探討帶梁式轉換層建筑結構設計

摘要：隨著中國經濟的飛速發展，科技也隨之發展，導致高層建筑向外形復雜、花樣繁多的方向發展。本文主要介紹了帶梁式轉換層工程中的建筑結構設計。同時也詳細地介紹了該工程中的結構轉換層的一些問題如如何選擇方案、如何布置與分析結構、如何處理構造，最后對該工程進行研究分析并總結了建筑結構設計在帶梁式轉換層工程中的問題。

關鍵詞：建筑；結構設計；帶梁式轉換層

前言

本工程采用沖孔樁基礎，樁徑為750、1000、1200，地基承載力特征值分別為2800Kpa、4800 Kpa、6500 Kpa；2號樓采用靜壓樁基礎，樁徑為400。建筑結構的安全等級為二級，抗震設防為丙類。

1、結構選型與布置

本工程為一棟建筑，根據實際考慮，工程有地下室，地上二十九層。地下室主要用于車庫和樓層設備，第一層到第三層為商場，該層轉換層必須有較大的柱網，采用框架剪力墻結構，這樣的建筑就比較結實耐用，第三層到第二十九層為住宅，同樣采用剪力墻結構，與此同時除樓、電梯間墻體落地以外，其余墻體均未落地。但是由于厚板轉換傳力路線不是很明確，而且受力復雜，這樣就會引起在轉換層附近構件應力集中現象比較嚴重，所以我們采用主次梁轉換的形式。

圖1 房豎向構件布置圖

圖2 住宅標準層豎向構件布置圖

圖3 轉換層結構平面布置圖

梁式轉換層主要優點就是受力明確，施工比較簡單，不僅如此在轉換梁受力較小部位可以開設合適的洞口這樣就容易符合建筑設備管線布置的要求。

2、結構分析

該工程屬丙類建筑，抗震級別為7級，設計的基本地震加速度值為0.1g。我們采用中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部開發的SATWE和TAT程序來進行結構計算（表1和表2），與此同時采用PMSAP分析樓板應力，主要分析其結構自振周期、剪重比和基底剪力等等。正常設計的高層建筑下部樓層側向剛度大于上部樓層側向剛度，這時不會出現變形從而集中于剛度小的下部樓層而形成薄弱層。我們要求樓層側向剛度不宜小于上部相鄰樓層，這樣做的目的是為了防止這種薄弱層的出現。80%或其上相鄰三層側向剛度平均值的85%。在該工程中空間層數大于1層時，其轉換層上下部結構的等效側向剛度比應該接近1，非抗震設計時等效側向剛度比不應該大于2而抗震設計時不應大于1.3。該工程轉換層上下層結構的等效側向剛度比為X 向0.30917、Y 向為0.2949。對于新出的規定，我們可以明確要更加強調概念設計，但其中一些量化指標不是很符合實際情況。

3、帶轉換層的高層建筑結構設計的關鍵問題

根據我國建設部的相關文件“關于印發《建筑工程抗震設防專項審查技術要點》的通知”，我們的本次工程屬于建筑，并結合我們工程的實際設計，我們總結了以下帶梁式轉換層的高層建筑結構設計的主要抗震方式，并希望在以后的設計中增加安全性。第一、我們必須保障有足夠的大空間的剛度，這樣做的目的是為了避免沿豎向剛度變化過于差別，我們要嚴格控制轉換層上下結構側向剛度比。我們可以在設計抗震時，將轉換層結構側向剛度不小于其上一層結構側向剛度的十分之七。不僅如此，控制轉換層上下結構等效側向剛度比應該大于1.0而且也不應該大于1.3。為了，滿足這個要求我們必須保證一定比例的剪力墻落地，同時加大落地剪力墻的厚度，這樣做的目的就是為了提高落地剪力墻混凝土強度等級，還可以減小洞口尺寸目的是為了縱橫墻盡量連接形成筒體。第二、我們要加強轉換層樓板平面內的整體性和剛度，為了滿足這個要求我們應該采用現澆混凝土樓板，這個板厚取為2m。與此同時還要加強轉換層下一層樓板平面內剛度，這個板厚取為1.5m。為了美觀我們在布置結構時應該盡量符合對稱美的要求，加強薄弱部位樓板的厚度及配筋。整體分析結構時我們還要考慮薄弱部位樓板平面內變形對結構受力的作用，為了結構質心和剛心接近我們要適當調整剪力墻的位置，而且通過調整還可以避免扭轉。第三、根據要求，我們將人工合成地震波加速度和選擇的兩條典型的地震波加速度進行記錄，然后進行結構彈性分析。SATWE和TAT程序來進行結構計算。第四、控制風荷載和地震作用下結構層間位移角。第五、為了減輕建筑自重，減小地震反應，我們還應適當將框支剪力墻轉換層以下豎向構件的配筋率加強。

4結束語

隨著我們國家的科技的不斷進步，對于建筑結構設計在帶梁式轉換層工程中的運用研究也會越來越深入，越來越廣泛。該工程的質量與上下剛度的不均勻，非直接的力傳遞方式，比較復雜的轉換部分應力的特征，都將是我們在以后的工作中值得研究的內容。筆者對梁式轉換層其設計方法進行了分析與研究，希望本文研究的這些方面對梁式轉換層其結構的構造和設計以及計算的要求為以后的實際工作和理論學習提供了有效的數據和方法。雖然我們國家目前在這個領域還有欠缺，但通過我們每一個實踐者的努力。

一定會建造出更美麗的房子，極大地提高人們的生活水平。

參考文獻：

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