高层住宅建筑型钢混凝土转换层结构设计论述

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1、高层住宅建筑型钢混凝土转换层结构设计论述　　【摘要】随着社会经济的发展，人们对高层建筑的需求变的多元化，高层建筑结构的形式在不断发展。多功能的高层建筑往往底部需要大开间用于商业，而上部小开间用于办公等，这样高层建筑就形成了反常规设计，所以要在结构发生变化的楼层设置转换层。本文就高层住宅建筑型钢混凝土转换层的结构设计进行了论述。【关键词】高层住宅，钢混凝土，转换层，结构设计中图分类号：TU241.8文献标识码：A文章编号：一.前言随着经济的迅速发展，现代的高层建筑也向多功能、综合用途的趋势发展。比如：在同一栋建筑

2、中，沿房屋高度方向建筑功能常要发生变化，上部楼层作住宅、旅馆或办公用途，下部楼层作商业用途，这种不同用途的楼层需要采用不同形式的结构，从建筑功能上看，作住宅、旅馆需要小开间的轴线布置较多的墙体，因此为了适应建筑功能的变化，就必须设置转换层。本文主要阐述了有关高层住宅建筑型钢混泥土转换层的结构设计。二.高层住宅建筑型钢混凝土转换层的结构8目前在工程中常用的转换层主要结构形式有：梁式、箱形、板式和桁架式。近几年又有许多新颖的转换结构形式涌现，如搭接柱转换结构、宽扁梁转换结构、斜撑转换结构等。在这几种转换层形式中梁式

3、转换层的应用最为广泛，大约占所以转换层的68%左右，国内外研究的较多，理论相对比较完善，但是当上部承托层数较多并且跨度较大时，转换梁的截面尺寸将会非常大，实际施工非常困难，转换层造价较高，这样就可以采用桁架转换层。桁架式转换层是现今除了梁式转换层外应用最多的转换形式，它传力途径清楚，位置和大小布置都很灵活；桁架式转换层不仅有利于通风和采光以及大型管道的布置并且转换桁架的侧力刚度比转换梁小，更加有利于结构的抗震。三.高层住宅建筑型钢混凝土的裂缝控制措施转换层结构在施工中具备一定的大体积混凝土施工的特性，因此在施工

4、过程中应采取一定的施工措施以防止生成温度裂缝。施工时要注意以下几个方面：1.要充分考虑工程施工气候、施工现场条件、混凝土的配合比等实际情况。2.水泥的选用：为了能减小混凝土内外温差施工中应选用水化热较低的水泥如矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。3.适当的加入外加剂以降低水泥水化热。4.控制混凝土坍落度。85.加强养护措施。混凝土浇筑完毕后，在楼面密铺麻袋，保持湿润，把混凝土内部温度和表面温度之差控制在25℃以内。四.高层住宅建筑型钢混凝土转换层中的转换桁架结构进行设计分析1.转换桁架主要分为空腹式、交叉斜杆式和斜腹式

5、这三种形式，下面建立三个不同的模型桁架选用型钢混凝土桁架转换层，框架梁及桁架上下弦杆受20KN/m均布荷载。（一）模型1：空腹桁架上层梁采用700×400上下弦杆采用800×800×40×500×400×40，框支柱采用1200×1200，，边柱采用1000×1000，中柱采用800×800×30×500×400×30,竖腹杆采用900×900×40×500×400×40，混凝土选用C40，型钢选用Q345。（二）模型2：斜腹式空腹桁架斜杆尺寸为800×800×30×500×400×30，其余尺寸同模型1。（三

6、）模型3：交叉斜杆交叉斜杆尺寸选用800×800×30×500×400×30，其余尺寸同模型1。2.三个模型有很多共同点，但也存在着一定的差别。8（一）三个模型中桁架转换层都承受了较大的轴力、剪力和弯矩，并且均以承受轴力为主，其中框支柱的受力最为相似；三个模型上弦杆跨中、端竖杆和框支柱的轴力都很大，模型3中框支柱轴力最大，所以在设计过程中应注意框支柱和下弦杆的轴压比是否满足要求，在设计时可采用型钢混凝土和预应力钢筋混凝土来满足承载能力和结构的稳定性。而转换层以上部分的梁柱承受的轴力、剪力、弯矩相对都很小较，一般

7、都可满足承载力的要求。（二）其中模型1空腹桁架转换层与模型2、3的差别最大，主要是因为模型1不存在可承受轴力和剪力的斜腹杆；对于弯矩和剪力，上下弦杆相差不大，模型1中桁架转换层中各杆件均大于模型2和3，大约是另外两个模型的200%甚至更大，而下部框支柱相差不大；对于轴力，模型1的上下弦杆均承受压力，并且上弦杆的轴力将近是上弦杆的轴力2倍，相对与模型2、3弦杆轴力小很多。(三)模型2、3的桁架布置比较相似，所以轴力、剪力、弯矩都相对比较接近，两个模型以轴力为主，各个杆件剪力和弯矩均较小；上弦杆以承受压力为主，下弦

8、杆以承受拉力为主，并且上弦杆中间跨受轴力较大，而模型2下弦杆轴力相同，模型3跨中轴力最大，并且和边跨相差较大，而模型2下弦轴力相差不大，模型2的斜腹杆最大轴力比模型3大将近1倍，因为模型3存在交叉斜杆，另外一斜杆也承受了很大的轴力。8（四）通过对上面三个模型受力的比较，应优先选用模型3，因为模型2中同时设置了斜杆和竖杆，其中斜杆轴力很大，但是竖腹杆的轴力很小，使得结构的受力不是很合理；