帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計

1、<p>　　帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　摘要:隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展及科學技術(shù)水平的不斷提高，我國的建筑工業(yè)取得了較大程度上的進步，為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻。而隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，各種設計紛紛出現(xiàn)，本文就帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計進行研究與分析。在研究時，選取某一帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計作為實例，并對其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的方案選擇、結(jié)構(gòu)布置

2、、結(jié)構(gòu)分析以及構(gòu)造處理進行一定程度的介紹，然后結(jié)合具體工程設計，對帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計的要點與關(guān)鍵問題進行分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：超限高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)設計 </p><p>　　中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　工程概況 </b></p>&

3、lt;p>　　我們選取的這一帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計工程占地面積約5432m2，整個建筑面積46854m2，其分布狀態(tài)呈長條形。這一工程又可以分為地上工程與地下工程，地上工程占地面積約為總占地面積的86%，其地理具有一定的優(yōu)越性。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃局以及開發(fā)商的要求，這一工程主要運用于商業(yè)運營與居民住宅，除此之外，還需要分出一部分面積進行辦公樓建設。為了優(yōu)化這一工程建設，并有效利用優(yōu)越的地理位置，建筑師對多個方案進行了比較，并

4、經(jīng)過討論分析，最終確定住宅采用“蝶形”的平面布置。 </p><p>　　結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 </p><p>　　本工程一共36層，其中地上31層，地下5層，主要為單棟建筑。整個建筑分為4個部分，每個部分都有不同的功能，具體情況見表1。 </p><p>　　表1 工程建筑樓層功能表 </p><p>　　根據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求，在建筑的第四層

5、，即會所兼轉(zhuǎn)換層，需要有較大的柱網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)形式主要采用框架剪力墻，除此之外，在住宅區(qū)同樣采用剪力墻結(jié)構(gòu)；從第四層向上，所有樓層除了樓梯、電梯間的墻體落地外，其余位置的墻體都不落地，這樣一來，其內(nèi)力的傳遞需要通過轉(zhuǎn)換構(gòu)建來實現(xiàn)。而由于厚板轉(zhuǎn)換傳力路線較為模糊，受力情況的復雜程度較高，在這種情況下轉(zhuǎn)換層附近的構(gòu)件應力較為集中。因此，需要采用主次梁轉(zhuǎn)換。具體情況見圖1、圖2。 </p><p>　　圖1：裙房豎向構(gòu)件布

6、置圖 圖2：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)平面布置圖 </p><p>　　對于梁式轉(zhuǎn)換層來說，它與其它結(jié)構(gòu)相比具有受力明確、施工相對簡便的特點。除此之外，在轉(zhuǎn)換梁受力較小的部位，還可以根據(jù)需要開設洞口，只要開設的洞口合理有效，就能對建筑功能以及設備管線布置的要求進行有效的滿足。所以，在本工程的設計當中，采用了梁式轉(zhuǎn)換層的設計方式，轉(zhuǎn)換層的層高設計為5.8m，其轉(zhuǎn)換主梁的最大截面為1400mm×2500mm，典型轉(zhuǎn)換主梁截

7、面為900mm×2500mm,典型轉(zhuǎn)換次梁截面為600mm×2200mm和800mm×2200mm。 </p><p><b>　　結(jié)構(gòu)分析 </b></p><p>　　根據(jù)建筑類型對本工程進行分類，他主要屬于丙類建筑，抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.1g，其地面粗糙度為C類，建筑體形系數(shù)Ls=1.4.采用中國建筑科學研究

8、院PKPMCAD工程部開發(fā)的SATWE(空間桿)墻板元模型)和TAT(空間桿--薄壁桿系模型)程序進行結(jié)構(gòu)計算,并采用PMSAP分析樓板應力，根據(jù)相應的分析結(jié)果，其自振周期以及剪重比的結(jié)果見表2、表3. </p><p>　　表2：采用SATWE計算的結(jié)構(gòu)自振周期 </p><p>　　一般情況下，高層建筑的下部樓層的側(cè)向剛度較之于上部樓層的側(cè)向剛度較大，如若不是，剛度較小的下部樓層就會發(fā)

9、生較大程度上的變形而形成一個薄弱層。為了對這一情況進行有效的避免，相關(guān)文件規(guī)定求樓層側(cè)向剛度不宜小于上部相鄰樓層的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。而在本工程之中，轉(zhuǎn)換層的上一層剪力墻的厚度大約在200mm到350mm之間，混凝土強度的等級達到了C45，轉(zhuǎn)換層及以下結(jié)構(gòu)的剪力墻厚度加大為550~700mm。在新《高規(guī)》出來之后，更加注重對于概念的有效設計。但是，它仍然存在著一些不足之處以及一些問題，突出表現(xiàn)在量化指標安排不合理

10、，為了對其進行進一步的完善，相關(guān)部門對文件中的一些條例與細節(jié)進行了進一步的細化，并有針對性的提出了側(cè)向剛度規(guī)則性由層間位移角比值控制。 </p><p>　　帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設計關(guān)鍵問題 </p><p>　?、賹Υ罂臻g層的高度進行一定程度的保證，避免出現(xiàn)沿豎向剛度變化過于懸殊的情況，同時，對轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比進行嚴格的控制。在進行抗震的設計過程當中，需要對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度

11、進行保證，要求其值大于上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的70%。除此之外，還需要對一定比例的剪力墻落地進行保證，只有對剪力墻的厚度進行一定程度的增加，并對落地剪力墻混凝土強度等級進行有效的提高，才能使設計更為完善。 </p><p>　?、趯D(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)的整體性與剛度進行有效的加強，在施工的過程當中，主要采用現(xiàn)澆混凝土樓板，，一般情況下，樓板的厚度為200mm較為適宜。與此同時，還應該對轉(zhuǎn)換層下一層樓板平面內(nèi)的剛度進行進一

12、步的加強，同樣的要對其厚度進行嚴格控制，一般在150mm。從結(jié)構(gòu)布置的角度來看，最好保證對稱性，并對薄弱部位樓板的厚度以及配筋進行有效的加強。 </p><p>　?、郯础豆こ虉龅氐卣鸢踩栽u價報告》提供的人工合成地震波加速度和選擇兩條典型的地震波加速度記錄,對結(jié)構(gòu)彈性時程進行一定程度上的分析。在分析的過程當中，采用兩個不同力學模型結(jié)構(gòu)空間分析程序進行一定程度的計算。這兩種模型分別是空間桿--薄壁桿系模型以及空間

13、桿--墻板元模型，在計算的過程當中，需要對雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響進行充分的考慮。 </p><p>　?、軐︼L荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角進行有效的控制。在地震的作用之下，要想對建筑物的安全性與穩(wěn)定性進行有效的保證，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定與規(guī)范對地震基底剪力與重力荷載代表值的比值進行一定程度上的限制。除此之外，還需要對結(jié)構(gòu)底部加強區(qū)剪力墻及其他部分剪力墻、框支柱及非框支柱軸壓比，進行一定程度上的控制。 </p

14、><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　本文主要針對帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設計進行研究與分析。首先對工程概況、結(jié)構(gòu)選型以及結(jié)構(gòu)布置進行了一定程度上的介紹，然后基于此展開結(jié)構(gòu)分析，并根據(jù)分析結(jié)果，闡述了帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設計關(guān)鍵問題。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。 </p><p><b>　　

15、參考文獻: </b></p><p>　　[1]中華人民共和國行業(yè)標準.JGJ3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002. </p><p>　　[2]廣州市超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會.超限高層建筑工程抗震設防審查細則(送審稿)[Z].廣州市超限高層建筑工程抗震設防審查專家委員會,2004. </p><p&