浅谈中,高层建筑转换层结构及设计处理

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1、浅谈中、高层建筑转换层结构的设计处理刘春来重庆市轻工业设计院重庆400015摘要：结合某8层框架-剪力墙建筑结构的转换层结构设计实践，重点对框支转换和托柱转换两种转换形式的受力特点、竖向刚度变化、转换构件承载力计算及配筋构造、转换层设置位置及相关规范规定等方面进行了探讨，可供同类结构设计处理参考。关键词：建筑结构；转换层结构；框支转换；托柱转换Abstract:Thecombinationofan8-layerframework-shearwallbuildingstructureconversionlayerstructuredesignpractic

2、e,focusingonthemechanicalcharacteristicsofthetwoconversionintheformoftheframesupportedconversionandstudconversion,verticalstiffnesschangesinthecalculationofthebearingcapacityoftheconversioncomponentandwithglutenstructure,theconversionlayersetpositionandspecificationwerediscussed,

3、availableforprocessingreferenceofsimilarstructuraldesign.Keywords:buildingstructure;conversionlayerstructure;boxsupportconversion;columnconversion中图分类号:TU3文献标识码:A　文章编号：2095-2104（2012）1引言在中、高层建筑结构设计中，经常为获得结构底部楼层的大空间而需要设置相应的转换层结构。例如，部分框支剪力墙结构是通过在剪力墙上的框支梁以下部分开启较大墙洞以获得需要的较大空间，而在框架结构底

4、层相应的位置抽去若干根柱子也可以获得相对较大的空间，这两种结构转换形式分别为对剪力墙上部墙体的转换和对框架结构上部柱子的转换，通常情况下分别称为框支转换和托柱转换。但是，在我国现行的规范《高层建筑混凝土结构技术规程》[1](JGJ3-2002)(简称高规)的相应章节中，只是对底部大空间部分的框支剪力墙高层建筑结构的框支转换处理作了相对详细明确的规定，对托柱转换和其他形式的结构转换形式并没有明确规定和说明，而且在其他现行的国家标准及规范(如现行抗震规范)中也没有对转换层结构进行相应的规定说明。所以，在我国中、高层建筑结构设计中遇到的结构转换层设计处理的问题

5、，结构计算、设计和处理的难度相对较大。2工程概况某8层框架-剪力墙结构建筑，建成后下部1～2楼层将作为宾馆、酒店等商业设施，3～8层将作为住宅，因为结构使用功能上存在上、下楼层的不同要求，结构底部两层作为大堂等公共区域，需要在框架结构相应的位置抽去部分柱子以获得相对较大的空间，实际设计处理中，结构底部两层将(B)轴的部分框架柱抽除，并设置相应的转换梁结构(如图1所示)。图1托柱转换结构层局部示意图3转换层结构设计处理分析该结构转换层是一个很常见的局部托柱转换形式。但是，在计算设计该转换层结构时，该转换梁结构是否需要执行现行高规中对框支转换形式的规定，还需

6、要结合结构的实际受力特点和传力规律以及相关规定，从多个角度区分、认识这两种结构转换形式。框支转换和托柱转换这两种转换形式之间的共同特点，是其上部楼层部分竖向构件(下部被开洞处理的剪力墙上部墙体或被抽底的框架柱)不能直接连续贯通落地与基础固结连接，需通过设置相应的转换构件进行结构转换，而转换构件传力途径相对曲折，构件内力作用巨大且应力作用复杂。但在转换层结构设计中，两种转换形式的受力性能差异较大，转换构件的内力作用、配筋计算和构造设计等各个方面都有较大的区别，主要体现在以下方面：(1)框支转换和托柱转换两种形式的受力不同：在竖向荷载作用下，框支剪力墙转换区

7、域的洞口上部墙体有一定的拱效应，支座处的竖向压力相对很大，但同时还伴随存在较大的水平推力作用，框支梁此时就像是拱作用中的受拉杆件，在上部传来的较大竖向荷载作用引起的弯距、剪力外，还受到较大的轴向拉力作用，框支柱此时除受到较大的弯距和轴力外，同时也承受到较大的剪力作用。而托柱转换形成的托柱梁构件，在上部抽底柱传来的竖向荷载作用下，其内力作用和普通跨中受集中荷载作用的框架梁类似，只不过是转换梁的跨度一般更大，跨中承受的集中荷载一般更重，在转换梁构件的端部和跨中的弯距和剪力都相对较大，但基本上没有轴向拉力，下部柱子的剪力也变化不明显，梁柱节点区域的不平衡弯距也

8、完全按相交于该节点区域的梁、柱构件相对刚度进行分配，受力特点与普通跨中受集中荷载