梁式转换层结构设计分析刘文军

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1、梁式转换层结构设计分析刘文军联创新锐设计顾问（武汉）有限公司武汉43000摘要：对于高层建筑转换层的设计，需要充分考虑到建筑平面布置的复杂性以及功能多样性等特点，合理选择转换层的形式，准确选择建筑的抗震类別，确定各分部的抗震等级；竖向体型设计要规则、均匀，在平面布局上应尽可能规则、简单、对称；要特别重视框支柱、框支梁构件设计的特殊性。下文就对梁式转换层结构设计进行具体的探讨。关键词：梁式转换层结构设计!/•■、刖目随着社会科技的不断发展，也促进了建筑行业的发展，而伴随着人们的牛.活水平的提高对建筑物的要求也越来越高。为了能更好的满足人们对停车以及购物等等需求，越来越多的建筑采用梁

2、式转换层结构，主要就是上部采用纯剪力墙结构，下部釆用框支剪力墙，该具备传力途径简洁、明确、直接等很多优点,这己经成为目前高层建筑设计中最常用最流行的结构形式。一、高层建筑梁式转换层结构设计的原则1、减少竖向转换构件在结构转换时，尽可能的减少竖向转换构件，竖向落地构件存在的越多,那么所需要转换的结构就会越少，所以转换层结构的刚度的突变也就越来越小,对建筑结构的抗震就越有利。2、转换柱以及剪力墙应对称布置对于转换柱和剪力墙设置的时候尽量让它们对称，梁上面的立柱最好是转换梁跨中，以免在转换梁变形的时候，在梁上面立柱的柱脚位置出现转角较大的情况，而带动立柱的柱脚发生非常大的变形，导致柱的

3、剪切和弯曲过大，致使立柱造成非常大的内力导致超筋。3、强化转换层下部主体的结构刚度为了保证建筑物下部整体结构的抗震、延性、强度以及刚度等能力，应该对转换层下部的主体结构尽量的强化其结构的刚度，对于转换层上部进行弱化结构刚度，使得转换层的上下部的结构变形以及结构刚度特征接近。一般多采取提高混凝土的强度等级、增加转换层下部主体结构构件的截面尺寸、增设剪力墙等很多方法对其下部主体结构的刚度进行强化。当然了这里冇两方面的问题需要注意:第一方面，通常在增设剪力墙用来提高抗侧刚度的吋候，需要注意建筑结构的整体刚度要均匀的分布开，保证结构质量的中心以及刚度的中心尽量能够重合，以免两者的中心偏移

4、，引发建筑物的整体结构扭转;第二方面，如果剪力墙截面的尺汴增大，会导致剪力墙在整个下部结构抗侧总刚度之中占的比重更大，并且建筑结构地震的总反应也会增大，这样一来剪力墙所能承受的抗震荷载的级数有增大的趋势，剪力墙的安全设计做为抗震的第一层防线，这个环节必须重视起来。4、保证转换层具有足够的刚度在建筑结构设计中必须要对转换层的刚度有着足够的保障，通常要求梁的高度大于跨度的12%,才能更好的保障内力在下部构件和转换层中合理的分配，保障剪力墙柱和转换梁的较好的受力性能，才能对结构转换起到较好的作用。5、转换层结构位置可低不可高当转换层的位置偏高吋，容易造成框支剪力墙结构在转换层附近的内力

5、和刚度都会降低，不利于抗震设计，而且抗震设计的底层框支剪力墙结构和概念结构都存在着差别。在必须使用高位转换的时候，必须要控制转换层下部框支结构相同效率的刚度，也就是轴向变形、剪切、弯曲等的刚度需要重点考虑，这一措施对减少层间内力突变以及位移角都显得非常重要。与此同时，对落地剪力墙的间距限制必须要比底层框支剪力墙结构要求更加严格。6、带转换层结构计算要求全面转换层结构是建筑整体结构中一个重要部分，在实际的受力变形状态计算模型的时候，应进行三维空间的整体结构分析，比如可以应用冇限元的方法来对转换结构实施局部的补充和计算。与此同时，在转换结构以上的部分最少要选择两层的结构进行局部计算模

6、型，而且还要注意使用中的模型外界条件必须符合实际的工程状态。二、梁式转换层结构设计在高层建筑工程中的应用高层建筑中梁式转换层的设置造成建筑物竖向刚度的突变，由框支主梁承托转换次梁及次梁上的剪刀墙，其传力途径多次转换，受力复杂。因此在进行高层建筑梁式转换层设计的吋应该做到具体分析。1、设计案例本工程为某商住合一的高层建筑，建筑高度为46.7m,地上部分15层，一、二层为商业用房，三至十五层为住宅，地下室层高4.5m，二层商业用房部分为底层层高4.5m，二层层高4.5m，住宅部分层高为2.9m<>由于不同的用途需要不同的空间组合形式，因此除了主体中间部分布置成落地剪力墙核心简，其他部

7、分均不能采用一种结构体系。必须在二层顶采用结构转换的方法过渡为另一种结构形式。本工程所处地区地震设防烈度为7度，结构底部加强区剪力墙抗震等级为二级，非底部加强区剪力墙抗震等级为三级，框支框架抗震等级为二级。2、普通梁的截面设计在实际工程中，普通梁截面可以直接按照像TBSATAT等高层建筑结构计算分析程序在算出转换梁的内力结果之后进行直接计算。3、偏心受拉构件的设计对于偏心受拉构件可根据《高层建筑混凝上结构技术规程》和混凝土结构相关规范的相关规定对偏心受拉构件的框架梁计算进行相关