框架結構真的抗震嗎?
看上去好容易裂啊!還會掉牆皮!
框架結構真的抗震嗎?真的。當然了,前提是設計、施工質量有保證的框架結構。就像牛奶肯定對身體有好處,但是含三聚氰胺的不算。
為什麼框架結構能夠抗震呢?建築結構的尺度一般都很大,而且絕大多數建成之後都被掩蓋在裝修材料之下,可能很少有機會能夠一覽全貌。那我們就用身邊的小例子來說明吧。
抗震能力,可以簡單理解成承擔水平荷載的能力。你站在公交車裡,沒抓扶手,公交車突然啟動或者剎車,你的感覺就像是有人突然推了你一把。地震來了,建築物的反應也是如此,就像是整個建築被推來推去一樣。我們都知道,與三角形相比,矩形不是一個穩定的結構,很容易在外力作用下變成平行四邊形。比如上面圖片中,用四根木條做成一個畫框,在水平外力作用下,這個畫框很容易就變形成平行四邊形。而三角形的畫框就沒有這個問題。但是,我們很少見到三角形的畫框,我們也很少見到三角形剖面的房子。由於我們對建築空間的需求,普遍意義上,矩形是最合適的形式,三角形剖面的房子無論是空間觀感還是使用體驗都比不上我們早已習慣了的矩形小房間。
我們都知道,與三角形相比,矩形不是一個穩定的結構,很容易在外力作用下變成平行四邊形。比如上面圖片中,用四根木條做成一個畫框,在水平外力作用下,這個畫框很容易就變形成平行四邊形。而三角形的畫框就沒有這個問題。但是,我們很少見到三角形的畫框,我們也很少見到三角形剖面的房子。由於我們對建築空間的需求,普遍意義上,矩形是最合適的形式,三角形剖面的房子無論是空間觀感還是使用體驗都比不上我們早已習慣了的矩形小房間。如何才能讓這個四邊形畫框具有抵抗水平外力的能力呢?如何能夠讓這個四邊形畫框不會變成平行四邊形呢?方法有很多種,最常見的可能是我上圖中所示意的這三種。
- 在畫框的角部釘加固小木條,讓木條與木條之間的夾角保持90度,這樣一來,畫框就不會變成平行四邊形了。
- 在這個畫框的背面釘一個 X 形的木條,變四邊形為多個三角形的組合,這樣畫框也很難再變形了。
- 在畫框的四根木條之間鑲進去一塊木板,因為木板很難變形,所以,畫框被裡面的這塊木板撐住,也不會變形了。
在實際的結構工程中,第一種叫做「框架 moment frame」,第二種叫做「帶支撐的框架 braced frame」,第三種叫做「帶邊框的框架-剪力牆」。中文所稱的狹義的「框架」特指的是第一種。第三種屬於框架-剪力牆體系,不在我們這裡的討論範圍之內。第二種帶支撐的框架,以及帶偏心支撐的框架,跟我們狹義所指的這種「框架」有很多不同,也不在討論之列。我們重點討論的還是狹義的「框架」,也就是第一種 moment frame。
四邊形的框架畫框之所以能夠不再輕易變成平行四邊形,關鍵就在於四角加釘的加固小木條讓木條和木條之間始終保持90度。框架結構的要害也是如此,關鍵就在於樑柱節點是否能夠形成足夠的框架效應。所以,框架結構很重要的一個設計原則就是「強節點弱桿件」。節點一定要有足夠的承載力,如果節點先於桿件破壞,喪失了節點的四邊形框架會一下子變成平行四邊形,即使構成四條邊的桿件再結實也無濟於事了。
如何保證框架的樑柱節點足夠結實呢?拿最常見的鋼筋混凝土框架來說吧,鋼筋混凝土結構的優點之一就是能夠通過內部鋼筋的布設來控制結構性能。兩個看起來完全一樣的混凝土結構,很可能因為內部鋼筋布置的不同而具有差異很大的結構性能。對於鋼筋混凝土框架結構來說,樑柱節點處的鋼筋錨固非常重要。錨固的形式要合理、錨固的長度要足夠、節點核芯區的箍筋要足夠。上面的圖片選自標準圖集06G901-1,表示了幾種常見的節點鋼筋錨固形式。這些錨固形式的目的,就是要起到那個加固小木片的作用,讓框架梁和框架柱保持剛性連接,保持足夠的節點承載力。
上面的圖片選自標準圖集06G901-1,表示了幾種常見的節點鋼筋錨固形式。這些錨固形式的目的,就是要起到那個加固小木片的作用,讓框架梁和框架柱保持剛性連接,保持足夠的節點承載力。
此外,框架結構是一種很敏感的結構形式,內部鋼筋的配置情況對整體性能影響比較大。合理的配筋、合理的梁端柱端加密區、合理的節點配筋,可以讓結構具有相當好的變形能力和水平荷載承載力。反過來,設計粗劣的框架結構非常糟糕,還不如施工質量良好的砌體結構。事實上,這種粗製濫造的框架結構在自建房中非常普遍,隨便去土木在線論壇一搜「自建」、「框架」這兩個關鍵字,就能搜出這麼多胡亂拍腦袋、基本沒有設計根據、全憑經驗的框架結構設計:土木在線_自建 框架。框架結構的一個好處就是解放了牆體,建築物的牆體不再承擔結構荷載,因此,可以隨心所欲的採用各種牆體材料。建築物的牆體,變成了畫框里的畫,所有的外荷載都由畫框承受,畫框裡面可以是油畫、水彩、水粉、寫意、工筆......就像上圖所示的,同樣的框架結構,填充牆可以採用各種材料,磚頭、玻璃、木材、彩鋼板、GRC板、塑料、玻璃磚、竹子......只要你想,都可以用來當牆體。各種各樣的夢幻神奇的建築效果,也正是這樣達成的。
框架結構的一個好處就是解放了牆體,建築物的牆體不再承擔結構荷載,因此,可以隨心所欲的採用各種牆體材料。建築物的牆體,變成了畫框里的畫,所有的外荷載都由畫框承受,畫框裡面可以是油畫、水彩、水粉、寫意、工筆......就像上圖所示的,同樣的框架結構,填充牆可以採用各種材料,磚頭、玻璃、木材、彩鋼板、GRC板、塑料、玻璃磚、竹子......只要你想,都可以用來當牆體。各種各樣的夢幻神奇的建築效果,也正是這樣達成的。上圖引自我的另一個答案
上圖引自我的另一個答案 近百年來新型建築材料促使結構設計理念產生了怎樣的發展? 右上圖是高迪1910年設計的米拉公寓,左圖是設計於1925年的上海外灘12號滙豐銀行大樓,右下圖是設計於2003年的同濟大學土木學院樓。你相信嗎?在它們風格迥異的外表下,其實是一樣的鋼結構框架。回到題目提到的「掉牆皮」問題,相信大家也已經明白了,框架結構里的牆體是不承受任何結構作用的。事實上,如果你去工地上觀察一下,就像上面這兩張照片一樣,這些砌體填充牆最上面的那一排磚頭都是斜著壘的,根本不與上面的框架梁接觸。
回到題目提到的「掉牆皮」問題,相信大家也已經明白了,框架結構里的牆體是不承受任何結構作用的。事實上,如果你去工地上觀察一下,就像上面這兩張照片一樣,這些砌體填充牆最上面的那一排磚頭都是斜著壘的,根本不與上面的框架梁接觸。即使把這些填充牆都砸掉、都換成玻璃、或者都換成屏風,其實都可以。當然,隔音保溫需要額外考慮。像「掉牆皮」問題以及牆體開裂,可能會影響建築使用,比如會不美觀,會吸潮,會導致外裝修層開裂破壞等等。但這些與結構安全無關,完全是另外的問題。
但是,有一個問題需要注意。雖然這些牆體不承受任何結構作用,但是在地震的時候,它們本身有可能倒塌傷人,就像家裡的書櫥、衣櫥等大傢具也可能在地震的時候翻倒傷人。為了防止這種情況,框架結構的砌體牆裡都要加入拉結鋼筋,把混凝土框架之間的砌體填充牆牢靠的固定好,防止填充牆在地震中倒塌。
我個人覺得,好的發展方向是用干法牆體代替目前的磚頭砌體牆,比如輕鋼龍骨石膏板、蜂窩牆板等。這些新型牆體的保溫、隔熱、隔音性能都很不錯,重量很輕,可以降低主體結構的造價,以後的改造裝修也很方便,而且地震中也不容易坍塌傷人,即使牆體倒了砸了人,一般也不會有嚴重的後果。但目前看來,市場很不認可,一個原因是我們市場的勞動力價格還是低,可以承受勞動密集的砌體牆作業,另一個原因是磚頭還是比干法牆體便宜,還有一個原因是消費者的觀念不認同,比如這個帖子:曝光:西安一樓盤隔牆竟是紙做的!不塌才怪(圖)什麼東西最抗震,通俗來說,越柔軟的東西,它的每部分都發生變形,而不是集中在某處,不會硬碰硬,這樣最抗震。同時也要明確,抗震設計是分兩階段的,是一個動態的過程:
1、颳風和普通小震時,房子需要能正常使用。怎麼保證?想像一下,餐桌壘幾盒牛奶,突然抽出桌布,現象就是左邊那樣,底部的位移和受力都比較大。因此,通過加強底部柱,保證小震時不變形不開裂,通過框架梁的「完全框架作用」加大剛側剛度,使建築不會晃來晃去影響生活。(左)
2、毀滅性的地震時,在設計時故意削弱的梁,會發生極大的變形,從力學的角度算是斷開(實際上人仍是安全)。此時的框架結構,從壘起的一盒盒牛奶,變成一根柔桿,地震剪力均勻分布到整棟房子,充分吸收地震的能量(中)。
小震加強一下柱子倒可以,大震來了,柱子也不可能無限粗。如果像砌體那樣,就跟一盒牛奶壘起來差不多,沒有協調,上面非常非常牢固,結果就是底層破壞,轟然倒下(右)。
小震加強一下柱子倒可以,大震來了,柱子也不可能無限粗。如果像砌體那樣,就跟一盒牛奶壘起來差不多,沒有協調,上面非常非常牢固,結果就是底層破壞,轟然倒下(右)。我剛畢業,本科是學習工民建的,所以可以負責的先回答你,框架結構真的抗震。
具體而言,由於牽扯到抗震設計等專業原理,我就盡量從外行的角度嘗試解釋。我們看到的大部分房屋基本上都分為三類:框架結構,框架-剪力牆結構,以及純剪力牆結構。框架結構顧名思義,就是由梁和柱組成框架來共同抵抗各種應力條件下的水平荷載,豎向荷載等。框架結構的房屋牆體不承重,僅起到圍護和分隔作用。這和我們平時居住的樓房是不同的,即居民樓基本都是由框架和牆體共同受力來承擔荷載。而由於框架的樑柱中都是根據彎矩,剪力,軸力計算進而配送相應量的鋼筋,所以可以承擔外部的荷載。抗震本身是利用房屋結構在彈塑性階段可以產生較大位移而不至於倒塌而設計的,簡而言之即在地震來時房屋整體較柔,不會脆性破壞。我們設計階段所設計的也是遵循這個原則進行配筋的。
另外順便提一句,我們平時房屋裡看到的微小裂縫是結構正常受力所表現出來的正常反應,其實房屋所能承壓的能力遠遠大於表現出來的,即便出現幾毫米的裂縫都能保持一段時間不倒,那些細微裂縫僅僅是混凝土收縮產生的,不必擔心。我國地大物博,每個區域所要求的抗震等級也是不同的,因此我們也要遵循著不同的地標進行設計。
總而言之,請相信土木工程師的做事嚴謹!至於豆腐渣工程,那是另外一回事了,暫且不提。
補充一下 @豬小寶的填充牆的部分
填充牆在設計的時候並不作為結構構件,因此是假設為不參與承受荷載,但是在實際情況中是有可能影響結構的抗震表現的。比如磚牆那張圖,如果沒砌滿,只砌了個四分之三的高度,那麼填充牆會對兩側框架柱形成局部約束,導致其延性不足,從而產生應力集中現象,表現為在短柱(未填充)部分的X形剪切破壞紋路。
樓上回答很詳細,補充一下,框架結構實際上是可以用於高層建築的,只是要做適當的處理,結構的抗震性能主要是取決於節點的概念控制,這個在新的混凝土設計規範中也有體現,就一般建築而言,只要不是施工單位太不靠譜,或者本身的地質情況沒太大問題,房屋的抗震性能是可以保證的!
如果我們已經不能選擇我們生活的城市,這裡有無法割捨的親人、朋友、工作和眷戀的故土,可恰恰它有處於地震高烈度區,我們應該怎麼辦?唯一的辦法就是選擇更加抗震的房子了。請大家遵循以下幾個原則。
原則1:買新不買舊
由於歷史原因(此處省略500字......),我國是從1976年唐山地震之後才開始考慮抗震設防的,24萬名同胞的生命開啟了我國的抗震設防事業。1978年,我國出版了第一本強制執行的《工業與民用建築抗震設計規範》,如果算上設計、建造周期,也就是第一批建成的抗震房屋大約在1980年左右。看明白了么?就是1980年之前的房子,如果不是學區房啊之類的,咱就別考慮了,都是不抗震的(開展過加固的除外)。 原則2:關注區劃圖的變動
如果你以為1980年之後建成的就沒問題了?天真了不是。筆者在上面放的區劃圖是2015年的新版,100%國土面積全部設防,但這已經是第五代了好么?您的房子一定不是按照這一標準建造的!如果我告訴你第四代區劃圖中,我國還有20%的國土面積是不設防的,會不會有點細思極恐的感覺呢?那前三代都是什麼樣子呢,各位親具體問題具體分析吧。但還是那句話,買新不買舊。原則3:房屋結構選擇
1.磚混結構的房屋謹慎購買。磚混結構:建築中豎向承重結構的牆、柱等採用磚或砌塊砌築,柱、梁、樓板、屋面板等採用鋼筋混凝土結構。通俗地講,磚混結構是以小部分鋼筋混凝土和大部分磚牆承重。
2.底框結構謹慎購買。臨街的住宅、辦公樓等建築在底層設置商店、飯店、郵局或銀行等,而一些旅館因使用功能上的要求,也往往要在底層設置門廳、食堂會議室等。這樣,房屋的上面幾層為縱橫牆較多的砌體承重結構,而底層則因使用要求上需要大空間的原因採用框架結構形成了磚混底層框架結構。
3.一層私搭亂建的房子謹慎購買。目前,有很多居民為了一己私利,將一層的外牆打開,擴展自家面積,或者改變住宅用途,進行超市、餐館等商業經營。這種房子的承重體系很有可能已經被破壞了,建議不要購買。4.推薦框架—剪力牆、框架結構、輕鋼結構。算了,筆者上學時也是學渣一枚,具體的不講那麼多了,買房的時候帶個土木的學霸,這都是小問題。5.重點推薦一下採用減隔震技術的房屋。結構消能減震技術的方法是指在結構的某些部位(如支撐、剪力牆、節點、連接縫或連接件等)設置消能阻尼裝置或元件,通過消能裝置產生摩擦非線性滯回變形耗能來耗散或吸收地震能量以減小主體結構的水平和豎向地震反應,從而避免結構產生破壞或倒塌,以達到減震抗震的目的。文科生們又要走神了......一句話,買房子聽到減隔震了,放心買,大膽買!
高票回答旁徵博引,但感覺少了一些重點…
建築抗震是各大話題,框架結構(主要承受力的構件為柱子、梁和樓板)能被廣泛使用,並且現在仍在某些《規範》框架內沿用,必然是有一定抗震能力的。而題主的疑惑,應該是懷疑框架結構既然已經抗震了,為什麼還會有牆體損壞,也就是掉牆皮。
通俗的講,對一般較規則的建築,結構設計的難點其實並不是一般人擔心的樓這麼高,上面壓著,下面幾層的壓力很大很複雜、設計很難吧! 反而難點是地震力、風力(特別對於高層或大風地區)這些水平方向的作用。說來也就是豎向力(重力)和水平力(地震力和風力),而豎向力相對容易克服,因為大不了我把框架結構的各樑柱板等構件加大達到壓不垮就行了,而水平力的出現會打破這種簡單平衡,畢竟你在舉重運動員挺著杠鈴的時候水平踹一腳會比平常時候踹他摔的更慘。
那框架結構建築到底是如何滿足水平荷載的檢驗呢?硬碰硬?以柔克剛?
1、先說地震。
地震也分大小,但專業上通常都不是按震級來標誌的,畢竟地震的遠近深淺都會影響地震的效應,而是根據「震害」而來的烈度和加速度,不明白可以掠過,應該不影響後文。
還有一個抗震的「經濟學」問題,地球每個地區的不同,地震的頻率、震級也有不同,有些地方萬年沒地震,有些地方三天一小晃五天一大晃,然而也有些地方每天小打小鬧,百年才一次大地震。專業上考慮以上情況將地震分為小震、中震和大震,他的意思仍然不是震級有多大,而是對該地區的地震作用做了個總結,將建築使用年限內頻率較高的地震定義為小震,高一點的為中震,更高的為大震,所以建築的抗震通常是考慮使用年限內的(按建築物的類別不同,年限也不同,天安門、大醫院等偏高,最高也就100年,一般民用住宅50年)抗震,實現的目標也只是:小震不壞、中震可修、大震不倒,小震不壞就是說,常遇的地震下可以不用檢修繼續用(如果只是掉牆皮的話也算在裡面,因為不壞只得是結構不壞,框架里的牆是什麼東西高票答案倒是解釋的很明白);中震可修就是指相對低頻一點的地震作用下,結構上經過檢修,樓仍然可以正常使用;大震不倒,…。話再說回來,因為我們不可能要求一棟設計50的建築來一定要經得住500年一遇的大地震不壞不倒,沒這樣設計的必要,設計出來你也更買不起。 註明一下:設計50年不是50年後就不能用了,而是50年大限到了以後,需要走一些檢測。
2、硬碰硬。
其實是可以的,不過只是一定程度上。畢竟越結實,抵抗力越強嘛,可是地震這種東西,建築物得多硬才能完全硬扛得住呢?對於建築物來說,在底層承受的地震水平力最大,也最先發生破壞,建築物過硬會使地震力無法有效釋放,而導致底層在承受不住這個力氣時突然崩塌,造成整個建築的破壞。建築設計最希望實現的是,在遇到相當的震害時,建築物的破壞不是瞬時的,而是橫向的梁和樓板先發生裂開,但柱子還沒很快斷,樓是在一個慢慢垮掉的過程,這樣梁板在壞的時候給人預警,不瞬時崩塌就給人的逃生或者救援一個緩衝的時間。所以這個方向pass。
3、以柔克剛。
太極的理論,看起來很中國化,也很有道理。可建築設計中還有一個考慮因素,就是位移和位移角,通俗說來就建築物在水平地震力作用下的晃動幅度,考慮人的承受能力和日常生活的需要,這個幅度在規範中是有明確限制的,話說回來也就是以柔克剛的思路下,地震力有一個很好的釋放,可反面的不利就是建築物會出現過大的晃動幅度,樓倒塌不了了,可風吹草動就晃晃悠悠也是沒辦法生活啊。
4、所以說回來,建築物不能太硬、又不能太軟。怎麼硬、怎麼軟,哪兒該硬、哪兒該軟(好污),怎麼設定呢? 因為我們的目標是實現 2 中預想的建築物的破壞的方式,所以軟硬的問題也就明了了,想讓他先壞的就軟一點,後壞和不能壞的就相對硬一點,順口溜就是:強柱弱梁,節點更強。 節點詳見高票!
5、高票對框架結構的填充牆說的非常到位,很細,佩服了。
好了,自己碼了這麼多字,希望題主能明白一點建築結構抗震設計的一些點吧。怕寫的太專業,又怕太不專業,畢竟是個大專業,涉及內容特別多,取捨剩下的肯定是不夠全面、準確的。
就這樣,完!
很多人答了,簡單的太簡單,卻不容易理解,難的太難,說的又不全對。而且有一些回答里的說法,不是很能認同。
先說簡單的,你有一個箱子,有一張桌子,假設下部與地面接觸不移動,你用一個水平方向力推它們,它們都是穩定的。這裡的桌子就好比所謂框架結構,而箱子類似砌體或其他形式的剪力牆結構。
並不是桌子就不穩定,當然隨著力量加大,桌子的穩定性比箱子差。
但是為什麼我們生活的桌子經常還是像圖中第二種,而非第一種呢。從實用性和經濟性來講很容易理解。
專業方面上來講,從力學上來看框架結構也是一個超靜定結構,所以它肯定是穩定的。
也可以參見 @豬小寶 的答案,非常全面。下圖是小寶兄所說的三種框架二維簡圖。
而理想框架結構地震破壞後,大概應該是下面這個樣子。
總體來說還是穩定的。
下面從我自己的思考來說一說框架結構。
1. 抗震是相對的,不是絕對的。
如果你問幾個專家,這個世界上有沒有seismic-proof的結構(完全抗震結構),他們應該會吵起來,當然這又是另外的話題了。我的意思是,抗震常常是相對而言。
以人類現有的知識體系,我們只能按照已掌握的地球結構知識和統計理論來劃分區域設置抗震需求。所以說有人要在非抗震區建一個有9度設防的雞窩(我說的是真的雞窩),那他一定不是傻子就是有姓王的爸爸。
現在學界里也有「性能設計」的說法,而且這部分也作為參考編入了新版抗震規範。簡單來說,所謂性能設計就是,這棵柱子很重要,然後就重點加強設計。但是現在普遍的方法是設計時總體考慮設防烈度,在按規範構造加強關鍵節點。
2.設計概念,計算方法及軟體(吐槽篇)
作為結構設計人員來說,拋開概念設計來談結構形式有一種耍流氓的感覺。
建築師,業主不懂就算了,結構設計人員不管概念設計,這就不能怪誰了。
我也曾經一度懷疑使用PKPM設計的低層砌體結構可能優於低層框架,因為砌體的模型更切合實際,而框架卻低估了樓板,樓梯和填充牆帶來的附加剛度,還有上面一位老兄提到的填充牆支撐造成的短柱等情況。
但只從開始在國外搞設計以後,我是不會吐槽PKPM了。朋友們,別身在福中不知福啊,不要說Etabs有cladding和slab的shell模型,不是桿元法計算框架。在中國做通用的設計,還是PKPM吧,不是說它沒毛病,但是畢竟只是個計算軟體,要讓它背多少鍋啊。
上面有一個老兄說PKPM沒有考慮填充牆對剛度的影響,這不全對。PKPM提供了一個周期折減係數,考慮的就是填充牆對整體剛度的影響。只不過這個參數有種一刀切的感覺。
至於在日本地震,台灣地震和汶川地震中倒掉的框架結構,也不要把原因只怪在結構形式上,沒按規範設計和施工有沒有?業主一樓要大空間有沒有?平面或是立面草雞不規則有沒有?單榀框架為主有沒有?無視規範要求梁截面比柱截面大太多有沒有?
3.先進的設計概念?(繼續吐槽篇)
現在主流的次代設計概念,我知道的像是上面提到的性能設計方法,以及比較成熟的isolated base建築,還有近年一些專家教授力推的seismic resistance建築。其中isolated foundation(隔震建築)在日本應用已經比較成熟,中國也有一些建築應用。概念就是地震是地的震動,可以用特殊彈性節點減弱震動對上部結構的影響(見下圖)。
我沒有讀過相關的seismic isolated building的規範,但是估計上部建築有些部位是要加強的。
而seismic resistant(low-damage resilient )building大概就是 @小敏說的以柔克剛的概念,使用更大的延性構造和滑動鏈接,釋放位移以減少應力。但對於這種做法我的疑問是,怎樣保證正常使用荷載下(SLS)的位移量?超大地震會不會使所謂的延性連接破壞而造成結構沒有亢余?超延性結構帶來的大周期和大位移怎樣保證小地震中非結構構件不被破壞?
很多所謂的教授只是在實驗室做了個兩層小模型的shaking table test,就急不可耐的高呼自己的驚人發現。我國的某知名高等學府,甚至做出了底部彈性支撐的剪力牆,不知道這個剪力牆還叫不叫剪力牆?
僅個人意見,歡迎批評。
框架防震不防震還要看框架支撐部位是否具有防震功能,框架只是現代建築形式而已,為的是高層建築而開發的,不具有防震代表性,防震最具代表性的國家是日本的建築,日本建築樣式是必須要進行防震測試的,一般是木質結構的雙層樓房或者三層,高層建築是要經過及其嚴格的抗震檢測的,可以去日本看看,
作為一個不懂力學,不懂結構的外行轉土建施工工作者,從最基礎的直觀的想法上說,框架結構是抗震的。且一定範圍內,框架的構件越長,抗震性能越好。就像三級形是穩定的,四邊形是不穩定的,而框架結構就是個四邊形的組合,剛度沒有那麼好,但是有一定的應變彈性,可以緩衝掉地震時產生的橫向的作用力,從而起到抗震的效果。
看過一個短片,是日本做的一個框架結構的抗震試驗,其中做了不少短柱。試驗開始,隨著地動越來越劇烈,短柱幾乎都粉碎掉了,但是長柱只是出現了裂紋,並未粉碎或倒塌。所以即使是框架結構,也最好能保持框架的結果合理,對稱,使得受力可以均勻,發揮出更好的效果。
框架結構抗震,但是肯定不是抗震性能最好的。我覺得框架的抗震性能比框剪、剪力牆都要弱,這也是為什麼高層、超高層建築中很少是純框架的原因。例如八度區,一個6、7層的公共建築,如果做純框架的話,柱子截面甚至能達到1、2米,非常浪費,如果稍微加點剪力牆,就能很顯著的減小梁、柱截面,很經濟,也給建築留出了更多的使用空間
看你們回答,覺得外行好多,本不想答覆了。但是最近遇到台灣地震,稍微分析了下,有些心驚膽戰,我的意見,國家規範可能高估了框架的抗震能力。原因詳見本次台灣地震倒塌的樓,底層坍塌,上部完整。
上面已經有人意識到了填充牆的剛度增大係數,但是抗剪也會增大的!但是PKPM裡面沒這個參數!
實際工程中,最大的問題就是,大部分的框架結構底層是架空或者商用的,所以底層抗剪能力是遠遠小於上部的。去看看規範關於豎向不連續的定義吧,你就會發現這個問題真的很嚴重。
所以我的意見,高抗震區,有條件的情況下盡量不要做純框架,加點剪力牆吧。實在不行底層在牆裡面加點斜支撐吧。
還真不一定!!都是一些根本不懂的人再瞎說,估計他們連什麼叫梁,什麼圈樑,什麼叫柱,什麼剪力,都根本搞不清楚,人云亦云!
簡單說吧,一個是柱子和所有的牆都支撐整棟房子,一個是只有柱子支撐整個房子(柱子還得支撐牆),地震來了,論破壞力,只需要把框架結構的柱子整斷了,框架結構整個完蛋!!
而混合結構,牆裂了(由於圈樑和柱箍住了牆,牆很難坍塌),還有柱子撐著。如果是柱子裂了,牆體也可以撐,看起來還是雙保險(儘管是互相依存的),但由於混合結構的層高低,自重小,其實同樣的地震,同樣的抗震價格,混合結構相對更安全!!
汶川大地震完全說明了這點,某學校的框架結構由於柱子裂了直接倒塌,而他旁邊的兩棟混合結構由於結實,完全安然無恙!
所以請中國人人云亦云の傻逼作風改一改,別拿無知當經驗了!!
https://m.baidu.com/from=844b/bd_page_type=1/ssid=0/uid=0/pu=usm%400%2Csz%401320_2001%2Cta%40iphone_1_9.3_3_601/baiduid=FA56E649545721CB2CB449A7368A363F/w=0_10_/t=iphone/l=3/tc?ref=www_iphonelid=6756292310202417366order=5fm=aloptj=www_normal_5_0_10_titlevit=osresm=8srd=1cltj=cloud_titleasres=1title=今天讓你看清楚%2C磚混和框架結構哪個更抗震%3F-亞心...dict=21w_qd=IlPT2AEptyoA_ykz8OYbtPKv2DZVnIYntDcXgfbV9h1tVfs6VVVa-Yisec=17612di=3ca5a651cb80a134bdenc=1tch=124.115.78.965.1.173nsrc=IlPT2AEptyoA_yixCFOxXnANedT62v3IHhmIRikK_y3vlUStxP4kHREsRD0hM83PFUC8tGaOxBx8cS8v3mNS7BVDr_yeqid=5dc32c0f4c51800010000000585d886awd=clk_info=%7B%22srcid%22%3A%221599%22%2C%22tplname%22%3A%22www_normal%22%2C%22t%22%3A1482524795065%2C%22xpath%22%3A%22div-a-h3%22%7D站在設計的角度來答一下:框架結構抗震。至於能抗多大的地震,這個就具體問題具體分析了~~~~
我們先釐清一個概念,房子裂了,是不是不抗震?當然不是。我們把地震看做一股能量,作用在結構上,當能量小,結構發生彈性變形,地震過後,由於慣性,結構恢復原狀;當能量大一些,結構的變形超過彈性進入塑性階段,地震過後,結構彈性變形和一部分塑性變形還原,正是這部分的塑性殘餘變形就導致了結構發生了不可逆的變化。這是從非線性材料的動力彈塑性模型角度來分析地震力對結構變形的影響。簡而言之,較大的地震力必然會導致房屋的「破壞」。
再來看一下針對框架結構抗震是什麼工作原理,對於一個框架結構的房屋來說,骨架是板樑柱,其他部分都是附加在這個結構上的部分,也就是說,只要骨架不倒,房子就不會塌,通過修葺還是可以繼續使用的。骨架一般是鋼筋混凝土現澆,其變形能力是遠遠優於砌體填充牆,所以地震作用下,填充牆與骨架無法協同變形,自然就能通過填充牆開裂首先釋放地震能量。當然也不能讓填充牆脫落,砸到逃生的人,所以在外牆的填充牆內部設置拉結筋,保證填充牆即使開裂也不致脫落。所以,框架結構的填充牆開裂了,大可不必驚慌,修補一下甚至推到重砌也都沒關係。
框架結構的骨架,也是有破壞優先順序的,當地震中填充牆破壞退出耗能機制後,只能靠框架結構自己扛了。某塊板,某條梁壞了也沒關係,但是某根柱子壞了,結構也就無法站立了,皮之不存毛將焉附。所以,就有了強柱弱梁的設計要求了,要保證梁要優先於柱子破壞才能充分的利用資源。(大部分的地震力都是水平作用力,水平方向板的剛度都是無窮大,可視為剛性板,一般框架結構不考慮板的抗震設計)
既然框架結構抗震,是不是任何地方任何高度的房子都能用框架結構呢? 當然不是!規範對框架結構在不同地震烈度區域的高度做出了限制:(以下為不考慮增設隔震減震設施)
那要抗震的話,我們到底選什麼結構?這就是屬於結構選型的範疇了,展開說又是好長一段,就不在這個題目下答了。
我是學工程造價的,好想用我的專業知識解釋下,然而我什麼都不知道!
鑒於目前國內大部分地方的設計施工監理水平,框架的抗震性能是有可能比砌體結構還差,當然這跟地震震級的大小、場地類別、設防目標等等有關,不能一概而論。
可以 通過合理設計 以延性思想為基礎 合理精心布置塑性鉸 良好的抗震構造措施的保證 可以達到梁鉸耗能機制 歷次震害也吸收了大量經驗
在重慶這邊存在短肢剪力牆,但是在外地很少,能解釋哈為什麼嗎?
房子抗不抗震,安不安全,取決於兩個因素:一、造價;二、地震強度。
框架結構的造價1000+一個平方米,磚混結構600左右一個平方米,所以框架結構更結實、更安全。
質量是第一位的
這是我們在青島膠州的人才公寓活動板房項目
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