带转换层高层建筑结构
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梁式转换层高层建筑施工技术的探讨
1、转换层概述
由于高层建筑下部结构受力较大,上部结构受力较小,正常合理的布置应是下部柱网密、墙多,上部柱网疏、墙少。这样建筑功能要求就与常规结构布置之间产生了矛盾。为了满足建筑多功能的要求,就必须在结构中设置转换结构构件,以实现自上而下结构形式,轴线布置的自然过渡。转换结构构件所在的楼层就是转换层。
按转换层所实现的结构转换可分为三类。上、下层结构类型的转换:这种转换层广泛应用于上部为剪力墙结构和框架剪力墙结构,它将上部剪力墙转化为下部的框架,以创造一个较大的内部自由空间。上、下层柱网、轴线改变:转换层上、下结构形式没有改变,但是通过转换层使下层的柱距扩大,形成大柱网。常用于外框筒的下层,形成较大的入口。同时转换结构形式和结构轴线位置:即上部楼层剪力墙结构通过转换层轴线错开,形成上、下结构不对齐的布置。
实际工程应用中转换层的结构形式有多种多样,转换层的结构形式主要有梁式、柑架式、空腹析架式、箱式和板式。从跨数上,可分为单跨、双跨及多跨;从上部墙体形式上,可分为满跨和不满跨、开洞和不开洞、开门洞和开窗洞;从转换梁功能上,可分为托墙和托柱:从转换梁形式上,可分为加腋和不加腋;从转换梁结构采用材料上,可分为钢筋混凝土和钢骨混凝土、钢结构等。
2、模板及支架的施工
混凝土梁式转换层的模板工程技术是施工技术的重要组成部分,离不开施工技术的基本属性和特点,这就是条件的多变性、参数的难控性和理论与实际情况的差异性。追求最大程度地与实际情况相符合,是技术研究的基本要求。模板工程的设计包括:模板装置(或工程模板及支架,以下同)的结构和构造设计:模板装置的设置和装拆设计及模板装置的使用和周转设计。本文主要研究转换层的施工技术,因此对模板装置的使用和周转设计不作详细探讨。
2.1斜撑的施工要点
所有斜撑杆按小于或等于45°角设置,排距沿柱面竖向为1m,梁底斜撑杆同梁底模板的外钢楞相协调,间距为400mm,其上端伸至模板底并与梁度模外钢楞相扣接,并作双扣件抗滑移保险,斜撑杆的下支点主柱面预留的内设定位短筋的凹槽,最下排斜撑杆的下支点为所在楼层的柱根部。
浅论高层建筑梁式转换层结构设计
摘 要:本文主要是结合笔者工作中的经验,阐述了高层建筑梁式转换层结构设计,以供参考。
关键词:概念;梁式转换层;结构形式;设计构造
一、带转换层高层建筑的主要结构设计概念
在现代工程建设中,为了扩大底部的空间,带转换层的高层建筑结构成为了必然的结果。此种类型的结构由于竖向抗侧力构件的中断,而导致转换层以下的结构抗侧刚度与楼层屈服强度的骤然减小,引起变形集中和能量集聚而极易发生严重破坏。因此,带转换层高层建筑的主要结构设计概念为:
1)加强转换层及其下部结构刚度,要求转换层及其上下楼层层刚度基本均匀。
即必须设置一定比例的落地剪力墙,并加大落地剪力墙的厚度或提高混凝土强度等级,必要时可增设部分剪力墙。转换层上下结构的刚度比计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》附录e规定抗震设计时,当转换层位于1层时可采用剪切刚度比:
γ=
(其中,g1,g2 为底层和转换层上层的混凝土剪变模量;a1、h1,a2、h2 为底层和转换层上层的抗剪截面面积、层高);当转换层位于2 层及以上时可采用等效侧向刚度比:
γe=
转换层位于3 层及以上时其楼层与上层侧向刚度之比: 2)应尽量强化和提高转换层以及下部结构抗震承载能力,避免罕遇地震作用下下部主体结构(框支柱、转换梁等)破坏,同时应注意保证转换层上部1层~2 层不落地剪力墙的承载能力和延性,避免重力荷载和罕遇地震作用下不落地剪力墙根部的破坏;注意和加强下部框架梁、上部连梁的延性,适应罕遇地震作用下的塑性较发育发展耗能的需要。
二、转换层的结构形式及设计原则
1转换层的主要结构形式
底部带转换层结构,转换层上部的部分竖向构件不能直接连续贯通落地,因此,必须设置安全可靠的转换构件。按现有的工程经验和研究结果,转换构件可采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。由于转换厚板在地震区使用经验较少,可在非地震区和6度抗震设计时采用,对于大空间地下室,因周围有约束作用,地震反应小于地面以上的框支结构,故7、8度抗震设计时的地下室可采用厚板转换层。针对梁式转换层结构较为普遍采用,本文重点论述梁式转换层结构的设计。
曩豳圆圈 建筑结构
带转换层的高层建筑结构设计探讨
引言 摘要:随着我国建筑行业的迅速发展,高层建筑开始逐渐向体型复杂、功能多样的综合性方向发展,尤其以带有转换层的复杂高
层为典型代表。作者结合工作经验探讨了转换层类型以及结构形式,并重点分析结构构件布置及其配筋设计。以期交流探讨。
关键词:转换层;复杂小高层;结构配筋设计与构件布置;
转换层是指在整个建筑结构体系当中,合理解决结构竖向构件的突变性
转化的结构单元体系。多功能的高层建筑,往往需要沿建筑物的竖向划分为
不同用途的区段。如底部为商业,餐厅,上部为住宅、办公的建筑,因建筑功能
需要,下部为大空间,上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地,而通过水平
转换结构与下部部分竖向构件连接,所构成的高层建筑结构即为带转换层的
高层建筑结构。它主要满足结构的安全功能要求,也多用来解决特殊的技术
性建筑功能的问题。转换层究竟有哪几种类别,又包括哪些结构形式?应用转
换层结构的复杂小高层在结构设计和配置上该如何处理?以下就针对这几个
问题进行详细的分析论述。
一、转换层的类型及结构形式
1、转换层的类型 不同的高层建筑对于转换层的要求也各有差异,按照其转换功能的不
同,可以将转换层大致分成三类:
第一,高层建筑上下层的结构形式不同,被用来完成建筑自上而下的不
同结构形式变化的转换层,北京的南洋饭店以及广东肇庆星湖大酒店运用的
就是这种转换层。
第二,高层建筑上下层的结构形式一致,不发生任何变化,通过转换层来
完成建筑自上层到下层不同柱网轴线布置的变化。像香港的新鸿基中心和康
乐中心就是采用的这种方式。
第三,转换层主要完成复杂小高层上层与下层结构形式、柱网轴线不知
的变化。
2、转换层的结构形式
根据复杂的高层建筑功能的需要,选择恰当的结构转换层,不但可以节
省材料的用量,而且也可以减少建造费用。同时还能够将建筑与结构灵活的
统一起来,实现建筑之美。那么,转换层的结构有哪些形式呢?
高层建筑结构转换层
高层建筑是现代城市建设中常见的建筑形式,为了满足日益增长的人口需求,许多高层建筑采用了结构转换层的设计。结构转换层,也称为过渡层或变形层,是一个位于高层建筑顶部的区域,一般是从建筑主体结构中分隔出来的。
结构转换层的作用
结构转换层在高层建筑中起到了多方面的重要作用。
1. 功能分区
结构转换层可以用于实现高层建筑内部的功能分区。高层建筑通常需要容纳办公、商业、住宅等多种功能。通过在结构转换层上设置不同的功能区域,可以有效地将不同功能分开,提高空间利用率,提供更加灵活的使用方式。
2. 节约结构材料
高层建筑需要承受巨大的重量和风压,因此其结构必须具备足够的强度和稳定性。结构转换层的引入可以有效减轻主体结构所承受的荷载,并节约结构材料的使用。这样不仅可以降低建筑成本,还有利于减少对环境的影响。
3. 应对地震、风灾等自然灾害
结构转换层在高层建筑中起到了增强抗震和防风作用。地震和风灾是城市中较为常见的自然灾害,对高层建筑的影响尤为明显。通过合理设置结构转换层,可以增加建筑的稳定性和抗风能力,减轻自然灾害造成的破坏。
4. 提供观景平台
结构转换层通常位于高层建筑的顶部,视野较为开阔。因此,结构转换层也常被设计为观景平台,为建筑的用户提供俯瞰城市美景的机会。观景平台不仅可以增加建筑的吸引力,还提供了一个供人放松、休闲的场所。
结构转换层的设计考虑
在设计高层建筑的结构转换层时,需要考虑以下因素:
1. 结构形式选择
结构转换层的设计要根据具体建筑的需求和条件选择适合的结构形式。常见的结构形式包括钢结构、钢混凝土结构、混凝土筒体结构等。每种结构形式都有其优缺点,需要根据项目的要求进行合理选择。
2. 荷载分析
结构转换层需要承受来自上部楼层、自身重量以及外部荷载(如风荷载、雪荷载等)施加的力。因此,需要进行详细的荷载分析,确保结构能够承受各种力的作用。
3. 抗震设计
高层建筑通常位于地震活跃区域,因此结构转换层的抗震性能尤为重要。抗震设计需要考虑结构转换层与主体结构之间的连接方式、横向承载系统的设置以及适当的抗震措施。