CN105484379A - 梁式隔震转换层 - Google Patents

Abstract

一种梁式隔震转换层，它利用梁式转换层技术和隔震技术来实现转换层的设计，达到转换层在能承受上部楼层荷载的同时具有小的层刚度，它可用于建筑的转换层设计，在梁式隔震转换层中，将转换梁两边的转换梁支撑柱(6)和(7)在柱顶截断，并在转换梁支撑柱(6)和(7)与转换梁之间分别安装隔震支座(4)和(5)，形成一种梁式隔震转换层结构，由于转换梁支撑柱采用了隔震支座设计，弱化了转换梁支撑柱的侧移刚度，避免了转换层的层刚度突变，转换层层间的竖向构件侧移刚度分布更加均衡，因此采用该技术设计的建筑转换层结构抗震性能好。

Description

梁式隔震转换层

技术领域：

本发明涉及一种建筑转换层的设计技术，采用该技术设计的建筑转换层，能减小转换层的层刚度，从而使建筑竖向构件侧移刚度分布更加均匀，因此建筑转换层具有很好的抗震性能，我们称这种技术为梁式隔震转换层，属于建筑结构设计技术领域。

背景技术：

目前建筑转换层设计主要采用技术为梁式转换层和桁架转换层。梁式转换层具有截面尺寸大和巨大层刚度突变的缺点，根据框架柱的侧移刚度计算公式，柱的侧移刚度与柱高度的三次方成反比，也就是说同样截面的柱，假设a柱的高度只有b柱的一半，那么a柱的侧移刚度是b柱的8倍，在分配层剪力时，a柱承担的水平剪力是b柱的8倍。柱的侧移刚度与横截面的长度和宽度成正比，如果考虑到转换梁两边的支撑柱比其他框架柱荷载大而致使横截面尺寸更大，进一步使转换梁两边的框架柱侧移刚度放大，因此上述a柱如果高度只有b柱的一半，在实际工程中，a柱的侧移刚度远不止b柱的8倍。建筑层高一般3-4米，在梁式转换层中，由于转换梁要承受巨大的弯矩和剪力，转换梁需要设计成很大的截面尺寸，截面高度一般有1.5-3米，缩短了转换梁两边支撑柱的高度，其高度只有其他框架柱一半左右，在地震动作用下，转换梁的支撑柱侧移刚度很大，远比其他位置的框架柱大，造成在转换梁附近区域竖向构件侧移刚度突变，也造成了转换层层刚度突变，因而现有的梁式转换层抗震性能不好。桁架转换层虽然能起到转换作用，但是桁架结构水平刚度大，在动力作用下，桁架局部区域会分配巨大的层剪力，导致容易在桁架转换局部造成构件破坏，研究已表明，梁式转换层的层刚度一般大于桁架转换层的层刚度，这是很不利建筑结构抗震的。然而梁式隔震转换层设计技术很好的解决了梁式转换层层刚度突变的不利现象，在梁式隔震转换层中，竖向构件侧移刚度分布更加均衡，因而带梁式隔震转换层技术的建筑转换结构抗震性能更好。

发明内容：

为了解决现有梁式转换层层刚度大和层刚度突变的不利现象，本发明提出了一种新的转换层设计技术，我们称之为梁式隔震转换层。该转换层设计技术在实现转换功能的同时具有层刚度小，建筑结构抗震性能好的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种梁式隔震转换层，所述的梁式隔震转换层包括框架梁柱板构件，转换梁，隔震支座，其特征在于：所述梁式隔震转换层利用梁式转换层技术和隔震技术来实现转换层的设计，将转换梁支撑柱与转换梁之间设计成一种分离的混凝土结构，并在转换梁支撑柱与转换梁之间安装隔震支座，形成一种梁式隔震转换层结构，由于转换梁两边的转换梁支撑柱采用了隔震支座设计，弱化了转换梁支撑柱的侧移刚度，进而降低梁式隔震转换层的层刚度，不会造成转换梁周边区域的竖向构件侧移刚度突变，根据转换布置的不同，梁式隔震转换层包括单轴向转换体系和双轴向转换体系两种布置。所述的梁式隔震转换层技术是一种新的建筑转换层设计技术，比现存的梁式转换层的层刚度更小，转换层层间的竖向构件侧移刚度分布更加均衡，因而抗震性能更好。

本发明的有益效果是：在实现建筑转换功能的同时，降低了转换层的层刚度，使转换层层间竖向构件的侧移刚度分布更加均衡，进而提高了梁式隔震转换层结构的抗震性能。

在上述技术方案的基础上，本发明作出如下补充：

本发明提出一种梁式隔震转换层，根据转换布置的不同，分为单轴向转换体系和双轴向转换体系，所谓单轴向转换体系是指在一个轴线方向设计转换结构，所谓双轴向转换体系是指在两个相垂直的轴线方向都设计转换结构，根据转换梁是否铺设预应力筋，转换梁可以是普通混凝土转换梁，也可以是预应力转换梁。梁式隔震转换层在施工时，先对转换梁两边的转换梁支撑柱浇筑混凝土，再在转换梁支撑柱柱顶安装隔震支座，然后在隔震支座上继续浇筑转换梁，转换梁将承受的竖向荷载通过隔震支座传递给两边的转换梁支撑柱，由于转换梁两边的转换梁支撑柱采用了隔震支座设计，转换梁支撑柱的侧移刚度减小，进而降低梁式隔震转换层的层刚度，不会造成转换梁周边区域的竖向构件侧移刚度突变现象，提高了梁式隔震转换层的抗震性能。

在本发明一较佳实施例中，梁式隔震转换层的隔震支座为竖向强度高、水平刚度小的部件，使隔震支座在能承受竖向巨大荷载的同时具有较小的水平刚度，通过对隔震支座的水平刚度和竖向强度等参数的选型，可以将转换梁两边的转换梁支撑柱设计成在不降低框架柱竖向承载力的同时又具备与工程师所期望的水平刚度，隔震支座也可以设计带有阻尼耗能功能。

在本发明一较佳实施例中，为了减小转换层的层刚度，将转换梁支撑柱与转换梁之间设计成一种分离的混凝土结构，在转换梁支撑柱柱顶安装有隔震支座。

在本发明一较佳实施例中，在梁式隔震转换层中，当转换梁两边加腋设计时，隔震支座安装在转换梁支撑柱柱顶与转换梁腋底之间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细的说明。

图1是梁式隔震转换层结构图；

图2是加腋的梁式隔震转换层结构图；

图中各标号部件分别为：

1.框架梁，2.框架柱，3.转换梁，4.隔震支座，5.隔震支座，6.转换梁支撑柱，7.转换梁支撑柱，8.框架柱，9.转换层底层框架梁。

21.转换梁，22.梁腋，23.梁腋。

具体实施方式

相同标号的部件为同一部件，虽名称可能小有出入，但不影响本发明和技术方案的理解。

一种梁式隔震转换层，它利用梁式转换层技术和隔震技术来实现转换层的设计，达到转换层在能承受上部楼层荷载的同时具有小的侧移刚度，它可用于建筑的转换层设计，在梁式隔震转换层中，将转换梁两边的转换梁支撑柱(6)和(7)在柱顶截断，并在转换梁支撑柱(6)和(7)与转换梁之间分别安装隔震支座(4)和(5)，形成一种梁式隔震转换层结构，由于转换梁支撑柱采用了隔震支座设计，其侧移刚度比没有采用隔震支座设计的小很多，避免了转换层的层刚度突变，转换层层间的竖向构件侧移刚度分布更加均衡，因此采用该技术设计的建筑转换层结构抗震性能好。

图1为单轴向梁式隔震转换层，在与图1梁式隔震转换层相垂直的方向也布置梁式隔震转换结构时，那么这样的设计称为双轴向梁式隔震转换层。

图2为加腋的梁式隔震转换层结构图，当转换梁两边设计有梁腋时，隔震支座安装在转换梁支撑柱与转换梁腋底之间，转换梁加腋是为了提高转换梁端部的抗剪承载力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，任何熟悉本领域的技术人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，可不经过创造性的劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权力要求书所限定的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种梁式隔震转换层，所述的梁式隔震转换层包括框架梁柱板构件，转换梁，隔震支座，其特征在于：所述梁式隔震转换层利用梁式转换层技术和隔震技术来实现转换层的设计，将转换梁支撑柱与转换梁之间设计成一种分离的混凝土结构，并在转换梁支撑柱与转换梁之间安装隔震支座，形成一种梁式隔震转换层结构，根据转换布置的不同，梁式隔震转换层包括单轴向转换体系和双轴向转换体系两种布置。

2.根据权利要求1所述的梁式隔震转换层，其特征在于：转换梁可以是普通混凝土转换梁，也可以是预应力转换梁。

3.根据权利要求1所述的梁式隔震转换层，其特征在于：在梁式隔震转换层中，当转换梁两边加腋设计时，隔震支座安装在转换梁支撑柱柱顶与转换梁腋底之间。