带梁式转换层的超限高层建筑结构设计.pdf

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1、主鲎：盔塞墨鱼望垒塑墨羔缝垫丝堂堡!Q；显!；旦DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2014．06．035带梁式转换层的超限高层建筑结构设计赵光飞(达州市建筑工程总公司，四川达州635000)摘要：最近几年，科技飞速发展，导致高层建筑向外形复杂、花样繁多的方向发展，然而，市场上大量的使用了带转换层的高层建筑。其中，梁式转换层得到大众欢迎，因为它的受力准确、传力路途明确而且构造相对不难，是普遍使用在高层建筑中的转换层形式。本文主要简述了超限高层建筑结构的选型以及结构布置，分析了梁式转换层结构的特点以及设

2、计原则，讨论了带转换层的超限高层建筑结构设计的主要问题。关键词：高层建筑；梁式；转换；限高中图分类号：TU973文献标志码：B文章编号：1672—40ll(2014)06—008l一020前言最近几年，高层建筑越来越多，建筑的立面以及功能的转换也也就越来越难，特别是对于高层的楼房以及超高的楼房，它竖向上的功能多样化，一般情况下，楼房的底层用来做生意，而楼房的上部当作办公室或者人们居住。为了满足这种全面的建筑的用途需要，就必须对建筑结构体系有更高的要求，使这种设计的竞争性也Et剧激烈。上面用于办公或居住的这种楼房一般要安排成

3、小房间的网状结构，用活动墙分割开；而用于做生意的下部楼房需要建设成大房间的形式，不需要太多的活动墙，以便于做大空间，活动自由。为此，带有转换层的高层建筑结构体系就诞生了，而且，在现实生活中获得了良好的发展空间。梁式转换层是一种极为普通的转换方式。1高层建筑结构选型与结构布置某工程是单独的建筑，设计水平地下是4层，地上是30层，地下的空间用作车库以及堆放各种不常用的家具，l层用作商场，2—3层用作办公室，4层用作会议室兼作转换层，这需要相对大的柱网，应用框架的剪力墙结构；5层以上用作居住，应用剪力墙结构，4层以上除楼与电梯之

4、间的墙体着地，其他的墙体都没有着地，需要转换构件传送内力。但是，厚板的传力路线比较模糊，受力不容易分析，这就造成了极为严重的应力集中的现象，所以，需要应用梁式转换(见图l一3)。梁式转换层受力相对明确，操作相对简单，而且，可以在梁受力小的部位开设适当的洞口，方便设备管线安装和建筑功能的需求。所以，该建筑应用梁式转换层，转换层的高度为5．7m，转换主梁的最大截面面积为1400mm×2500mm，经典的转换主梁截面面积为900mmx2500mm，经典转换次梁的截面面积为600mm×2200mm和800ml／l×2200mm。转

5、换层的板厚为200mm，转换梁托上部的剪力墙，转换层结构的混凝土强度等级选择CA5⋯。作者简介：赵光飞(1974一)，男，本科，工程师，主要从事建筑结构设计工作。．1i—J／。N．f／、●一／＼／、一K瀚：．承狡>．呦／‘＼彤。一图1裙房竖向构件布置图图2住宅标准层竖向构件布置图I』●●●L-砌。淤弧涨．觚骤髹繇麓蕊淤旅≤≯lI《易＆氛y＼獬NJUL杉<◇分∥＼1n广lr黼1厂】口

6、]产繇弋l图3转换层结构平面布置图2高层建筑梁式转换层的结构分析2．1受力特点高层建筑转换层的作用就是把上层小房间竖向上的压力传给下层大房间的

7、竖方向上，这样一定会造成部分竖方向上下不连续、传力不直接，使转换层在上、下楼层的抗侧刚度有突变产生，转换层所在地方有应力集中发生，进而可使全部结构所受载荷复杂化。而且受地震影响，极可能在转换层的下面出现支撑力较弱的薄弱层与下面有较大变形的软弱层，每当有较大地震发生时，在软弱层处容易发展变成承载力较弱的薄弱层，进而引发全部结构的坍塌。因此，在设计转换层结构时，关键问题为：如何使结构传递力的时候更加明确和直接；怎样改善与克服沿高度上下结构刚度发生突变；水平与竖直方向上构件如何合理进行布置以及如何构造与设计转换构件，从概念的设计

8、上来优化结构的抵抗地震性能。此外，设置转换层的方位会对高层建筑其结构抗震的能力有较大影响，转换层下部的高度设得越大，转换层其上、下刚度发生的突变也会越大，上、下结构力的传递方式也更加复杂化；设置转换层的高度越大，筒体或者落地型剪力墙也会越容易有弯曲裂缝产生，使剪力墙的刚度降低，同时会有更多内力被分配到框支柱上，不利于框支柱承受载荷，总而言之，高层建筑其结构的转换层高度越大越不利于抗震性能。针对于当下高层建筑在进行转换结构的过程中，一般情况下转换层都会选取钢筋混凝土梁在竖直方向上对构件进行上、下转换。在设计结构的过程中，一般

9、来说，对上面部分结构实施转换时主要有以下两种形式；一是需要要转换的上面部分结构是剪力墙的形式，另一种是要进行转换的上面部分结构是框架的形式。对剪力墙来说，在某一楼层处，通过对转换梁的设置来承载上面部分剪力墙，用框支柱来承载转换梁，实现由上面部分的剪力墙和框支梁以及框支柱承载竖直和水平方向力的框支型剪力墙