论文部分内容阅读
摘要：伴随着社会的发展，人们对建筑的功能提出了更高的要求，对应的高层建筑也就具备了更多样化的功能，在这样的背景下，高层建筑的一个主要的发展趋势就是带有转换层。针对这一点，本文结合实例对高层建筑中转换层结构的设计方法作阐述。
关键词：高层建筑；转换层结构；设计方法
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑的多功能化发展的一个必然的结果就是楼层应该具备不一样的用途，有不一样的结构，具备不一样的开间。功能的满足，要求建筑的下部空间应该是大的，上部空间应该是小的，布置上部的时候，剪力墙的港督一定要大，布置底部的时候，框架柱的刚度一定要小，如果要有转换层，也要进行很好的设计，还需要对结构作出很好的规划。
1、实例简介
某建筑工程位于某城市的中心繁华地段，地上22层，地下3层，建筑总高度90.3m，建筑总面积约为25.5万m2。本工程建筑结构的长宽比为3.9-7.5，高宽比为5.7-10.2。本工程项目所在地的地形较为平坦，表层以人工填土为主，以下部分为一般第四纪沉积土层，土层在水平与垂直方向的分布较为稳定。本建筑的结构安全等级为二级，抗震设防重要性为丙类，抗震设防烈度为9度，基本风压0.45kN/m2
2、设计和结构
2.1结构形式
工程在构成上，建筑主要包括了2两幢楼房，这两栋楼房中间间隔了一条街道，故而建议上面属于消防通道，下面是停车场，故而在整个结构层面上，两楼中间设计的是两条后浇带，结构整体上被划分成甲和乙两单元，地下室的墙体很多，顶板厚两百毫米，地板厚两千毫米，还比较厚，刚度上总体也是特别的强，所以嵌固点选择的是±0.000，进行计算的时候，要划分成两个不同的单塔。
2.2结构选型
（1）转换层上下结构具有很大的差异，这样转换层对应的结构在总体的刚度上就可能会出现突发性的变化，结构对应的抗震性能被很大的削弱，故而，借助于如下方法将问题予以很好地解决：落地剪力墙在具体的数目上面一定要合理，同时在使用性不受到影响的情况下，将底部墙肢增加至合理的地方，这样底部的刚度就要能够将具体的要求予以满足，另外，为了让上部剪力墙之间的间距充分的大，一定要把墙肢的具体数量予以减少，对长度予以控制，对厚度予以调整，进而实现刚度的调节，这样过渡才可能是平稳的，才可能是均匀的，刚度也才能够符合具体的要求。转换梁也可以获得来自框支柱的很好的支撑，荷载因为特别大，且因为在刚度层面上，转换梁比框支柱要大很多。要想结构受损的过程中，柱铰机构不会受到很大的影响，框支柱对应的延展性和变形一定要达到具体的要求，故而工程框支柱的轴压比一定要在0.5左右徘徊，体积配箍率也一定要超过1.6%。（2）如果高层建筑必须要具备转换层，结构层面上的弱点一定都是会有的，所以,不管是《钢筋混凝土高层建筑结构设计规程》还是《建筑抗震设计规范》都给出了特别规定，尤其是该工程对高位转换给出了严格的标准。因为总体结构在竖向传力构件方面的间断，致使结构上部承担的荷载无法直接到达下部有关构件，而是利用转换结构内力进行重分配，接着再传递，所以，转换构件非常关键且具有较为复杂的受力情况，一定要使转换结构在工作时安全可靠。考虑到建筑的具体要求，对不同的建筑方案作出具体的比较，本工程选择的转换方式为梁式，这种转换和其他转换相比，具有更加明确的受力，传力也非常的容易，对模型进行计算的时候也非常的简洁，另外对转换层进行厚度的增加以后，整体的观感度得到了很好的提升，符合刚性楼盖这一最初的假定。
3、 构造设计
3.1分析动力时程
对地质条件予以认真地分析，有六条地震波可能存在，在此以其中符合实际的2条为例对动力时程进行分析。分析后可以得出，关于最大位移曲线，其变化不仅平稳连续，而且光滑，其趋势与框剪结构的具体变形形态大体一致，而且顶点位移峰值也较为适当，其层间的位移角曲线没有明显的突出或者是收进，没有严重的薄弱层存在。不过位移曲线值超过了SATWE计算出的位移曲线值，这意味着SATWE计算出的位移量相对较小，也就是地震力稍微偏小。通过反复增加SATWE给出的地震力放大系数，当其达到1.23时,以上2条位移曲线大体一致，因此，最后该工程取1.25作为地震力放大系数。借助于本次设计，可知借助时程分析做出的计算和补充，这在高层建筑方面，非常的重要。
3.2框支层以上剪力墙采取以下构造措施标准层平面
(1）本工程的剪力强选取的为短肢的，借助于此，转换层的上部与下部就会在刚度层面上非常的接近，达到规程的具体要求。（2）和普遍性的剪力墙在结构上进行比较，在结构整体上，短肢剪力墙的刚度比较弱，如果进行墙肢的增设，那么结构刚度就会得到很好的增加，上下层对应的刚度比就会被增大，如果将墙肢予以缩短，结构对应的延性就会被降低，所以，设计的时候一定要选择科学的、合理的轴压比和墙肢长。经过对截面的反复调整，保证结构对应的延性，转换层的刚度比都在具体要求的范围中。（3）墙体和转换梁在一起工作的条件下，转换梁的一部分内里就会被墙体承受，本工程建设的过程中，对于转换层上三层的具体墙体截面和构造配筋都给予了充分的重视。
3.3转换层在整体上的性能和刚度要得到提高
（1）无论为板柱混凝土，或转换层梁，强度的具体等级选择的都为 C55，并且将转换层和楼板厚度与配筋都予以了增加。转换层楼板对应的厚度用h表示，有250毫米，上下层都是180毫米。（2）转换层的具体结构上，中柱对应的延性发挥着至关重要的作用，对其产生影响的因素众多，比如：混凝土对应的具体强度等级，比如轴压比，再加上配箍率和配筋率，要想对框支柱对应的延性予以很好的改善，将承载力予以增加，设计的条件下，对芯柱进行加密、予以有效的箍筋，芯柱配筋率要在0.6%以上，体积配箍率要在1.8%以上，据此可以很好的对力度予以提升，混凝土能够具备最大的压变，柱对应的变形性能也得到明显的提升。（3）在转换层里面，框支梁发挥着最为关键的作用，它是主要的受力构件，借助于它可以输送剪力墙上面的负荷到下部去，受力状况非常的复杂，借助有限元作出分析，可知转换梁对应的偏心受拉特征特別的明显，在大多数的情况下，截面对应很强的拉应力，转换梁跨的位置对应的截面在状态上一定要尽可能的保持应压力，但是在总体上，数值较小，借助有限元做出分析，正截面对应的配筋结果在实际上并未高出整体的结构性能，在整体上，后者要比前者高1.9倍，对跨度进行取值计算的时候，配筋的具体结果也有很大的差别，设计的时候为了让安全性能得到很好的保证，设计的依据为整体的具体结构结果。
4、结论
高层建筑的设计是重点，此外，还需要分析结构的整体性，建设过程中的难点，这样对结构才能够做出很好的布置，相关的模型才会是可靠的，才会是切实可行的，故而需要积极地分析关键性的部位，需要分析重点的构建，通过积极措施，做好处理。
参考文献
[1]戴国亮，蒋永生，傅传国．高层型钢混凝土底层大空间转换层结构性能研究[J].土木工程学报，2003，36：24-32.
[2]王平.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].技术研发.2010,(06):20-21.
[3]李展开.浅谈对建筑结构抗震概念设计的理解[J].山西建筑，2009，(06)：14-16.
个人简介：宋禧福（1982.9—）, 男（壮族），广西南宁人，助理工程师，学士学位，从事结构设计工作。
关键词：高层建筑；转换层结构；设计方法
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
高层建筑的多功能化发展的一个必然的结果就是楼层应该具备不一样的用途，有不一样的结构，具备不一样的开间。功能的满足，要求建筑的下部空间应该是大的，上部空间应该是小的，布置上部的时候，剪力墙的港督一定要大，布置底部的时候，框架柱的刚度一定要小，如果要有转换层，也要进行很好的设计，还需要对结构作出很好的规划。
1、实例简介
某建筑工程位于某城市的中心繁华地段，地上22层，地下3层，建筑总高度90.3m，建筑总面积约为25.5万m2。本工程建筑结构的长宽比为3.9-7.5，高宽比为5.7-10.2。本工程项目所在地的地形较为平坦，表层以人工填土为主，以下部分为一般第四纪沉积土层，土层在水平与垂直方向的分布较为稳定。本建筑的结构安全等级为二级，抗震设防重要性为丙类，抗震设防烈度为9度，基本风压0.45kN/m2
2、设计和结构
2.1结构形式
工程在构成上，建筑主要包括了2两幢楼房，这两栋楼房中间间隔了一条街道，故而建议上面属于消防通道，下面是停车场，故而在整个结构层面上，两楼中间设计的是两条后浇带，结构整体上被划分成甲和乙两单元，地下室的墙体很多，顶板厚两百毫米，地板厚两千毫米，还比较厚，刚度上总体也是特别的强，所以嵌固点选择的是±0.000，进行计算的时候，要划分成两个不同的单塔。
2.2结构选型
（1）转换层上下结构具有很大的差异，这样转换层对应的结构在总体的刚度上就可能会出现突发性的变化，结构对应的抗震性能被很大的削弱，故而，借助于如下方法将问题予以很好地解决：落地剪力墙在具体的数目上面一定要合理，同时在使用性不受到影响的情况下，将底部墙肢增加至合理的地方，这样底部的刚度就要能够将具体的要求予以满足，另外，为了让上部剪力墙之间的间距充分的大，一定要把墙肢的具体数量予以减少，对长度予以控制，对厚度予以调整，进而实现刚度的调节，这样过渡才可能是平稳的，才可能是均匀的，刚度也才能够符合具体的要求。转换梁也可以获得来自框支柱的很好的支撑，荷载因为特别大，且因为在刚度层面上，转换梁比框支柱要大很多。要想结构受损的过程中，柱铰机构不会受到很大的影响，框支柱对应的延展性和变形一定要达到具体的要求，故而工程框支柱的轴压比一定要在0.5左右徘徊，体积配箍率也一定要超过1.6%。（2）如果高层建筑必须要具备转换层，结构层面上的弱点一定都是会有的，所以,不管是《钢筋混凝土高层建筑结构设计规程》还是《建筑抗震设计规范》都给出了特别规定，尤其是该工程对高位转换给出了严格的标准。因为总体结构在竖向传力构件方面的间断，致使结构上部承担的荷载无法直接到达下部有关构件，而是利用转换结构内力进行重分配，接着再传递，所以，转换构件非常关键且具有较为复杂的受力情况，一定要使转换结构在工作时安全可靠。考虑到建筑的具体要求，对不同的建筑方案作出具体的比较，本工程选择的转换方式为梁式，这种转换和其他转换相比，具有更加明确的受力，传力也非常的容易，对模型进行计算的时候也非常的简洁，另外对转换层进行厚度的增加以后，整体的观感度得到了很好的提升，符合刚性楼盖这一最初的假定。
3、 构造设计
3.1分析动力时程
对地质条件予以认真地分析，有六条地震波可能存在，在此以其中符合实际的2条为例对动力时程进行分析。分析后可以得出，关于最大位移曲线，其变化不仅平稳连续，而且光滑，其趋势与框剪结构的具体变形形态大体一致，而且顶点位移峰值也较为适当，其层间的位移角曲线没有明显的突出或者是收进，没有严重的薄弱层存在。不过位移曲线值超过了SATWE计算出的位移曲线值，这意味着SATWE计算出的位移量相对较小，也就是地震力稍微偏小。通过反复增加SATWE给出的地震力放大系数，当其达到1.23时,以上2条位移曲线大体一致，因此，最后该工程取1.25作为地震力放大系数。借助于本次设计，可知借助时程分析做出的计算和补充，这在高层建筑方面，非常的重要。
3.2框支层以上剪力墙采取以下构造措施标准层平面
(1）本工程的剪力强选取的为短肢的，借助于此，转换层的上部与下部就会在刚度层面上非常的接近，达到规程的具体要求。（2）和普遍性的剪力墙在结构上进行比较，在结构整体上，短肢剪力墙的刚度比较弱，如果进行墙肢的增设，那么结构刚度就会得到很好的增加，上下层对应的刚度比就会被增大，如果将墙肢予以缩短，结构对应的延性就会被降低，所以，设计的时候一定要选择科学的、合理的轴压比和墙肢长。经过对截面的反复调整，保证结构对应的延性，转换层的刚度比都在具体要求的范围中。（3）墙体和转换梁在一起工作的条件下，转换梁的一部分内里就会被墙体承受，本工程建设的过程中，对于转换层上三层的具体墙体截面和构造配筋都给予了充分的重视。
3.3转换层在整体上的性能和刚度要得到提高
（1）无论为板柱混凝土，或转换层梁，强度的具体等级选择的都为 C55，并且将转换层和楼板厚度与配筋都予以了增加。转换层楼板对应的厚度用h表示，有250毫米，上下层都是180毫米。（2）转换层的具体结构上，中柱对应的延性发挥着至关重要的作用，对其产生影响的因素众多，比如：混凝土对应的具体强度等级，比如轴压比，再加上配箍率和配筋率，要想对框支柱对应的延性予以很好的改善，将承载力予以增加，设计的条件下，对芯柱进行加密、予以有效的箍筋，芯柱配筋率要在0.6%以上，体积配箍率要在1.8%以上，据此可以很好的对力度予以提升，混凝土能够具备最大的压变，柱对应的变形性能也得到明显的提升。（3）在转换层里面，框支梁发挥着最为关键的作用，它是主要的受力构件，借助于它可以输送剪力墙上面的负荷到下部去，受力状况非常的复杂，借助有限元作出分析，可知转换梁对应的偏心受拉特征特別的明显，在大多数的情况下，截面对应很强的拉应力，转换梁跨的位置对应的截面在状态上一定要尽可能的保持应压力，但是在总体上，数值较小，借助有限元做出分析，正截面对应的配筋结果在实际上并未高出整体的结构性能，在整体上，后者要比前者高1.9倍，对跨度进行取值计算的时候，配筋的具体结果也有很大的差别，设计的时候为了让安全性能得到很好的保证，设计的依据为整体的具体结构结果。
4、结论
高层建筑的设计是重点，此外，还需要分析结构的整体性，建设过程中的难点，这样对结构才能够做出很好的布置，相关的模型才会是可靠的，才会是切实可行的，故而需要积极地分析关键性的部位，需要分析重点的构建，通过积极措施，做好处理。
参考文献
[1]戴国亮，蒋永生，傅传国．高层型钢混凝土底层大空间转换层结构性能研究[J].土木工程学报，2003，36：24-32.
[2]王平.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].技术研发.2010,(06):20-21.
[3]李展开.浅谈对建筑结构抗震概念设计的理解[J].山西建筑，2009，(06)：14-16.
个人简介：宋禧福（1982.9—）, 男（壮族），广西南宁人，助理工程师，学士学位，从事结构设计工作。