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1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文论高层建筑梁式转换层结构设计论高层建筑梁式转换层结构设计 【摘要】文章简述了高层建筑梁式转换层结构形式和受力特点，并结合工程实例，分析了梁式转换层结构的设计。 【关键词】高层建筑；梁式转换层结构；设计 引言 梁式转换层结构是一种利用下部的转换大梁，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱支撑框支梁的结构体系，由于其具有传力路径清晰快捷、工作可靠、构造简单、施工方便等优点，成为目前国内应用最广的转换层结构型式。 1、梁式转换层的受力特点及结构形式 研究表明，作为梁式转换层的主要受力构件转换大梁，其受力形式与受力大小受上部结构形式、转换梁上下层相对刚度、转换梁的位置
2、等因素的影响。在这些因素影响下，带有转换层的结构在水平荷载下将表现出不同的受力性能。分析表明，对一般结构转换大梁（跨度小于12m），上部墙体考虑三层与考虑4 层、5 层内力的设计控制内力差异不大于5%，故在分析计算时可只考虑计算3 层。从计算分析不论转换大梁上部墙体的形式如何，只要墙体有一定长度，转换大梁中的弯矩就会比不考虑上部墙体作用要小，同时转换大梁也会有一段范围出现受拉区。实际工程中转换梁的形式是各种各样的。从跨数上，可分为单跨、双跨及多跨；从转换梁功能上，可分为托墙和托柱；从上部墙体形式上，可分为满跨和不满跨、开洞和不开洞及开门洞和开窗洞；从转换梁形式上，可分为加腋不加腋；从转换梁结构
3、采用材料上，又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土和钢骨混凝土、钢结构等。 根据实际工程中转换梁的应用形式、受力特点及其上部结构形式，可将梁式转换层的结构类型归纳为图l 所示几种形式。 图1梁式转换层的结构形式示意图 2设计实例 2.1工程概况 某综合大厦，总建筑面积为28000m2，地下室1层，地上22层。其中14层为商业楼层，1层层高是5.1 m。24层层高均是4.2m，522层为住宅，层高均为3m。4层设置结构转换层兼设备层，转换层以上为住宅楼（纯剪力墙结构），以下为框架一剪力墙结构。该建筑位于六度抗震区，建筑场地为II类。 本工程采用中国建筑科学研究院PKPMSAlWE程序进行结构设计和受力
4、分析。 2.2梁式转换层结构的设计要点 2.2.1 结构平面布局为了提高其抗震能力，改善结构的受力性能，对于有抗震设防要求的建筑，为了改善结构的受力性能，提高其抗震能力，在对有抗震设防要求的建筑进行结构平面布置时，可以将一部分剪力墙落地，并贯通至基础，做成框支墙与落地剪力墙协同工作的受力体系。该工程上部为纯剪力墙结构，底部为体型规则、简单的框架剪力墙结构。 2.2.2结构竖向布置高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收，可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置：也可以按照建筑功能需要，在楼层局部布置转换层。对于框支剪力墙结构高层建筑7度区不宜在第五层
5、以上设置转换层，8度区不宜在第三层以上设置转换层。抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。该工程的竖向布置设计遵循“强化下部，弱化上部”的原则。 2.2.3抗震等级的确定抗震等级是根据建筑物设防烈度和建筑物使用功能的重要性确定的，根据（GB50223）的规定，建筑工程分为四个抗震设防类别：特殊设防类（甲类）、重点设防类乙类）、标准设防类（丙类）、适度设防类（丁类）。当剪力墙转换层结构设置在三层以上时，为了保证设计的安全性，框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级应提高一级。另外，在8度抗震设计时，还应考虑竖向地震作用的影响。按
6、照现行规范，结合该工程的结构特点，该工程各部位的抗震等级设计见表1： 表1抗震等级的设计 构件名称 梁、柱 剪力墙 框支梁、框支柱及1-6层与框支柱相连的框架梁 地下二层梁、柱 裙房及地下一层框架、柱 地下二层 底部加强部位 非底部加强部位 转换层以上两层以下 转换层以上两层以上 抗震等级 特一级 三级 一级 三级 特一级 一级 二级 2.3转换层结构构件设计 2.3.1框支柱的设计框支柱的设计轴压比控制着框支柱截面尺寸，而且还满足剪压比要求。另外，框支柱承受的地震剪力标准值如下：框支柱大于十根时，如果框支层为一至二层时，每层每根柱承受的剪力之和就取基底剪力的20%：如果框支屡在三层及三层以上
7、时，每层框支柱承受剪力之和则取基底剪力的30%i框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩，框支柱轴力可不调整；而框支柱在十根及十根及十根以下时，如果框支层为一至二屡时，每层第根柱承受的剪力至少取基底剪力的2%；如果框支层是有三层及三层以上时，各层每根柱所受的剪力则至少取基底剪力的3%。本工程的框支柱抗震等级为一级，轴压比0.6，对部分因截面尺寸较大而形成的“短柱”要0.55。抗震等级为一级、二级的框支柱承受地震作用产生的轴力设计计算值分别乘以1.50、1.25的调整放大系数。钢筋配筋率方面，抗震等级为一级的1.2%，二级1.0%，三级时0.9%。本工程根据SETWE软件计算
8、，最后采用柱截面为1.1mX（1.11.4）m不等。 2.3.2框支梁的设计为保证转换梁结构的整体刚度，增强结构的可靠性。在（JGJ391）中对转换梁的最小高度和宽度作如下规定：框支梁截面的宽度要小于框支柱相应方向的截面宽度，宽度要大于其上墙厚的2倍，且大于400mm：当梁上托柱时，则要大于粱宽方向的柱截面宽度。进行抗震设计时，高度大于计算跨度的1/6：非抗震设计时，转换梁高应大于跨度的1/8。 2.3.3转换层楼板厚度确定转换层楼板是主要要传力构件，承担着完成上下部分剪力重分配的任务。因此在设计时，对框支层楼板应进行截面尺寸的控制，并应进行抗剪截面验算、楼板平面内受弯承载力验算以及构造配筋要求，本工程转换层采用C50混凝土，楼板厚度取值为200mm；实际配筋为巾12X 150双层双向，楼板中钢筋锚固在边梁或墙体内，与转换层相邻楼层的楼板也适当加强，板厚采用150mm，以协助转换层楼板完成剪力重分配。 总之，在转换层设计中，正确选择建筑抗震类别是转换层设计的关键点，结合结构布置，正确选择各分部的抗震等级，构件设计应注重抗震延性设计的概念对主要构件进行加强是设计的重点。 参考文献： 1高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010. 2建筑抗震设计规范GB50011-2010. 3建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001.-最新【精品】范文