框架结构和剪力墙结构各有什么优点

? 框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架 再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分 工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。这种结构形式虽然出现较早，但直到钢和 钢筋混凝土出现后才得以迅速发展。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、 纵向布置及纵横双向布置三种。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和联系梁沿纵向布 置，具有结构横向刚度好的优点，实际采用较多。纵向布置同横向布置相反，横向刚度较差， 应用较少。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防 区采用的主要之一。 剪力墙结构： 剪力墙结构是利用建筑的内墙或外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构。剪力墙 一般为钢筋混凝土墙，高度和宽度可与整栋建筑相同。因其承受的主要再载是水平荷载，使 它受剪受弯，所以称为费力墙，以便与一般承受垂直荷载的墙体相区别。剪力墙结构的侧向 刚度很大，变形小，既承重又围护，适用于住宅和旅游等建筑。国外采用剪力墙结构的建筑 已达70层，并且可以建造高达100~150层的居住建筑。由于剪力墙的间距一般为3~8m， 使建筑平面布置和使用要求受到一定限制，对需要较大空间的建筑通常难以满足要求。剪力 墙结构可以现场捣制，也可预制装配。装配式大型墙板结构与盒子结构，就其实质也是剪力 墙结构。 框架一剪力墙结构： 简称框一剪结构。它是指由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体 系。框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪 力墙结构则相反。框架一剪力墙结构使两者结合起来，取长补短，在框架的某些柱间布置剪 力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力 墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。 筒体结构 指由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构。筒体，是由密柱高梁空间框架 或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件。简体结构适用于平 面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。筒体结构分筒体一框 框架、剪力墙的受力特点和结构布置 钢筋混凝土多、高层房屋的结构体系可分为四类：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力 墙结构和筒体结构。 (1)多、高层房屋的结构体系 1)框架结构： 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，承受竖向荷载及水平荷载的结构。 框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可形成较大的建筑空间，建筑立面处理也比较方 便。其主要缺点是侧向刚度较小，当层数过多时，会产生过大的侧移，易引起非结构性构件 (如隔墙、装饰等)破坏，而影响使用要求。在非地震区，框架结构一般不超过15层。 2)剪力墙结构： 剪力墙结构是利用建筑物的纵、横墙体承受竖向荷载及水平荷载的结构。纵、横墙体也 可兼作为维护墙或分隔房间墙。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小。其缺点是剪力墙间距小， 建筑平面布置不灵活，不适合于要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大。 剪力墙间距一般为3～8m，适用于小开间住宅、旅馆等建筑，在50层范围内都适用。 为满足底层布置商店或大的公用房间的要求，把剪力墙结构的底层做成框架结构时，称 框支剪力墙结构。虽然这种结构刚度有所削弱，且沿高度方向刚度的突变会产生应力集中现 象，但还是经常被采用。规范对框支剪力墙结构的转换层有明确的技术要求。 3)框架-剪力墙结构： 框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构，它具有框架结构平面布置灵 活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度大的优点。框架—剪力墙结构中，剪力墙主要承受 水平荷载，竖向荷载主要由框架承担。框架—剪力墙结构一般用于l0～20层的建筑。 4)筒体结构： 筒体结构又可分为框架-核心筒结构，框筒结构，筒中筒结构，多筒结构等。 框架-核心筒结构由内筒与外框架组成，这种结构受力很接近框架-剪力墙结构，适用于10～30层的房屋。 框筒结构及筒中筒结构，有内筒和外筒两种，内筒一般由电梯间、楼梯间组成，外筒一 般为密排柱与窗裙梁组成，可视为开窗洞的筒体。内筒与外筒用楼盖连接成一个整体，共同 抵抗竖向荷载及水平荷载。这种结构体系的刚度和承载力都很大，适用于30～50层的房屋。 多筒结构则是将多个筒组合在一起，使结构具有更大的抗水平荷载的能力。 (2)多、高层房屋的结构布置 多、高层房屋除了要根据高度选择合理的结构体系外，还要恰当地设计和选择建筑物的 平面形状和总体型。 高层房屋中控制侧向位移是结构设计的主要矛盾。 多、高层房屋的平面形状应简单、规则，刚度分布均匀，以减少水平荷载(地震、风力)作用下结构的扭转带来的不利影响。 建筑物平面布置不对称、刚度不均匀、高低错层连接等都容易造成震害。工程中常设置 防震缝将结构平面划分为相对规则的形状，以减少地震作用的不利影响。 (3)框架结构的受力特点 1)竖向荷载作用下的近似计算——分层计算法。 2)水平荷载作用下的近似计算——反弯点法。 3)水平荷载作用下的改进反弯点法——D值法。 (4)框架节点的构造 (5)剪力墙体系的受力特点 剪力墙结构是由一系列纵、横墙和平面楼板组合在一起的一个空间结构体系。除楼板传 来的竖向荷载外，剪力墙承受水平作用的地震荷载或风荷载。剪力墙又分为以下两种： 1)整体墙和小开口整体墙： 没有门窗洞口或只有很小的洞口，可以忽略洞口的影响，这种墙叫整体墙。当门窗洞口 稍大一些，这种墙叫小开口整体墙。整体墙和小开口整体墙基本上可以采用材料力学的计算 公式进行内力。 2)双肢剪力墙和多肢剪力墙： 开有一排较大洞口的剪力墙叫双肢剪力墙，开有多排较大洞口的剪力墙叫多肢剪力墙。 由于洞口开得较大，截面的整体性已经破坏。 (6)剪力墙的配筋与构造 1)墙肢： 剪力墙呈片状(截面高度远大于墙板厚度)，除端部钢筋较粗外(通常形成暗柱)，剪力墙要配置腹板中的分布钢筋。竖向的端部钢筋和竖向分布钢筋共同抵抗压弯作用，但竖向分布 钢筋由于较细容易压屈，计算时常忽略受压区分布钢筋的作用。水平分布钢筋用于抗剪(与 柱中钢箍抗剪作用相似)。水平与竖向分布钢筋形成网状，还可以抵抗墙面混凝土的收缩和 温度应力，抵抗剪力墙平面外的弯矩，可以减小墙面中出现裂缝的宽度。 剪力墙内可以有单排及双排两种配筋形式。 在混凝土压区配置钢箍，形成暗柱或明柱，可以约束压区混凝土，阻止剪切裂缝迅速贯 通全墙，对抗震是很有利的。为提高剪力墙的延性，《高规》规定在剪力墙两端和洞口两侧 应设置边缘构件(暗柱或明柱)。 边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件两种。约束边缘构件要求比构造边缘构件严 格。而且，其配筋，特别是箍筋，《高规》规定得更严格。