钢框架结构的受力特点

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钢框架结构住宅-可分为焊接箱形截面(常用)或H型钢柱-钢梁钢框架结构和钢框架加支撑结构两种类型。钢框架结构不超过6层住宅。其墙体可采用轻质材料。结构自重小,抗震性能良好,施工速度快。钢框架加支撑结构可实现7~15层住宅。经济技术指标略高于钢筋混凝土结构。

a.荷载作用

框架结构承受的作用包括竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括结构自重及楼(屋)面活荷载,一般为分布荷载,有时也存在集中荷载。水平荷载有风荷载和地震作用。框架结构是一个空间结构体系,沿房屋的长向和短向可分别视为纵向框架和横向框架。纵、横向框架分别承受纵向和横向水平荷载。

b.竖向荷载传递路线

现浇平板楼(屋)盖荷载主要向距离较近的梁上传递,然后在传递给钢柱。

c.受力分析

①在多层框架结构中,影响结构内力的主要是竖向荷载,而结构变形则主要考虑梁在竖向荷载作用下的挠度,一般不考虑结构侧移对建筑物的使用功能和结构可靠性的影响。随着房屋高度增大,增加最快的是结构位移,弯矩次之。

②框架结构在水平荷载作用下。其侧移由两部分组成: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;另一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。在两部分侧移中第一部分侧移是主要的,随着建筑高度加大,第二部分变形所占比例逐渐加大。

③一般将框架结构的梁、柱节点视为刚接节点,柱固结于基础顶面,所以框架结构为高次超静定结构。

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