塵粒控制技術

[拼音]:kuangjia

[英文]:frame

由樑和柱組成的能承受垂直和水平荷載的結構。主要用於工業與民用建築物的承重骨架,橋樑構架或工程構築物。

分類

房屋的框架按跨數分有單跨、多跨;按層數分有單層、多層;按立面構成分有對稱、不對稱;按所用材料分有鋼框架、鋼筋混凝土框架、預應力混凝土框架、膠合木結構框架或鋼與鋼筋混凝土混合框架等。框架各杆件軸線和外力作用線同處於一平面內者,稱為平面框架;若各杆件軸線不在同一平面內者,則稱為空間框架;空間框架也可由平面框架組成。當框架的節點為剛接時稱為剛架(圖1);為鉸接時稱為鉸接框架。如僅將柱與基礎節點作成鉸接時稱為鉸支座框架。單層廠房中橫向受力單元的柱頂和橫樑全部為剛接時稱為剛接排架、鉸接時稱為鉸接排架(圖2)。

計算要點

除三鉸框架為靜定結構,可按一般的結構力學方法求解外,一般框架多為高次超靜定結構,內力分析方法比較繁瑣。當超靜定次數不多時,可用力法或位移法求解。當超靜定次數多時,可用漸近法求解(如力矩分配法和迭代法等)。在電子計算機上也可用杆繫有限元法求解。具有直線橫樑的剛架一般用位移法或漸近法計算;有折線或曲線橫樑的剛架,由於柱頂線變位的數量增多,以用力法計算較簡單。單層工業廠房的鉸接排架,當各跨橫樑在同一水平時只有柱頂一個線位移為未知量,故宜用位移法分析排架內力。當排架各跨橫樑不在同一水平時,宜以橫樑反力為未知量用力法求解。

工程中為估算多層框架的杆件尺寸,可用簡單的近似方法:受垂直荷載時,可用分層法計算;受水平荷載時,可用反彎點法計算;然後將各杆端最不利的內力進行組合。用以估算各杆件尺寸。

上述計算方法均以杆件在彈性階段工作為前提,但實際上當框架杆件達到其極限承載能力以前必須經歷一個塑性階段,因此近代的框架分析尚需考慮材料的塑性效能。

鋼框架

用於大跨度或高層或荷載較重的工業與民用建築。

民用高層建築和大跨度廳堂等的鋼框架,其杆件可為實腹式也可為構架式。國外的高層建築採用鋼框架較多,如美國紐約帝國大廈和芝加哥西爾斯大廈。

工業用的跨度較大和重型橋式吊車的廠房,剛架的鋼柱為單階和雙階柱,以支承吊車樑。吊車軌道以上部分的柱多為實腹式截面,以下部分為格構式截面。格構式下柱也可為鋼筋混凝土格構式柱。橫樑一般用鋼桁架與鋼上階柱作成剛性連線。鋼框架一般佈置在建築物的橫向,以承受屋面或樓板的恆載、雪荷載、使用荷載及水平方向的風荷載及地震荷載等(見荷載)。縱向之間以系樑、縱向支撐吊車樑或牆板與框架柱連線,以承受縱向的水平風荷載和地震荷載並保證柱的縱向穩定。鋼杆件的連線一般用焊接,也可用高強螺栓或鉚接(見鋼結構連線)。

框架杆件截面除滿足材料的強度和穩定性外,尚需保證框架的整體剛度以滿足設計的使用要求。

鋼筋混凝土框架

用現澆、預製或預製現澆相結合等方法制造。適用於中小跨度工業廠房或多層、高層民用建築(圖3),其主要優點是節點剛性易於保證,耐久效能好,耐火效能強,較鋼結構節省鋼材;存在的問題是建築物改造困難,工期較長及構件截面和重量較大。

鋼筋混凝土單層剛架一般用於單層工業廠房、商店、餐廳和倉庫等民用建築及橋樑。門式剛架多為預製,橫樑的接頭設定在彎矩零點附近。基礎和柱的連線一般為剛接,有必要時也可作成鉸接。當橫樑和柱採用曲線預應力配筋時,可改善樑的剛度和抗裂性。

在單層工業廠房中,用鋼筋混凝土屋面樑或屋架與剛接於基礎的鋼筋混凝土柱連線,構成鉸接排架。這種結構由於施工安裝方便,造價經濟,在中小型的單層廠房中採用最多。排架佈置在建築物的橫向,並以柱間支撐和系樑保證車間縱向受力和縱向穩定。為安放吊車樑,在柱上伸出牛腿或將柱作成變截面的階形柱,其截面為矩形或 I形。吊車軌道以下的柱可作成格構式或平腹杆雙肢柱(見裝配式單層廠房)。

鋼筋混凝土多層框架的柱,截面一般用矩形,樑截面用矩形或T形,樑與柱的連線一般用現澆和預製現澆相結合的方式以保證框架節點為剛性節點。應特別注意樑柱受力鋼筋的錨固和箍筋的分佈,以保證剛性節點的整體性和延性。

將鋼筋混凝土多層框架樑柱中的鋼筋或角鋼預先焊成有承載能力的鋼柱和鋼樑,或利用H形型鋼作柱和樑的勁性骨架,然後澆混凝土形成勁性鋼筋混凝土的樑和柱。此種勁性鋼筋混凝土具有鋼筋混凝土的優點,施工快速,用鋼量也較鋼框架省。

隨著預應力混凝土技術的發展,預應力混凝土框架日益增多,不僅增大了房屋的柱網,而且改善結構的抗裂性與剛度,加強結構的整體性。

參考文章

國家電網企業資源計劃系統的框架是什麼?智慧電網社會保險統計指標體系的巨集觀框架保險構建保險業競爭力分析的理論框架保險目前我國基本藥物制度政策框架包括的主要內容有哪些?藥學堅強智慧電網發展規劃的框架體系如何組成?智慧電網三段三階理論框架股票基金一副框架眼鏡的質量包括哪些方面?常識保險學的體系框架保險養魚網箱框架的製作式樣水產/漁業《菸草控制框架公約》環保百科