浅析某工程的结构转换层设计__墨水学术,论文发表,发表论文,职称

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摘要：近年来，随着我国经济的持续快速发展，人们对高层建筑的功能要求趋向于多样化、综合化和全面化，较为常见的形式是以上部为小开间的民用住宅，下部为大开间的商场或公共娱乐场所。为了满足建筑要求，在上下不同结构体系转换的楼层设置转换层，转换层的建筑结构应运而生，并在近年来得到较为广泛的应用。下面结合工程实例，就结构转换层设计的要点进行了浅析。
　　关键词：高层商住楼，板式，结构转换，设计，计算
　　1、结构转换层定义及其布置原则
　　①定义：建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层即称为结构转换层。
　　②布置原则：在正常的情况，当高层建筑下部楼层竖向结构轴线距离打大或上、下结构轴线错位或下部楼层竖向结构体系或形式与上部层差异较大时，就必须在结构改变的楼层布置水平转换构件，即转换层结构。因此，转换层可根据其建筑功能和结构传力的需要，在高层建筑高度方向一处或多处灵活布置(也可根据建筑功能的要求，在楼层局部布置转换层)，而且自身的这个空间即可作为正常使用楼层、也可作技术设备层，但应保证转换层上、下层剪切刚度比的要求，以防止沿竖向刚度过于悬殊。当建筑较高(例如框架一筒体结构)，整体刚度有可能不足时，在结构竖向的一定部位设置加强层，人为地加强结构的整体弯曲效应。这时，转换层可同建筑物的加强层、设备层等统一考虑。对大底层多塔楼的商住建筑，塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层，并加大裙房屋面梁、板截面尺寸，以避免中间出现刚度特别小的楼层，减小震害。沿建筑物高度方同转换结构可以是分段布置，形成大框架套小框架的巨型框架结构:可以间隔布置，形成错列墙梁或桁架式框架结构一错列剪力墙结构;也可议置于建筑物的顶部，悬挂下部结构的荷载等。
　　2、工程实例概况
　　该工程为广东省某高层商住综合楼，地下一层，地上二十八层，总高为：91.5m，总建筑面积为30000m㎡，工程采用框架剪力墙结构，转换层设于裙楼顶，即第6结构平面处，采用板式转换，板厚2.3m，上部剪力墙间距较大位置局部挖空，挖空部分板厚0.5m.，工程中利用电梯井组成落地核心筒，落地墙比例为60%。结构采用全现浇，下部边角方柱在转换层以上转化成转角柱直伸至结构顶部。
　　2.1结构转换层设计
　　2.1.1设计原则与要点
　　①贯通竖向体系的落地抗侧力构件(如剪力墙、筒、柱)的比例，在非抗震设计时不少于30％，抗震设计时不少于50％，并尽可能连结成落地筒体，以提高下部结构体系的整体抗弯、抗剪、抗扭能力。
　　②落地抗侧力构件的间距L在非抗震设计时L<3B（B为平面宽度)且<36m:6.7度抗震设计时L≤2.5B且≤30m，按8度抗震设计时L≤2B且≤24m。
　　③转换层上下楼层剪切刚度之比r宜等于1，非震设计时r≤3，抗震设计时r<2。r﹦Gi+1Ai+1hi)/GiAihi+1)A=Aw+0.12Ac式中：Gi、Gi+1为第i、i+1层混凝土的剪变模量；Ai、Ai+1为第i、i+1层的折算抗剪截面面积；Aw为计算方向上剪力墙全部有效截面的面积；Ac为全部柱截面的面积；hi、hi+1为第i、i+1层的层高。实例1.2的剪切刚度比r分别为1.23和1.35。
　　④转换层上、下楼层等效抗弯刚度EIeg宜相等。
　　⑤转换层尽量设在低层而避免设在高层，即争取实现低位转换。因转换层一般质量较大，当地震力作用于结构时，高位转换会出现较大惯性力，从而增大对整体结构的不利影响。
　　⑥加强转换层刚度，确保水平荷载的可靠传递。
　　⑦重视构造措施，增强建筑结构的整体性，确保横、竖向体系的可靠连接，提高整个结构空间协同工作的能力。
　　2..2基本措施
　　①与建筑设计相互协调，结合封闭式开间的布置(如楼梯、电梯或某些叫上下连通的设备间)，均匀对称设置落地构件

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