高層轉(zhuǎn)換層總結(jié)

高層轉(zhuǎn)換層總結(jié)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層總結(jié)近年來國內(nèi)外高層建筑發(fā)展迅速，現(xiàn)代高層建筑越建越高，越建越大，其建筑向著體形復雜、功能多樣的綜合性方向發(fā)展，目的在于為人們提供良好的生活環(huán)境和工作條件。在同一座建筑中，沿房屋高度方向建筑功能發(fā)生變化，上部樓層布置旅館、住宅；中部樓層用作辦公的寫字樓；下部樓層用作購物、餐飲和文化娛樂等商鋪，這種不同用途的樓層往往需要采用不同的結(jié)構(gòu)。從建筑功能上看，上部需要小開間的軸線布置并需要更多的墻體以滿足旅館和住宅的功能要求；中部則需要小的或中等大小的室內(nèi)空間，可以再柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體以滿足辦公用房的室內(nèi)空間，可以在柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體以滿足辦公用放的功能要求；下部需要盡可能大的自由靈活的室內(nèi)空間，要求柱網(wǎng)大，墻體盡量少，以滿足商鋪、餐館等公共設施的功能要求。定義結(jié)構(gòu)（設備）轉(zhuǎn)換層。目前的高層建筑多為低層商用，上部住宿的多功能要求，在低層商用要求的大空間與上部住宿要求的多墻多柱的小空間之間，往往需要采用一定的結(jié)構(gòu)形式進行轉(zhuǎn)換處理，即加設轉(zhuǎn)換層。功能分類①上、下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換：轉(zhuǎn)換層將上部剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架。這種轉(zhuǎn)換層多用于剪力墻和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，以獲得較大的內(nèi)部自由空間。②上、下層結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和軸線的改變：轉(zhuǎn)換層上、下的結(jié)構(gòu)形式未改變，通過轉(zhuǎn)換層能使下部結(jié)構(gòu)的柱距擴大，形成大柱網(wǎng)。這種形式常用于外框筒的下層以③同時轉(zhuǎn)換上、下成結(jié)構(gòu)類型和柱網(wǎng)：上部剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)榭蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)的同時，下部柱網(wǎng)與上部剪力墻的軸線錯開，形成上、下柱網(wǎng)不對實腹梁轉(zhuǎn)換是目前最常用的一種結(jié)構(gòu)形式。實腹梁轉(zhuǎn)換傳力途徑明確、受力性能好、構(gòu)造簡單、施工方便，廣泛應用于底部為商店、餐廳、會議室、車庫、機房，上部為住宅、公寓、飯店、綜合樓等建筑?？蛑мD(zhuǎn)換可采用實腹梁，此時實腹梁和其上部的剪力墻成為一體，共同承于偏心受拉狀態(tài)。托柱轉(zhuǎn)換也可采用實腹梁，此時巨大集中荷載，為受彎受剪構(gòu)件。當實腹梁上部的剪力墻體上開有大洞，使得豎向荷載下實腹梁上托的不是框架柱而是剪力墻肢。筑使用空間，同時易引起轉(zhuǎn)換層上、下層剛度突變，對結(jié)構(gòu)抗震不利。實腹梁一般適用于上、下層豎向構(gòu)件在同一豎向平面內(nèi)的轉(zhuǎn)換。當上部剪力墻不是單片墻，而是帶有短小翼緣的剪力墻時，可以將實腹梁做寬，使小翼緣全部落在扁梁梁寬范圍內(nèi)，成為寬扁梁轉(zhuǎn)換形式。避免采用主度，有利于實現(xiàn)強柱弱梁、強剪弱彎，具有明顯的綜合技術(shù)經(jīng)濟效益。分析研究表明，采用寬扁梁的框支剪力墻轉(zhuǎn)換、托柱轉(zhuǎn)換在高位、高烈度區(qū)抗震性能比普通實腹轉(zhuǎn)換梁有著較大的優(yōu)勢，它有利于減緩高位轉(zhuǎn)換剛度突變帶來的轉(zhuǎn)換層框支柱剪力、軸力突變增大及框支柱頂彎矩突變增大引起的應力集中，改桁架轉(zhuǎn)換層桁架轉(zhuǎn)換有兩種形式：腹桿僅有豎桿的稱為空腹桿桁架，腹桿有斜桿的稱為斜腹桿桁架。轉(zhuǎn)換桁架的高度一般為建筑物的一個層高，桁架上弦在上一層樓板平面內(nèi)，下弦則在下一層樓板平面內(nèi)。和實腹梁相比，桁架轉(zhuǎn)換傳力明確、途徑清楚，桁架轉(zhuǎn)換上、下層質(zhì)量分布相對較均勻，剛度突變程度也較小，地震反應要比實腹梁小得多。不但可以大大減輕自重，而且可以利用腹桿間的空間布置機電管線，有效利用了建筑空間。但桁架轉(zhuǎn)換的桿件節(jié)點構(gòu)造復雜，且桿件基本上都是軸心受力構(gòu)件或小偏心受力構(gòu)件，延性較差，同時施工較復雜。若為桁架托柱，則對柱子的平面位置有一定的要求，不能像實腹梁托柱那樣，上托柱在豎向平面內(nèi)可任意放置。和實腹梁轉(zhuǎn)換一樣，桁架轉(zhuǎn)換也僅適用于上、下層豎向構(gòu)件在同一豎向平面內(nèi)箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是利用樓層實腹邊肋梁、中間肋梁和上、下層樓板，形成剛有洞口以滿足建筑和機電等專業(yè)的功能要求。箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：(1)箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，受力明確，能更好更可靠地傳遞豎向和水平荷載，使各轉(zhuǎn)換構(gòu)件和豎向構(gòu)件受力較均勻。受力性能優(yōu)于一般實腹梁(2)箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的面內(nèi)剛度較實腹梁轉(zhuǎn)換層要大得多，而自重相差不大；但卻比厚板轉(zhuǎn)換層要小得多，節(jié)省材料，減小地震作用，降低造價。(3)可以滿足上、下層結(jié)構(gòu)體系或柱網(wǎng)軸線變化的轉(zhuǎn)換要求，也可以滿足上、下層結(jié)構(gòu)體系和柱網(wǎng)軸線同時變化的轉(zhuǎn)換要求。當需要縱、橫兩個方向同時進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時，可以采用雙向肋梁布置。避免采用框支主次梁的轉(zhuǎn)換方(4)箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的空腔部分可以兼做設備層，肋梁可根據(jù)建筑功能要求開箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的缺點是箱形轉(zhuǎn)換上、下層剛度突變較嚴重，不宜用在樓層較高的部位。因此，設計轉(zhuǎn)換層的時候，應引起設計者的足夠重視，確保轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)部位的強度與安全。此外，箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的施工也較麻煩。當轉(zhuǎn)換層的上、下層剪力墻或柱子錯位范圍較大，結(jié)構(gòu)上、下層柱網(wǎng)很多處對不齊時，采用搭接式或?qū)嵏故搅恨D(zhuǎn)換已不可能，這時可在上、下柱錯位樓范圍大、柱網(wǎng)多處對不齊的情況。滿足現(xiàn)代對建筑使用功能多元化的要求。但這種結(jié)構(gòu)形式屬于典型的剛度和質(zhì)量沿高度不均勻的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換厚板處結(jié)構(gòu)傳從受力角度考慮，往往需要在柱與柱，柱與墻之間配筋加強，增加了配筋部垂直構(gòu)件承載力設計要求，另一方面本層的混凝土用量也很大。由于相當于幾層樓重量的厚板質(zhì)量集中在結(jié)構(gòu)中部，振動性能十分復雜，且該層剛度很大，下層剛度相對較小，容易產(chǎn)生底部變形集中，在地震作用下，地震反應強烈，對結(jié)構(gòu)抗震不利。不僅板本身受力很大，而且由于沿豎向剛度突然變化，相鄰上下層受到很大的作用力，容易產(chǎn)生震害。中國建筑科學研究院和東南大學等單位的試驗研究表明，厚板本身產(chǎn)生破壞的可能性很小，厚板的上下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫和混凝土剝落。另外試驗還表明，在豎向荷載和地震力的共同作用下，板不僅產(chǎn)生沖切破壞，而且可能產(chǎn)生剪切破壞，板內(nèi)必須三向配筋。從已設計的工程來看，帶有厚板轉(zhuǎn)換層的商住建筑，結(jié)構(gòu)設計和施工都比及施工費用不斷下降，即使用材料等強代換的概念從經(jīng)濟上來比較預應力混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)許多情況下后者并不比前者經(jīng)濟。實際設計時，轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸通常是由它的抗剪承載力要求來確定的，截面尺寸往往較大。由于梁很強，處理不好有可能使轉(zhuǎn)換梁與框支柱形成的框構(gòu)的抗震不利；另一方面采用轉(zhuǎn)換梁也多少會影響該的有效措施有其必要性。層桁架結(jié)構(gòu)”如下圖，迭層桁架的工作機制是