高层建筑厚板转换层结构设计

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1、高层建筑厚板转换层结构设计摘要以某高层建筑为例，对高层建筑厚板转换层的高层建筑结构的设计方法进行概述。关键词高层建筑；转换层；抗震；结构设计结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系.转换结构除采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构等，近几年又有许多新型的转换结构形式涌现，如搭接柱转换结构、宽扁梁转换结构、斜撑转换结构等等。1工程简介某工程项目总建筑面积约为10万m2。地面以上一栋二十六层写字楼，为框架■剪力墙结构；两栋三I•层商住楼，总高度98.0m（局部106.0m）,为带转换层的底部大空间框支剪

2、力墙结构；裙房三层，为框架结构。写字楼地下室两层，商住楼和裙房地卜室一层。本工程建筑结构安全等级为二级，合理使用年限为50年，所处地段场地土类别为II类，场地土类型为中软场地土，抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类建筑，设计基本地震加速度0.05g,设计地震分组为第一组；主楼基本风压值0.4kN/m2o商住楼抗震等级：地下一层至四层框支柱为一级，框架梁为二级;底部加强部位剪力墙（七层，标高28.400以下）为--级，其余剪力墙为三级。2结构的竖向设计要点与构造1）为了保证主体结构沿竖向刚度尽量均匀，使转换层上、下层刚度比较接近，避免刚度突变形成薄弱层，《高规》

3、（JGJ3-91）规定了抗震设计时，转换层上、下抗侧移刚度比不大于2,即：y=（Gi+lAi+1）hi/（GiAi）hi+l<2,对此除了上节说明的在建筑商场部分的三个角部加设筒体外，并采取了以下措施：①在保证上部住宅剪力墙强度及层间位移满足规范要求的前提下，尽量将上部住宅剪力墙数量威少，厚度减薄（240mm、200mm）,而且开有较大的施工洞口，转换层以上剪力墙连梁尽量减小高度，转换层以下剪力墙厚度加厚（400mm）；从而达到减小上部刚度，增大下部刚度的目的。②中筒剪力墙厚度，转换层以下400mm厚，转换层以上设备层300mm厚，五层以上240mm厚，逐渐减薄

4、，避免刚度突变。③转换层以上设备层层高加高至3.4m・转换层以下（第四层）层高减少为3.6m（不包扌舌转换层板厚）。④转换层以上釆用C40混凝土，转换层以下采用C50混凝土。通过采用这些措施后，转换层上、下层刚度比：x方向为1.05,Y方向为1.17,结果较理想。2）为了有效地将水平地层力传递给剪力墙，在应力较集中的楼层，将楼板加厚。一层楼板、转换层上一层楼板（设备层顶板）及顶层（屋而）楼板加厚为200mm厚。3）框支柱总剪力不小于0.25Qoo为了增强框支柱的延性，框支柱轴压比控制不超过0.65,配筋率为1.7%左右，体积配箍率为1.8%；柱篩筋采用全长加密,

5、并在框支柱中间增加芯筋，柱纵向钢筋全部采用机械连接。4）框支层剪力墙铀压比控制在0.4以内，配筋率为0.6%；剪力墙暗柱配筋率为1.5%；其体积配箍率为1.2%左右，保证了剪力墙冇足够的延性。转换层上部靠近转换层的楼层墙体，由于转换层处刚度突变，亦受到较大的剪力作用，为保证其延性，转换层以上三层剪力墙及暗柱配筋作了加强处理。5）电算吋，转换层上、下两层的层高不是按建筑剖面图的尺寸输入，而是将厚板的板厚均分给与其相邻两层的层高，出此可见，厚板转换层比梁式转换层的层高变化要均匀一些，亦即竖向刚度变化也要均匀一些。6）以地下室顶板作为上部结构嵌固端，两栋住宅楼的计算表

6、明，转换层及下部结构（1至4层）的等效侧向刚度比转换层及上部部分结构（5至10层）的等效侧向刚度还要人，满足“高规''附录E第E.0.2条转换层上、下结构的等效侧向刚度比不大于1.3的要求，分析原因，主耍是由于转换层以下中心筒及四角的剪力墙刚度很大；转换层上一层的侧向刚度与转换层的侧向刚度比，两个方向均小于1.05,满足“高规”附录E第E.0.2条转换层的侧向刚度不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%的要求。7）结构稳定及重力二阶效应验算两栋楼的结构刚重比EJd/GH2均大于1.4,能够通过“高规”第5.4.4条的整体稳定验算。两栋楼的结构刚重比EJd/GH2均大

7、于2.7,可以不考虑重力二阶效应。8）两栋商住楼有转换层，属于复杂高层建筑结构，按“高规'，第5.1.13条的要求，又用由中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件TAT（版本2003/05）程序进行计算，冇关的计算指标均满足规范耍求。3转换层厚板的设计1）转换层厚板的计算与构造。转换板采用国家建筑科学院编制的《转换层厚板冇限元分析与配筋程序》SLAB计算，并用简化计算模型手算复核，板厚采用2.0m,为最大柱距的1/3.6,板的配筋根据抗弯强度验算结果，并参考有关文献资料，配筋率采用0.5%,板上、下配筋为双排双向直径32@130,暗梁范围为直

8、径32@130,主筋保护