框架的设计概念原则是什么?
框架结构属于高次超静定结构,计算复杂,虽然可以依靠计算机进行精确分析,但必须建立在概念设计的基础之上。
对于框架结构设计,其概念原则有以下几点:
强柱弱梁、强节弱杆、强剪弱弯、强压弱拉这是从破坏的延性与相对脆性的角度以及重要程度两方面来考虑的结果。
强柱弱梁——在结构的破坏过程中,柱的破坏会导致整体或局部结构的坍塌,因此要将柱设计得更加稳固;而相对的梁,由于其失效一般不会导致整体结构的问题,因此相对次要。另外,由于柱的破坏可能出现相对脆性的状况,而梁的破坏一般均为延性,因此对于柱的设计,要选择更高的可靠度。
强节弱杆——节点与杆件的设计关系。这一方面在于节点是杆件的联系,节点破坏要比杆件的破坏严重得多;另一方面也在于在现代的设计计算理论中,杆件设计已经较为成熟,而节点设计尚没有完善的理论。
强剪弱弯——与受弯的破坏过程相比,杆件受剪破坏过程体现出相对的脆性,而且受剪计算的计算公式也体现出更多的经验性而非理论性,防止受剪破坏是防止结构整体破坏的重点之一。
强压弱拉——使结构出现更多的受拉特征破坏,是设计的关键之一。钢筋混凝土结构的受压破坏是混凝土的破坏,属于脆性;而受拉破坏是钢筋的屈服破坏,为延性。因此设计者更希望将结构设计成以受拉破坏为特征的体系。避免使用与框架成整体的小面积刚性墙体与框架成整体的小面积刚性墙体的刚度要远大于柱的刚度,会承担更多的侧向作用,因此,刚性墙体会改变框架结构的受力体系,改变结构的传力过程,使框架结构出现超出设计的破坏,这是很危险的。柱宜采用正方形对称配筋,双向受弯设计,纵向梁不一定为联系梁这是因为在抗震地区,地震作用的方向是随机的,正方形属于双向对称截面,采用双向对称受弯设计,更有利于抗震。由于多向随机的水平作用,各个方向均应设置框架梁。
另外,还要保证框架梁、柱刚性中心线应在一个平面内,避免偏心;避免用梁承担其他框架梁,同层梁的标高尽量一至,避免较大的高差;同时,框架柱的轴压比应控制在一定范围内。
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