框架结构在水平荷载作用下的侧移
框架结构在水平荷载作用下的侧移由哪两部分组成及引起的原因?
由于框架结构具有一定的水平抗侧刚度EI,框架在水平荷载作用下产生弯矩,因此会产生水平的初始位移。
P-delta效应,就是重力二阶效应,框架已经引起了水平位移的情况下,竖向荷载引起的轴力乘以已存在的水平位移=附加弯矩M,该弯矩进一步增大水平位移。
最重要的是,水平位移增大后,在轴力作用下,又会进一步产生附加弯矩,该弯矩又会增大水平位移,如此反复进行迭代,直到达到一个受力平衡状态(位移值收敛),或者无法平衡而倒塌(位移值发散)。
框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。高层的民用建筑和多层的工业厂房,砖墙承重已不能适应荷重较大的要求,往往采用框架作为承重结构。房屋荷载包括人、家具、物品、机械设备的重量及楼板、墙体和本身自重等。
砌在框架内的墙,仅起围护和分隔作用,除负担本身自重外,不承受其他荷重。为减轻框架荷重,应尽量采用轻质墙,如用泡沫混凝土砌块(墙板)或空心砖砌筑。
一般框架以现场浇筑居多,为了加速工程进度,节约模板与顶撑,也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁),或柱梁预制接头现浇的施工方式。
框架建筑的主要优点:
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,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。