浅谈结构转换层的设计与施工.pdf

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1、第11卷第77期2010年8月建筇建n装筛BuildingMaterialsandDecorationsV01．11，N077August，2010文章编号：1674-3024(2010)08-0012-02浅谈结构转换层的设计与矗奄工余辉云(中铁四局设计研究院，安徽合肥230023)1引言作为综合性建筑，高层建筑在竖向往往有不同的功能划分，通常将底层作为商业用房，上层作为住宅用房，商业用房一般需要大空间、大跨度，而住宅用房的空间和跨度相对较小，从而导致结构部分竖向传力构件在下部被隔断，使力的竖向传递方式被迫产生转折

2、。结构转换层就是有效实现这一转折传力的大型水平构件。转换层成为高层建筑中的一个关键点，起着至关重要的连接纽带作用，因此如何采取合理的设计与施工方法，是关系到建筑物整体结构性能的重大问题。2转换层的结构特性高层建筑设置转换层的目的是为了协调建筑七下部分之间在结构上存在的较大差异。按照转换层结构功能的不同，一般可分为以下三类：(1)建筑上、下部分之间结构类型的转换，此类建筑上部和下部采用的结构形式不同。如：上部采用剪力墙结构，下部采用框架结构或框架剪力墙结构。(2)建筑上、下部分之间的柱网尺寸不同，这种建筑虽然上下部分的

3、结构类型相同，但通常需要通过转换层，扩大其下部结构的柱距，以形成大柱网。(3)同时具备转换结构和扩大轴线尺寸的混合形式。无论哪一类形式，高层建筑转换层作为实现内力转换的构件，都要担负建筑上部荷载在向下传递过程中，因被追发生改变(因上下结构差异)而产生的种种不利影响。因此，转换层结构需要具备有足够的刚度和强度才能胜任其任务。转换层常见的结构形式有梁式转换层、箱式转换层、厚板转换作者简介：余辉云(1978一)。男，毕业于石家庄铁道学院工民建专业，工程师．层和桁架转换层等。3转换层结构设计要点3．1设计原则(1)贯通竖向体

4、系的落地抗侧力构件(如剪力墙、筒、柱)的比例，在非抗震设计时不少于30％，抗震设计时不少于50％，并尽可能连结成落地简体，以提高下部结构体系的整体抗弯、抗剪、抗扭能力。(2)转换层上下楼层剪切刚度之比y一1．0非抗震设计时)，≤3．0，抗震设计时)，≤2．0，y=Gt+IAⅢhi，A=A一0．12／1。。式中：G。、G¨为第i、i+1层混凝土的剪切模量A；、A“，为第i、i+l层的折算抗剪截而面积A甲为计算方向上剪力墙全部有效截面的面积A。为全部柱截面的面积hi、h“l为第i、i+l层的层高(3)落地抗侧力构件的间距

5、L，在非抗震设计时L>3B(B为平面宽度)且≤36m，6、7度抗震设计时L<2．5B且≤30m，按8度抗震设计时L。<2B≤24m。(4)转换层尽量设在低层而避免设在高层，即争取实现低位转换。因转换层一般质量较大，当地震力作用于结构时，高位转换会出现较大惯性力，从而增大对整体结构的不利影响。(5)转换层上、下楼层等效抗弯刚度宜相等。(6)加强转换层刚度，确保水平荷载的可靠传递。(7)重视构造措施，增强建筑结构的整体性，确保横、竖向体系的可靠连接，提高整个结构空间协同工作的能力。3．2基本措施首先，与建筑设计相互协调，

6、结合封闭式开间的布置(如楼梯、电梯或某些可上下连通的设备第8期余辉云：浅谈结构转换层的设计与施工间)，均匀对称设置落地构件，尽量使其质量中心与刚度中心相近。通过提高落地构件的强度等级，并适当加大截面尺寸，采用钢与混凝土组合构件(如钢管柱、劲性柱等)等方法，增强抗侧力构件在转换层以下的抗弯、抗剪刚度。其次，转换层楼面应避免大开洞。如必须开设，则尽量远离边缘，并通过增设连续梁(板)、洞口边加设暗梁等方法减少楼层刚度的损失。转换层板厚一般大于180mm，强度等级大于C30，相邻上下楼层板厚也宜适当加强，带转换层的建筑宜采用

7、现浇结构，独立墙肢尽可能设置翼缘，大转角处宜设置转角墙、柱。4施工方法4．1模板工程为保证转换层各部位位置的正确性。在测设导引线的过程中，采用伞封闭法进行全面测设。转换层梁及柱位置．要用明显标志记清楚，另外，在模板支撑方案选择时，由于转换层截面尺寸高大，自重及施工荷载较大，其模板支撑系统既要有足够的强度和稳定性，也要考虑安全、质量、工期、成本之间的关系。目前常用的支撑方案有以下几种：(1)钢管支撑。可使用普通的d／C,8x3．5扣件式钢管，搭设和拆除简便灵活，但立杆密集，钢管、扣件数量多，各层的模板无法拆除，周转期长

8、，成本高，且以后很难充分周转使用，一次性投入大。(2)叠合浇筑法支模。可将转换大梁分为上下两次浇筑成型，利用第一次浇筑的混凝土所产生的强度来分扣第二次浇筑混凝土的自重和施工荷载。对dp48x3．5扣件式钢管支撑只需要考虑承受第一次浇筑产生的荷载。从而减少大量的钢管、扣件和模板。(3)型钢排架。可充分利用已完成的框架柱的传力作用，通过与混凝土柱相