浅析框架结构中填充墙的应用

浅析框架结构中填充墙的应用

赵智彪

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【摘 要】建筑工程是关乎于民生福祉的重要工程项目，其工程建设的质量与人们的生活息息相关，可以说高质量的建筑是使我国每一个生活幸福的重要基础保障。在现代的建筑工程当中，框架结构是应用最为广泛的一种建筑结构形式，随着我国建筑施工水平的不断提高，框架结构的施工技术也在不断的更新与发展，其中填充墙因其独特的优势渐渐的被人们关注与重视，在框架结构建筑工程施工中的应用越来越广泛，基于此本文将对框架结构中填充墙的应用进行简要的分析与探究，希望对同行业的施工有所帮助。

【关键词】建筑工程；框架结构；填充墙；应用

框架结构是一种较为传统的建筑结构形式，由于该结构的经济适用性十分良好，平面布局多样，所以到目前为止框架结构在建筑工程中依然有着非常广泛的应用，同时该结构也是我国现代建筑工程中最为常见的一种建筑结构。在框架结构建筑工程的实际建设过程中，为了充分满足人们对于建筑功能的切实需求，常常需要在框架结构内砌筑由各种建筑材料构成的墙体，此类墙体在建筑行业中被统一称为填充墙。虽然填充墙的应用能够实现建筑功能的多样性，但是如果填充墙应用的不科学、不合理也会对建筑本身带来非常大的负面影响，所以对框架结构中填充墙的应用进行研究十分必要。

1填充墙应用对框架结构性能的有利方面

根据框架结内是否具有填充墙可以将框架结构分为两大类型，即填充墙框架结构与纯框架结构。据有关研究表明与纯框架结构相比，填充墙框架结构的抗侧刚度更强，而建筑框架结构的抗侧刚度和建筑的抗震性能有着直接的关系，一般来说建筑框架结构的抗侧刚度越强，框架结构建筑的抗震能力就会越强，因此含有填充墙的框架结构建筑比纯框架结构建筑的抗震性更高，当面对地震灾害时具有填充墙的框架结构建筑更加的安全，能够达到“大震不倒”的基本抗震要求。之所以填充墙框架结构建筑能够在地震灾害中做到大震不倒，其根本原因就是当发生地震时，框架结构内的填充墙分担了一部分地震的水平震力，当填充墙被地震破坏是也在一定程度上消耗了地震的能量，也就是说填充墙代替框架结构主题承受了一定的伤害，进而减轻了地震对框架结构主体的破坏，起到了保护框架结构主体的作用。此外填充墙的应用还起到的了一定的隔音、隔热、防水、保温作用，增强了框架结构的保温性能与防渗性能。所以如果填充墙应用的科学合理不仅能够增加框架结构建筑的使用功能，还能够有效的提升框架结构建筑的整体性能，提高建筑的施工质量。在实际的工程施工过程中为了实现填充墙与框架结构之间的刚性连接，通常采取嵌实的方法将填充墙与框架结构的梁或柱周边进行连接。

2填充墙应用对框架结构性能的不利方面

目前，我国对于填充墙在框架结构的应用还没有一个具体的规定，填充墙的布置方案、使用数量等与其应用相关的各项参数设计都是由设计人员根据框架建筑的实际需求自行决定的，这就使得填充墙在框架结构中的应用设计充满了随意性，同时有不少设计师还错误的认为填充墙应用的越多建筑的抗震性能就会随之越强，因此填充墙应用不了合理现象非常的多，如果填充墙的应用不合理也会为框架结构的性能带来诸多不利的影响。下面将是几种不利影响的简单介绍：

2.1容易使框架结构的框架柱形成短柱

当填充墙的应用是在框架结构中两根框架柱之间开通窗时，如果这时填充墙与框架结构柱之间是采用刚性连接的连接方式，并且填充墙的强度系数非常大时，那么填充墙就会对框架结构的梁与柱产生一定的约束作用，而这种约束作用就会造成框架结构柱形成短柱，从而使框架结构的变形能力降低。这样当地震灾难发生时短柱的两端就非常容易形成塑性铰，框架结构柱的所受到的剪力也会因此而大大的增强，从而就越容易被地震力所破坏，这一点也是众多设计者经常忽略的问题。所以在进行填充墙应用设计时应该对此种情况的应用直接采用短柱的处理方法。

2.2填充墙使得框架层间刚度发生突变

前些年临街商住楼的设计大量采用底部框架结构，对这种结构，从抗震上来说是不太有利的，但因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用。从抗震上讲它是一种不合理的结构形式，但限于我国当今的经济发展水平，目前还无法完全取消，因此在我国内地及广大中西部地区临街建筑中仍普遍采用。其具有“头重脚轻”、上刚下柔的特点。目前规范中严格限制了其使用，但还是有所不足，如果框架中的填充墙与柱、梁刚性连接且比较牢固，那么两栋房屋的层间刚度及总体刚度都比较的接近。在地震作用下，它同样会像底部框架抗震砖房结构一样在底层柱子处出现塑性铰。这种框架填充墙结构可以称之为带柔弱底层的框架填充墙结构。建议局部增加抗震墙或在框架中增加支撑，使底部为薄弱层的框架填充墙结构上一层与薄弱层的层间刚度比控制在1～2之间。如果在结构的中部或上部出现薄弱层，则层间刚度比控制在1～1.3之间，且应对房屋进行动力时程分析。

2.3框架填充墙整体产生扭转

建筑物在使用过程中，由于功能的改变、填充墙位置、数量的改变使结构刚度发生改变，与原设计不符。框架结构可能会因为填充墙的加入而产生较大的扭转。一个本来均匀规整的框架结构由于加入了填充墙，造成结构的刚度中心偏移，从而使结构在地震作用下发生扭转。由于规范没有考虑填充墙对于框架的影响，设计人员计算的刚度中心与质量中心可能会产生很大的差别。而导致结构在地震中因扭转而破坏。建议在进行结构设计时，尽量使填充墙布置规则，如不规则，可在填充墙较少的地方布置抗震墙，并且增加的抗震墙尽量布置在结构平面的周边，使结构整体的抗扭刚度得到较大增强。

2.4填充墙破坏后的修复

填充墙作为框架结构唯一的分隔物，破坏后对人们的生活及后期修复带来很大的麻烦，具体表现为:填充墙本身的破坏、外墙装修的破坏、内部装修的破坏、门窗由于填充墙变形而破坏。特别是填充墙及装修震害量大范围广，修复工作量大，修复费用高，高级装修修复费用昂贵，远比结构考虑抗震增加的费用多。在保证人身安全的同时，填充墙破坏后带来的经济损失应引起高度重视，不可因主体结构骨架无问题而有所忽略。

3结语

总而言之，现如今由于人们对建筑物需求量的增加，框架结构建筑的数量必将会进一步的增加，填充墙的应用也将随之变得越来越广泛，所以相关人员一定要加大对框架结构中填充墙的应用的研究力度，使填充墙的应用变得更加科学与合理，减少应用不合理的现象发生，从而避免填充墙对框架结构的不利影响，充分的发挥填充墙真正的作用与价值。

参考文献

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