带转换层的复杂小高层结构设计.pdf

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1、带转换层的复杂小高层结构设计李全清(甘肃东宏土木工程设计有限公司，甘肃张掖734000)摘要：对带转换层的复杂小高层结构设计进行分析，并从结构竖向设置、结构平面规划、构件设计三个方面进行阐述，然后结合实例进行方案设计和比选，基于经济性和技术性确定最佳方案，保证结构设计的合理性。关键词：竖向设置；构件设计；方案比选中图分类号：TU973文献标志码：A文章编号：1672—4011(2017)06—0049—02DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2017．06．026U刖旨在进行带转换层高层建筑结构设计过程中，由于设计工作量较大，且建筑结构较为复杂，为此需要进行方案比选，从

2、技术和经济两个层面进行比较分析，选出最佳的设计方案。与此同时，需要结合业主需求进行建筑的功能设计与分化，设置抗震等级，满足转换构件的构造要求，从而实现建筑功能建设，提高建筑结构的安全性和稳定性‘1J。1转换层结构设计原则转换层布置需要具有灵活性，依据高层建筑整体结构的实际情况以及结构受力的传递性对转换层进行考量。带结构转换层对于建筑的结构抗震不利，所以需要严格遵循相关原则对转换层进行设计工作。因为高层建筑结构设计的刚度需要分布均匀，平面形状也应符合标准，所以对于小高层来说需尽量避免复杂转换。结构转换层垂直方向存在刚性突变的安全隐患，设计人员在设置结构转换层中，需要合理布设抗侧力，使得转换层的

3、下部主体结构强度得到强化。控制转换层刚度在一定范围内的应力分布，并对转换层结构进行计算，保证设计质量。为此，可以从结构的竖向设置、结构平面规划以及构件设计人手，保证建筑结构设计的最佳。下面对带转换层高层建筑具体结构设计内容进行分析。2带转换层高层建筑结构设计分析2．1对结构进行竖向设置高层建筑设计侧向刚度大小的合理设置会对刚度突变造成直接影响，如果建筑带有转换层结构，则必须按照侧向刚度进行结构参数设计。结构竖向设置过程中需要对以下因素进行考量：①落地使用剪力墙，若不足则需要在其底部增设剪力墙，但是剪力墙不能向上延伸；②需适当增加剪力墙的厚度；③底部剪力墙结构中不能存在洞口缺陷，若必须存在，则

4、必须严格控制洞口大小，若过大，会对剪力墙结构性能造成影响；④为了保证工程设计质量，需注意材料的选择，保证施工主要材料混凝土等强度等级符合要求，该工程选用C40混凝土；⑤转换层中的剪力墙数量需要严格控制，并注意剪力墙厚度的设置，若过大，会使得上部结构刚度降低，若收稿13期：2017—04—17作者简介：李全清(1974一)，男，甘肃民乐人，本科，工程师，主要从事建筑工程设计工作。出现该问题则需要对刚度比进行调整，从而减轻建筑结构重量，均匀分布结构应力，扩大结构自振周期，削弱地震对建筑结构的影响。2．2规划结构平面带转换层的复杂小高层结构一般是由上部纯剪力墙结构和下部形态较为规则的框架一剪力墙结

5、构构成。为了提升结构的抗扭力，若建筑结构平面为规则形状，剪力墙需要对称布置，偏心率较小，需注意控制上下部分质量以及刚度的差异，不得大于2nl，且需顺着结构四周进行布设，其中不包含核心筒。通过计算可知，各层水平位移上限和层间位移比一般不大于1．4，扭转和平动第一自振周期比为0．85，均符合建筑结构设计质量标准。2．3构件设计1)框支柱设计。框支柱在转换层的主要作用是优化建筑结构安全性能。在设计计算过程中，需要对柱端弯矩以及柱端剪力墙性能参数进行计算，为了优化设计方案，其需要与规定增大系数相乘，每层框支柱的应力不得超过基底剪力的30％。设计计算工作可采用专业软件辅助完成，在采用专业软件设计之初，

6、一般会将楼板刚度设置为无限大，从而对水平应力进行合理设置；框支柱刚度也会大于剪力墙，这样可以有效减少框支柱的剪力作用。在施工中，会出现楼板变形等病害，或是剪力墙的表面出现不同程度的变形、裂缝等病害。对此，需要科学划定框支柱剪力的增大范围，且控制在规定范围内。此外，转换层上下层需连接紧密，框支柱上部墙体内的纵筋需要延伸至上部墙体的一层，纵筋需在水平方向上平直进入梁板结构内部，为锚固施工奠定基础。2)框支梁的设计分析。框支梁的截面设计中，合理设计尺寸也是重要的质量控制内容，其中需对减压比设置重点考量，宽度不得小于墙厚度的2倍。在整体建筑结构中，框支梁的负荷较大，且受力关系十分复杂，上下荷载在传输

7、过程中会均匀分散，这样就起到了枢纽作用。框支梁纵筋配筋率不得小于0．4％。设置框支梁过程中，通常都是采用偏心受拉构件，其在框支梁中具有轴力功能，为了保证结构整体刚度，需要在其内部加设腰筋，但是需注意科学设置其分布位置。另外，在框支梁设计中，需要严格遵循强剪弱弯的设计原则，在纵筋达标后需加设箍筋，从而保证整体结构受力均衡。本工程中选用14mm@100mm箍筋，并对箍筋进行了加密设置，保证配箍率大于1．15％L2