高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工實(shí)例探討

摘要：本文結(jié)合一幢高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層，介紹了該轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及施工技術(shù)。具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工方法

1 工程概況

某高層建筑，地下1層，地上22層，總建筑面積為26020m²。1～4層為商業(yè)用房，1層層高5.10m，2～4層層高4.10m，采用框架一筒體結(jié)構(gòu)。5～22層為住宅，層高3.20m，采用剪力墻一筒體結(jié)構(gòu)。這樣，就需要在第4層與第5層之間設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，同時(shí)兼作設(shè)備層。部分轉(zhuǎn)換粱的斷面分別為：800mm×1800mm、1000mm×1800mm、600mm×2000mm、1000mm×2000mm，最大跨度為9m，連續(xù)跨長為34m(五跨)，混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)為C40。

2 轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)整體分析

采用TBSA510進(jìn)行。轉(zhuǎn)換梁本身是桿件，可直接按梁單元參加到結(jié)構(gòu)整體分析中，梁的軸線定在轉(zhuǎn)換層上層樓板處。為防止沿豎向剛度變化過于懸殊形成薄弱層，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮使上、下層剛度比Y≤2，盡量接近1。

式中G_i、G_i+1——第i、i+1層混凝土剪變模量；

A_i、A_i+1——第i、i+1層折算抗剪截面面積；

A_w——在所計(jì)算的方向上剪力墻的全部有效截面面積：

A_c——全部柱的截面面積；

_w——第i、i+1層的層高。

按此，轉(zhuǎn)換層下層柱子截面尺寸取1100mm×100mm，主要剪力墻厚500mm、450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45；轉(zhuǎn)換層上層四周剪力墻厚350mm，內(nèi)剪力墻厚250mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C45。按式(2)計(jì)算得兩主軸x、y方向的Y值分別為1.73和1.51。計(jì)算結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)前三個(gè)自振周期為：x方向，1.537s，O.449s，0.224s；y方向，1.717s，O.515s，O.275s；層間最大側(cè)移和頂點(diǎn)位移均滿足“高層規(guī)程JGJ3-91”的要求。

2.2 轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換梁承托上部剪力墻，受力很大，是保證結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件。轉(zhuǎn)換梁跨度8.05～9.Om，截面高度2.5m，跨高比3.22～3.6，屬連續(xù)短梁。我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ1O-89沒有明確給出其承載力計(jì)算方法，為此，進(jìn)行了兩跨連續(xù)短梁的試驗(yàn)研究。……