高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計

淺談高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計

摘要：本文主要從梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)彤式、轉(zhuǎn)換層設計原則、梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計與構(gòu)造等方面進行闡述，以供參考.關(guān)鍵詞：高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設計tu318

1.帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系概述

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般可歸納為五種基本形式：梁、桁架、空腹桁架、箱形梁、厚板，近幾年又有許多新穎的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式涌現(xiàn)，如搭接柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、寬扁梁轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)等，其中梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有傳力路徑清晰快捷、工作可靠、構(gòu)造簡單、施工方便等優(yōu)點，在地震設防烈度為6，7和8度時均適用，是目前高層建筑中應用最廣的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。2.轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式和特點

各種形式轉(zhuǎn)換層由于結(jié)構(gòu)形式差別較大，其傳力性能和抗震性能等存在明顯差異。梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力直接、明確，傳力途徑清楚，結(jié)構(gòu)計算相對容易。受力性能好、工作可靠、構(gòu)造簡單、施工方便，但是當轉(zhuǎn)換梁跨度較大時，要求轉(zhuǎn)換梁截面也較大，其質(zhì)量和抗側(cè)剛度也相應較大，因而地震反應較大。板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)一方面使得上部結(jié)構(gòu)布置方便，另一方面使得傳力不清楚，受力復雜，結(jié)構(gòu)計算相對困難，并且厚板集中了很大的剛度和質(zhì)量，地震反應強烈。桁架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有傳力明確，傳力途徑清楚的特點.轉(zhuǎn)換桁架不僅使開洞與設置管道方便，面巳他們的位置和大小具有很大的靈活性，使充分利用轉(zhuǎn)換層的空間成為可能。桁架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度和自重比轉(zhuǎn)換梁小，使得帶析架式轉(zhuǎn)換層高層建筑的質(zhì)量和剛度突變相對緩和，地震反應比帶轉(zhuǎn)換梁的高層小很多。箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是由單向托梁、雙向托梁連同上下層較厚的樓板共同作用形成，其側(cè)向剛度很大，較少用于房屋結(jié)構(gòu)工程。3.轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式以及設計原則3.1轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式

目前在工程中應用轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式有：梁式、厚板、箱形、巨型框架等。我國高層建筑中，僅帶轉(zhuǎn)換層的建筑有幾百棟之多。其中梁式轉(zhuǎn)換層的建筑約占75%，板式轉(zhuǎn)換約占12%。粱式轉(zhuǎn)換層設計和施工簡單，受力明確，轉(zhuǎn)換梁可沿縱向或橫向平行布置當需要縱、橫向同時轉(zhuǎn)換時，可采用雙向梁的布置，一般廣泛應用于底部大空問剪力墻結(jié)構(gòu)體系中�！�3.2轉(zhuǎn)換層設計原則

（1）轉(zhuǎn)換層的豎向布置，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要.沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置也可根據(jù)建筑功能的要求，在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層，且自身的這個空間既可作為正常使用樓層。也可作技術(shù)設備層，但應保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，以防止沿豎向剛度過于懸殊對大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設置在裙房的屋面層。并加大屋面梁、板尺寸和厚度。以避免中問出現(xiàn)剛度特別小的樓層，減小震害。對部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層的位置，7度區(qū)不宜超過第5層.8度區(qū)不宜超

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淺析高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計的要點

摘要：本文介紹了高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的發(fā)展趨勢,重點探討了梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計的要點,可供類似工程設計參考。關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計1．轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概括

隨著高層建筑的發(fā)展，建筑物的功能不再單一，如公寓、旅館、辦公樓等均在建筑物下部設置商店、銀行、公共大廳、會議中心、停車場等需要較大跨度的公共空間。建筑物功能的改變要求建筑結(jié)構(gòu)形式的改變，而上、下結(jié)構(gòu)形式的變化，就需要一個轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，以完成上部結(jié)構(gòu)力傳遞至下部結(jié)構(gòu)的要求。

（1）從結(jié)構(gòu)角度看，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要有：上、下層結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，上、下層結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)的轉(zhuǎn)換，上、下層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)同時轉(zhuǎn)換。

（2）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的幾種主要形式：梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，板式轉(zhuǎn)換層，箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，析架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

（3）梁式轉(zhuǎn)換層：現(xiàn)代高層建筑由于使用功能要求大空間，往往需要采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前高層建筑中實現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換最常用的結(jié)構(gòu)形式，其傳力途徑采用墻柱轉(zhuǎn)換梁-柱（墻）的形式，具有傳力簡單、明確的優(yōu)點，便于計算、分析，且造價較節(jié)省。從70年代中期，國內(nèi)開始嘗試使用梁式轉(zhuǎn)換層，到現(xiàn)在短短的幾十年時間內(nèi)，梁式轉(zhuǎn)換層的工程應用發(fā)展很快。從國內(nèi)外1

棟高層建筑采用的轉(zhuǎn)換層的統(tǒng)計結(jié)果來看，采用梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑有81棟，約占77%.但是由于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的多樣性，作為主要受力構(gòu)件的轉(zhuǎn)換梁表現(xiàn)出的受力特征也各不相同。實際工程中梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，從跨度上，可分為單跨、雙跨及多跨；從上部墻體形式上，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞和開窗洞；從棍凝土結(jié)構(gòu)梁式轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)及其可靠性的研究轉(zhuǎn)換梁功能上，可分為托墻和托柱；從轉(zhuǎn)換梁形式上，可以分為加腋與不加腋；從轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)采用材料上，又可分為鋼筋混凝土、預應力混凝土和鋼骨混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等。2．轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式及設計原則

轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(jgj3-201*)中，規(guī)范對轉(zhuǎn)換粱的最小高度和寬度作如下規(guī)定：框支梁截面的寬度不宜大于框支柱相應方向的截面寬度，不宜小于其上墻體截面厚度的2倍，且不易小于400mm;當梁上托柱時，尚不應小于梁寬方向的柱截面寬度。進行抗震設計時轉(zhuǎn)換梁高不小于其跨度的1/6;非抗震設計時，轉(zhuǎn)換梁高不小于跨度的1/8。

（1）轉(zhuǎn)換層設計原則：轉(zhuǎn)換層的豎向布置，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要，沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置；也可根據(jù)建筑功能的要求，在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層，且自身的這個空間既可作為正常使用樓層，也可作技術(shù)設備層，但應保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，以防止沿豎向剛度過于懸殊。對大底盤多塔樓

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