浅谈梁式转换层高层建筑结构设计

《浅谈梁式转换层高层建筑结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅谈梁式转换层高层建筑结构设计　　摘要：转换层设计是结构设计的一个难点，要不断通过梁式转换层的设计思路和构造要求的深入了解，选择合理的结构布置方式和构造设计方法是关键。结构布置的合理与否直接影响建筑的质量与使用性能，同时也与建筑的经济性密切相关。本文作者结合多年来的工作经验，对有梁式转换层的高层建筑结构设计进行了研究，具有一定的指导意义。关键词：高层建筑；梁式转换层；结构；设计中图分类号：TU97文献标识码：A引言在高层建筑的建设中，梁式转换层结构由于具有传力直接、施工便捷及清楚等优点，成为了一种实现垂直转换的结构形式，并被广泛应用于高层建

2、筑。1.梁式转换层结构形式的相关分析7高层建筑结构上部受力要小于下部受力，如果按照一般的思维，在设计中则应考虑下部刚度比上部结构大，即给下部增加墙体、柱网，减少上部墙柱的密度，然而这在现实的高层建筑中是不可能的，即当前高层建筑对下部的使用空间要求比上部大，且越往高层越小，这就需要在高层建筑结构设计中采用反常规设计法。《高层建筑混凝土结构技术规程》中对转换梁最小高度及宽度作了规定：框支梁截面宽度应≤其相应方向的截面宽度，≥其上墙体截面厚度的两倍，一般不可＜40cm；如果梁上托柱，则不应＜梁宽方向的柱截面宽度；非抗震设计时，转换梁的高度要≥跨度

3、的1/8，抗震设计时，其高度则应≥跨度的1/6[1]。因此，为了确保转换梁结构的可靠性，必须严格按照规定进行设计。2.梁式转换层的设计原则2.1竖向布置原则布置转换层结构时，可结合建筑功能及结构传力的情况，沿着高层建筑某一高度方向布置，或者灵活布置多处；还可以结合建筑功能需求，在楼层局部进行转换层的布置，且该空间不但能作为一个正常使用的楼层，还可以作为技术设备层，值得注意的是，该转换层的刚度必须够强，避免沿竖向刚度过大。对于大底盘有大量塔楼的高层建筑，塔楼转换层应在裙房屋面层，且屋面梁、厚度及板尺寸均要增大，避免中间出现刚度过小的楼层，以提

4、高抗震能力。对于框支剪力墙高层建筑结构，其转换层7度区以不超过第5层为宜，8度区以不超过第3层为宜，如果转换层的位置与规定相悖，则应及时采取措施处理。以免造成不可估量的损失[2]。2.2抗震设计原则7为了保证设计符合安全要求，规程中对一些框支剪力墙结构转换层的位置设置作了相关规定，即如果设置楼层大于3层时，其框支柱及剪力墙底部的加强部位的抗震等级，最好提高一级，以保证其抗震能力。同时，还要增大转换层的转换构件水平向地震作用的计算内力；如果进行8度抗震设计，还应将竖向地震作用的影响也列入考虑范围。2.3结构布置原则经证实，底部的转换层位置如果

5、过高，其上、下刚度突变则更大，而其上、下内力传递途径的突变则愈强；同时，若转换层位置过高，简体或落地剪力墙则较易产生受弯裂缝，增大框支柱的内力，使得转换层上部周边的墙体容易被破坏，因此，转换层的位置不易设置过高，否则不利于抗震，且底部带转换层上部的某些竖向构件，不允许直接、连续地贯通落地，故设置安全、可靠的转换构件十分必要。在现阶段，转换层构件有转换大梁、箱形结构、斜撑等形式。在地震区很少使用转换厚板，但在6度抗震设计及非地震区则可使用转换厚板；对于空间较大的地下室，由于受到周围环境的限制，其地震反应要比地面以上的框支结构小，所以7度和8度

6、抗震设计的地下室，允许使用转换厚板。3.关于梁式转换层结构的设计、构造分析7剪力墙是由框支主梁承托次梁的，故其传力途径经过了多次转换，受力情况较为复杂，而框支主梁不仅要承受上部剪力墙的作用力，还要承受梁自身的剪力、弯矩及扭矩，故极易受到破坏。对于那些有特殊抗震要求的建筑，为了提高结构的受力性能及抗震能力，可在进行其平面布置时使局部剪力墙落地，且与基础贯通，将其做成这样一种受力体系，即框支墙、剪力墙与落地剪力墙协同工作。3.1框支柱的设计要求与构造要求分析确定框支柱截面的尺寸时，主要是根据其轴压比计算。地震作用下的框支柱内力调整要求：抗震设计

7、时，框支柱的柱顶弯矩应与放大系数相乘，且配筋时要根据放大后的弯矩设计值进行[3]；剪力调整：框支柱的数量≤10时，且框支层为1至2层时，每层的每根柱要承受的剪力应是基底剪力的2%；若框支层在3层以上时（含3层），每层的各根柱要承受的剪力应起码是基底剪力的3%；如果款支柱的数量＞10时，且框支层为1至2层时，各层各根柱的承受剪力之和应是基底剪力的20%；如果框支层在3层以上时（含3层），各层各框支柱承受的剪力之和应是基底剪力的30%；在调整了框支柱的剪力后，还要对框支柱的弯矩、柱梁端处的剪力也进行适当调整，框支柱轴力则不规定必须调整[4]。3

8、.2转换梁的设计要求与构造要求分析7确定转换梁的截面尺寸时，主要是根据其剪压比计算，这样可以防止发生脆性破坏。通常转换梁不会开洞，如果需要开洞，洞口应处于梁中和轴的附近，且洞口的