梁的计算按扣除刚域后的梁长计算：梁上的外荷载按梁两端节点间长度计算；截面设计按扣除刚域后的梁长计算。梁端刚域的计算原则如下：即梁两端与柱的重叠部分长分别为Di和Dj，梁长为L（即两端节点的间距），梁高为H，则梁两端的刚域的长度分别为Dbi＝Ma×（0，Di H/4）； Dbj＝Ma×（0，Dj―H/4）；扣除刚域后的梁长为：LO＝L－（Dbi＋Dbj）
四、结语
总之，异型柱框架结构的平面布置比普通矩形柱框架灵活，可以较好满足建筑功能的要求，具有良好的发展前景，结构设计人员在设计中应了解异形柱结构的受力特点及其破坏机理，选用合理的结构形式，正确掌握计算机分析方法和截面配筋，从概念设计到结构计算以及构造措施等多方面确保工程结构安全可靠，经济合理。
参考文献：
1. 刘文彤：《异形柱结构体系的发展与应用》，《江苏建筑》，2008年第1期。
2. 王军芳、王民、詹凤程：《水平荷载作用下异形柱框架结构内力计算》，《四川建筑科学研究》，2007年第6期。
3. 曹万林、徐金荣等：《钢筋混凝土异形柱框架结构抗震设计的若干措施》，《世界地震工程》，2002年第1期。
框架结构范文第10篇
关键词：框架结构；基础形式；基础设计
Abstract: construction frame structure design is in the structural design of more basic design, also be building in the structural design of the more important one kind of form. This paper mainly in the framework structure analysis based design are also discussed.
Keywords: frame structure; Foundation forms; Foundation design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
钢筋混凝土框架结构由梁和柱所组成，是一种抗震、抗风较好的结构体系，这种体系的侧向刚度小，平面布置灵活，易于满足建筑物设置大房间的要求，在工业与民用建筑中被广泛应用。框架结构基础设计是建筑框架结构的重要组成部分，在建筑设计中有着重要的地位。为了保证设计的科学合理，保证设计的先进性，相关的设计人员需要对基础的类型有清晰的了解，然后在根据实际的需要进行正确的选型，此外，还需要对基础进行适当的分析，对其中的条形基础设计等具体内容进行细化分析和选择。
1、基础选型
1.1 浅基础一般而言，天然地基上的浅基础便于施工、工期短、造价低，如能满足地基的强度和变形要求，宜优先选用。浅基础按结构形式可分为：独立基础、条形基础、筏板基础等。
独立基础是柱基础中最常用和最经济的形式。也可分为刚性基础和钢筋混凝土基础两大类。刚性基础可用砖、毛石或素混凝土，基础台阶高宽比（刚性角）要满足规范规定。一般钢筋混凝土柱下宜用钢筋混凝土基础，以符合柱与基础刚接的假定。同一排上若干柱子的基础联合在一起，就成为柱下条形基础。此种基础有相当大的抗弯刚度，不易产生太大的挠曲，故基础上各柱下沉较均匀。当土的压缩性或柱荷载分布在两个方向上都很不均匀，为了扩大底面积和加大基础空间刚度以调整不均匀沉降，可在柱网下纵横两个方向设梁，成为柱下交叉梁基础。交叉条形基础具有一定的空间刚度和调整地基不均匀沉降的能力，适应地基软弱不均或框架结构各柱荷载大小不一的情况。筏板基础用于多层与高层建筑，分平板式和梁板式。由于其整体刚度相当大，能将各个柱子的沉降调整得比较均匀。筏板基础适用于土质软弱，地基承载力低，上部结构传递到基础的荷载很大及上部结构对地基不均匀沉降敏感的情况。筏板基础由于承载面积大，故能减低基底压力，提高地基承载力，增强基础整体刚度，并调整不均匀沉降。因此要根据使用要求比较确定。
1.2 深基础是埋深较大、以下部坚实土层或岩层作为持力层的基础， 其作用是把所承受的荷载相对集中的传递到地基的深层。因此，当建筑场地的浅层土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求、而又不适宜采取地基处理措施时，就要考虑深基础方案了。深基础主要有桩基础等基础，其中桩基础也是应用最为广泛的一种基础形式，下面将予以着重讨论。
桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛，桩基础具有以下特点：
1）桩支承于坚硬的（基岩、密实的卵砾石层）或较硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力层，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载（包括偏心荷载）。
2）桩基具有很大的竖向单桩刚度（端承桩）或群刚度（摩擦桩），在自重或相邻荷载影响下，不产生过大的不均匀沉降，并确保建筑物的倾斜不超过允许范围。
3）凭借巨大的单桩侧向刚度（大直径桩）或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，抵御由于风和地震引起的水平荷载与力矩荷载，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。
4）桩身穿过可液化土层而支承于稳定的坚实土层或嵌固于基岩，在地震造成浅部土层液化与震陷的情况下，桩基凭借深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定，且不产生过大的沉陷与倾斜。
2、条形基础设计
在条形基础设计中，首先要进行的是条形基础的内力分析，这也是设计的核心内容。
2.1 确定基底反力和基础底面尺寸
根据文克勒地基模型，再加上刚性基础假定，我们可以迅速的推出基底反力为线性分布。如果设条形基础的长为L，宽为B，那按照基础的平衡条件，可以得到基底反力的最大值和最小值。
2.2 静力法
因为沿长度方向等截面的基础梁，它的自重和覆土重，一般不会在梁内产生弯矩和剪力，所以在进行基础内力分析时，基底反力采用通常是不包括基础自重和覆土重的净反力的。在基底净反力和柱子传来的竖向力、力矩作用下，基础梁的任一截面的弯矩和剪力都可以通过理论力学中的截面法求出。通常会选取若干个截面进行计算，然后绘制弯矩图、剪力图。
2.3 倒梁法
倒梁法主要是把基础梁作为以柱子为铰支座的连续梁，通过结构力学中力法、位移法或弯矩分配法可以准确的计算出来。倒梁法是采用基底净反力计算基础梁的弯矩和剪力。然后根据基础梁支座、跨中的弯矩和剪力，可以准确的计算出基础梁支座、跨中的受力筋和箍筋的截面面积，合理配筋。
3、结束语