结构转换层设计浅析.doc

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1、结构转换层设计浅析结构转换层设计浅析摘耍：以带转换层结构的实际工程为例，分析了高层建筑带转换层结构设计中应该注意的问题，探讨了结构转换层的方案选择、结构布置、结构分析与构造处理。关键词：底部大空间传换梁、柱节点控制屮图分类号:S611文献标识码：A文章编号：由于社会生活日趋丰富和多元，现代建筑中沿高度方向使用功能各异，耍求不同的空间划分布置，相应地，耍求不同的结构形式，如何将这些不同型式的结构通过合理地转换过渡，沿竖向组合在一起，就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题

2、，需耍转换层的结构形式来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换。但结构转换层如何选型、布置和设计，使其更好地实现建筑功能意图，需要我们进行深入的研究。1转换层的主耍结构形式1・1梁式转换。由于它传力直接，受力明确，构造简单和施工方便，一般用于将上层部分剪力墙转换为下层的框架，形成部分框支剪力墙结构；当纵、横向同时需耍转换时，可采用双向梁布置的转换方式。1・2板式转换层。当上、下柱网、轴线有较大错位，不便用梁式转换时，可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大，以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布

3、置，不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多Q1・3箱式转换层。当需耍从上层向更大跨度的下层进行转换时，若釆用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁或经加强的剪力墙共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。1・4桁架式转换层。这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较小，但比箱式转换层少占空间。1.5空腹桁架式转换层。

4、这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。空腹桁架式转换层在室内空间利用方面比桁架式转换层好，比箱式转换层史好。2转换层设计需遵循的原则2・1减少转换。布置转换层上下主体竖向结构时，要注意尽可能多的布置成上下主体竖向结构连续贯通，尤其是在核心筒框架结构中,核心筒宜尽量予以上下贯通。2.2传力直接。布置转换层上下主体竖向结构时，要尽可能使水平转换结构传力直接，尽量避免多级复杂转换,更应尽量避免传力复杂、抗震不利、质量大、耗材多、不经济不合理的

5、厚板转换。2.3强化下部弱化上部。为保证下部大空间整体结构有适宜的刚度、强度、延性和抗震能力，应尽量强化转换层下部主体结构刚度，弱化转换层上部主体结构刚度，使转换层上下部主体结构的刚度及承载能力尽量接近，避免突变。2.4优化转换结构。抗震设计时，当建筑功能需要不得已高位转换时，转换结构还宜优先选择引起框支柱（边柱）柱顶弯矩过大、柱剪力过大的结构形式，如斜腹杆桁架（包括支撑）、空腹桁架和宽扁梁等，同吋要注意其需满足强度、刚度要求，避免脆性破坏。2.5计算全面准确。必须将转换结构作为整体结构中…个重要组成部分，采

6、用符合实际受力变形形态的正确计算模型进行三维空间整体结构计算分析。3转换层结构的设计与构造要点3.1转换层的结构布置及抗震设计。转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置；也可在楼层局部布置转换层，但应保证转换层有足够的刚度，以防止沿竖向刚度过于悬殊。底部转换层位置越高，转换层上、下刚度突变越大，转换层上、下内力的突变就越加剧；此外，转换层位置越高，落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝，从而使框支柱的内力增大，转换层上部附近的墙体易于破坏。框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层以上

7、时，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按高规规定提高一级采用，而对于底部带转换层的框架一核心筒结构和外围为密柱框架的筒中筒结构的抗震等级不必提高，对转换层的转换构件水平地震作用的计算内力需调整增大；8度抗震设计吋，还应考虑竖向地震作用的影响。2.2转换梁的设计与构造要求。转换梁的截面尺寸一般宜由剪压比计算确定，以避免脆性破坏和具有合适的配箍率。转换梁不宜开洞，若需要开洞，洞口宜离开支座柱边一定距离且位于梁截面中和轴附近。洞II上、下弦杆必须采取箍筋加密，箍筋计算吋宜将剪力设计值乘放大系数1・2,当洞口内

8、力较大时，可采用型钢构件来加强。当转换梁承托上部墙体满跨不开洞时，转换梁与上部墙体共同工作，其受力特征与破坏形态表现为深梁，此吋转换梁截面设计方法宜采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法，且计算出的纵向钢筋应沿全梁高适当分布配置。2.3合理安排转换层的位置。由于建筑物的受力模式较为复杂，且建筑物内部所受作用力的种类和分布都会随着建筑高度的增加而发生微妙的变化，当高度达到一定的范围后，建筑物所受的各项