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8.6 转换层和加强层

8.6 转换层和加强层. 转换层 ：由于建筑使用功能的改变导致结构布置的改变，此时需要设置转换层衔接上、下梁部分不同的结构。 加强层 ：因结构本身刚度和整体性的需要而设置。加强构件－伸臂。 两者相似之处： 结构形式类似 均需要占用 1-2 层的高度（因而称为 ” 层 ” ）. 8.6.4 加强层. 加强层 = 伸臂＋圈梁. 1 、伸臂 实腹大梁 ( 钢筋混凝土 ) 桁架－腰桁架和帽桁架 ( 混凝土或钢桁架 ) 箱形加强层 ( 钢筋混凝土 ) 2 、环向构件 ( 圈梁 , 通常采用桁架 ) 作用 1 ：使伸臂传递的力均匀分布在框架柱上

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8.6 转换层和加强层

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Presentation Transcript

  1. 8.6 转换层和加强层 • 转换层：由于建筑使用功能的改变导致结构布置的改变，此时需要设置转换层衔接上、下梁部分不同的结构。 • 加强层：因结构本身刚度和整体性的需要而设置。加强构件－伸臂。 • 两者相似之处： • 结构形式类似 • 均需要占用1-2层的高度（因而称为”层”）

  2. 8.6.4 加强层

  3. 加强层=伸臂＋圈梁 • 1、伸臂 • 实腹大梁(钢筋混凝土) • 桁架－腰桁架和帽桁架(混凝土或钢桁架) • 箱形加强层(钢筋混凝土) • 2、环向构件(圈梁,通常采用桁架) • 作用1：使伸臂传递的力均匀分布在框架柱上 • 作用2：增加了结构的整体性。

  4. 核芯筒外伸桁架体系-工作原理 • 设置刚臂连接芯筒和外框架，增加抗推刚度(抵抗倾覆)

  5. 核芯筒外伸桁架体系实例 • 外伸桁架有两层的高度

  6. 伸臂的类型 • 实腹大梁 • 桁架－腰桁架和帽桁架 • 箱形加强层

  7. 伸臂的作用 • 1、增加框架柱(尤其是中间柱)的轴力 • 2、减少芯筒弯矩 • 3、减小结构侧移(增加结构的刚度)

  8. 框架柱的轴力

  9. 加强层对侧移的影响(沿高度) • 柱的轴向位移会引起侧移，加强层限值了轴向位移同时也减少了水平位移

  10. 弯矩和顶点位移的减小百分比 • 刚臂设置过多效果不一定好很多。

  11. 带状桁架 • 把伸臂的力均匀地传递给框架的各柱

  12. 设置加强层前后的变形-必要性 • 无外伸桁架时，框架梁的变形大，不能有效地把力传递给框架柱。楼板也发生较大的变形。

  13. 框架柱轴力增加对应的弯矩 设置加强层的效果比较 • 注意：图中中间的空白区域为核心筒 • 芯筒的最大弯矩减小了。

  14. 刚臂的设置要求(P.238) • 刚臂可采用钢筋砼实腹梁、砼桁架或钢桁架。与圈梁形成加强层。 • 加强层可设置在转换层或者设备层。大体沿高度每20层设置 • 刚臂要贯通核心筒，形成井字。 • 设置在顶层的刚臂效果最显著。

  15. RC核心筒+外方钢管混凝土柱。78层，341m高, 7度设防 大连国贸中心大厦

  16. RC核心筒 大连国贸中心大厦 方钢管混凝土柱

  17. 大连国贸中心大厦 • 核心筒内的型钢布置(间距不大于5m) • 底部截面厚1100mm，逐渐减小到600mm，混凝土从C60减小到C40

  18. 大连国贸中心大厦

  19. 广东国际大厦－加劲层

  20. 深圳商业中心 • 加劲层设置在第28层（设备层兼避难层）和第49层(设备层)

  21. 上海金陵大厦 • 钢筋混凝土芯筒－带刚臂框架体系 • 刚臂设置在第25层(避难层)和第37层(顶层,设备层)

  22. 8.6 转换层和加强层 • 转换层：由于建筑使用功能的改变导致结构布置的改变，此时需要设置转换层衔接上、下梁部分不同的结构。 • 加强层：因结构本身刚度和整体性的需要而设置的加强构件。 • 两者相似之处： • 结构形式类似 • 均需要占用1-2层的高度（因而称为”层”）

  23. 设置转换层的必要性－功能要求

  24. 建筑功能要求转换

  25. 框架到剪力墙之间的转换层

  26. 转换层示例

  27. 转换层实例

  28. 转换层实例

  29. 转换层示例

  30. 转换层的类型 • 柱距的转换：上层小柱距－下层大柱距 • 结构类型转换：上层剪力墙－下层柱 • 柱距和结构类型同时转换

  31. 柱距转换－框筒 • 51层，178m，筒中筒体系，1－4层商用，5层以上办公。 • 外框筒柱距2.4m，无法设置出入口，故通过2×5.5m的大梁把柱距转换成16.8m和12m。

  32. 同时转换结构形式和柱距

  33. 结构转换－框支剪力墙 • 地上28层，高94m。6层楼板厚度成家为200mm，在墙下设托梁转换层楼板，钢筋混凝土柱直径1m

  34. 结构类型的转换－框支剪力墙

  35. 转换层构件的类型 • 转换层构件的类型 • 梁、桁架、箱形结构、斜撑、搭接柱等

  36. 转换大梁

  37. 转换梁和搭接柱

  38. 搭接柱实例 深圳－福建兴业银行大厦

  39. 转换构件－斜撑 • 斜撑的优点之一是传力路线明确

  40. 转换层楼盖型式 • 1、梁式楼盖 • 在落空的上层承重结构下方设置(预应力混凝土)托梁 。 • 托梁类型:实腹梁、空腹梁、桁架梁 • 2、箱形楼盖 • 上下两层楼板作为翼缘，中间设置若干腹板(看似剪力墙，但工作状态不同)构成。其承载能力比梁式大得多。 • 截面高度为跨度的1/8~1/5；上下楼板最小厚度300mm；腹板最小厚度400mm。 • 下部支撑结构的柱和墙要延伸到箱形楼盖的顶板。 • 3、厚板楼盖 • 通常2~3m厚。只有在上下结构明显不协调，无法采用以上两种方法时才会使用。由于自重较大，传力不明确，对抗震不利。

  41. 转换层楼盖－托梁

  42. 转换层楼盖形式－箱型

  43. 转换层楼盖形式－厚板

  44. 世界贸易中心大厦（1969～1973，411 m，设计者：雅马萨奇）

  45. 加强层对弯矩和剪力的影响

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