高层建筑梁式转换层的设计.pdf

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规划与设计建材与装饰2015年9月高层建筑梁式转换层的设计陈雁（贵州省城乡规划设计研究院贵州贵阳550000）摘要：高层建筑中，转换层采用梁式转换应用较为广泛。梁式转换结构设计时应选择合理的结构体系及其结构布置方案，对于高层建筑的扭转、刚度及其局部墙体稳定性应在加强概念设计，优化结构平面布置，以缩小结构计算过程中模型调整周期。合理布置梁式转换结构上部剪力墙，避免短肢墙体出现，增加底部落地剪力墙墙体厚度，确保一定数量剪力墙落地以保证竖向刚度的连续。本文结合具体工程实例，重点就高层建筑梁式转换层的设计进行了研究。关键词：高层建筑；梁式转换层；设计分析中图分类号：TU973+.19文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）36-0064-02引言设计原则：目前，高层建筑的功能趋于多样化、综合化和全面化，上部为淤在转换层设计过程中应尽量减少结构转换的竖向构件，应小开间的民用住宅，下部集购物、餐饮、娱乐及停车为一体的城尽可能的多采用直接接地的构件，其能有效避免建筑刚度的减市综合体发展较快。因建筑的使用功能不同，空间划分不同，需小，对建筑物抗震性能的提升有着重要的作用。于转换层的设计要设置转换层来实现上下柱网不同、开间不同、结构不同的转位置不宜偏高，应尽可能的靠近底层位置，主要是由于建筑框支换。在结构设计中，应针对建筑的平面及功能需要合理选择转换剪力墙结构的传力途径以及刚度发生变化时会直接造成转换层型式，正确确定建筑抗震类别，正确选择各部分的抗震等级，注成为薄弱层，很大程度上降低了建筑物的抗震性能。盂在进行转重结构构件的延性设计，对主要构件进行加强，使之完美的与建换层的设计时应注意传力路径的明确性，避免二次以上的转换，筑的功能需要相结合。并且确保转换层的刚度。由于转换层结构本身起到的是结构转换作用，所以应保持其自身的受力平衡性。榆要对落地剪力墙以1建筑结构设计中的转换层设计原则及框支剪力墙的比例进行综合考虑，调整落地剪力墙，以解决上建筑结构设计中的转换层主要起到承上启下的作用，带转换部墙体超筋和轴压比超规范的问题。虞转换梁不仅会产生弯矩层的结构属于竖向不规则的结构，与规范要求的高层建筑的侧和剪力，还会产生较大的轴力，这个轴力不容忽视，应在特殊构向刚度宜下大上下，避免刚度突变相悖。因而在结构设计中要强件定义中将转换层定义为弹性膜，在建筑层高允许的情况下适化下部，弱化上部，合理的解决竖向结构的突变性转化和平面的当加高转换梁的高度。连续性变化，避免建筑资源的浪费，其在设计过程中应遵循以下来越多，非机动车道和人行道越来越窄，而且必要的隔离带也变节上保证了人性化交通的实现。得可有可无。人性化交通系统提倡绿色出行，以行人为优先，将精细化的交通设计工作是确保人性化交通系统得以实施的城市的道路在功能上进行了细分，再根据不同的功能进行交通关键和保障，但是需要对目前的交通规划设计技术体系进行完方案的设计。善，需要在综合交通规划、专项规划完成后，施工图设计阶段之（1）进行功能定位。传统的道路等级只是作为规划设计的参前，补充一个承上启下的技术阶段，将上位规划中确定的人性考，在此基础上进行了功能的分析，以确定道路的主要性质。化、绿色交通等规划理念和意图在实施阶段进行贯彻落实。（2）按照道路的具体功能和性质，分为交通和服务两个类别。4小结公共车、机动车、非机动车等通道属于交通类，景观、园林、公共由于我国的交通规划体系尚未完善，人们的思想也是以车为设施等道路属于服务类。交通类道路应以机动车为优先，而服务本，使得人性化交通系统的建立仍然面临着很大的困难。而建设类道路以行人为优先，两种类型的道路互相协调，共同组成城市以人为本的绿色交通，涉及到城市的整体规划，需要各个部门进的交通系统。行统筹策划。希望政府部门能够重视人性化交通系统的规划，人（3）对方案进行优化调整，完善交通系统内部的具体细节，将们能够做到绿色出行，大家一起努力共同保护我们的生存环境。隔离带、行人的过街通道进行合理的布局，完成方案的设计。3.3微观层面———精细化的交通设计工作参考文献人性化交通体系的构建体现在很多细节方面，精细化的详细[1]戴继锋，殷广涛，赵杰，梁昌征，杨嘉.北川新县城一体化交通工程设设计方案能够充分考虑人性化交通的需求，是保证交通系统人计方法与实践[J].城市规划，2011（S2）.性化的实施关键。为保证人性化交通系统理念的全面落实，很多[2]赵俊.我国古城交通发展策略探讨[J].交通与运输，2015（03）.交通方案的细节也需要通过精细化交通设计来控制。例如，对于公交站点的处理，传统的做法是希望尽量远离交叉口，减少对小收稿日期：2015-8-19汽车交通的干扰，在北川新县城交通设计工作中，将公交车站尽作者简介：周游（1985-），男，助理工程师，本科，主要从事城市规量靠近交叉口，这种做法更加方便公交乘客的换乘及过街，从细划工作。·64· 2015年9月建材与装饰规划与设计表1计算结果2工程概况方向X方向Y方向该工程位于贵阳市，为一高层建筑。其地下一层为车库，层高T1=3.1083T2=3.0229T3=2.4580（T）5援4m；地上一、二层为商业，地上一层层高4.2m，二层层高为自振周期（s）T4=0.9159T5=0.8406T6=0.7558（T）带T表示以扭转模态为主的振型5.4m；3层以上为住宅，层高2援9m，地上31层，总高93援7m，建筑最大层间吟u（mm）1.63（15层）1.43（22层）结构的安全等级为二级，位于遇度抗震设防区，地震加速度为位移最大吟u/h1/18351/2097地震作用0援05g，域类场地土，地震分组为一组，粗糙度为C类，基本风压为基底弯矩M（kN-m）95140.5896206.070援3kN/m2。为满足建筑底部商业功能需求，结构方案选择底部框基底剪力Q（kN）1520.931625.29架-剪力墙，上部剪力墙的结构形式，即框支—剪力墙结构。框支最大层间吟u（mm）1.37（13层）1.48（18层）位移最大吟u/h1/21871/2058框架抗震等级为二级，框支柱抗震等级为二级，底部加强部位剪风载作用基底弯矩M（kN-m）112111.6115600.3力墙抗震等级为二级。非底部加强部位剪力墙抗震等级为三级。基底剪力Q（kN）1721.21779.0结构布置详图1。结构整体稳定验算X向刚重比EJd/GH伊2=3.01Y向刚重比EJd/GH伊2=2.81总重量G（T）（考虑了活载折减）23783.628于0.6，故在结构设计时本项目底部三层剪力墙厚度取400mm，3层以上为250~200mm；底部加强部位混凝土等级C45，4层以上C40耀C30。为使建筑刚心与质心接近重合，在建筑物周边增设部分落地剪力墙，与刚度较大的核心筒相协调，减少整体结构的偏心进而降低结构的扭转效应，增加了底部框支框架的刚度，确保整体结构的刚度比满足限值要求。图1（2）为保证刚度的变化能顺利的传递和转变，避免框支楼盖3结构计算顶部发生刚度急剧突变，转换层楼板厚度取值180mm，确保楼板梁式转换层结构设计是整个建筑结构设计中比较重要的一的平面内外刚度，加强楼板与转换梁的协同工作能力，使得水平个部分，对整个建筑结构的安全性和实用性有着重要的影响。因荷载能够有效的传递，此外转换层楼板采用双层双向配筋，控制此，在对梁式转换层结构进行设计的过程中，为了保证梁式转换单一方向配筋率不低于0援25%，增加结构的整体性。层结构设计的合理性和准确性，一定要对相关数据进行严格计（3）剪力墙在布置时宜增大墙肢长度，降低转换梁跨中荷载，算。根据建筑物的实际受力变形状态构建计算模型的时候，应该减小跨中弯矩进而缩小梁高及配筋。墙体类型尽量少采用一字通过三维空间的整体结构对模型进行整体分析，应用有限元的形，宜以L形、T形、C形为主。方法来对转换结构实施局部的补充和计算，务必确保设计计算（4）转换层上部少采用短肢剪力墙，因短肢剪力墙抗震等级的准确性。比普通剪力墙抗震等级高，抗震措施要求更严格，短肢剪力墙抗本项目采用传统的空间有限元软件SATWE进行分析计算。侧能力不及普通剪力墙。根据项目方案阶段上部剪力墙的布置方案，首先布置框支柱，并5结束语根据建筑高度和框支柱柱跨预估转换梁截面，建立整体结构模梁式转换层在高层建筑施工中发挥着主要作用，可提高建筑型经由SATWE整体分析计算，根据规范验算梁端梁截面的抗剪工程的建设指标，满足现代建筑不同功能组合的要求。梁式转换能力（即V臆0援18fcbh0）。通过试算本项目框支框架相关梁跨、梁层在所有转换层结构中，属于效益明显的一类。设计单位应采取柱截面为：转换层所在层层高5.4m，最大梁跨7.8m，基于梁宽大积极措施改善其抗震性能，尽量不要采取高位转换，因转换层以于墙宽、梁高大于1/8梁跨的要求，转换梁截面选择为800mm伊下层数越多建筑的抗震性能越不好，结构重心上移、刚心上移，1900mm，另根据轴压比0援7的限值，框支柱最大选用截面为不利于抗震优化设计。1200mm伊1200mm。在高层建筑结构计算过程中尚需要考虑扭转偶联效应及模拟施工加载，通过对比计算分析，采用施工模拟加参考文献载3的配筋，对于部分不合理配筋结果进行人工校核。此外对于[1]马亮.浅谈梁式转换层的结构设计[J].山西建筑，2011（09）：89~91.结构层间位移角、位移比、周期比以及底部剪力墙分担地震剪力[2]黄志勇.论某高层建筑梁式转换层结构设计[J].广东科技，2012（06）：的大小均可以由SATWE整体分析得出，结合《建筑抗震设计规90~92.范》（GB50011-2010）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-[3]曾秋宁.浅谈高层建筑梁式转换层结构的设计[J].广西城镇建设，20122010）两本规范调整以达到规范要求（如表1）。（07）：112.4构造措施概念设计对于确保整体结构的安全可靠性具有重要作用，采收稿日期：2015-8-19取合理必要的结构构造措施是进行抗震设防的有效途径与方法，因此本工程采用了以下构造措施：（1）转换结构在设计过程中，控制刚度突变是结构设计的首要目的，根据规范要求，转换层与其相邻上层的侧向刚度不应小·65·