分析墻和框架之間的關系
2021-04-15 09:31 鋼結構建筑 陜西鋼結構
大部分鋼結構建筑同時包括框架體系和墻,墻的結構潛能可能變化多樣。例如,雖然金屬和玻璃罩面必須具有一定結構特征以抵抗重力和風荷載效應,但他們是典型的非結構成分。此外,現澆混凝土墻或混凝土砌體結構經常用作結構的一部分。
當墻是結構組成部分時,必須分析墻和框架之間的關系,下面就對此分析進行了概括。
一、共存、獨立的構件
對于某些功能,框架和墻各自獨立作用,對于其他用途,二者又共同作用。對于低層鋼結構建筑,即使存在一個完全承擔重力荷載的框架,(例如,有膠合板剪力墻的輕質木框架結構,有澆筑混凝土墻或混凝土砌體墻的混凝土框架結構),墻也經常承受鋼結構建筑的側向力。
如何連接墻和框架取決于你所希望的作用。通常墻剛性非常大,而框架經常存在明顯的變形,因為框架構件中有彎矩。如果希望墻和框架共同作用,為實現必要的荷載傳遞必須將二者剛性連接。然而,如果希望二者各自獨立作用,那么可能需要形成特殊的連接,容許有時候傳遞荷載、有時候獨立運動,還有些時候整個分開。
可以設計一個框架僅抵抗重力荷載,側向荷載由充當剪力墻的墻體抵抗。此設計通常需要某些框架構件充當集力器、加勁構件、剪力墻端部構件或水平剛性板的弦桿的功能。如果希望完全采用墻作為側向支撐,那么必須仔細連接墻上部與高空梁,必須容許梁發生變形且不向墻傳遞荷載。
二、荷載分配
與柱緊密連接的墻通常在墻平面內提供連續的側向支撐。此類框架允許僅針對垂直于墻相對細長的方向設計柱,對于木柱和鋼柱(例如2×4木龍骨和窄翼緣W型鋼鋼柱),通常很有意義,有時對于橫截面不是方形或圓形的混凝土柱和砌體柱,也很重要。
三、雙重體系
在側向支撐雙重體系中,剪力墻和框架體系共同傳遞剪切荷載。雙重體系改善了結構的性能,但是為了確保雙重體系共同作用且變形對一般結構不引起過分破壞,必須仔細設計構造和畫詳圖。
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