框架结构的组成和布置

1）框架结构的组成

框架结构是由梁和柱连结而成的承重结构体系。框架结构的梁柱一般为刚性连接，有时也可以将部分节点做成铰节点或半铰节点。柱支座通常设计成固定支座，必要时也可设计成铰支座。有时由于屋面排水或其他方面的要求，将屋面梁和板做成斜梁和斜板。

框架结构房屋的墙体一般只起围护作用，通常采用较轻质的墙体材料，以减轻房屋的自重，降低地震作用。墙体与框架梁、柱应有可靠的连接，以增强结构的侧移刚度。

2）框架结构的类型

钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同，可分为现浇整体式、装配式和装配整体式等。

（1）现浇整体式框架结构

梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土的框架结构（图15-14a），即为现浇整体式框架结构。这种框架一般是逐层施工，每层柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇捣混凝土，自基础顶面逐层向上施工。板中的钢筋应伸入梁内锚固，梁的纵筋应伸入柱内锚固。因此，现浇整体式框架结构的整体性好，抗震、抗风能力强，对工艺复杂、构件类型较多的建筑适应性较好，但其模板用量大，劳动强度高，工期也较长。近年来采用组合钢模板、泵送混凝土等新的施工方法后，现浇整体式框架的应用更为普遍。

（2）装配式框架结构

梁、柱、楼板均为预制，然后在现场吊装，通过焊接拼装连接成整体的框架结构（图15-14b），即为装配式框架结构。由于所有构件均为预制，可实现标准化、工厂化、机械化生产。装配式框架施工速度快、效率高。由于机械运输吊装费用高，焊接接头耗钢量较大，装配式框架相应的造价较高。同时，由于结构的整体性差，抗震能力弱，故不宜在地震区应用。

（3）装配整体式框架结构

梁、柱、楼板均为预制，吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇筑节点区混凝土，形成框架节点，从而将梁、柱及楼板连接成整体的框架结构（图15-14c），即为装配整体式框架结构。这种结构兼有现浇整体式框架和装配式框架的优点，既具有良好的整体性和抗震能力，又可采用预制构件，减少现场浇筑混凝土的工作量，且可节省接头耗钢量。但节点区现浇混凝土施工较复杂。

图15-14 框架结构的类型

3）框架结构的布置

（1）柱网布置和层高

①柱网布置

框架结构的柱网布置既要满足生产工艺、使用功能和建筑平面布置的要求，又要使结构受力合理、施工方便。柱网尺寸宜符合模数化的规定，力求规则、整齐。

多层厂房柱距大多采用6m，柱网形式主要取决于跨度，常见的有内廊式和等跨式柱网两种。(www.xing528.com)

内廊式柱网（图15-15a）一般为对称三跨，边跨跨度常为6m、6.6m 和6.9m；中间跨为走廊，跨度常为2.4m、2.7m 和3.0m。内廊式柱网多用于对工艺环境有较高要求和防止各工艺间相互干扰的工业厂房，如仪表、电子和电气工业等厂房。

图15-15 多层厂房柱网布置形式

等跨式柱网（图15-15b）主要用于要求有大统间、便于布置生产流水线的厂房，如机械加工厂、仓库、商店等，常用跨度为6m、7.5m、9m 和12m 四种。随着预应力混凝土技术的发展，已可建造大柱网、灵活隔断的通用厂房。

民用房屋的种类较多，功能要求各不相同，因此，柱网变化较大，柱网尺寸一般均在4m以上，每级级差一般为300mm。

②层高

多层厂房的层高主要取决于采光、通风和工艺要求，常用层高为4.2～6.0m，每级级差300mm。民用房屋的常用层高为3m、3.6m、3.9m 和4.2m 等，在住宅中常用层高为2.8m。

（2）承重框架的布置方案

框架结构是梁与柱连接起来而形成的空间受力体系。其传力路径为：楼板将楼面荷载传给梁，由梁传给柱子，再由柱子传到基础和地基上。为计算方便起见，可把空间框架分解为纵横两个方向的平面框架：沿建筑物长方向的称为纵向框架；沿建筑物短方向的称为横向框架。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力，而楼面荷载则按楼盖结构布置方式确定其传递方向。按楼板布置方式的不同，框架结构的承重方案可分为以下三种。

①横向框架承重方案 以框架横梁作为楼盖的主梁，楼面荷载主要由横向框架承担，如图15-16a所示，这种结构方案称为横向框架承重方案。由于横向框架跨数往往较少，主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度。同时，主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光。但由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要大空间时，其净空较小，且不利于布置纵向管道。

②纵向框架承重方案 以框架纵梁作为楼盖的主梁，楼面荷载由框架纵梁承担，如图15-16b所示。这种结构方案称为纵向框架承重方案。由于横梁截面尺寸较小，有利于设备管线的穿行，可获得较高的室内净空。但是，这类房屋的横向刚度较差，同时进深尺寸受到预制板长度的限制。

③纵横向框架混合承重方案 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，这种结构方案称为纵横向框架混合承重方案。当采用预制板楼盖时，其布置如图15-16c所示；当采用现浇楼盖时，其布置如图15-16d所示。当楼面上作用有较大荷载，或楼面有较大开洞，或当柱网布置为正方形或接近于正方形时，常采用这种承重方案。纵横向框架混合承重方案具有较好的整体工作性能，框架柱均为双向偏心受压构件，为空间受力体系，故又称为空间框架。

图15-16 框架结构的承重方案

（3）变形缝的设置

变形缝有伸缩缝、沉降缝和防震缝三种，详见15.1.3节。