加强层、转换层概念设计讲义.pdf

第6部分 加强层 1. 伸臂构件 2. 环向构件 3. 帽桁架和腰桁架 参考“概念设计” 第3章3.4节 1. 伸臂构件 参考资料3.4.1、3.4.2节 伸臂仅在少数楼层布置，横跨外柱与内筒之 间，在平面上对称布置 组成框架-核心筒-伸臂结构 双向对称布置（也有单向设置） 伸臂组成：桁架 实腹梁 伸臂构件作用 ◆ 外柱受拉、压 ◆ 结构侧移减小 ◆ 内筒弯矩减小 伸臂与楼板中大梁的作用 相似，作用更加明显 平板框架-核心筒结构与设置伸臂结构 翼缘柱轴力的比较 设置伸臂结构－－轴力提高很大 有梁楼板框架-核心筒结构与设置伸臂结构 翼缘轴力的比较 设置伸臂后轴力提高不多 参考“概念设计” 图3-15 设置伸臂构件的概念 • 伸臂构件作用是提高翼缘框架柱内力的有效措施，可以增大结构刚度，减 小侧移； • 设置伸臂的数量和位置优化 • 框架－核心筒设置伸臂效果好（减小侧移达到20～50 ％），但是带来沿 高度内力突变的问题，在非抗震结构中使用较多，在抗震设防的结构中使 用需慎重； • 筒中筒结构设置伸臂效果不大 （一般减小侧移5～10％），弊大于利，一 般不采用。 • 框架-核心筒结构中是否设置伸臂，如何设置，必须做方案比较 伸臂使结构沿 高度内力突变 无伸臂 设置一道伸臂 设置多道伸臂 突变较大 突变较小 优化结果如下，设计时必须综合考虑，与设 备层、避难层统一布置 • 当只设置一道伸臂时，最佳位置大约在结构的2/3高度处； • 设置两道伸臂时，效果优于一道；其中一道设在顶部（或0.7H 以上），另一 道设在0.5H处较好； • 设置多道伸臂，可进一步减小侧移，但道数与效果不成正比，设置4道以上效 果基本稳定；一般可沿高度均匀布置； 框架-核心筒结构设置伸臂方案比较 • 如果侧移已满足要求，不必设置伸臂，避免沿高度内力突变，并节省钢材； • 设置多道伸臂可使内力突变减小，每道伸臂的刚度和材料用量减小，但总的是 多用材料； • 楼板中设置大梁就是刚度很小的“多道伸臂”，沿高度内力分布均匀，但可能使 楼层层高加大。 2. 环向构件 参考“概念设计” 3.4.4节 • 沿周边框架的少数层中设置环向桁架（混凝土或钢）,环向实 腹梁极少采用（因设置窗洞） • 作用是： 1. 加强结构整体性，相当于“圈梁”； 2. 协调框架各柱的轴向变形，使竖向构件受力均匀。 在框筒结构中相当于加大窗裙梁，减少剪力滞后； 在框架-核心筒结构中，可使翼缘框架柱减小剪力滞后，或者使伸臂传来的轴 力均摊给其他柱子 3. 腰桁架与帽桁架 参考“概念设计” 3.4.5节 • 形式与伸臂相同，但作用不同：主要是减少内、外构件由于重力荷载、温 度、徐变等产生的竖向变形差 • 大约30～40层设一道帽桁架，很高的结构可设腰桁架 • 伸臂与帽桁架、腰桁架常常结合使用 第7部分 转换层 1 间距小的上层柱转换到间距大的下层柱 2 上层柱与下层柱轴线改变的转换 3 上层剪力墙转换到下层柱 4 上下层结构体系和柱网轴线变化的转换 参考“概念设计” 3.6节 1. 间距小的上层柱转换到间距大的下层柱 • 框筒和束筒结构中底部往往需要大柱距，以便布置出入口或通道 • 框架结构中局部楼层需要拔个别柱子，以扩大使用空间 • 转