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结构中的“大框架”是什么?

2019
04/24
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建筑界
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【摘要】在常规的结构体系中,梁柱刚度基本匹配,梁柱互为约束,每层的框梁形成对柱的有效侧支撑。我们对这种体系已经习以为常,但有时,惯性思维可

在常规的结构体系中,梁柱刚度基本匹配,梁柱互为约束,每层的框梁形成对柱的有效侧支撑。我们对这种体系已经习以为常,但有时,惯性思维可能让我们忽略了结构中的大框架体系”。最常见的大框架体系,是带加强层的结构。

结构中的“大框架”是什么?

带加强层结构

在这种结构体系中,柱往往比较大,一般层的梁不足以形成对柱的有效约束。所以,习惯做法是:以加强层为分界,按分区”讨论柱的稳定性。这是一个比较重要的概念。

大框架”的概念固然重要,但也要注意区分。比如说,在结构高区,柱截面逐渐减小,一般层梁的约束作用逐渐增大,此时,就要小心,一般层梁的约束作用是否可以忽略?即,是否还符合大框架”的概念?

这个问题的本质就是,梁柱满足何种关系,可以当做大框架”,而在什么情况下,应该当做普通框架”。鄙人曾以梁柱线刚度比这个指标,统计了几个框筒结构的项目。

结构中的“大框架”是什么?

主要结论是:普通框筒结构的梁柱线刚对比大致在0.04~0.20之间,此时,梁对柱的约束能力非常明显,分析柱的稳定性时,不可忽略梁的作用。而对巨柱框筒结构,梁柱线刚度比量级大致为10-4~1.5x10-3,梁对框柱的约束较小,一般梁的作用基本可以忽略。

事实上,大框架”的概念并不仅限于带加强层的结构体系中。比如转换结构可能也有这个问题。13年结构一注考试就有一道这样的试题。在计算层刚度比的时候,将F2、F3作为一层,用串联后的刚度比与F4进行比较。这是大框架”概念的一个局部应用。

结构中的“大框架”是什么?

13年一注考题-a

结构中的“大框架”是什么?

13年一注考题-b

撇开考题中层刚度比的讨论,对转换结构,无论是桁架转换,还是梁式转换,转换层都会对柱形成强约束”。转换柱通常也比较大,而转换层以下的梁,是有可能无法对柱形成有效侧支撑。在这种情况下,就可能会形成大框架”体系。我们可以仔细想想高位转换。

结构中的“大框架”是什么?

大框架”代表一种变形特征,同时也反映一种受力特征,这与普通的框架是不同的。比如,《高规》10.2.11条第3款规定,与转换构件相连的一、二级转换柱的上端和底层柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以增大系数1.5、1.3”。

这里面还有一些特殊情况,程懋堃在《创新思维结构设计》中曾讲到,转换层下面两~三层,受刚度变化的影响最大(从计算和试验中都可得出此结论),因此,各种计算及构造,均须按框支要求,再往下,就无必要了。”鄙人认为,程大师提到的这种情况,在梁对柱有一定约束的高位转换中,是可以考虑的。也就是说,在非大框架的高位转换中,可以用,以便节省造价

https://www.jianzhuj.cn/news/584.html
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