帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與分析概述-文庫吧
2025-04-08 02:21 本頁面
【正文】 設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。2結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層常見類型及受力機(jī)理分析轉(zhuǎn)換層根據(jù)建筑功能的需要，可作為正常使用的樓層，但應(yīng)有較大的層高作為保證；在層高受限制或設(shè)備專業(yè)需要時(shí)，也可以作為設(shè)備層，在結(jié)構(gòu)型式上，轉(zhuǎn)換層在設(shè)計(jì)常分為以下幾種類型：1）梁式轉(zhuǎn)換層，即將上部剪力墻在框支梁上，再由框支柱來支撐框支梁的結(jié)構(gòu)受力體系。當(dāng)需要縱橫向同時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)，則采用雙向梁布置。其優(yōu)點(diǎn)為傳力直接、明確,傳力途徑清楚,受力性能好,構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工較方便,設(shè)計(jì)計(jì)算較容易，是目前應(yīng)用最廣的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式。一般運(yùn)用于底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系。2）箱式轉(zhuǎn)換層，當(dāng)轉(zhuǎn)換梁截面過大時(shí)，設(shè)一層樓板已不能滿足平面內(nèi)樓板剛度無限大的假定。為了使理論假定和與實(shí)際相符，可在轉(zhuǎn)換梁梁頂和梁底同時(shí)設(shè)一層樓板，形成一個(gè)箱形梁，箱形梁的這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，一般宜遍布全層設(shè)置，且沿建筑周邊環(huán)通構(gòu)成“箱子”，即稱箱式轉(zhuǎn)換層。箱式轉(zhuǎn)換層的重要優(yōu)點(diǎn)在于，轉(zhuǎn)換梁的約束強(qiáng)，剛度大，整體受力效果好，上下部傳力較為均勻，還可將其利用作為設(shè)備層，其缺點(diǎn)是施工復(fù)雜，造價(jià)較高。此外，轉(zhuǎn)換層還有厚板式轉(zhuǎn)換層、桁架式轉(zhuǎn)換層等。但大都因受力復(fù)雜且施工難度大、經(jīng)濟(jì)效益不高而實(shí)際應(yīng)用相對(duì)少。3）梁式轉(zhuǎn)換層的受力機(jī)理分析：梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑為墻梁柱墻）的形式，傳力直接，便于分析計(jì)算。轉(zhuǎn)換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉(zhuǎn)換大梁的相對(duì)剛度和轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛度影響。為弄清轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)與上部墻體共同工作的性能，多數(shù)文獻(xiàn)中已對(duì)轉(zhuǎn)換梁承托層數(shù)對(duì)其內(nèi)力的影響進(jìn)行用有限元程序進(jìn)行了分析，從分析結(jié)果中我們知道，對(duì)一般結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換大梁跨度小于12m），上部墻體考慮3層與考慮4層、5層內(nèi)力的設(shè)計(jì)控制內(nèi)力差異不大于5%，故在分析計(jì)算時(shí)可只考慮計(jì)算3層。從計(jì)算分析不論轉(zhuǎn)換大梁上部墻體的形式如何，只要墻體有一定長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會(huì)比不考慮上部墻體作用要小，同時(shí)轉(zhuǎn)換大梁也會(huì)有一段范圍出現(xiàn)受拉區(qū)。主要原因：一是由于轉(zhuǎn)換大梁處于結(jié)構(gòu)整體彎曲的受拉區(qū)，應(yīng)力積分后在轉(zhuǎn)換大梁中就會(huì)出現(xiàn)軸向拉力，二是由于上部墻體豎向力作用于轉(zhuǎn)換大梁時(shí)形成了拱的傳力方式，這樣豎向力轉(zhuǎn)變成斜向力作用于轉(zhuǎn)換大梁，從而在轉(zhuǎn)換大梁跨中出現(xiàn)拉力，支座出現(xiàn)軸向壓力的情況。受力示意圖見下圖。3轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的布置及設(shè)計(jì)原則轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(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(或是樓層局部布置轉(zhuǎn)換層,且自身的這個(gè)空間既可以作為正常使用樓層,也可以作為技術(shù)設(shè)備層,但應(yīng)該保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度,以防止沿豎向剛度過于懸殊。當(dāng)建筑物較高柔(如框架核心筒結(jié)構(gòu),整體剛度可能不足,在結(jié)構(gòu)豎向的一定部位設(shè)置水平剛性樓層(加強(qiáng)層,人為地加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體彎曲效應(yīng),這時(shí)轉(zhuǎn)換層可同建筑物的加強(qiáng)層、設(shè)備層等統(tǒng)一考慮。對(duì)大底層上部為多塔的建筑,塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙樓的屋面層,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層,減小震害。對(duì)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)不宜超過第三層。轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)定時(shí),應(yīng)作專門研究并采取有效措施。沿高層建筑方向轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以是分段布置,形成大框架套小框架的巨型框架結(jié)構(gòu)。也可以是間隔布置,形成錯(cuò)列
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