本文摘要：浅谈高层建筑切换层结构设计摘取 要：本文作者讲解了高层建筑切换层结构的设计要点,还包括结构选型、抗震等级确认、结构布置和切换构件的结构拒绝等，探究了梁式切换层结构设计的要点。 关键词：高层建筑,切换层,结构设计 根据建筑平面及功能拒绝合理自由选择切换层形式,准确自由选择建筑抗震类别是切换层设计的关键点,融合结构布置,准确自由选择各分部的抗震等级,构件设计不应侧重抗震延性设计的概念,对主要构件展开强化是设计的重点。

浅谈高层建筑切换层结构设计摘取　要：本文作者讲解了高层建筑切换层结构的设计要点,还包括结构选型、抗震等级确认、结构布置和切换构件的结构拒绝等，探究了梁式切换层结构设计的要点。　　关键词：高层建筑,切换层,结构设计　　根据建筑平面及功能拒绝合理自由选择切换层形式,准确自由选择建筑抗震类别是切换层设计的关键点,融合结构布置,准确自由选择各分部的抗震等级,构件设计不应侧重抗震延性设计的概念,对主要构件展开强化是设计的重点。本文以一栋带上切换层的高层建筑的结构设计为事例讲解切换层结构的设计要点。　　1.工程概况　　该工程地下两层,地上裙房五层,总层数三十一层。

一层层低为5.3米,二层、三层层低皆为5.0米,四层、六层层低皆为4.2米,五层层低为5.2米,七层至三十一层层低皆为2.9米,建筑物总高99.2米。该工程地下一层为大卖场和地下车库,地下二层为车库及平战结合的六级民防地下室,一～四层为商场,五层为会所,六～三十一层为高级公寓。建筑抗震设防类别:裙房为乙类,主楼为丙类;抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度0.15g;设计地震分组为第一组;场地类别为Ⅱ类。

切换层设于第六层楼面。　　2.切换层型式的自由选择　　各种形式切换层的优缺点参见表一:　　融合工程实际建筑布局情况,并考虑到经济指标及施工深浅程度,经过技术经济较为后,要求使用梁式切换层结构型式,也可称作梁式框支剪力墙结构。　　3.梁式切换层的结构设计要点　　3.1抗震等级的确认　　本工程切换层以下为框架-剪力墙结构,切换层以上为显剪力墙结构,是多种结构形式并存的简单高层建筑,因而无法象全然的框架结构或剪力墙结构那样笼统地确认抗震等级,而应当严苛按照现行规范的有所不同章节,有针对性地分别确认结构体系各部位有所不同结构构件的抗震等级,这是设计的关键点。　　3.2结构线脚布置　　高层建筑的侧向刚性宜下大上小,且不应防止刚性变异。

然而带上切换层的高层建筑结构似乎有悖于此,因此对切换层结构的侧向刚性不作了专门规定。对该工程而言,归属于高位切换。

切换层上下等效侧向刚性比宜相似于1,不不应小于1.3。在设计过程中,不应做到的原则归纳起来,就是要增强下部,弱化上部。可以使用的方法有以下几种:　　3.2.1与建筑专业协商,使尽量多的剪力墙落地,适当时甚至可在底部加设部分剪力墙(不伸上去)。

除核心筒部分剪力墙在底部必需设置外,还与建筑专业协商后,让两侧各有一片剪力墙落地这些毫无疑问都大大强化了底部刚性。　　3.2.2增大底部剪力墙厚度。切换层以下剪力墙中,核心筒部分的厚度取为600mm,其余部分的厚度取为600mm。

　　3.2.3底部剪力墙尽可能不开洞或进小洞,以免刚性巩固过于大。　　3.2.4提升底部柱、墙混凝土强度等级,使用C45混凝土(板支柱使用C50混凝土)。　　3.2.5必要增加切换层上部剪力墙数目,掌控剪力墙厚度,并可在某些较长剪力墙中部进结构洞(结构施工完后再行用填充墙填实),以弱化上部刚性。弱化上部刚性不仅对掌控刚性比不利,还可减轻建筑物重量,增大框支梁忍受的荷载;减小结构自振周期,增大地震作用力。

　　工程综合使用上述几种方法后,切换层上下刚性比在X方向为0.725,在Y方向为0.813,符合规范拒绝,效果较好。虽然上下部刚性比满足要求,但却是工程仍归属于线脚点状结构,切换层及其下各层为结构脆弱层,因而不应将该两层的地震剪力除以1.15的减小系数。　　3.3结构平面布局　　工程底部为框架-剪力墙结构,体型非常简单、规则;上部为显剪力墙结构。在剪力墙平面布置上,东西向几乎平面,南北向质量中心与刚性中心偏差不多达2m,结构偏心率较小。

除核心筒外,其余剪力墙布置集中、均匀分布;且尽可能沿周边布置,以强化外用叉效果。查询计算结果,挽回居多的第一自振周期与平动居多的第一自振周期之之比0.85,各层仅次于水平偏移与层间偏移比值不小于14,皆符合平面布置及掌控挽回的拒绝。

可见工程平面布局规则合理,外用叉效果较好。　　4.切换构件设计拒绝　　4.1框支柱板支柱横截面尺寸主要由轴压比掌控并不应符合剪压比拒绝。为确保板支柱具备充足延性,对其轴压比应严格控制。

工程板支柱抗震等级为特一级,轴压比不得小于0.6,对部分因横截面尺寸较小而构成的短柱,不得小于0.55。柱横截面延性还与配箍率有密切关系,因而板支柱的配箍率也比一般框架柱的小得多。筒筋不得大于Ф10@100,全长加密,且配箍率不得大于1.5%。在工程中,个别板支柱还兼任做到剪力墙端柱,所以还不应符合约束边缘构件配箍特征值不大于0.2的拒绝,换算成配箍率(C50混凝土)即为2.64%。

板支柱为十分最重要的构件,为减小安全性,对柱端剪力及柱端弯矩皆要除以适当的减小系数,每层板支柱忍受剪力之和应取基底剪力的30%。因为程序计算出来时,一般假设楼板刚性无限大,水平剪力按线脚构件的刚性分配。底部剪力墙刚性远大于板支柱,使得板支柱剪力十分小。然而考虑到实际工程中楼板的变形以及剪力墙经常出现裂缝后刚性的上升,板支柱剪力不会减少。

因而对框支柱的剪力减小不作了分开规定。另外,为了强化切换层上下相连,板支柱上部墙体范围内的纵筋不应伸进上部墙体内一层;其余在墙体范围外的纵筋则水平锚入切换层梁板内,符合锚固拒绝LaE。　　4.2框支梁　　框支梁横截面尺寸一般由剪压比掌控,宽度不大于其上墙薄的2倍,且不大于400mm;高度不大于计算出来跨度的1/6。

工程框支梁梁宽统一订为800mm。框支梁受力极大且受力情况简单,它不但是上下层荷载的传输枢纽,也是确保框支剪力墙抗震性能的关键部位,是一个简单而最重要的受力构件,因而在设计时应尚存较多的安全性储备,兹一级抗震等级的框支梁纵筋配上筋率不得大于0.6%。框支梁在符合计算出来拒绝下,配上筋率不大于0.8%。

框支梁一般为偏心不受纳构件,梁中有轴力不存在,因而不应配备充足数量的腰筋。腰筋使用Ф16,沿梁高间距不小于200mm,并且不应可信锚入支座内。框支梁不受剪成相当大,而且对于这样的抗震最重要部位,更加不应特别强调强劲剪成很弱转弯原则,在纵筋有数一定富余的情况下,筒筋更加不应强化。

筒筋统一使用Ф14@100八肢筒全长加密,配箍率超过1.53%,远大于文献[1]对特一级级抗震条件下框支梁的配箍率拒绝。　　4.3切换层楼板　　框支剪力墙结构以切换层为分界,上下两部分的内力产于规律是有所不同的。

在上部楼层,外荷载产生的水平力大体上按各片剪力墙的等效刚性比例分配;而在下部楼层,由于板支柱与落地剪力墙间的刚性差异,水平剪力主要集中于在落地剪力墙上,即在切换层处荷载分配产生变异。切换层楼板分担着已完成上下部分剪力轻分配的任务;并且由于切换层楼板自身平面内受力相当大,而变形也相当大,所以切换层楼板必需有充足的刚性不作确保。切换层楼板使用C50混凝土,厚度180mm。

Ф14@150钢筋双层双向整板拉通,配上筋率超过0.28%。另外,为了帮助切换层楼板已完成剪力轻分配,将该层以上两层及以下各层楼板也必要强化,皆所取厚度150mm。　　5.结语　　近年来,随着我国经济的持续较慢发展,人们对高层建筑的功能拒绝趋向于多样化、综合化和全面化。为更为最少见的形式以上部为小开间的民用住宅,下部为大开间的商场或公共娱乐场所。

从建筑功能上看,高层建筑上部必须较多的墙体来隔开空间以符合住宅户型的必须;而下部则期望有较小的权利灵活性空间,大柱网、较少墙体,以符合公共用于拒绝。然而,按照这样的建筑形式展开结构布置时,上部墙体多而密,下部柱网较少而熟,即刚性上大下小。这与常规的结构线脚布置的原则正好是忽略的。

为了符合建筑拒绝就必需在上下有所不同结构体系切换的楼层设置切换层。于是,带上切换层的建筑结构孕育出而生,并在近年来获得更为普遍的应用于。　　参考文献:　　[1]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S]。　　[2]章斌全.框支剪力墙切换层结构设计探寻[J]。

工程建设与设计,2003(2):8~10。　　[3]高雪峰.切换层结构设计的改良建议[J]。建筑技术开发,2003(3):6~7。

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