高层建筑中型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用解析.pdf

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1、圃高层建筑中型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用解析张玉平重庆建工第八建设有限责任公司摘要：本文首先对空腹桁架转换结构的结构形式以及布置原则进行分析，然后分析空腹桁架转换结构的特点，最后通过工程实倒分析高层建筑中型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用，供有关人员参考。关键词：高层建筑；型钢混凝土；空腹桁架转换结构；应用随着我国城市化建设的不断深入，高层超高层建筑工程越来越多，建筑造型也越来越复杂，建筑功能向着多元化趋势发展。空腹桁架又被称为维氏桁架，其主要组成部分包括直腹杆、上弦杆、下弦杆，这种结构主要以弯曲变形，同时具有桁架的受力特陛。这种结构相对合理，受力均匀

2、，具有良好的经济性，能够保证建筑结构稳定。现阶段，我国高层建筑正处于快速发展的新时期，加强对高层建筑型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用具有十分现实的意义。1空腹桁架转换结构形式以及布置1．1空腹桁架转换结构形式类型现阶段，我国国内建筑工程中，空腹桁架转换结构形式主要包括以下几种：间隔空腹桁架、叠层空腹桁架、混合空腹桁架、不等节间空腹桁架、等节间空腹桁架。如果根据材料的不同，能够将空腹桁架结构分为：钢结构空腹桁架、劲性混凝土空腹桁架、预应力混凝土空腹桁架、钢筋混凝土空腹桁架等等。在实际建筑工程中，还需要根据实际情况、建筑功能要求、承载力等因素，合理选择空腹桁

3、架结构形式。1．2空腹桁架转换结构布置原则对于空腹桁架转换结构来说，多用于建筑沿向上以及平面布置上，具有灵活性强的特点。在高度向上的方向上，可根据建筑结构传力以及功能需求，可以在建筑结构中采用多处布置、一处布置以及间隔布置等形式；在平面布置方面，空腹桁架转换结构通常满层布置，但在一些具有特殊要求的建筑结构中，也能在某一个建筑层进行局部布置，在布置过程中需要保证空腹桁架的上弦节点与建筑剪力墙墙肢型心、上部框架柱重合，确保建筑结构具有良好的整体受力效果。空腹桁架转换结构不仅能够在正常楼层中使用，同时也能够充当建筑设备层。但是在具体布置过程中，应该保证转换层上

4、下建筑层剪切刚度比在1～2之间(靠近1，小于2)避免出现建筑竖向刚度悬殊的情况，更需要保证建筑结构中不会出现刚度突变的问题。对于建筑7、8度抗震设计过程中，空腹桁架转换结构布置需要同时考虑多塔楼结构、错层结构、带加强层结构等。空腹桁架不仅能够充当抵抗水平力构件，同时也能充当竖向承重构件，在布置过程中需要遵循的原则包括：对称、均匀、周边、分散等，避免扭转对建筑整体结构的影响。1．3建筑工程中空腹桁架转换结构的应用范围空腹桁架转换结构主要用于非抗震设防高层建筑，抗震设防(6、7、8)高层建筑。对于9度抗震设计，由于带转换层结构的建筑结构，在水平荷载以及竖向荷

5、载共同作用下，其整体受力过于复杂，加强我国在相关领域的研究很少，缺少工程实践经验，因此空腹桁架转换结构在9度抗震设计中一般不采用。2空腹桁架转换结构特点现阶段，高层超高层建筑工程越来越多，空腹桁架转换结构也逐渐成为相关科研工作人员关注的焦点问题之一，同时这种转换结构也在我国多个地区得到了广泛的应用。经过一系列的研究与实验验证，分析空腹桁架转换结构的特点，为其结构设计以及施工提供参考依据。空腹桁架转换结构具有以下几个方面的特点：2．1承受荷载力较大。具有转换层的高层建筑结构中，转换结构一般为低位转换，也就是转换层一般设置在较低楼层中，上部楼层多，因此给转换

6、层竖向荷载力较大。对于悬挂转换结256构，其下部楼层较多，因此转换结构需要具有较大的内力。总之，在转换结构设计过程中，需要重点考虑竖向荷载作用。2．2跨度大。转换结构跨度与上部结构相比往往较大，在竖向荷载力下会产生较大的变形与挠度，这就需要在具体的设计中加强对转换结构竖向挠度的控制。2．3转换结构节点与构件受力馒杂。转换结构构件通常会受到轴力、剪力、弯矩等共同作用，因此其受力相对复杂。2．4建筑结构中，在转换层结构位置建筑结构的刚性会发生变化，同时传力途径也相应变化，在具体设计过程中应加以控制，采用反常规的分析与设计方案。2．5施工难度大。由于空腹桁架转

7、换结构受力复杂、结构形式较多、影响因素多等特点，给转换层实际施工增加了难度。3型钢混凝土空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用工程概况。某工程总建筑面积5万多平方米，包括附楼与主楼两个部分。其中主楼地下一层，地上十一层，室外地坪到大屋面的高度为54．5米，主楼平面面积为99米X31米，框架柱网规格为9．0米×8．5米。主楼的抗震设防等级为6度。主楼入口处建筑要求1’3层为大空间，抽出了两根框架柱，形成转换桁架结构。在具体的结构设计过程中，为了满足建筑整体结构以及平面结构设计要求，采用型钢混凝土柱充当框支柱，提高结构的抗震性能。空腹桁架杆件同样适用型钢混凝土，

8、在压弯构件、截面拉弯构件中都设计了配筋。节点设计。在型钢空腹桁架结构过程中，杆件