文档介绍：试述高层建筑结构转换层的结构设计
摘要:本文笔者结合自身工作实践经验,从高层建筑转换层的结构形式、高层建筑转换层的设计原则、高层建筑转换层的结构设计以及高层建筑中转换层结构优化设计策略等方面对高层建筑结构转换层的结构设计进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:高层建筑结构转换层结构设计
中图分类号:TU318文献标识码: A
一、高层建筑转换层的结构形式
按照结构形式来分类高层建筑转换层可以分为桁架体系、粱--柱体系、厚板转换体系和墙梁体系等,梁--柱体系是最为常见的。如果内部需要形成较大的空间,包括轴线转变和结构类型转变时,可以采用桁架式、梁式和板式的转换层;如果框筒结构需要在底层形成较大的入口,这是可以使用多种转换形式,梁式、墙式、拱式和合柱式。目前我国普遍使用梁式转换层,由于设计和施工比较简单、受力比较明确,底部大空间的剪力墙结构会经常采用。
二、高层建筑转换层的设计原则
在确定好结构形式后,设计过程中还要遵循以下几个原则:
,布置主体的竖向构件时,要上下连续贯通尽可能多的剪力墙和柱,转换构件少,转换层引起的刚度突变就会小,就会越有利于结构的抗震。
,在设计时要避免多级转换,使水平转换结构能够传力直接,要避免使用次框、支柱梁的结构方案。
。按照相关的规范要求,在设计过程可以采取加大框支柱断面、加厚剪力墙厚度、提高混凝土强度等级来强化转换层下部结构的刚度,还可以弱化上部结构的刚度。这些措施可以减少优化转换层上下结构承载力和侧向刚度的变化,满足抗震的要求。
,可以采用两种力学模型不同的三维空间分析软件来计算整体的内力,两种软件计算完成后还要进行结果的对比分析。
三、高层建筑转换层的结构设计
1 .高层建筑转换层中有关抗震的设计
高层建筑转换层会引起建筑物竖向刚度发生突变,遭遇地震作用时形成薄弱环节,就会影响结构的抗震功能。所以在设计转换层结构时要做到以下几点:
1) 尽量减少需要转换的竖向构件,竖向构件直接落地的数量越多,转换结构就会越少,刚度突变也就越小,有利于结构的抗震。
2) 在高层建筑的竖向位置,转换层结构宜低不宜高。
3) 要优化转换层的结构,选择具有明确传力路径的型式,以利于结构的分析设计和确保施工的质量。转换层的刚度在满足建筑物经济和安全要求下,宜小不宜大。
2. 高层建筑转换层总体结构设计
1) 下部主体结构刚度的分布。竖向刚度的突变在转换层结构中是个非常复杂的问题,进行抗震设计时,转换层结构中上下层主体结构总剪切度要满足一定的要求,这时就可以采用增设剪力墙、提高混凝土强度等级、加大下部主体竖向构件的截面尺寸等方法。
2) 合理布置剪力墙。要注意到剪力墙对上下刚度传递时造成的影响,要想避免上下结构刚度的突变,可以通过以下方法来解决: 首先,减少上部的刚度,尽量不在上部设置剪力墙; 其次,要加大下部的刚度,在条件允许的情况下,可以在适当的部位设置一些落地剪力墙,还要保证落地剪力墙的均匀对称分布,不要出现过于集中的现象。
3) 合理选择转换层的结构刚度。设计转换层结构时,要合理的选择转换层结构的刚度。如果刚度过大,会引起竖向结构的突然变大