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关于整个建筑物体系,多榀框架也是典型的空间结构。刚性框架作
用可能是空间的框架或仅限于所选平面内的(即平面的)框架。对于
现浇混凝土框架,一般不可避免的自然是空间框架作用。对于木框
架和钢框架,由于一般结构是简单的柱一梁体系,为产生刚性框架
作用必须在梁和柱之间添加抗弯节点。
对于任何刚性框架必须考虑整个框架的作用,即所有柱和梁的
整体的相互作用。遗憾的是,此类相互作用是高次超静定的。对于
大型框架,在设计之前研究包括荷载可能的变异性等梁、柱相互作
用,其计算问题是令人望而生畏的。
设计人员通常采用竖直的刚性框架来抵抗风和地震产生的侧向
荷载。一旦此类刚性框架的某个框架作为一个刚性(即抗弯的)框架
构成,然而框架在所有荷载作用下的反应都是连续不确定的。反过
来,设计人员必须考虑框架对重力荷载、侧向荷载以及重力荷载和
侧向荷载共同作用时的反应。
框架和墙组合体系
大部分建筑物同时包括框架体系和墙,墙的结构潜能可能变化
多样。例如,虽然金属和玻璃罩面必须具有一定结构特征以抵抗重
力和风荷载效应,但他们是典型的非结构成分。此外,现浇混凝土
墙或混凝土砌体结构经常用作结构的一部分。
当墙是结构组成部分时,必须分析墙和框架结构之间的关系,
本节对此分析进行了概括。
共存、独盘的构件
对于某些功能,框架和墙各自独立作用,对于其他用途,二者又
共同作用。对于低层建筑,即使存在一个完全承担重力荷载的框架
(例如,有胶合板剪力墙的轻质木框架结构,有浇筑混凝土墙或混
凝土砌体墙的混凝土框架结构),墙也经常承受建筑物的侧向力。
如何连接墙和框架取决于你所希望的作用。记住,通常墙刚性
非常大,而框架经常存在明显的变形,因为框架构件中有弯矩。如
果希望墙和框架共同作用,为实现必要的荷载传递必须将二者刚性
连接。然而,如果希望二者各自独立作用,那么可能需要形成特殊
的连接,容许有时候传递荷载、有时候独立运动,还有些时候整个
分开。
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