CN108331172A - 一种设置单向斜撑的转换梁 - Google Patents

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张伟
严力军
刘群
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Hong Kong Huayi Design Consultants Shenzhen Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/34—Extraordinary structures, e.g. with suspended or cantilever parts supported by masts or tower-like structures enclosing elevators or stairs; Features relating to the elastic stability

Abstract

本发明是一种设置单向斜撑的转换梁，应用于带转换层框架‑核心筒结构，包括转换主梁、转换次梁、单向斜撑、框支柱、剪力墙端柱、梁上托柱和剪力墙，其中剪力墙端柱与核心筒连为一体，且位于塔楼中部区域，框支柱位于塔楼边跨区域，转换主梁的两端分别支承在剪力墙端柱及框支柱上，转换次梁的两侧分别支承在框支柱和转换主梁上，转换次梁的上表面支承剪力墙，单向斜撑设置在剪力墙端柱的一侧，单向斜撑的上端支承在转换主梁与转换次梁相交处的梁底，单向斜撑的下端支承在转换主梁相邻下层的剪力墙端柱的侧面，形成三角桁架受力机制。本发明结构体系传力直接，构造简单，在带转换层高层建筑结构中具有广阔应用前景。

Description

一种设置单向斜撑的转换梁
技术领域
本发明涉及一种建筑结构工程领域的转换梁，特别涉及一种设置单向斜撑的转换梁，属于转换梁的创新技术。
背景技术
高层建筑中，上部楼层建筑平面布置功能为住宅、公寓等小开间柱网，中、下部楼层建筑功能为商业、办公等大开间柱网时，会存在上、下楼层柱网尺寸不一致、上部结构部分墙柱平面位置不在中、下部楼层轴线位置的情况，需要通过设置转换层对上部楼层墙柱进行转换，实现荷载的有效传递。基于上述各楼层建筑功能的差异性，在转换层会出现二级转换和梁抬柱的情况，从而导致部分转换主梁承担较大剪力。若按照常规设计方法，须增加转换主梁截面尺寸可解决上述问题，但是，随之带来的问题是截面尺寸过大的转换主梁会减小楼层净高，且会带来一系列其他问题，难以满足建筑功能的需求，现阶段缺乏能兼顾各专业共同需求的合理措施和方法。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种设置单向斜撑的转换梁。本发明针对带转换层的高层建筑结构设置单向斜撑的转换梁，可形成一种简单有效、传力直接的传力模式，即不影响建筑功能需求，又能减小转换主梁承担的剪力，从而起到有效控制转换主梁截面尺寸的目的。本发明受力合理，符合抗震设计原则，在实际工程中具有明显优势，便于推广。
本发明的技术方案是：本发明是一种设置单向斜撑的转换梁，应用于带转换层框架-核心筒结构，包括转换主梁、转换次梁、单向斜撑、框支柱、剪力墙端柱、梁上托柱和剪力墙，其中剪力墙端柱与核心筒连为一体，且位于塔楼中部区域，框支柱位于塔楼边跨区域，转换主梁的两端分别支承在剪力墙端柱及框支柱上，转换次梁的两侧分别支承在框支柱和转换主梁上，转换次梁的上表面支承剪力墙，单向斜撑设置在剪力墙端柱的一侧，单向斜撑的上端支承在转换主梁与转换次梁相交处的梁底，单向斜撑的下端支承在转换主梁相邻下层的剪力墙端柱的侧面，形成三角桁架受力机制。
本发明的三角桁架受力机制的目的是将梁上托柱和转换次梁传递到转换主梁上的部分集中力通过单向斜撑直接传递到核心筒剪力墙端柱，减少转换主梁承担的剪力比例，达到控制其截面尺寸在合理范围的目的。与现有技术比较，本发明具有如下效益：
1、在满足转换层上、下楼层建筑平面布置和楼层净高要求的前提下，确保结构体系具备良好的抗震性能；
2、单向斜撑的设置须综合考虑转换次梁和梁上托柱与转换主梁的空间位置关系，以及转换梁所在楼层框支柱、核心筒剪力墙端柱定位的合理性，单向斜撑上下端位置的确定须不影响该楼层建筑功能使用；
3、由于单向斜撑的设置，上部结构大部分集中力直接通过单向斜撑直接传递到转换梁以下楼层，使得转换主梁的截面尺寸得到有效控制，同时兼顾经济性和安全性；
4、根据实际受力的需求，并结合转换主梁、框支柱截面承载力要求，其斜撑材料可选择混凝土结构、型钢混凝土或钢结构，并与上述构件匹配；
5、单向斜撑的的设置，构造合理，节点简单，且施工便利，对建筑功能的影响降低到最低程度。
本发明适用于高层、超高层建造，特别适用于带转换层的高层建筑结构，且转换层存在转换主梁之上支撑梁上托柱情况的工程项目，具有很强的灵活性和适用性。
附图说明
图1为本发明的剖面示意图；
图2为本发明实施例应用于实际工程的转换层结构平面示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述。
本发明是一种设置单向斜撑的转换梁，应用于带转换层的框架-核心筒结构或框架-剪力墙结构中，包括转换主梁1、转换次梁2、单向斜撑3、框支柱4、剪力墙端柱5、梁上托柱6和剪力墙7，其中剪力墙端柱5与核心筒8连为一体，且位于塔楼中部区域，框支柱4位于塔楼边跨区域，转换主梁1的两端分别支承在剪力墙端柱5及框支柱4上，转换次梁2的两侧分别支承在框支柱4和转换主梁1之上，转换次梁2的上表面支承剪力墙7，单向斜撑3设置在靠近剪力墙端柱5的一侧，单向斜撑3的上端支承在转换主梁1与转换次梁2相交处的梁底，单向斜撑3的下端支承在转换主梁1相邻下层的剪力墙端柱5的侧面，形成三角桁架受力机制。本发明将梁上托柱6和转换次梁2传递到转换主梁1上的部分集中力通过单向斜撑3直接传递到核心筒剪力墙端柱5，减少转换主梁1承担剪力的比例，达到控制其截面尺寸在合理范围的目的。
本实施例中，所述剪力墙端柱5位于核心筒8的端部或角部，为转换主梁1的一侧提供支承点。
本实施例中，所述框支柱4沿塔楼外周圈布置，仅在转换层以下楼层设置，转换层以上楼层，通过转换主梁1、转换次梁2的支承，在转换层以下楼层设置的框支柱4在对应位置均转化为剪力墙7。
本实施例中，所述梁上托柱6均自转换主梁1之上开始设置，其平面定位根据具体需要确定。
本实施例中，所述单向斜撑3介于转换主梁1、转换次梁2楼层与相邻下一层之间，一般在避难层和公共空间楼层设置，以不影响所在楼层建筑平面功能为前提。
本实施例中，所述单向斜撑3的截面形状为矩形或工字形，其材料组成根据受力需求可选择钢筋混凝土、型钢混凝土或钢结构。
本实施例中，所述单向斜撑3与楼层水平面的夹角控制在40~60度。
上述转换主梁1、单向斜撑3、框支柱4、核心筒剪力墙端柱5、梁上托柱6、剪力墙7在平面和剖面定位关系上做到横平竖直，相互对齐，以实现其合理的空间组成关系，做到传力明确。
图2为本发明实施例1应用于实际工程的转换层结构平面示意图。
本发明应用于某实际工程中，抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组，场地类别Ⅱ类。该项工程地下2层，地上34层，地上结构主体总高度126.2m，在14层以上，位于平面居中区域不再设置楼盖，导致塔楼自14层以上转化为双塔。14层即为上、下不同功能和平面布置的分界楼层，又为转换层，结构体系确定为带超高位转换的双塔框支剪力墙结构。该层共计有6处位置存在转换次梁2的一侧支承于转换主梁1上。 其中，有4道转换主梁1与转换次梁2交汇处的梁顶设置梁上托柱6。转换主梁1两端分别支撑于核心筒剪力墙端柱5和框支柱4之上，在靠近核心筒剪力墙端柱5一侧设置单向斜撑3，其上端支承于转换主梁1与转换次梁2交汇处的梁底，下端支承于转换主梁1所在楼层的相邻下一楼层标高位置的核心筒剪力墙端柱5的侧面，形成三角桁架受力机制，此构造措施目的是将大部分集中力通过单向斜撑3直接传递到核心筒剪力墙端柱5，从而达到减少转换主梁1承担的剪力比例，起到有效控制其截面尺寸的目的。

Claims (7)

1.一种设置单向斜撑的转换梁，其特征在于应用于带转换层框架-核心筒结构，包括转换主梁、转换次梁、单向斜撑、框支柱、剪力墙端柱、梁上托柱和剪力墙，其中剪力墙端柱与核心筒连为一体，且位于塔楼中部区域，框支柱位于塔楼边跨区域，转换主梁的两端分别支承在剪力墙端柱及框支柱上，转换次梁的两侧分别支承在框支柱和转换主梁上，转换次梁的上表面支承剪力墙，单向斜撑设置在剪力墙端柱的一侧，单向斜撑的上端支承在转换主梁与转换次梁相交处的梁底，单向斜撑的下端支承在转换主梁相邻下层的剪力墙端柱的侧面，形成三角桁架受力机制。
2.根据权利要求1所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述剪力墙端柱位于核心筒的端部或角部，为转换主梁的一侧提供支承点。
3.根据权利要求1所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述框支柱沿塔楼外周圈布置，仅在转换层以下楼层设置，转换层以上楼层，通过转换主梁、转换次梁的支承，在转换层以下楼层设置的框支柱在对应位置均转化为剪力墙。
4.根据权利要求1所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述梁上托柱均自转换主梁之上开始设置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述单向斜撑介于转换主梁、转换次梁楼层和相邻下一楼层之间。
6.根据权利要求5所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述单向斜撑的截面形状为矩形或工字形。
7.根据权利要求6所述的设置单向斜撑的转换梁，其特征在于：所述单向斜撑与楼层水平面的夹角控制在40~60度。
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