时间:2023-09-05 16:31:31
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Abstract: for the high-rise buildings set convert layer, be reasonable choice conversion layers forms, in the structure is decorated, through to the main component in the design to strengthen, so as to increase the safety of the structure. This article from the conversion layers of the concept of structure, this paper introduces the main structures conversion layers and design principles, mainly discussed the conversion layers structure design in the problem that should notice.
Keywords: high building; Conversion layers; Structure design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
近年来,国内外高层建筑发展迅速,其建筑向着体型复杂,功能各样的综合性方向发展。较常见的形式:下部为大开问的商业场所,希望有较大的自由的灵活的空间,以便满足公共使用需求。上部为小开间的民用住宅,较多的墙体分隔空间,从而满足住宅户型的需要。为了满足建筑要求就必须在上下不同结构体系转换的楼层设置转换层。于是带转换层的建筑结构孕育而生,并在近年来得到较为广泛的应用。
一、转换层结构的概念
建筑物楼层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部需采用不同结构类型,为了实现这种结构布置,就必须在结构转换的楼层设计水平转换构件,即转换层结构。
二、转换层的主要结构形式
1.梁式转换层
梁式转换层的传力直接、明确,传力途径清楚。跨度较大且承托层数较多时,采用较大的截面高度为1. 6~4. 0 m。跨度较小及承托层数少时,采用0. 9~1. 4 m较小的截面高度。施工方便且构造简单,工作可靠,转换梁受力性能好,结构计算也相对容易。目前,在高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式是粱式转换。
2.桁架式转换层
桁架式转换层传力明确、传力途径清楚。其节间可采用轻质建筑材料填充,有利于减轻结构自重,同时抗侧力刚度比转换梁小,地震反应要比梁式转换的高层建筑小得多。但构造和施工复杂,且转换桁架使充分利用该转换层空间成为可能.,为开洞与设置管道具备了很大灵活性的位置和大小的条件。也从施工工程中得知,转换桁架其混凝土用量比、钢材的采用比转换梁节约成本些。
3,板式转换层
板式转换层传力不清楚,受力复杂,相邻上、下层受很大作用力。从抗剪和抗冲切角度考虑,容易在地震作用下反应强烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米区间,且结构计算困难。施工中,上部结构布置不便,造成混凝土用量大。也由于本身受力很大,增大了下部垂直构件的承载力设计要求,故板必须三向配筋。
三、转换层设计原则
1.转换层的竖向布置
转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要,沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置;也可根据建筑功能的要求,在楼层局部布置转换层,且自身的这个空间既可作为正常使用楼层,也可作技术设备层,但应保证转换层有足够的刚度,以防止沿竖向刚度过于悬殊。对大底盘多塔楼的商住建筑,塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层,并加大屋面梁、板尺寸和厚度,以避免中间出现刚度特别小的楼层,减小震害。对部分框支剪力墙高层建筑结构,其转换层的位置,7度区不宜超过第5层,8度区不宜超过第3层。转换层位置超过上述规定时,应作专门研究并采取有效措施。
2.转换层的结构布置
研究得出,底部转换层位置越高,转换层上、下刚度突变越大,转换层上、下内力传递途径的突变就越加剧;此外,转换层位置越高,落地剪力墙或简体易出现受弯裂缝,从而使框支柱的内力增大,转换层上部附近的墙体易于破坏。总之,转换层位置越高对抗震越不利。
底部带转换层结构,转换层上部的部分竖向构件不能直接连续贯通落地,因此,必须设置安全可靠的转换构件。按现有的工程经验和研究结果,转换构件可采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。由于转换厚板在地震区使用经验较少,可在非地震区和6度抗震设计时采用,对于大空间地下室,因周围有约束作用,地震反应小于地面以上的框支结构,故7,8度抗震设计时的地下室可采用厚板转换层。
3.转换层的抗震设计
为保证设计的安全性,规定部分框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按高规规定提高一级采用,提高其抗震构造措施,而对于底部带转换层的框架一核心简结构和为密柱框架的简中简结构的抗震等级不必提高。对转换层的转换构件水平地震作用的计算内力需调整增大;8度抗震设计时,还应考虑竖向地震作用的影响。
四、转换层结构设计中应注意的问题
1.与建筑专业的相配合
为了满足建筑的需要,因此高层建筑转换层结构型式的选择必须与建筑相互配合。一是转换层结构型式的选择应与建筑外观相结合,如巨型框架、拱式转换等型式不仅具有良好的受力性能,而且能满足该类型建筑外观的要求;二是转换层结构必须服从于建筑功能的实现,实际工程中常常将设备层兼作转换层,此时转换层中要有足够的空间让设备管道通过,当洞口尺寸超出开孔梁允许范围时,宜用实腹或空腹桁架代替梁式转换。
2.宜低位转换,尽量避免高位转换
设置结构转换层的高层建筑属复杂的高层建筑,其结构竖向刚度存在一定程度的突变,且转换层上下附近的刚度、变位和内力都会发生突变,易形成薄弱层,对抗震不利。所以,设置转换层应坚持转换层位置宜低不宜高的观点。尽量降低转换层的层位,尤其抗震结构设计,宜避免高位转换,三层以下为宜,一般不超过六层。
3.上下轴网力求部分对齐不错位
如果结构上部、下部的轴网全部错位,则转换层结构可能只得采用厚板式,厚板式转换层结构是所有转换层结构中缺点最多的一种形式。不仅受力不好,设计难度高,施工困难,而且极不经济。为避免采用厚板式转换层结构,尽可能采用梁板式或其他形式的转换层结构,其必要条件就是上下轴网部分对齐,轴网对齐的比例越高,转换层结构的设计就越简单容易,结构受力更明确,经济效果更好,这方面有赖于结构与建筑方案的密切配合和协调。
4.框支柱、剪力墙的合理布置
设置结构转换层的高层建筑,不论采用何种结构体系,都必须保证部分剪力墙直接落地;转换层下面的框支柱的柱距疏密均匀,框支柱与剪力墙(通常是核心筒)的距离位不宜太大(控制在12m以下)。转换层以上的剪力墙应采用大开间布置。强化下部,保证下部大空间结构有足够的刚度、强度、延性和抗震能力。转换层的平面须比轴规则,保证转换大梁的刚度和出平面外的稳定性。
5.转换大梁的设置
由于短肢剪力墙与框架柱的对应关系,相应短肢墙下的转换梁实际仅承受了位于框架柱以外的短肢墙引起的内力,大部分内力已直接传给了框架柱,仅两端突出框架柱外的短肢墙引起的剪力相对较大。因此,须采取在转换梁两端加腋的办法,以抵抗其剪力,这样不仅达到结构设计要求,亦使转换层的有效空间得到保证。
6.转换层结构刚度的合理选择
在进行转换层结构设计时,存在着转换层结构刚度合理值的问题。当转换层刚度过大时,一方面引起地震反应和结构竖向刚度的突然增大,使转换层上下层处于更加不利的受力状态,另一方面材料用量增加,结构经济性不合理。当转换层刚度过小时,上部框支部分的竖向构件与其它竖向构件之间可能出现较大的沉降差,从而在上部结构中与该部分竖向构件相连的水平构件中产生明显的次应力,导致其配筋增加。
五、结语
现代高层建筑经常是集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑,转换层的普遍运用,在对转换层结构进行设计时须根据工程本身特点和验算中受力状态的不明确等因素,选择科学合理的设计方案,确保方案设计的全面性、科学性,减少施工的风险和难度。从而不但可节约建设投资、减少能源消耗、达到建筑面积的最高利用率,而且为人们提供更方便、省时的生活环境和工作条件,适应现代社会高效率、快节奏的生活。
参考文献:
[1] 沈蒲生.高层建筑结构设计[M].中国建筑工业出版社,2006.
[2] 吴秀水,王翠坤.建筑结构层刚度中心的计算[J].建筑科学,2006.
关键词:高层建筑;结构设计;结构体系。
一、高层建筑结构设计特点
1、水平荷载度是结构设计的关键因素
高层建筑的楼面使用荷载以及自身的重量在竖向的构件中引起的弯矩和轴力的数值,是与高层建筑物本身的高度成正比的。但是高层建筑物的水平荷载对高层建筑的结构所产生的倾覆力矩,和由于此在竖向的构建中所引起的轴力,和高层建筑物的高度二次方是成正比的关系。另外,对于一定高度的建筑物来说,竖向的荷载基本是一个固定的数值,但是其水平荷载的地震和风荷载的作用,数值却是随着结构动力特性的不同而会产生一定幅度的变化。
2、轴向的变形情况不能忽略
在高层建筑的过程中,竖向荷载的数值通常都是很大的,并且能够在柱中引起较大程度的轴向变形,从而就会影响连续梁弯矩,就会产生连续梁中间支座位置的负弯矩值减小的后果,同时又会使得端支座的负弯矩值和跨中正弯矩值增加,同时还会对预制构建的下料长度产生一定的影响,折旧要求要根据轴向的变形计算值,对应该下料的长度做出相应的调整。另外,还会影响构建的侧移和剪力,而与构件的竖向变形相比较考虑,就会得出较为不安全的结果。
3、结构侧移成为关键因素
与多层建筑相比,高层建筑的结构侧移已经成为了主要的控制指标,是结构设计中的关键性的因素。随着楼房层数、高度的逐渐增加,水平的荷载结构的侧移变形就会得到迅速的增大,因此,在水平荷载的作用下,结构侧移应该被控制在一定的限度范围之内。
4、结构延性是高层建筑的重要设计指标
与较低楼房的建筑相比,高层建筑的结构设计则更柔一些,如果在地震中,其变形需要更大一些。因此为了能够使结构在进入塑性变形阶段后还能够保持具有强劲的变形能力,避免高层检出出现倒塌的情况,就需要在构造上采取特别的且适当的措施,以保证高层建筑的结构能够具有足够的延性。
二、高层建筑结构体系
高层建筑结构从出现发展到现在,随着不同结构形式的出现,建筑形式相继呈现出不同的表现状态。从结构的角度来看待高层建筑的话,杆状是高层建筑结构形式的基本特点,相比起竖向荷载,水平荷载成为了高层建筑结构的控制因素,高层建筑结构的底部在水平荷载的压力下,其弯矩和剪力都表现为最大,这就要求高层建筑结构要有很强的抗侧移和抗倾覆能力,设计的基本概念也就因此而成为对建筑形体、刚度、延性还有结构体系的合理正确的要求。高层建筑选择结构体系的决定因素通常是建筑物自身的高度和空间,不同的结构体系因为刚度、强度、结构样式都不尽相同,在进行设计时所适合的高度和空间也会不同。
高层建筑结构的基本构件包括板、梁、柱、框架、衍架、网架、拱、壳体、墙,还有索,板的高度大于厚度,承受的是垂直于板面的荷载,梁是截面小于跨度的结构构件,柱是线性构件,框架既能承受竖向荷载,同时也能承受水平荷载,衍架是具有三角形区格的平面或者是空间的承重结构构件,网架是通过节点按照一定的网格形式连接多根杆件而形成的空间结构,拱式平面结构构件,壳体是曲面形的构件,墙是竖向构件,承受的是平行于墙面方向的荷载,索是以柔性受拉钢索形成的构件。
高层建筑结构体系有钢结构、钢筋混凝土结构和一种混合结构,钢结构包括框架结构体系,也就是钢性连接的柱梁体系,但是这种结构体系的有效性只限于中层建筑结构,框架剪力衍架结构体系,既有框架,又有剪力衍架的一种结构体系,框筒和成束筒,框筒是一种筒体结构,在很大程度上增加了建筑物的抗颠覆能力,成束筒是将单独的筒体捆绑在一起,这种结构体系不仅减小了筒体的剪力滞后效应,还大大加强了结构的侧向荷载能力,对角支撑筒体就是在外框筒结构上增加交叉斜支撑形成的结构体系,这种结构体系有效性很强,可以增加窗洞面积,由三位空间衍架组成的结构体系叫空间衍架结构体系,内部对角支撑衍架实际上也是一种空间衍架结构。
钢筋混凝土结构包括框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框筒、筒中筒、成束筒结构体系、内填支撑筒、巨型柱―核心墙这几种结构体系,而混合结构,也称组合结构,是钢材和钢筋混凝土组合而形成的混合结构体系,到现在为止,已经有三种结构体系得到了很好的发展,第一种是在一个钢结构高层建筑中涉及核心筒,第二种是将型和混凝土的组合构件运用到外筒体的密柱深梁中,第三种是混合竖向体系,就是建筑物的上部采用钢结构,中下部采用钢筋混凝土结构。
三、高层建筑结构设计中应注意的问题
1、要倡导节约
我国当前还属于是一个发展中的国家,而倡导节约也一直是建筑设计中不变的基本理念。而目前我国规范中对于高层建筑的构造要求也与国外相差无几,而我国的很多高层建筑的结构设计虽然已经符合了国际市场的标准,但是也并不是代表我国的高层建筑结构的安全度就值得信赖了,同时还应该对其进行规范。但是在高层建筑结构设计达标的基础上,还要做到节约,尽可能的降低消耗,降低建筑成本。根据客观形势的变化要求,我国可以将高层建筑的结构设计的可靠度的水平适当的进行提高,这样在原有的基础上,并不会造成较大的或者是更多的投入,但是却适宜我国长远和总体性的发展。
2、注重建筑物的受力性能
对于一个高层建筑的最初的设计方案而言,建筑师更多的则是考虑建筑的空间组成的特点,并不是能够具体或是详细的明确建筑的结构。而高层建筑的地面对其空间形式的水平方向稳定和竖向稳定都是十分重要的。而由于建筑物主要是由一些重且大的构件所组成的,因此建筑物的结构就必须要能够将其自身的重量传达至地面,建筑结构的荷载则总是向下作用于地面,然而建筑物的设计的一个最为基本的要求就是要搞清楚,建筑物所选择的体系中向下的作用力和地基面的承载力之间的相互关系,因此在建筑的设计方案进行的阶段,就一定要对主要的承重墙和承重柱的分布和数量进行总体的设想和设计。
3、提倡使用概念的设计
所谓的概念设计则主要是指不经过数值的计算,尤其是在一些很难做出精确性的分析,或者是在规范的过程中很难规定的问题,就要依据建筑物整体的结构体系和分体系之间的工程经验、试验现象、震害、结构破坏机理和力学关系所获得的基本的设计思想和设计原则。从整体的角度对建筑结构的抗震细部措施和总体布置进行空管的控制。而对于概念性近似估算方法的引用,可以在简述方案的设计过程中进行迅速且有效的对结构的体系进行比较、构思,并做出最终的选择,相比较于手算而言则更加容易。所得到方案也往往是定性正确且概念清晰的,这也能够避免在建筑结构的设计阶段的后期出新一些不必要的繁琐、复杂的运算,往往具有较好的、叫可靠的经济性。同时,概念的设计也是对计算机内力分析所输出数据的可靠性进行判断的主要依据。经过近十几年来我国高层建筑建设的迅速发展,高层建筑的建造数量和建造速度在世界的建筑史上都是很少有的。但是从我国高层建筑的设计质量方面来看,却并不容乐观,大多数的结构设计主要是为了追赶时尚、追赶潮流,因此在高层建筑的实际设计中,还应该要做出更为长远的规划。
四、小结
经过近几年的发展,我国的高层建筑业得到了快速的发展,但是在发展的过程中,我们还是应该遵循高层建筑的设计原则和设计理念,选择最有效的高层建筑结构体系,建设好我国的高层建筑,令其更加符合甚至是超越国际市场上的标准,为我国的高层建筑业谋得更长远的发展。
参考文献:
[1] 任旭,《高层建筑连体结构设计探讨》,《工业建筑》,2006(36)
[2] 赵华,《高层建筑结构选型的复杂性研究》,《山西建筑》,2008(34)
关键词:高层建筑结构概念设计设计指标
随着经济和科学技术的快速发展,城市人口逐渐增多,可利用的土地资源越来越少,势必会使建筑往高空延伸,高层建筑逐渐成为衡量一个城市发展的软指标,因此,高层建筑的结构设计也逐渐成为人们关注的焦点。结构工程师在高层设计中如何把握设计要点,直接影响到整体结构的安全性、经济性及合理性。
1 概念设计
概念设计一般指对难以作出精确理性分析或规范中难以规定的问题,不经数值计算,而是依据简化力学模型、分析结构破坏机理以及日常工程实际所积累的经验,从整体角度来确定结构的总体布置和对抗震细部的宏观控制。其主要内容如下:
1.1 结构规则性
结构的平面布置宜简单、规则、对称,使得建筑物质量分布均匀和结构刚度协调,平面规则的结构受力明确、传力简洁,具有良好的整体性。实际上,由于建筑外形及使用上的要求,要做到平面规则是比较困难的。对此,结构设计人员对整个结构模型要有宏观的把握,进行结构布置时使刚心与质心尽量重合,减小因偏心而引起的扭转。
结构竖向布置应使体型规则、均匀,结构的刚度及承载力和传力途径没有太大的变化,避免有较大的外挑或内收,避免侧向刚度和承载力的突变面形成薄弱层。
1.2 结构延性
结构延性是指结构吸收地震能量后的变形能力。结构延性设计是高层结构概念设计的一项重要内容。结构主要靠延性来抵抗地震作用产生的非弹性变形。延性后的结构吸收地震能量后,出现塑性铰,从而引起结构的内力重分布,以继续抵抗地震的作用。这就要求结构满足“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件” 的设计原则。控制竖向构件的轴压比对结构的延性至关重要,轴压比的大小反映出结构延性的好坏。轴压比越小,结构的延性越好,但会增加建筑成本。把轴压比控制在一个合理的范隔内,既能保证结构的延性,也能节约成本。
2 结构选型
高层结构常见的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构和筒体结构等。
2.1 框架结构
框架结构是梁和柱通过节点构成的承载结构。框架结构由于其平面布置的灵活性,使得建筑获得较大的使用空间,能满足较多的功能要求。但是框架结构的抗侧刚度较小,在风荷载或水平地震荷载作用下,结构的整移和层间位移都较大。随着建筑高度的增加,框架结构的经济性和安全性均存在不合理的问题,因此在使用层数上受到了限制。
2.2 剪力墙结构
在剪力墙结构中,剪力墙承受全部的垂直荷载和水平力。剪力墙结构相对于框架结构而言,具有良好的侧向刚度和规整的平面布置,空间整体性好,水平位移和层间位移小,有一定延性,传力直接、均匀,对抵抗水平荷载作用十分有利。但剪力墙体系的平面布置灵活性差,使用上受到很大的限制,适用范围小。
2.3 框架-剪力墙结构
当框架结构的强度和抗侧刚度满足不了要求时,往往需要在适当的位置布置一些剪力墙,通过剪力墙和框架柱共同抵抗水平荷载的作用,这种结构称为框架-剪力墙结构。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度和较强的延性。
2.4 筒体结构
筒体结构主要包括单筒体-框架、筒中筒、多束筒等形式,能满足更多层数的要求,常见用于超高层结构中。筒体结构具有很大的刚度和强度,受力合理,在平面布置及满足功能使用上有明显的优势。随着建筑往更多层数方向发展,这种结构形式的应用会越来越广泛。
3 埋深及嵌固端
高层建筑基础要求具有一定的埋置深度.其目的是为了保证结构的整体稳定性,减弱震害。确定基础埋深时,应综合考虑建筑物的高度、体型、地基土以及设防烈度等因素。基础埋深一般从室外地坪算至基础底面或承台底面。《高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3―2002)》(以下简称《高规 )规定基础埋深需满足以下2条规定:(1)天然地基或复合地基可取房屋高度的1/15;(2)桩基础可取房屋高度的l/l8。
正确选定结构嵌固端是结构计算模式中的一个重要假定,它关系到结构某些构件内力分配的正确性、影响结构产生位移的真实性以及结构局部的经济性:当高层建筑设有地下室时,若地下室全埋于土中,地基土对地下室有明显的约束作用,则可将地下室顶板作为上部结构的嵌同端;若地下室半埋于土中或是开敞式地下室,则需计算地下室结构的侧向刚度是否大于或等于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。当满足此条件时,则可将地下室顶板作为嵌固端。当高层建筑不设有地下室时,可将基础面作为上部结构的嵌固端,还须在纵横2个方向设基础粱加以连接。
4 主要设计指标
在结构整体性能设计中,应对以下主要设计指标加以控制。
4.1 位移比
位移比是判断结构平面是否规则的重要依据。《高规》规定:在考虑偶然偏心影响地震作用下,A级高度高层建筑的位移比不宜大于1.2,不应大于1.5;B级高度高层建筑、混合结构、复杂高层结构的位移比不宜大于1.2,不应大于1.4。
4.2 周期比
周期比为以结构扭转为主的第一自振周期T1与以平动为主的第一自振周期T1 之比。限制周期比是为了控制结构的抗扭刚度不能太弱。可通过调整抗侧力结构的布置,减弱内筒的刚度,增加结构周圈构件的刚度等措施来增加结构的抗扭刚度。《高规》规定:A级高度高层建筑的周期比不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构、复杂高层结构的位移比不应大于0.85。
4.3 刚度比
刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值,调整该值主要为了控制高层结构的竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。《高规》规定:高层建筑结构其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻3层侧向刚度平均值的80%。
4.4 刚重比
刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定的重要指标,是影响重力二阶效应的主要参数 通过对结构刚重比进行控制,可使高层建筑满足稳定性要求。
4.5 轴压比
轴压比指针对柱(墙)考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一,是保证竖向构件具有良好延性和耗能能力的主要指标。
关键词:混凝土;高层建筑;结构设计
1.提高结构重要部位的延性,防止截面钢筋超配
1).要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力,最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。然而在实际工程中很难完全做到这一点,比较经济的办法是有选择有重点的提高结构中重要构件或某些构件中关键部位的延性。在结构平面位置上,应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处构件的延性;对偏心结构,应加大房屋周边特别是刚度较弱一侧构件的延性;对具有多道抗震防线抗侧力构件,应着重提高第一道抗震防线构件的延性。
2).使结构能进入弹塑性状态,并能通过结构的塑性变形吸收地震能量、抗御更高烈度的地震,从而达到“中震可修、大震不倒”的设防目标,就必须做到“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”,才能使结构在进入弹塑性状态后形成合理的延性较大的屈服机制。因此在设计工作中,必须注意构件截面纵向钢筋的超配现象,同时也要注意材料的超强问题。
2注意高大建筑的整体稳定性
对高层建筑来说,在抗震设计中,房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题。近年来出现了许多板式高层住宅,其立面高度很大而房屋进深尺寸有限,即高宽比超过了规范限值,也就是说建筑愈瘦高,在地震作用下的侧移就愈大,地震引起的倾覆作用就愈严重,巨大的倾覆力矩在柱中和基础中引起的拉力和压力比较难处理。结合几年来的工程实践,有以下几点体会:
1).对整个建筑进行抗倾覆稳定性验算,使地震作用下的倾覆力矩与相应的重力荷载在基础与地基交界面上的合力作用点,不应超出力矩作用方向抗倾覆构件基础边长的1/4。
2).加大建筑物下部几层的宽度,使其满足规范高宽比的限值,但尽可能避免形成大底盘建筑。必要时通过设置类似扶壁的钢筋混凝土构件,来增加基础底板的悬挑宽度,达到扩大基础底面积的效果,从而保证上部结构的稳定。
3).使基础有足够的埋置深度。在部分设计图纸上,发现裙楼和高层主楼从地上到地下用变形缝彻底分开,导致主楼基础埋深不够或者根本没有埋深,地震时会使建筑物发生滑移、整体倾斜甚至倾覆,这个问题必须引起注意。
4).对于高宽比很大的高层建筑,建议尽可能采用深基础,即采用配有钢筋的桩基础,桩基础钢筋在承台内的锚固长度要足够大。因为桩是埋在土中的细长构件,由于桩土摩擦力的存在,桩的抗拔性能较好,从而能很好地抵抗上部结构的倾覆。
3.剪力墙设计中需要注意的几个问题
3.1钢筋混凝土抗震墙的延性和破坏形态与墙体的高宽比和超静定次数密切相关。
1)为了提高抗震墙的变形能力,避免发生剪切破坏,对于一道截面较长的抗震墙,应该利用洞口设置弱连梁,使墙体分为小开口墙、多肢墙或单肢墙,并使每个墙段的高宽比不小于2。所谓弱连梁,是指在地震作用下各层连梁的总约束弯矩不大于该墙段总地震弯矩的20%;连梁不能太强,以免水平地震作用下某个墙肢出现全截面受拉,这是比较危险的。
2)在实际设计中,对连梁的刚度都要进行折减,这是因为剪力墙的刚度一般都很大,在水平力作用下,剪力墙中的连梁会因为很大的内力而超过截面允许值,可靠的办法是让这些连梁先屈服,要使连梁能形成塑性铰而不发生脆性破坏,连梁首先就必须满足强剪弱弯的要求,对连梁的刚度进行折减实际上就是降低其抗弯能力。
3.2规范规定,剪力墙在端部应设置暗柱、端柱等边缘构件。
这些边缘构件的作用相当于砖混结构的约束柱,当结构的刚度较小,地震作用下层间位移和顶点位移较大时,边缘构件所起的作用也就越大,此时暗柱的截面和配筋就应加大。如果剪力墙的总截面面积与楼层面积之比值较大时,且房屋高度较小、楼座面积较大时,墙端部的暗柱面积和配筋量就不需按规范要求设置那么多。1985年智利大地震时,有300多栋钢筋混凝土剪力墙结构的破坏较轻,但它们的墙端并无较好的约束,这就是最好的证明。
3.3在钢筋混凝土全墙结构中,采用大开间剪力墙结构好,还是采用小开间剪力墙结构好,这一直是一个争论的焦点问题。大开间剪力墙结构的优点较多:
1)墙体数量少,相应的混凝土用量少,墙体的约束构件少,结构自重轻;
2)相对小开间剪力墙结构,其抗推刚度小,自振周期长,水平地震作用小;
3)墙体的配筋率适当,结构的延性增加,地震时能充分发挥墙体约束构件的作用;
4)使用空间大,建筑布置灵活。缺点是:1)楼板跨度大,钢筋用量大;2)要求设置高效轻质的隔墙,造价高。
4.屋面高大女儿墙的设计方法
对于高层建筑,为了照顾立面效果,屋顶女儿墙往往做的很高,其荷载效应对主体结构的影响越来越明显,这一点常常被设计者所忽略。在设计上,女儿墙无法直接参与主体结构的分析,所以在计算时往往仅考虑女儿墙的自重,当女儿墙较低时,这种方法是符合精度要求的,不会影响结构的安全;但是,随着女儿墙高度的增加,其地震荷载和风荷载效应也在增加,对主体结构的影响越来越大。因此,当女儿墙较高时,要仔细计算女儿墙所受水平荷载的情况。
5.地下室外墙的设计方法
在一般情况下,地下室外墙所承受的主要荷载为结构自重、地面活载、侧向土压力等。在我国已建成的高层建筑中,地下室外墙的墙厚和配筋相差很大,墙厚在200mm~700mm之间,配筋在565mm2~4909mm2之间,可见在结构可靠与经济之间选择一个合理的平衡,始终是一个值得探讨的课题。地下室外墙的受力状况与上部结构类型及平面布置有很大关系。在实际情况中,考虑到边界条件不十分明确,为安全起见,可对同一边界采用两种不同的假设,如按端部固定计算墙端弯矩,按端部铰接计算墙跨中弯矩。
6.超长结构的温度变形和混凝土干缩变形
钢筋混凝土结构规范规定,在室内条件下现浇框架结构伸缩缝的最大间距为55m,现浇剪力墙结构伸缩缝的最大间距为45m;在露天条件下,结构伸缩缝的间距还要小,这样规定的目的就是解决两个方面的问题:
1)现浇混凝土在凝固硬化时会产生收缩应力,以致在结构中形成干缩裂缝,结构越长,干缩的影响越大。
2)结构在使用期间必然要经过春夏秋冬季节的变化,大气温度的变化会使结构产生热胀冷缩,从而在结构中造成温度裂缝,同样,结构越长,温度的影响越大。但是,在实际工程中超长建筑物常常出现。如果按规定去设伸缩缝,就会出现双墙、双柱、双梁,给建筑物的立面处理、防水构造带来很大的困难。
关键词:高层 建筑 转换层 结构 设计
中图分类号:TU208文献标识码: A
正文:
一、高层转换层设计的重要性
从高层建筑的整体结构来看,转换层是十分重要的部分,如果转换层处理不好,会直接影响到上层的建设,所以我们必须保证各个施工部分都能够做到科学合理,满足施工要求,这样不仅能够满足人们的居住要求,还能够使建筑企业获得更多的经济效益,提高自身的竞争力。要想做好转换层,就必须对其中的各个部分严格限制。高层建筑中转换层的存在,非常容易造成建筑物在竖向层面的刚度突变,而不利于建筑对震害进行抵抗,所以,设计人员必须充分考虑这一问题,做好对于转换层结构的布设,尽量将竖向的构件适当的减少,以降低转换层的刚度突变频率,且尽量将转换层设置于较低的楼层位置,刚度应当适当控制于较小的范围。设计人员要充分考虑楼层的结构受力状况,根据其受力传递的途径,选择受力结构适当的形式作为其转换层主要结构,以保证设计人员对于结构的分析及质量的控制。
二、高层建筑转换层的功能
从高层建筑功能来看,上部需要很多的墙体以分隔空间,进而不断满足住户需求;下部则需要宽广的使用空间,少墙体、大柱网,从而更好的满足建筑物使用要求。根据这种建筑形式,在建筑布置中,就会出现和常规竖向布置相反的“下小上大”的现象,即:下部柱网稀少,上部墙体稠密的现象。针对这种情况,为了保障建筑要求,必须在上下结构体系,进行转换层设置,转换层作为当代高层建筑结构设计的重要方式,转换层设计是整个工程设计的难点。随着高层建筑平面逐渐多样化,在设计中,必须结合实际情况,选择合适的方法进行设计,进而达到经济、安全的综合成果。
三、转换层结构布置以及设计要点
1.转换层结构布置
在转换层结构布置中,由于底部转换层结构、上部竖向构件不能直接连通落地,从而就需要可靠安全的转换层构件。根据目前的研究结果以及工程经验,在高层建筑转换层设计中,可以使用的转换构件有:析架、斜撑、空腹性析架、转换式大梁、厚板以及箱形结构等形式。由于地震区转换厚板使用检验不足,经常被6度以及非地震区使用;对于空间较大的范围或者地下室,受约束作用影响,地面上部的框支结构大于地震反应,所以7度或者8度的地震设计时也可以采用厚板进行转换层设计。
由于框支柱和落地式剪力墙对防止转换层下部结构在地震中倒塌具有重要作用,故在筒体结构设计中,筒体上下必须根据刚度要求适当增加墙厚。同时,框支剪力墙必须拥有足够的剪力墙,进行上下贯通,在长矩形框支剪力墙非结构中,落地剪力墙必须根据施工要求,按照原有规程进行设计,或者采用落地柱周边不能有错层的规定。这不仅是对转换层下部结构的保障,也是对抗震结构的严格要求,在尽量减小内力突变的同时,控制好刚度突变,缩短转换层架构传递。
2.高层建筑转换层构件设计要求
(1)框支柱
为了保障高层建筑转换层框支柱拥有良好的延性,必须对轴压进行严格的控制。当框支柱抗震级别为特一级时,轴压比必须小于0.6;对于截面尺寸较大形成的短柱,必须低于0.55。由于配箍率和截面尺寸具有紧密的联系,从而导致框支柱配箍率比普通框架柱大很多。在工程建设中,由于个别框支柱必须作为剪力墙进行使用,所以约束性边缘构件特征值必须在0.2以上,也就是2.64%的配箍率。在整个工程建设中,框支柱作为重要的构件,为了保障安全系数,柱端弯矩和剪力必须乘以对应的增大系数,让每层框支柱剪力之和始终为基底的30%。在程序计算中,由于楼板假定刚度较大,所以水平剪力一般根据构件刚度进行分配。
(2)框支梁
在高层建筑转换层结构设计中,框支梁尺寸只受剪压比控制,宽度通常在400毫米之上,高度大于跨度计算的1/6。由于框支梁受力情况复杂,不仅是保障抗震系数的关键因素,同时也是上下层荷载重要的传输通道,它是整个高层建筑工程复杂重要的受力结构;所以在设计中必须预留充足的安全储备,对于抗震等级为特一级的框支梁,配筋率必须在0.6以上。在满足计算要求的前提下,一般用偏心受拉的方式,配置足够的腰筋,并且配筋率始终在0.8%以上。
3.高层建筑转换层结构抗震设计
在高层建筑抗震设计中,由于高位转换具体情况,从而对整个结构受力极为不利。根据相关计算结果表明:在水平性地震作用中,由于倾覆性力矩以转折形式在转换层呈现,下部以剪力墙结构呈现,落地剪力墙在倾覆力矩下递较快的同时,让倾覆力矩以转折的形式呈现。当整个高层建筑位置较高时,传力途径和剪力分配就会产生极大的变化,由于落地式剪力墙极容易出现裂缝,在上部墙体内力较大的过程中,下部支撑极容易屈服,进而出现薄弱层。为了保障整个工程设计的合理性、安全性,框支转换层设置必须在3层之上,剪力墙、框支柱抗震等级必须增强一级,除了特一级、密柱框架、核心筒结构不需提高。
目前,我国底部转换层在高层建筑转换层结构设计中已经广泛应用,但是仍然没有大地震考验;由于转换层上部结构不能贯通下部楼层,所以转换层通常为薄弱楼层,当框架剪力乘以1.15时,就可以增大系数。但是在这过程中,需要注意的是:楼层设计刚度满足设计要求时,该楼层仍然是薄弱层。对于转换层构件设计中,必须调整水平地震内力;对于8度的抗震设计,必须考虑地震作用影响,使用“动力时程”或者“反应谱”方法对其进行计算,或者将转换构件在重力荷载的标准下,让内力和增大系数的1.1相乘。另外,由于内力增大系数较高,对于处在第三层或者三层以上的转换层极为不利,同时内力幅度增大。针对这类特殊现象,高层建筑转换层作为受力极为复杂的,但是对抗震不利的结构,当防烈抗震度达到0.4g时,必须停止使用。在实际抗震设计中,根据高层建筑结构类型、防烈度、房屋高度以及构件类型,使用对应的抗震等级对其进行精细的计算,或者采用构造措施进行设计、处理。
4.高层建筑转换层结构上下层刚度比
高层建筑结构转换层刚度比设计作为整个建筑结构设计的重要内容,为了避免安全隐患,必须认真对待。在转换层上下结构等效侧向刚度比计算中,必须综合各个构件弯曲、剪切以及轴向变形对整个结构侧移的影响。当高层建筑转换层设置在三层或者三层以上时,侧向刚度不能低于楼层侧向刚度的60%。为了避免转换层下部刚度过大、侧向刚度过小造成的不良影响,对于三层或者三层以上的转换层,必须将60%规定为工程下限值。
在柱距框筒结构以及内部框架结构中,必须保持上下剪切刚度始终不变。对于普通情况,由于下部截面较小,层高比上层高,所以很难满足施工要求。针对这种情况,必须使用钢管混凝土柱或者钢骨混凝土柱,有效调整延性、刚度以及截面面积,进而达到建筑工程要求。在这过程中,需要特别注意的是:转换层上下结构连接,当上部为混凝土时,必须钢骨混凝土柱及时锚入下部转换层。
四、结语
综上所述,当前人们对建筑物的使用功能提出了更多的要求,所以建筑施工单位应该做好高层建筑的转换层施工。每个工程项目都有各自的特点,所以在转换层施工的时候必须根据施工工程需要制定出合理的施工方案,在施工中认真负责,能够利用好各项施工设备,节约施工成本,保证施工质量。
参考文献
[1]王春伟.高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2]关度豪.试述如何做好高层建筑转换层的结构设计[J].价值工程,2010(18).
关键词:高层建筑;结构设计;框架结构
0.前言
随着我国国民经济的飞速发展,各行各业不断改革,作为社会构成主元素之一的建筑业也面临新的挑战。建筑设计作为建筑行业的主导,策划、设计贯穿每个建筑体的形成。而结构设计又是当中重点,因此,对高层建筑结构设计研究是很有必要的。
世界各国对高层建筑的高度和层数界限的规定并不一致。《高层建筑防火设计规范》中规定,超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。美国的高层建筑是指3O~40层以及更高的建筑。日本规定住宅超过2O层。旅馆、办公楼超过30层者为超高层建筑。国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第l类为9~16层(最高5O米),第2类为l7―25层(最高75米),第3类为26―40层(最高100米),第4类为4O层以上(高于100米)。现代高层建筑是随着城市的发展和科学技术的进步而发展起来的,在土地资源日益紧张的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。可以说,现代高层建筑的发展,开创了整个建筑时代的新纪元。
1.设计要点
当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时,它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比,高层建筑的受力特点一是要考虑柱(墙)轴向变形及截面剪切变形对结构内力和变形的影响,二是水平力(风及地震作用)所产生的结构内力和位移常为结构设计的控制因素。现就结构方面的要求做探讨:
(1)考虑高层建筑遇到巨大风力和地震力时所产生的水平侧向力;
(2)严格控制高层建筑体型的高宽比例,以保证其稳定性;
(3)使建筑平面、体型、立面的质量和刚度尽量保持对称和匀称,使整体结构不出现薄弱环节;
(4)妥善处理因风力、地震、温度变化和基础沉降带来的变形节点构造;
(5)考虑在重量大、基础深的地质条件下如何保证安全可靠的设计技术和施工条件问题。高层建筑结构的基本单元有框架、剪力墙、核心筒和框简,可以组成许多结构承重体系,常用的有框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构、简体结构,以及用于超高层的其他结构体系形式。为了使结构物在水平力作用下具有足够的承载能力、刚度和延性,高层建筑的体型应是简单规则的,结构布置也应力求较规则,建筑物的高宽比和基础埋深应满足一定的要求,楼、屋盖在水平面内的刚度也应予保证。现以框架结构设计进行分析。
2、框架结构设计分析
2.1 框架结构构造要求
①沿梁全长顶面和底面应至少各配置两根纵向钢筋,直径不应小于12ram。纵向受拉钢筋的最小配筋百分率P (%)不应小于0.2和45帆中的较大值。框架梁箍筋配筋构造应符合下列规定:应沿梁全长设置箍筋;纵向受拉钢;截面高度大于800mm的梁,其箍筋直径不宜小于8mm;其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内,箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的0.25倍。
②框架柱中全部纵向钢筋最小配筋百分率不应小于0.6% 。且柱截面每一侧纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.2%。当混凝土的强度等级大于C60时,全部纵向钢筋的最小配筋百分率应增加O.1%。当采用HRB400,RRB400级钢筋时,全部纵向钢筋的最小百分率可减tbO.1% 。纵向钢筋的净距不应小于50ram,间距不应大于350mm,全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%。
③节点内箍筋配置应符合柱中箍筋的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm。对四边有梁与之相连的节点。可仅沿节点周边设置矩形箍筋。
④受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端和柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。非抗震设计时,受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300ram。
2.2设计步骤
①根据建筑设计进行结构布置。
②选取恰当的平面框架作为计算单元,并由此得到计算简图,注意计算简图为平面刚架。
③计算该刚架上所作用的恒载、活载、风荷载和地震作用。
④用分层法或弯矩分配法对框架在竖向荷载作用下的内力进行计算;框架结构的内力组合以及框架梁、柱和框架节点的设计。
⑤用反弯点法或D值法对框架在水平荷载作用下的内力进行计算,并进行变形验算。
⑥对控制截面的内力值按荷载效应组合方式进行组合。
⑦用在混凝土结构基本理论中所学的知识,并结合框架梁柱节点的构造要求对各构件进行截面配筋设计。
2.3 内力计算
1.分层法
分层法计算原则是“分层――计算――整和(up叠加)”,主要技术步骤:
(1)计算梁柱的线刚度及相对线刚度;
(2)将框架计算简图分层(分层后的各柱远端为固定支座),
并对除底层柱外的其他各层柱的线刚度乘0.9折减系数;
(3)用弯矩分配法计算各层单元的杆端弯矩;
(4)叠加各层的杆端弯矩,注意梁的弯矩值保持不变,柱的弯
矩值为各层单元的柱端弯矩的代数和,叠加后若结点弯矩不平衡,
可再进行一次弯矩分配;
(5)按静力平衡条件计算出框架的剪力和轴力,并绘出内力图。
2.反弯点法和D值法
外,可由柱的剪力和弯矩来计算梁的弯矩、剪力轴力以及柱的轴力。这部分应用的是结构力学中的截面法,即计算那部分的内力,将该部分隔离出来单独分析,分别考虑该部分中水平向和竖向力的平衡及力矩平衡。
(1)梁端弯矩的计算:
(2)梁端剪力的计算:
(3)柱的轴力计算由节点左右梁端剪力之和得到
3.框架截面设计
剪力墙结构通常分为纵、横两个方向,按平面结构计算,因此必须事先确定各片剪力墙的有效翼缘宽度,然后还应确定水平力在各片剪力墙间的分配,为此必须要确定抗侧刚度中心的位置。抗侧刚度中心就是把各片剪力墙的抗侧刚度看作为“假想面积” 的“假想形心”,水平力合力点通过该中心,楼盖只产生平移而无转动,不通过时将产生扭转。当楼层产生扭转时,各片剪力墙上水平力的分配要适当调整。主要考虑设计框架柱与基本构件中偏心或轴力受力柱的不同之处,框架梁与基本构件中梁的不同之处,以及梁柱刚接部位的特殊要求,比如,配筋计算时内力的调整,配筋量的限制及其他的一些构造要求等。
摘要:厚板转换层是高层建筑转换层结构形式之一。本文首先阐述了厚板转换层结构的整体计算方法,进而论述了厚板的内力分析,最后阐述了厚板转换层结构的构造要求,以供参考。
关键词:高层建筑 厚板转换层 结构设计
1、前言
厚板转换层是高层建筑转换层结构形式之一。利用厚板作为转换构件,可使板下柱网灵活布置,板上结构形式任意。通过板式转换层,可实现不同楼层间不同功能、任意平面的组合,给建筑师提供了开阔的想象空间,为开发商提供了更多的开发户型。其特点是转换板厚度最薄、配筋最省、采用非预应力结构解决了厚板施工普遍存在的裂缝问题,经济效益显著。在此,本文就高层建筑厚板转换层的结构设计进行讨论,以期为同类工程提供参考。
2、厚板转换层结构的整体计算方法
带厚板转换层的高层建筑可采用三维空间分析程序(如TBSA,SATWE,TAT等)进行整体结构的内力分析,除应满足结构整体的位移,变形,抗倾覆,周期等要求外,尚应满足(JGJ3―2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》中的规定:“转换层上下结构侧向刚度比的要求。”
2.1根据(JGJ3―2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》中的规定:“抗震设计时,转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内,否则应采取有效的抗震措施;将层2以上、转换层以下内外筒体的抗震等级提高一级,即按抗震等级二级设计:转换层以上框架、剪力墙结构抗震等级仍取三级。”
2.2一般,由于转换层上、下层的刚度相差十分悬殊,为了控制控制转换层上下层刚度比不至于超过规范限值(规范要求
3、厚板的内力分析
3.1由于转换板边界形状不规则,荷载分布和支撑条件较为复杂,目前,对厚板的内力分析主要有以下三种方式:1)等效交叉梁的分析,即把转换板分成双向交叉梁,而上部柱网落在厚板的交叉梁处,参与结构的整体计算。该计算方法可对厚板的受力情况进行了简化,但交叉梁的截面大小的取值对内力分析的影响暂无法考虑,易致使分析误差较大。2)刚性板的简化计算,即假设厚板平面外的刚度无限大,不产生变形,按刚性层对转换层及其上、下部结构进行结构计算。该计算方法过于理论化,对建筑的整体多力分析不明确。3)组合单元的分析方法,即对整个结构进行整体有限元分析,该计算结果最精确,但该法对于计算机的要求非常高,而且计算时间长,不便于实际工程的应用。因此,一般,在进行计算时,把厚板划分为规则的交叉梁系,先用等效交叉梁系代换厚板进行结构的整体分析,再采用板单元、三维实体单元对厚板进行局部应力的有限元分析。
3.2在整体计算时,采用PKPM软件中的SATWE进行计算。
3.3一般,随着板厚的增加,转换层以及转换层的上、下层的地震作用力增加,当板厚为1400mm(1/5柱距)时,厚板中应力变化不大,当板厚大于或小于这个板厚时,地震变化明显,即可得出:板厚太薄或太厚对建筑物整体的抗震反应均是不利的。因此,一般情况下,当转换层上托15层以下时,厚板的厚度可取1/5-1/7的柱距:当转换层上托15-20层时,板的厚度可取1/4~1/6的柱距:当转换层上托20层以上时,板的厚度可取1/3~1/5的柱距;当抗震烈度较低或非抗震时,板厚还可适当减薄;当转换位置往上移时,板厚也可以适当减薄。
3.4厚板转换时板厚的取值,规范没有直接给出具体的公式,但是规定厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切计算确定,由于抗冲切计算的板厚一般较薄,可在此基础上先估算厚板的厚度,再按具体工程中板厚取值的结论,与建议对厚板板厚进行整体计算。
3.5厚板应满足抗弯、抗剪、抗冲切的要求,抗冲切计算除应考虑框支柱对厚板的冲切外,还应考虑厚板上的剪力墙对厚板的冲切。框支柱对厚板的冲切应考虑梁箍筋的作用:厚板上的剪力墙对厚板的冲切通常只考虑混凝土的作用,由板的厚度控制。
4、厚板转换层结构的构造要求
4.1由于结构厚板转换层厚度一般较大,即转换厚板的混凝土强度等级不应小于C30,且应采用水化热小的水泥,并添加15%左右的粉煤灰以减少施工时混凝土的水化热,同时还可以适当添加适量的膨胀剂或膨胀纤维,以解决混凝土收缩开裂问题:另外,为增加板的抗裂能力,可在厚板的中部设上、下两层直径14@260双向钢筋网片,板周边暗梁按框支梁构造加强,暗梁两侧设直径14@260腰筋,以加强板边缘抗扭能力,防止板端头出现水平及竖向劈裂。
4.2转换层厚板上、下部的剪力墙,柱的纵向钢筋均应在转换厚板内可靠锚固。相邻层楼板应适当加厚至150mm,相邻的楼板配筋均应相应地加强,以加强其抵抗破坏、协调变形的能力。
4.3厚板受弯纵向钢筋可沿转换板上、下部双层双向布置,配筋量以厚板局部有限元分析结果为校核依据,即每层每向纵向钢筋的总配筋率不宜小于0.6%:转换板内暗梁抗剪箍筋的面积配筋率不宜小于0.45%:加强部位墙体暗柱及框支柱纵筋配筋率不宜小于1.5%。
4.4根据(GB50010―2002)《混凝土结构设计规范》中的要求,厚板在上部集中力和支坐反力作用下应进行局部承压和抗冲切承载力验算,并配置必须的抗冲切钢筋或弯起钢筋。
4.5严格控制框支柱轴压比4%:实际设计中框支柱轴压比均
4.6严格控制剪力墙轴压比
4.7结构厚板转换层上部剪力墙位置加设暗梁,并加设吊筋,以提高板的抗冲切承载力,减少混凝土的收缩变形和温度应力效应,增强板柱节点的连接性能。实际设计中,暗梁宽度一般取柱宽度(800M000mm),暗梁主筋为相应柱上板带上下层非预应力筋,暗梁箍筋为4-6肢Ф12或Ф14,在靠近支座范围内的箍筋间距均加密。
4.8严格控制结构最大位移比≤1.4,以合理增加结构抗扭刚度。
4.9转换层下部框架梁的应力较大,应适当加大其截面,增大其刚度,并加强配筋。
4.10加强框支柱及其与转换层厚板的连接非常重要,建议框支柱承担的剪力大于基底剪力的30%。
4.11楼板开洞处应设边梁(或暗梁),角部也可设斜筋等加强措施。
4.12厚板转换层下一层框支柱均设置柱帽,剪力墙设置类似于柱帽的牛腿,以提高其对厚板的嵌固作用,及提高其抗冲切能力。