框架结构与框剪结构的区别
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浅析框架结构与框架剪力墙结构摘要:现如今,高层建筑的结构设计中采用较多的是框架剪力墙结构,这种结构由钢筋混凝土框架和钢筋混凝土剪力墙两部分组成。
与框架结构相比,框架剪力墙结构有着很大的优越性,本文作者对两种结构进行了比较分析。
关键词:框架结构;框剪结构前言高层建筑的结构选型主要是选择合理的抗侧力结构体系,常见的高层建筑结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构(框剪结构)、筒体结构等,不同的结构体系均有其相应的适用范围和最大适用高度。
纵观各种建筑结构体系,框架结构体系柱网布置灵活,可获得较大的使用空间,但由于其侧向刚度较小,水平侧移大,用于较高的建筑时,需要截面较大的梁、柱构件才能满足规范变形限值的要求,而大截面的构件减小了有效使用空间,使其使用范围受到了限制;剪力墙结构体系其侧向刚度大,水平侧移小,但由于剪力墙的间距小,平面布置不灵活,建筑空间受到限制,同时由于自重大,刚度大,使剪力墙结构的基本周期短,地震惯性力较大,因此高度很大的剪力墙结构并不经济;而框剪结构综合了框架结构、剪力墙结构两者的优点,使其既能灵活布置大空间与小空间房屋,又具有较大的侧向刚度,且经合理设计的框剪结构经济性好,在高层建筑中得到了广泛的应用并通常作为首选。
对于抗震设防的建筑来说,框剪结构具有两道抗震防线,比单一框架结构有很大的优越性。
一、从框架结构与框剪结构的受力特点比较1.1框架结构的受力特点框架结构是由柱子和梁通过刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构,即由柱子和梁组成框架,共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
框架结构在水平荷载作用下的受力变形特点:其侧移由两部分组成:第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。
柱和梁都有反弯点,形成侧向变形。
框架下部的梁、柱内力大,层间变形也大,愈到上部层间变形愈小。
第二部分侧移由柱的轴向变形产生。
在水平力作用下,柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。
这种侧移在上部各层较大,愈到底部层间变形愈小。
底框与框架结构单方造价比较分析报告
底框结构为下部采用框架,经转换层后上部用剪力墙结构的结构型式。
框架结构主要为矩形柱,无转换层,其余与剪力墙结构基本相似。
因此,本次比较忽略基础、地下室和首层商场的差异,以及装饰上的一些小差异,着重从地面以上的结构差异进行比较,主要有两部分。
1、转换层本身影响:
底框结构因有转换层,转换层的梁较大(约1.8m高),故会增加转换层下面一层的层高,使该层施工脚手架费用增加并增加其竖向构件柱、墙等砼、钢筋和模板工程量。
另外将机械接头数量有所增加。
2、设转换层后,上部结构变为剪力墙结构的影响:
剪力墙结构的砼、模板工程量有所提高,但钢筋、砌砖工程量减少,使造价降低。
具体比较如下:(单位:元/m2)
综合结论:
1、造价总体变化为上表AB两部分之和,造价增加和减少基本平衡(-5.6元/m2),钢筋
含量为最敏感素。
2、上述分析以东城攻略1#楼为参照工程。
框架剪力墙和框支剪力墙,还有纯剪力墙结构、框架结构,这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。
一般来说,是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式,抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。
从另一方面来说,即从房间分割的灵活布置方面,框架结构更灵活,而剪力墙结构不好分割房间,框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。
框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间,能够灵活分割,或者是采用大空间,而采用框架的形式,然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构,以使建筑能够抵抗水平侧向力,从而突破高度的限制;而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合,一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙,外部采用框架形式。
如果再变换一下,外墙也采用剪力墙的形式,就成了筒体结构了。
框架结构:以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
剪力墙结构:以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
框架-剪力墙结构:以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
框架-核心筒结构:以内部设置混凝土筒体,外围周圈设置框架,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
(筒体其实是剪力墙的一种特殊形式)筒中筒结构:以内部外部设置双重混凝土筒体,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
板柱-剪力墙结构:以混凝土柱和楼板(即无梁楼盖体系)组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
部分框支剪力墙结构:剪力墙结构的一种。
其中部分剪力墙不落地,通过转换梁(也叫框支梁)把荷载传至框支柱(框架柱的一种特殊形式)。
“汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析 2009年9月(上)89期犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院)“汶川5.12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。
为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏,对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。
浅析框架结构剪力墙结构和框剪结构1、引言随着社会的不断发展,现代生活水平的不断提高,各城市高楼林立,高层建筑随处可见。
而对于一般高层结构来说,我们经常使用的结构形式有框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构,但这三种结构形式在受力、变形都有各自的优缺点,只有充分了解各种结构形式的受力和变形特性,才能在实际的设计过程中根据建筑功能要求合理的布置墙柱,使结构受力合理,设计的房屋经济效益高。
现就从受力变形对三种结构形式进行详细的分析,并对现阶段使用广泛的框架-剪力墙结构进行重點分析。
2、框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的受力变形特点2.1 框架结构2.1.1 框架结构的定义和简介框架结构是由梁、柱组成的承重体系结构。
主梁、柱和基础构成平面框架,各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。
框架结构最大的特点是承重构件与围护构件有明确的分工,建筑的内外墙处理十分灵活,应用范围很广。
根据布置方向的不同,框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种形式。
横向布置即主梁沿建筑的横向布置,楼板和联系梁沿纵向布置,其具有结构横向刚度好的优点,实际采用较多。
纵向布置与横向布置相反,因其横向刚度较差,应用较少。
纵横双向布置是在建筑的纵横向均布置承重框架,建筑的整体刚度好,是地震设防区采用的主要方案之一。
图1 框架结构布置示意图2.1.2 框架结构的受力特点框架结构的抗力来自于梁、柱通过节点域的框架作用。
单层框架柱底完全固结,单层梁的刚度也大到可以完全限制柱顶的转动,当有侧向荷载作用时,柱的反弯点在柱的中部,其承受的弯矩为全部外弯矩的二分之一,另外二分之一的外弯矩由柱子的轴力形成的力偶来抵抗。
此情况下的梁、柱之间的相互作用即为框架作用的理想状态--完全框架作用。
一般来说,当梁的线刚度为柱的线刚度的5倍以上时,可以近似地认为梁能完全限制柱的转动,此时就比较接近完全框架作用。
然而实际的框架作用往往介于完全框架作用与悬臂梁排架柱之间,因梁、柱等线性构件受建筑功能的限制,截面不能太大,其线刚度比较小,故而抗侧刚度比较小。
工程上说的结构有砖木结构、砖混结构框架结构、框剪结构和钢混结构钢结构,和砌体的关系如下砖木结构是由木材组成框架,用砖做维护的1种结构,砖墙(砌体)不承重砖混结构是由砖墙(砌体)为主要承重的结构框架结构是钢筋混凝土的柱梁为承重结构,用砖做维护的1种结构,砖墙(砌体)不承重框剪结构是钢筋混凝土柱梁剪力墙为承重结构,用砖做维护的1种结构,砖墙(砌体)不承重钢混结构是指由型钢和混凝土结构组成的1种承重结构,常用于高层建筑,用砖做维护的1种结构,砖墙(砌体)不承重,或用其他材料钢结构是由钢柱钢梁组成的承重结构,也有的就是屋面用钢梁的,这种种结构中的砌体都是不承重房屋结构主要分为以下几类:1、木结构(住宅):指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或砌块砌筑,楼板、屋架等用木结构。
2、砖混结构(住宅):建筑中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。
通俗地讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土和大部分砖墙承重。
3、钢筋混凝土(住宅):指建筑物中主要承重结构如墙、柱、梁、楼板、楼体、屋面板等用钢筋混凝土制成,非承重墙用砖或其它材料填充。
这种结构抗震性能好,整体性强,耐火性、耐久性、抗腐蚀性强。
4、钢结构(住宅):指建筑物中主要承重结构以钢制成。
适用于超高层建筑。
自重最轻。
从结构上分上面四类就可以了,其中钢筋混凝土结构里面,还可以再细分:1、框架结构,由梁、板、柱组成建筑承重结构,墙体仅作为分隔和保温用途。
2、剪力墙结构,由梁、板、墙体组成建筑承重结构,部分墙体承在结构中受力。
将上面两个小类组合起来,就衍生了:框架剪力墙结构、框支剪力墙结构等。
1.,砖混结构:以砖墙承重.在墙内按设计规范设置构造柱,同时按不同烈度设置圈梁.这类住宅在设防烈度为8度区,不宜超过6层.2.框架结构:以钢筋混凝土梁柱作为承重体系,墙为填充墙,不考虑承重,但考虑其承受地震时的剪力.3.框架剪力墙结构:框架结构在恰当位置设钢筋混凝土剪力墙,以增加其抗震性能.4,剪力墙结构:一般自下至上的墙体均用钢筋混凝土,.这是抗震性能最佳的,但一般低层或不超过一定层数和高度的住宅可不必用这种结构,造价太高了.(1)钢结构:承重的主要结构是用钢材料建造的,包括悬索结构。
剪力墙结构和框架结构的区别- 剪力墙分类-剪力墙结构和框架结构的区别剪力墙分类在建筑领域,剪力墙结构和框架结构是两种常见的结构形式。
它们在设计、受力特点、适用范围等方面存在着显著的区别。
同时,剪力墙本身也有着不同的分类。
下面就让我们一起来详细了解一下。
首先,我们来看看剪力墙结构。
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载的结构。
这些墙板就像一道道坚固的屏障,有效地抵抗了来自各个方向的力。
剪力墙结构的优点是侧向刚度大,在水平荷载作用下,比如风荷载或者地震作用,变形小,抗震性能好。
这使得它在高层建筑中得到了广泛的应用。
框架结构则是由梁和柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可以根据不同的功能需求自由划分空间。
但相对来说,它的侧向刚度较小,在水平荷载作用下变形较大。
那么,剪力墙结构和框架结构具体有哪些区别呢?从受力特点来看,剪力墙结构主要依靠墙体承受水平荷载,而框架结构主要通过框架梁柱的弯曲和剪切变形来抵抗水平荷载。
在空间布局上,剪力墙结构由于墙体较多,对空间的划分有一定的限制;而框架结构的柱网布置相对灵活,更便于空间的灵活划分和利用。
从适用高度来说,剪力墙结构更适合建造高层建筑,因为它能够提供足够的侧向刚度;而框架结构一般适用于多层建筑,如果要用于高层建筑,往往需要结合剪力墙形成框剪结构。
从经济性方面考虑,剪力墙结构的墙板钢筋和混凝土用量较大,成本相对较高;框架结构由于梁柱构件相对简单,在一定程度上成本较低。
接下来,我们再了解一下剪力墙的分类。
按照开洞情况,剪力墙可以分为整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、双肢剪力墙和多肢剪力墙。
整截面剪力墙没有洞口或者洞口很小,其受力性能类似于一个悬臂构件,整体工作性能好。
整体小开口剪力墙的洞口面积较小,墙肢的弯矩图基本没有反弯点。
双肢剪力墙是由连梁将两个墙肢连接在一起形成的,其受力性能较为复杂。
多肢剪力墙则是由多个墙肢通过连梁连接而成。
框剪结构名词解释
框剪结构是指一种常用于建筑物中的结构形式,它由框架结构和剪力墙结构组成。
框剪结构的主要特点是在建筑物的水平方向上同时运用了框架结构和剪力墙结构,以提供更好的抗震性能。
框架结构是由柱和梁组成的,它承担建筑物的重力荷载,将荷载传递到地基上。
框架结构的柱和梁通常使用钢材或混凝土等材料构建,具有良好的刚度和强度。
而剪力墙结构则是位于建筑物的垂直墙壁或核心区域的结构,它能够承受建筑物在水平方向上的地震力,从而提供良好的抗震能力。
框剪结构的优点是结构稳定性好,抗震性能强。
框架结构能够承担建筑物的重力荷载,在垂直方向上起到支撑的作用。
而剪力墙结构则能够承受水平方向上的地震力,通过其刚性和稳定性来保护建筑物不受地震破坏。
框剪结构的结合应用,使得建筑物能够在重力荷载和地震力的作用下保持良好的稳定性和安全性。
总之,框剪结构是一种常用于建筑物的结构形式,它通过结合框架结构和剪力墙结构的特点,提供了良好的抗震性能和稳定性。
在建筑设计中,合理运用框剪结构能够确保建筑物在面对地震等自然灾害时能够保持安全稳定。
框架-剪力墙结构也称框剪结构,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很小,框架中也出现相当大的剪力。
框支剪力墙是指在框架剪力墙结构(在转换层的位置)上部布置剪力墙体系.部分剪力墙应落地.一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现柱角的综合高层房屋。
框支-剪力墙结构抗震性能差,造价高,应尽量避免采用。
但它能满足现代建筑不同功能组合的需要,有时结构设计又不可避免此种结构型式,对此应采取措施积极改善其抗震性能,尽可能减少材料消耗,以降低工程造价。
剪力墙结构目录剪力墙结构(shearwall structure)是用钢筋混凝土墙板来控制结构的水平力,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,所以,购房户大可不必为其专业术语所蒙蔽。
剪力墙结构。
钢筋混凝土的墙体构成的承重体系。
剪力墙结构指的是竖向的钢筋凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上,这样构成的一个体系,叫剪力墙结构。
为什么叫剪力墙结构,其实楼越高,风荷载对它的推动越大,那么风的推动叫水平方向的推动,如房子,下面的是有约束的,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好像一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。
框剪结构简介框剪结构是一种常见的建筑结构形式,也称为框架-剪力墙结构。
它是由框架构件和剪力墙构件组成的。
框架构件主要承担水平荷载,而剪力墙构件则承担垂直荷载和抗剪力。
框剪结构具有良好的刚度和稳定性,在现代建筑中得到广泛应用。
框架构件框架构件是框剪结构的主要组成部分。
它由纵横交错的柱和梁组成,通常采用钢结构或混凝土结构。
框架构件主要承担水平荷载,包括侧向风荷载和地震荷载。
钢结构框架钢结构框架是一种常见的框架构件,由钢柱和钢梁组成。
钢材具有良好的抗拉强度和刚度,适合用于承担水平荷载。
钢结构框架的优点是施工速度快,重量轻,经济高效。
它在高层建筑中得到广泛应用。
混凝土结构框架混凝土结构框架是另一种常见的框架构件,由混凝土柱和混凝土梁组成。
混凝土具有良好的抗压强度,适合用于承担垂直荷载。
混凝土结构框架的优点是耐久性好,抗火性能好。
它在住宅和商业建筑中得到广泛应用。
剪力墙构件剪力墙构件是框剪结构的另一个关键组成部分。
它主要承担垂直荷载和抗剪力,提供结构的稳定性。
剪力墙构件通常由混凝土或砌块墙体构成。
混凝土剪力墙混凝土剪力墙是一种常见的剪力墙构件。
它由混凝土墙体构成,固定在框架构件之间。
混凝土剪力墙的厚度和位置需根据结构计算确定,以保证其满足抗剪力的要求。
砌块剪力墙砌块剪力墙是另一种常见的剪力墙构件。
它由砌块墙体构成,通过钢筋与框架构件连接在一起。
砌块剪力墙的优点是施工简单,经济实用。
它在低层建筑中得到广泛应用。
框剪结构的优点框剪结构具有以下优点:1.刚度好:框架构件和剪力墙构件相互配合,能够提供良好的结构刚度,减小建筑变形。
2.稳定性高:通过合理的结构布局和建筑材料的选择,能够提供良好的抗倾覆和抗倾斜性能。
3.抗震性好:框剪结构能够有效地分散和吸收地震能量,提高建筑的抗震性能。
4.施工速度快:框架构件和剪力墙构件常采用工厂化生产,可以加快施工进度。
5.空间利用率高:框架构件和剪力墙构件的结构形式简洁,可以有效利用建筑空间。
框架结构与框剪结构的区别
框架结构:
框架结构又称构架式结构,可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架或无铰框架。
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。
框剪结构:
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)。
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很小,框架中也出现相当大的剪力。
框架结构和框剪结构的区别:
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。