建筑转换层结构设计研究

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1、建筑转换层结构设计研究　　摘要：本文从高层建筑转化层的设计原则、类型和结构的特点入手，对转换层设计的要点以及其中中重要构件的设计原则进行了详细的探讨。关键词：建筑；转换层；结构设计；分析中图分类号：TB482.2文献标识码：A文章编号：作为高层建筑结构的重要组成部分之一，转换层的设计应该注重和建筑整体设计的配合，并根据工程特点以及计算中不明确因素，来科学合理地选择设计方案，以确保设计方案的科学性、全面性，减少建筑施工的难度和风险，保证高层建筑的质量。1转换层设计概述转换层是当前高层建筑设计中重要的组成部分之一，其设计施工难度较大，需要注意的问题也较多，对设计的合理性有着较高

2、的要求。1.1转换层的概念7高层建筑下部楼层受到的压力较大，上部楼层所受压力则相对较小，因此在正常的建筑结构中，应该在下部楼层设置较多的墙体和密集的柱网，以增加其刚度，到上部结构时逐渐减少其柱网和墙体的分布。然而一般来说，建筑功能的需要要求建筑底层留有较大的空间，而上部则应该设置较多的墙体。这就和建筑结构的受力要求有了一定的矛盾。因此，为了实现建筑结构对使用功能的要求，就应该设置建筑物上下部结构转换的构件，而构建所在的楼层就叫做转换层。1.2设计原则由于在建筑中设置转换层，会导致建筑物在竖向刚度方面发生突变，因此不利于建筑结构的抗震功能，因此，在进行转换层设计之时应该注意以

3、下的原则。首先应该尽量减少需要转换结构的竖向构件，转换结构的构件越少，所造成的刚度突变就越平缓，更加有利于建筑的抗震。其次，转换层在建筑物中的位置应该较低。另外应该对转换层的结构进行优化，使用传力路径明确的形式来设计转换层，以便于对结构进行分析和施工量的保证。另外，在能够满足建筑物经济和安全方面的要求之下，应该尽量减小转换的刚度。1.3结构特点按照结构的不同来分，高层建筑的转换层能够分为衍架形式、梁-柱形式、厚板式转换等几个类型。其中梁-柱形式是最为常见的形式。1.3.1梁-柱式梁-柱式一般在底部大空间的剪力墙结构中应用，其原理是将上部剪力墙放置于框支梁上，然后使用框支柱来

4、进行框支梁的支撑。梁-柱结构施工设计均较为简便合理，是当前使用最广泛的结构设计形式。71.3.2厚板式如果建筑网上下之间的柱网有着较多的错位，难以使用梁柱来直接承托，则应该使用厚板式来进行设计。厚板的厚度设计可以依照上部荷载、柱网尺寸等因素来确定。厚板式的转换层其优点在于布置有着较大的灵活性，且施工较为便捷。1.3.3衍架式如果高层建筑底部需要用于大空间的商场建设，而上部则要建设写字楼或者小空间的住宅，且必须进行管道设备层的设置，则应该使用衍架式的转换层。衍架式的优点在于在荷载和跨度较大的条件之下应用有着较高的经济合理性。然而这种方式有着较高的施工难度，对轴线错位布置也有着

5、较高的难度。2转换层构件的设计2.1框支柱7框支柱其截面的尺寸主要由轴压比进行控制，还应该满足结构对于剪切比的要求。因此为了保证框支柱的延性，应该对其轴压比进行严格的控制。另外，这柱截面其延性和配筋率有着密切的关系，所以框支柱其配筋率应该比一般的框架柱有着较大的提升。另外，某些框支柱还会用来当做剪力墙的端柱，因此应该满足其约束边缘构件的配箍特征值大于0.2。为了增强框支柱的安全系数，在计算时应该将柱端弯矩和柱端剪力乘以安全系数。为了加强转换层和上下部楼层之间的连接，应该将框支柱之上墙体的纵筋延伸如上部楼层的墙体之内。2.2框支梁一般来说，应该由剪压比来进行框支梁截面尺寸的控

6、制，其宽度应该大于上墙厚度的2倍，高度应该大于计算跨度的1/6。框支梁既是建筑上下层之间传输荷载的枢纽，也是使框支剪力墙的抗震性能得到保证的关键，是建筑中重要的构件。因此在进行框支梁的设计时应该留有一定的安全储备。在能够使计算要求得到满足的前提之下，其配筋率应该大于0.8%。由于框支梁大多数为偏心受拉的构件，承受有一定的轴力，因此在设计时应该对腰筋进行足够多的配置。框支梁受到的剪力一般较大，是重要的抗震构件，因此在具有一定的富余纵筋的情况下，还应该加强其箍筋的配置。2.3楼板在转换层的结构设计中，楼板需要承担对上下部楼层的剪力进行重新分配的任务。另外转换层楼板有着平面之内形

7、变和受力均比较大的特点，因此必须保证其有着足够的刚度。同时，为了使转换层的楼板能够顺利完成对剪力的重新分配，在设计中应该对转换层上下两层之内的楼板进行适当的加强。3建筑转换层结构设计要点73.1尽量实现低位转换由于有转换层结构设置的高层建筑一般设计较为复杂，结构在竖向刚度方面有着一定的突变，再加上转换层附近的楼层其所受内力、刚度、形变等都会有着较大的突变，因此受力结构较为薄弱，不利于建筑物的抗震。所以，在建筑物转换层的设计时，应该宜低不宜高，尽量将转换层设置在较低的层位，尤其是对于抗震机构的设计更应该避免进行高位转