文档介绍：高层建筑转换层结构设计分析
高层建筑转换层结构设计分析
摘要:随着社会的发展,人们对高层建筑的功能需求越来越多,向多样化、综合化和全面化发展的趋势愈演愈烈。因高层建筑的各组成部分使用功能不同,因此在建筑物施工过程中,其结构形式、柱网布置等面临着较大的挑战。当前,在我国较常见的建筑物形式为上部为小开间的民用住宅,较多的墙体来分隔空间以满足户型的需要;下部为大开间的商场或公共娱乐场所,大柱网、少墙体,以满足公共使用要求。为了实现这种结构形式的建筑物,必须在上下不同的结构体系转换的楼层设置转换层,完成结构变化形式的过渡。笔者根据自身多年的工作经验,对高层建筑转换层结构设计提出了自己的看法,望能给相关工作人员一些启示。
关键词:高层建筑;转换层;设计原则;结构形式;构件设计
中图分类号:TU97文献标识码: A
随着城市建设步伐的加快,高层建筑的功能需求也发生了很大的变化,不再是单一、枯燥和片面的。常见的建筑物结构形式为民用住宅与公共场所通过墙体、柱网进行分开,各自满足自身的使用要求。在这其中运用到了转换层,只有通过转换层才能实现这种结构变化形式的过渡,完成各自的需求功能。本文通过介绍转换层的概念、设计原则及结构形式、受力特点,分析转换层结构构件设计,望能起到抛砖引玉的效果。
一 转换层的定义及设计原则
1 定义
一般情况下,位于高层建筑结构的下部受力较大,而上部结构受力相对较小,因此为了保证整个建筑的安全性,必须确保下部结构牢靠,因此通常在下部结构布置的刚度大、墙体多、柱网密,越往上部建造,所需的墙、柱数量都相应减少,从而扩大柱网。导致整体的建筑物出现上部的活动空间远远比下部的活动空间要大,不符合建筑功能对空间的需求。为了实现建筑功能需求,必须打破原有的常规设计,在创新的过程中,就会使用到转换层结构,其功能主要是在结构转换的楼层设计水平转换构件,使得整个建筑符合其使用功能。
2 设计原则
因在建筑物中设置转换层可使其竖向刚度发生突变,降低了结构的抗震能力,为了防止这种情况的出现,应遵循以下设计原则:在设置转换层时,应尽量选用直接落地的竖向构件,因为需结构转换的竖向构件能够引起刚度突变,影响结构的抗震能力;另外,应在高层建筑竖向位置较低的地方设置转换层结构,把握宜低不宜高的原则;对转换层结构进行优化,保证选用的换层结构型式具有明确的传力路径,有利于结构分析设计和保证施工量;转换刚度不可过大,在考虑建筑物安全和经济的前提下,坚持宜小不宜大的方法。
二 高层建筑转换层结构形式及特点
1 粱式转换。目前,在高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式是粱式转换,其传力途径直接、明确,是由上部墙经转换梁传力给下部柱,完成整个建筑物的使用功能的。这种转换方式不仅有利于工程的计算、分析及设计,在成本造价上也较低,因此广为人们所应用,根据资料显示,其数量是转换层总量的77%。~6m,在带转换层结构的高层建筑中主要以梁式转换层为主。
2 箱式转换。这种转换方式是通过单向托粱和双向托粱与上、下层较厚的楼板浇筑为一个整体而实现的,这种转换层刚度较大。
3 板式转换。板式转换层主要是应用在转换层上下柱网错开较多、布置没有次序、无法用梁进行承托的情况下,~2