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高层转换层总结

第一篇：高层转换层总结高层建筑结构转换层总结1.概述1.1背景近年来国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑越建越高，越建越大，其建筑向着体形复杂、功能多样的综合性方向发展，目的在于为人们提供良好的生活环境和工作条件。在同一座建筑中，沿房屋高度方向建筑功能发生变化，上部楼层布置旅馆、住宅；中部楼层用作办公的写字楼；下部楼层用作购物、餐饮和文化娱乐等商铺，这种不同用途的楼层往往需要采用不同的结构。从建筑功能上看，上部需要小开间的轴线布置并需要更多的墙体以满足旅馆和住宅的功能要求；中部则需要小的或中等大小的室内空间，可以再柱网中布置一定数量的墙体以满足办公用房的室内空间，可以在柱网中布置一定数量的墙体以满足办公用放的功能要求；下部需要尽可能大的自由灵活的室内空间，要求柱网大，墙体尽量少，以满足商铺、餐馆等公共设施的功能要求。1.2定义建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要采用一定的结构形式进行转换处理，即加设转换层。1.3功能分类①上、下层结构类型转换：转换层将上部剪力墙转换为下部的框架。这种转换层多用于剪力墙和框架-剪力墙结构中，以获得较大的内部自由空间。②上、下层结构柱网和轴线的改变：转换层上、下的结构形式未改变，通过转换层能使下部结构的柱距扩大，形成大柱网。这种形式常用于外框筒的下层以形成较大的出入口。③同时转换上、下成结构类型和柱网：上部剪力墙结构通过转换层改变为框支剪力墙结构的同时，下部柱网与上部剪力墙的轴线错开，形成上、下柱网不对齐的布置。2.转换层结构形式2.1梁式转换层实腹梁转换是目前最常用的一种结构形式。实腹梁转换传力途径明确、受力性能好、构造简单、施工方便，广泛应用于底部为商店、餐厅、会议室、车库、机房，上部为住宅、公寓、饭店、综合楼等建筑。框支转换可采用实腹梁，此时实腹梁和其上部的剪力墙成为一体，共同承受上部竖向荷载，墙体类似于拉杆拱的受力状态，而实腹梁就是拱的拉杆，处于偏心受拉状态。托柱转换也可采用实腹梁，此时实腹梁承受所托上柱传来的巨大集中荷载，为受弯受剪构件。当实腹梁上部的剪力墙体上开有大洞，使得竖向荷载下实腹梁上托的不是框架柱而是剪力墙肢。实腹梁转换的缺点是转换构件截面尺寸大、自重大，多少会影响该层的建筑使用空间，同时易引起转换层上、下层刚度突变，对结构抗震不利。实腹梁一般适用于上、下层竖向构件在同一竖向平面内的转换。当上部剪力墙不是单片墙，而是带有短小翼缘的剪力墙时，可以将实腹梁做宽，使小翼缘全部落在扁梁梁宽范围内，成为宽扁梁转换形式。避免采用主次框支梁转换，效果较好。宽扁梁有利于减小结构高度所占空间，减少楼板跨度，有利于实现强柱弱梁、强剪弱弯，具有明显的综合技术经济效益。分析研究表明，采用宽扁梁的框支剪力墙转换、托柱转换在高位、高烈度区抗震性能比普通实腹转换梁有着较大的优势，它有利于减缓高位转换刚度突变带来的转换层框支柱剪力、轴力突变增大及框支柱顶弯矩突变增大引起的应力集中，改善结构的抗震性能。2.2桁架转换层桁架转换有两种形式：腹杆仅有竖杆的称为空腹杆桁架，腹杆有斜杆的称为斜腹杆桁架。转换桁架的高度一般为建筑物的一个层高，桁架上弦在上一层楼板平面内，下弦则在下一层楼板平面内。和实腹梁相比，桁架转换传力明确、途径清楚，桁架转换上、下层质量分布相对较均匀，刚度突变程度也较小，地震反应要比实腹梁小得多。不但可以大大减轻自重，而且可以利用腹杆间的空间布置机电管线，有效利用了建筑空间。但桁架转换的杆件节点构造复杂，且杆件基本上都是轴心受力构件或小偏心受力构件，延性较差，同时施工较复杂。若为桁架托柱，则对柱子的平面位置有一定的要求，不能像实腹梁托柱那样，上托柱在竖向平面内可任意放置。和实腹梁转换一样，桁架转换也仅适用于上、下层竖向构件在同一竖向平面内的转换。2.3箱型转换层箱形转换结构是利用楼层实腹边肋梁、中间肋梁和上、下层楼板，形成刚度很大的箱形空间结构。一般情况下，肋梁可双向布置，中间肋梁腹板往往开有洞口以满足建筑和机电等专业的功能要求。箱形转换结构具有以下优点：(1)箱形转换结构刚度大，整体性好，受力明确，能更好更可靠地传递竖向和水平荷载，使各转换构件和竖向构件受力较均匀。受力性能优于一般实腹梁转换结构。(2)箱形转换结构的面内刚度较实腹梁转换层要大得多，而自重相差不大；但却比厚板转换层要小得多，节省材料，减小地震作用，降低造价。(3)可以满足上、下层结构体系或柱网轴线变化的转换要求，也可以满足上、下层结构体系和柱网轴线同时变化的转换要求。当需要纵、横两个方向