框架结构是由柱、梁为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。框架结构是空间刚性连接的杆系结构,如图6.3-1所示。
目前框架结构的柱网尺寸可做到12m,可形成较大的无柱空间,平面布置灵活,适合办公、商业、公寓和住宅。
在我国,框架结构较多地用于办公楼和商业建筑,住宅用得比较少。一个重要原因是认为柱、梁凸入房屋空间,影响布置,不如没有梁、柱凸入的剪力墙结构受欢迎。
日本多层和高层住宅大都是框架结构(日本高60m以上建筑算超高层)。笔者与日本设计师交流过,日本住宅为什么很少用剪力墙结构?日本设计师说主要基于以下考虑:
(1)他们比较信任柔性抗震,混凝土框架结构建筑经历了地震的考验。日本人把柱、梁结构建筑称为“拉面”结构,“拉面”的日语发音与汉语一样。
图6.3-1 框架结构平面示意图
(2)框架结构布置灵活,户内布置可以改变。日本建筑寿命为65年、100年和100年以上,房屋的土地是永久产权。高层和超高层建筑的寿命大都是100年和100年以上。框架结构可以使不同年代不同年龄段的居住者根据自己的需要和偏好方便地进行户内布置改变。(www.xing528.com)
(3)关于柱子与梁凸入房屋空间对布置不利问题,从日本的实践看,一方面,目前框架结构很少有6m以下的小柱网,大都是大跨度柱网,柱子间距可达12m。大柱网布置基本削弱了这个不利影响;另一方面,合理的户型设计也会削弱不利影响;还有,日本住宅都是精装修,上有吊顶、下有架空,室内布置比较多的收纳柜,自然而然地遮掩了柱、梁凸出问题。
(4)框架结构管线布置比较方便。
框架结构最主要的问题是高度受到限制,按照我国现行规范,现浇混凝土框架结构,无抗震设计最大建筑适用高度为70m,有抗震设计根据设防烈度高度为35~60m。PC框架结构的适用高度与现浇结构基本一样,只是8度(0.3g)地震设防时低了5m。
国外多层和小高层PC建筑大都是框架结构。框架结构的PC技术比较成熟。
装配整体式框架结构的结构构件包括柱、梁、叠合梁、柱梁一体构件和叠合楼板等。还有外墙挂板、楼梯、阳台板、挑檐板、遮阳板等。多层和低层框架结构有柱板一体化构件,板边缘是暗柱。
装配整体式框架结构的连接,柱子和梁采用套筒连接,楼板为叠合楼板或预应力叠合楼板。
框架PC建筑的外围护结构或采用PC外墙挂板;或直接用结构柱、梁与玻璃窗组成围护结构;或用带翼缘的结构柱、梁与玻璃窗组成围护结构;多层建筑外墙和高层建筑凹入式阳台的外墙,也可用ALC墙板。
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