文档介绍：探索高层建筑混凝土结构转换层剪力墙设计
探索高层建筑混凝土结构转换层剪力墙设计
摘要:高层转换层选择结构形式的时候,应充分考虑与建筑方案的契合度,合理选择机构类型。为了实现其功能的多样性,满足人们的使用要求,在转换层的结构上也需要有选择性,如梁式转换结构、箱型转换机构、桁架式转换结构、厚板厚梁式转换结构等。本文根据笔者多年工作经验,对高层建筑转换层结构的特点、形式、原则及设计方法进行了探讨。
关键词:高层转换层结构
中图分类号:TU208文献标识码: A
高层建筑已不再像传统建筑那样采取单一用途的形式,而是逐渐向着更全面、更综合、更现代化的趋势发展。这对于超高层建筑的施工工艺以及施工质量的要求越来越高,尤其是对超高层建筑两种功能转换之间的转换层施工提出了新的要求。转换层在整个超高建筑结构体系中起着重要的连接作用。但其连续施工强度大,施工过程比较复杂,一直是超高层建筑施工环节中的难点。因此,对转换层各阶段施工技术进行优化是很有必要的。
一、概述
1高层建筑结构转换层设计要求
高层建筑中转换层的存在,非常容易造成建筑物在竖向层面的刚度突变,而不利于建筑对震害进行抵抗,所以,设计人员必须充分考虑这一问题,做好对于转换层结构的布设,其布设的原则如下。(1)尽量将竖向的构件适当的减少,以降低转换层的刚度突变频率,且尽量将转换层设置于较低的楼层位置,刚度应当适当控制于较小的范围。(2)设计人员要充分考虑楼层的结构受力状况,根据其受力传递的途径,选择受力结构适当的形式作为其转换层主要结构,以保证设计人员对于结构的分析及质量的控制。
高层建筑结构的转换结构的组件在高层建筑物中间,对于外力荷载起到了承上启下的过渡作用,即承载上层建筑到来重力荷载,对下层建筑的悬挂构建荷载也需要起到依靠作用,也因此该特殊作用,其也呈现出多种特点,具体总结有以下几点:①内力大因其一方面要承受了来自上层的重力,另一方面要承载下层建筑的悬挂力,对其内力的要求很高;②跨度大转换构件的跨度一般是上层结构的几倍,因此,垂直挠度的要求相当高;③构件截面大面积加强转换构件的刚度和强度时,根据刚度及强度的计算公式进行调整,较为有效手段是增加构件截面面积,因此,就够构件的截面面积较大;④特殊设计高层建筑转换层的设置,造成了建筑物垂直向的刚度的规则性较差,各项外力的传递路线有所变动,不能使用一般方法进行计算,在分析及设计转换层的结构是,不能使用常规方法,其设计显得较为特殊。高层建筑结构具有上部楼层受力小而上部楼层受力大的特点,设计人员普遍会提高下部结构的刚度以及墙、梁、柱等的数量,并在楼层逐渐升高的过程中,减少设计中的墙、柱结构应用,继而使建筑形成稳固的结构支撑柱网,这就决定高层建筑的下部结构空间要大于上部结构的空间,此种设计与常规建筑结构设计方案恰好相反,设计人员必须在空间结构转变的楼层加设水平的转换构件,才能保证设计目标的达成,此种结构设计即为高层建筑的转换层。
2. 高层建筑结构转换层形式
目前,高层建筑中转换层的设计,主要采取箱、梁、板、柱、桁架、框架这几种结构形式,各种结构形式在设计中存在着显著的差别,这些差别便是设计者在进行结构设计时,必须遵从的前提与依据。本文下面就对箱、梁、板以及框架几种结构加以分析。
(1)梁式转换结构(如图1)
常用于垂