高层建筑托柱转换结构设计.pdf

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1、规划与设计建材与装饰2014年7月高层建筑托柱转换结构设计李立明孙超（航天长征化学工程股份有限公司北京101111）摘要：随着我国社会经济水平的快速提高，建筑行业逐渐迎来了发展的春天。同时，由于城市空间的有限，现代建筑越来越向着高层化、复杂化发展，在同一栋楼里，沿垂直方向建筑的功能不再单一，通常建筑底部为商场、餐厅，上部为住宅或是办公区。因此，为了获得底部大空间，往往需要设置转换的构件，本文主要探讨的即为高层建筑托柱转换结构的设计，以期与同行交流。关键词：高层建筑；托柱转换结构；设计中图分类号：TU973+.1文献标识码：

2、B文章编号：1673-0038（2014）28-0048-02引言大，转换层上下楼层结构竖向刚度变化也很小，但托柱转换梁上当前，由于我国的城市化进程的不断加快，以往的功能单一柱底内力较大，造成托柱转换梁的弯矩及剪力较大，鉴于转换梁的建筑已经无法满足当前建筑的对于功能的要求。特别是伴随在整体结构中的重要性，对转换梁及周边楼板进行了一系列加着工作条件与生活环境不断提高的需求，现代高层建筑的体型强措施。转换梁以下部分框支柱主要截面为1100伊1200，转换梁越加复杂、综合功能越加丰富。但是，丰富的功能不可避免地需采用型钢混凝土梁

3、，截面尺寸为1000伊1200，BH800伊400伊30伊30；要不同形式的结构来实现。由此，转换结构应运而生。转换梁上托柱主要截面为700伊900经过整体计算分析，最大位移角为Y向地震作用时的1/1012，满足相关规定中框支层楼层1工程概况层间最大位移与层高之比的1/1000的限值要求；转换层上、下层本工程地上建筑面积44306m2，结构设计使用年限是50年，结构的等效侧向刚度比酌e=1.0938（X向），酌e=1.0812（Y向），满足地震作用与抗震措施的设防烈度是喻度，设计基本地震加速度规定的酌e逸2的要求；最不利层

4、间位移比为1.23，满足规定中层值是0.15g，设计地震分组是第二组。风荷载作用h结构水平位移间位移比不大于1.5的要求。说明在不影响建筑的情况下仅通过计算使用50年重现期的基本风压值w=0.80kN/m2，结构承载力0局部设置托柱转换处理，对整体结构的侧向刚度比的控制是有计算使用100年重现期的基本风压值w=0.88kN/m2，地面粗糙度0效的。类别是B类。建筑物高度99.8m，设2层地下室；地上首层层高通过结构承载力计算分析，所有转换梁内设置了抗剪型钢8.4m，二层层高4.6m，三层层高4.2m，四层以上均为3.6m。

5、后，纵向钢筋计算配筋率都臆1.2%，抗剪也均满足要求，说明现2托柱转换结构设计有转换梁结构措施能够较好地满足结构承载力与延性的要求。由于本工程所在片区的整体规划要求，该地区的立面效果必为防止楼层承载力突变，避免框支层作为薄弱层过早破坏，除了须按照片区整体规划进行深化设计，在建筑物周边无法设置剪加大转换层下部楼层的剪力墙与柱截面尺寸之外，还在框支柱力墙，造成建筑物两侧整体刚度不足，周期比、扭转位移均无法内设置了抗剪型钢，抗剪型钢同转换梁的内置型钢焊接形成一满足规范要求。因此在3层楼面进行托柱转换，以增大建筑物左个整体，极大提

6、高了框支层的抗剪承载力与延性。通过计算得右两侧Y向抗侧刚度，对建筑物抗扭起到重要作用。抽柱时按出，框支层同上一层的楼层抗剪承载力分别是1.04（X向）与1.05“保留角柱、隔一抽一”的原则进行，抽柱位置均匀对称。此方案（Y向），满足规定的逸0.80的要求。具有受力线路清晰，受力性能可靠，施工相对简单，内置型钢时通过上文中的分析，可以表明此项目的结构设计是合理的，模拟计算方便等优点，见图1。并满足规范要求，仅有的2项不规则（抗扭不规则与竖向抗侧力构件不连续），不属于特别不规则的结构体系，因此不属于超限工程。3计算分析本工程设

7、计时使用SATWE软件进行结构计算分析，表1即为主要的计算结果。图1结构平面布置图4托柱转换结构设计关键点本工程采用的是局部托柱转换，结构整体侧向刚度变化不带转换结构的高层建筑结构设计难度要远大于普通的混凝·48·2014年7月建材与装饰规划与设计表1结构分析计算结果的受力钢筋外，还在垂直于托柱梁轴线方向的板内设置楼面梁，控制指标作用方向计算值以平衡柱根部弯矩，保证梁平面外承载力满足设计要求；加大水X2.92第1、2平动周期（s）Y2.86平力转换路径范围内的板厚、加强此部分的板配筋，以此来加大-2.19楼板的水平刚度，以

8、便更有效地传递水平力；转换层楼板厚度为第1扭转周期（s）-0.75180mm，采用双层双向配筋，除满足受弯承载力要求外，每层每个X13785第1扭转周期/第1平动周期Y13559方向的配筋率不宜小于0.25；转换层相邻上下一层楼板也应适X2.51当加强。地震下基底剪力（kN）Y2.64（6）对转换构件的