浅谈带转换层高层商住楼结构设计

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1、CMYK设计与装饰浅谈带转换层高层商住楼结构设计黄龙欢（广西华信建筑勘察设计有限公司广州分公司）【摘要】带转换层的结构由于建筑底部空间大，空间使用灵活，已在国内外得到了广泛的应用。本文介绍了高层转换结构的概念及分类，总结并归纳了带转换层的高层商住楼结构的设计原则、方法及要点，供工程实践参考。【关键词】转换层结构；高层商住楼；结构设计1引言心筒，以保证传力明确。此外，应避免采用多级复杂转换等传力不明确的转换层形式。多功能以及综合用途的现代高层建筑越来越多，不⑵在整体结构满足规范要求的前提下，应尽量加强同建筑功能的楼层，需要不同大小的空

2、间，从而使得一转换层下部主体结构刚度（增大竖向构件截面、增设剪个结构形式不能满足建筑的要求。在实际的高层商住楼力墙等措施），尽可能减弱上部结构刚度，以协调上下部中，使用转换层结构形式，建筑底部空间大，空间使用灵分的剪切刚度。活，已在国内外得到了广泛的应用。然而该类结构仍然⑶高位转换宜选择桁架式转换结构等，此类结构形存在一定的缺陷，如竖向构件不连续、结构刚度突变等式可以避免框支柱(边柱)柱剪力过大、柱顶弯矩过大。问题，易导致整个结构传力路线模糊、应力和变形集中，⑷在整体分析时，应将转换结构作为重要结构部分不利于结构抗震。本文对高层商住

3、楼转换层结构设计要建立正确的计算模型，宜进行弹性时程分析补充计算，点进行了归纳和总结，供工程实践参考。同时进行弹塑性时程分析，两种分析结果相互校核，此2转换层结构的概念外还应注意对整体结构进行重力荷载下准确施工模拟计算；对转换结构还应进行局部补充计算，为模拟符合为了实现建筑不同的功能要求，结构在上部的竖向的实际边界条件，局部计算模型中应取转换结构以上至构件使用刚度较大的剪力墙，在下部的竖向构件使用刚少取2层结构。度较小的框架柱，部分竖向构件不能连续，上下部通过转换结构相互连接构成的高层建筑结构为高层转换层4转换结构主要设计方法结构。

4、4.1梁式转换结构目前高层转换结构按转换结构的形式主要包括下梁式转换结构是目前运用最为广泛的转换结构类面几种：梁式、桁架式、箱型、厚板等，如图1所示。型。梁式转换层一般在转换层的楼层顶部设置转换大梁，来承托上部竖向传力构件。梁式转换结构受力清晰，力学性能较好，设计理论成熟，施工方便，费用也相对较低。但也存在一些缺点：尺寸大和刚度高，容易形成“强梁弱柱”，还会使楼层的有效高度减小；另外如果为了管道铺设而要在转换梁的腹部开设洞口，也会引起应力集中的状况。(a)梁式(b)斜杆桁架(c)空腹桁架(d)箱型(e)厚板式4.1.1设计方法图1转

5、换层的类型⑴按普通梁进行受弯构件承载力计算，但须采用高3高层商住楼转换层设计原则层建筑结构计算分析程序；⑵按偏心受拉构件截面设计方法进行计算，但必须⑴对于竖向结构构件，应尽量连续贯通，尤其是核把有限元分析得到的转换大梁的内力转化为截面内力，CMYK设计与装饰然后进行正截面承载力和斜截面承载力计算。箱形转换结构可以采用三维空间分析程序，将箱型⑶按深梁截面进行设计，一般转换大梁跨度大于梁离散（墙板模型和梁模型）后参与整体结构内力分析。12m时，要考虑上部墙体多于3层进行分析计算，否则对于局部设计，可以在整体计算结果的基础上提取局部计算结

6、果偏不安全。模型所需要的边界条件，采用大型通用有限元软件对局⑷直接用应力进行计算，利用高精度有限元法计算部进行更深入的分析。转换大梁截面沿高度方向的应力假设所有拉力都由钢对于改善箱型转换层附近刚度突变的问题，设计人筋承担。员可以通过以下措施解决：4.1.2设计要点及建议⑴合理增大转换层附近楼层竖向构件的截面尺寸，⑴在实际应用中，通常把转换层作为设备层来使以增加楼层刚度；用。因此，在转换梁设计中要考虑腹部开口相对大小和⑵调整转换层附近竖向构件，严格控制轴压比进行开口位置。改善；⑵要充分考虑转换梁与上部结构共同工作的程度，⑶加强局部配筋

7、。否则会造成梁的跨中弯矩和支座剪力与实际情况发生4.4厚板转换结构很大差异。当上下层既有结构类型的改变，又有柱网的变化的4.2桁架式转换结构时候，加上上部墙体布置很不规则，梁式转换层和桁架桁架式转换层是由梁式转换层演变而来的，根据结转换层难以布置时，厚板式转换层可以解决这个问题。构布置大致可以分为：空腹桁架、斜杆桁架、混合桁架。但在结构方面，厚板自重大、刚度大，对抗震极其不利。当上部荷载相当大，单层桁架转换无法满足结构需求另外厚转换施工复杂，成本高，耗费大量的建筑材料，因时，此时应叠层桁架。桁架转换层自重较轻、节省材料，此在实际应用

8、中很少用到。同时也方便管道的穿插，但是施工较为复杂。4.4.1设计方法⑴根据“强节点、强斜腹杆”的原则设计桁架转换结⑴刚性板的简化分析方法，将转换板视为上部结构构；根据“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则设计桁架转的固定端，计算上部结构的