建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

1、<p>　　建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計探討</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的建筑行業(yè)取得了較大程度上的進(jìn)步，尤其高層建筑的發(fā)展更是迅速，建筑轉(zhuǎn)換層是建筑物內(nèi)部不可或缺的重要結(jié)構(gòu)之一，做好建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對完善建筑物的使用功能，確保建筑物的使用安全有著重要的意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計；探討 </p&

2、gt;<p>　　中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　隨著現(xiàn)代高層建筑平面復(fù)雜多樣化，在對轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)結(jié)合工程實際情況選擇合適的方法，才能達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的綜合效果。轉(zhuǎn)換層是建筑物內(nèi)部的常見結(jié)構(gòu)，了解建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，提高建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計效果，能夠有效的保證建筑物的使用功能

3、。本文主要介紹高層建筑轉(zhuǎn)換層的概念與特點，對高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行一定程度上的分析與研究。 </p><p>　　建筑轉(zhuǎn)換層的概念與特點 </p><p>　　1、建筑轉(zhuǎn)換層的概念 </p><p>　　在建筑施工領(lǐng)域當(dāng)中轉(zhuǎn)換層是常見的一種建筑結(jié)構(gòu)，由于建筑物不同層面之間的結(jié)構(gòu)和使用功能存在差異，因所以就英愛通過對樓層的上下部的設(shè)施與結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，設(shè)置轉(zhuǎn)換層的方

4、式是作為過渡。當(dāng)前，我國的建筑設(shè)計，尤其是高層建筑設(shè)計，往往會采用住宅功能與商業(yè)功能結(jié)合的設(shè)計模式，在建筑物上層則采用更加緊密的設(shè)計，體現(xiàn)建筑的居住功能，而下部構(gòu)建舉架較高的大跨度商用建筑空間，為了對不同的建筑結(jié)構(gòu)和實用功能進(jìn)行劃分，對不同結(jié)構(gòu)之間的受力情況進(jìn)行調(diào)整，就應(yīng)該在建筑內(nèi)部設(shè)置轉(zhuǎn)換層，保證建筑物的安全性能。 </p><p>　　轉(zhuǎn)換層功能主要有: 對建筑物內(nèi)部的剪力墻體系、剪力墻框架或結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實

5、現(xiàn)框架與剪力墻之間的變換;改變建筑物上下受力柱的分布密度和分布情況; 同時轉(zhuǎn)變建筑層的結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)和結(jié)構(gòu)形式，形成上下結(jié)構(gòu)的不對齊布置，根據(jù)建筑物使用功能和自身的特點的需要，合理的選擇轉(zhuǎn)換層的設(shè)計模式，能夠進(jìn)一步延長建筑物的使用壽命，提高建筑物的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮出轉(zhuǎn)換層在建筑領(lǐng)域所發(fā)揮的作用，對我國建筑行業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。 </p><p>　　2、建筑轉(zhuǎn)換層的特點 </p><p>

6、;　　轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要承受的懸掛下部結(jié)構(gòu)的多層荷載或上部結(jié)構(gòu)所傳下來比較大的豎向荷載，使得轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力相當(dāng)大，因此，控制轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的主要因素就成了豎向荷載。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常具有很大的上部結(jié)構(gòu)跨度，而轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎向撓度則成了其嚴(yán)格控制的目標(biāo)。因為結(jié)構(gòu)中設(shè)置了轉(zhuǎn)換層，會對沿建筑物高度方向剛度的均勻性產(chǎn)生很大的破壞，為豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)，力的傳遞過程也就會有很大改變，這就無法像分析和設(shè)計普通的結(jié)構(gòu)那樣來對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計分析。所

7、以，為了確保轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸就應(yīng)該既高又大。 </p><p>　　二、轉(zhuǎn)換層的設(shè)汁原則 </p><p>　　1、轉(zhuǎn)換層的豎向布置 </p><p>　　帶有轉(zhuǎn)換的高層結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的路徑，可以沿高層建筑的高度力一向一處或多處靈活布置;也可根據(jù)建筑的使用功能要求，在樓層某些局部布置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層，可根據(jù)自身的特點作為正常使

8、用樓層，也可作技術(shù)設(shè)備層，在轉(zhuǎn)換層的設(shè)計中應(yīng)確保轉(zhuǎn)換層具有足夠的強度和剛度，保證豎向剛度不能過大。如果對大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房與塔樓的交接樓而處，并加大樓而轉(zhuǎn)換梁、板的尺寸和厚度，目的是和上下樓層的剛度保持接近，以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層，進(jìn)而地震對高層建筑的危害一若對部分框支剪力墻的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是，應(yīng)特別注意轉(zhuǎn)換層的設(shè)計位置。 </p><p>　　2、轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置 <

9、;/p><p>　　底部的轉(zhuǎn)換層設(shè)置的越高，轉(zhuǎn)換層所在層上、下層剛度的變化也就越大，在荷載的作用下轉(zhuǎn)換層上、下層內(nèi)力傳遞途徑的突變就越明顯;除此之外，高層建筑轉(zhuǎn)換層的位置越高，落地剪力墻因受彎也就更加容易出現(xiàn)裂縫，造成轉(zhuǎn)換層附近上部墻體易于破壞。底部帶轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部的部分豎向構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地，因此，必須設(shè)置安全可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件?？偠灾?，高層建筑轉(zhuǎn)換層位置越高對建筑的抗震越不利。 </p&g

10、t;<p>　　高規(guī)規(guī)定了幾條重要原則：在對長矩形平面的框支剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計時，不應(yīng)對比原規(guī)程增加了限制落地柱周圍的樓板進(jìn)行錯層規(guī)定；框支剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)該根據(jù)剛度比要求來增加墻體的厚度，同時還要有足夠的剪力墻上、下貫通落地；帶轉(zhuǎn)換層的筒體結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒應(yīng)嚴(yán)格按照剛度要求增加墻厚應(yīng)全部上、下貫通落地。 </p><p>　　遵守以上原則就可以減少內(nèi)力傳遞的突變程度，控制剛度突變，保證轉(zhuǎn)換層樓蓋有足夠的

11、剛度以傳遞不同抗側(cè)力結(jié)構(gòu)之間的剪力，縮短轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞途徑，防止框支柱因樓蓋錯層發(fā)生破壞。 </p><p><b>　　3、抗震等級 </b></p><p>　　對于一般工程來說，其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)換層以上為純剪力墻結(jié)構(gòu)，換層以下為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，所以無法像純粹的只是框架結(jié)構(gòu)或者為剪力墻結(jié)構(gòu)那樣來對抗震等級進(jìn)行敲定，而是應(yīng)該跟胡相關(guān)的現(xiàn)行規(guī)范的

12、不同章節(jié)，并且嚴(yán)格的、有針對性的確定其結(jié)構(gòu)體系部位不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級。根據(jù)5高規(guī)6中對復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特別規(guī)定，當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置設(shè)在二層及二層以上時，其框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級。故該工程框支柱應(yīng)定為一級，剪力墻底部加強部位定為一級。 </p><p>　　三、轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計的分類 </p><p>　　板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。由于轉(zhuǎn)換板的受力狀態(tài)較為復(fù)雜，傳力路徑不夠明確，以及轉(zhuǎn)

13、換板自身特點的限制，使得建筑物在轉(zhuǎn)換層處出現(xiàn)剛度的突變，令轉(zhuǎn)換層成為建筑物的薄弱環(huán)節(jié)，降低了建筑物對地震的抵抗能力。板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以隨意在轉(zhuǎn)換層之上設(shè)置結(jié)構(gòu)形式與軸網(wǎng)，在建筑工程中比較適用于軸網(wǎng)設(shè)置比較復(fù)雜的建筑。 </p><p>　　2、梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。目前，梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在我國建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計中是應(yīng)用的最為廣泛的。梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主要是運用框支梁、剪力墻與框支柱相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)置方式來加強轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換層的強度與高度，其施

14、工難度相對來說比較低，而結(jié)構(gòu)可靠、傳力路徑清晰明確。 </p><p>　　斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在建筑工程中屬于比較特殊的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，它可以充分發(fā)揮混凝土承壓的優(yōu)勢，有效減少換結(jié)構(gòu)占用的建筑內(nèi)部空間，同時還可以通過加設(shè)拉梁或圈梁的方式，找到平衡水平荷載的最短路徑，提高轉(zhuǎn)換層的強度和剛度。此外，斜柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，一定要重視結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水平荷載。 </p><p>　　4、巨型

15、框架結(jié)構(gòu)。巨型框架結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展的新方向，該結(jié)構(gòu)由垂直分布的筒體或大型立柱以及數(shù)量不一的大梁構(gòu)成，形式多變，性能優(yōu)異，可以大大提高建筑物轉(zhuǎn)換層的強度和剛度。但是需要注意的是，巨型梁的內(nèi)部往往會存在一定的拉應(yīng)力，因而應(yīng)當(dāng)將其歸類為受拉構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計。 </p><p>　　5、桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與與梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)相比起來顯得更為明確，其自重比較小，并具有良好的抗震性。對于提高建筑

16、物的質(zhì)量和安全又一定的作用。然而析架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的設(shè)計是有一定的難度，這方面的工作如有差池就會給整體工程帶來影響，并且限制桁架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的使用功能。 </p><p><b>　　結(jié)語： </b></p><p>　　在現(xiàn)代建筑工程中，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是因其自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點和多樣化的功能而得以廣泛應(yīng)用，它不但提高了建筑的設(shè)計效果，同時還保證了建筑物的使用功能能和防風(fēng)抗震性能，

17、促進(jìn)了我國建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。然而轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)下的建筑物結(jié)構(gòu)的傳力體系是比較復(fù)雜的，所以，在設(shè)計過程中一定要從工程實際出發(fā)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定做好分析計算和優(yōu)化設(shè)計，從而達(dá)到科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)實用的目的。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]徐志杰.淺議高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J].山西建筑,2011 </p><

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