超长转换结构的理论分析与工程实践研究.pdf

第十八届全国高层建筑结构学术会议论文 2004年 超长转换结构的理论分析与工程实践 顾渭建1 周淑玲 (总参工程兵第四设计研究院。北京100850) 摘要 本文通过对超长建筑无缝设计的意义的论述。对一个实际工程超长转换结构的转换形式进行了 分析比较，对整体结构和转换大粱进行了理论设计计算和有限元分柝，壤后提粥了超长转换结 构的主要构造措施。 关键词 超欧，无缝设计，转换结构，工程实例，构造措施 1前言 超长无缝建筑设计是指建筑物的长度超过规范按定的设置温度伸缩缝或防震缝的最大 长度，而不设置任何形式的永久缝的结构设计。对建筑物实施超长无缝设计可以满足建筑 物的使用功能和整个建筑立面的连续性与装饰风格的要求；可以克服设置变形缝可能带来 的变形跟踪性、耐久性、耐火性、水密性、施工性和维修性等方面产生的问题和引起的建 筑物的缺陷；采用超长结构无缝设计还可以避免变形缝之间的结构单元因BY,C,与质心不重 合而引起的超过规范规定值要求的扭转破坏效应；同时，可以避免给机电专业(风、水、 电)的管线布置带来的困难，使其灵活布线，不受水平和竖向位置的影响：最后，为放宽 现行规范中有关钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距的限值和今后修订规范的有关条款提供有 参考价值的：】：程理论分析和行之有效的各项设计与技术措施。 超长建筑无缝设计是突破现有规范有关规定的超限行为，在此基础上，为了实现建筑 专业在使用功能上的大空间的要求，需对建筑物中部地面以上多层竖向构件进行转换，这 将给超长结构的裂缝控制和建筑物的变形控制带来许多不利影响。此时。防．【卜超长建筑开 裂的特殊处理手段和有针对性的工程质量保证措施就显得尤为重要，其目的是要保证超长 转换建筑不会产生任何形式的不利于建筑物正常使用的有害裂缝，保证建筑结构的安全。 2工程概况 水科院科研综合楼工程位于海淀区复兴路甲一号，由A、B、C、D四座单体组成。是以 办公科研教育用房为主，含有少量商业服务、客房的综合性建筑。其中A座‘明鼙结构裂式 为底部带转换层的钢筋混凝士框架一剪力墙体系，基础型式为梁板式筏形基础。地下三层， 地上十二层，局部九层；地面部分长75．6m，宽42．0挪，檐口标高44．7m(见图2-]，幽2-2)， 颤消建．男．1晰I．：；l士；牛．T学颈士．商_亡，围家一级往嬲结构1二箨师 ·327· 第十八届全国离层建筑结构学术会议论文 2004年 总建筑面积为52828m2，人防部分建筑面积为5014m2，位于地下三层，战时为6级物资库，平 时功能为机械式立体停车库。该]：程安全等级为二级，设计使用年限为50年，建筑耐火等 级为一级：抗震设防烈度为8。，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为O．209， 抗震设防类别为丙类，框架按二级抗震等级设计，框支框架及剪力墙按～级抗震等级设计。 该■程基础持力层部分为砾岩，部分为粘土岩，其地基承载力标准值为fka=300kPa。该建 筑场地土类型为中硬场地土，场地类别为II类。地基基础设计等级为乙级，基础梁按三级 抗震等级设计。 圈2--2 图2—1 A座转换层平砸图 A座削面圈 3超长转换结构的系统分析 3．1超长转换结构体系选择 转换结构构件主要可采用梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑、厚板等六种基本形 式。根据本jr程的具体情况，对各种转换形式进行了分析比较。 梁式转换形式设计计算方法和具体构造做法技术比较成熟，而且已有许多成功的实例。 在采用梁式转换时。应尽量做到框支梁直接承托上部的框架柱，不出现二次转换为佳。但 由丁I层高有限，使得梁式转换结构的转换跨度受到一定的限制。 箱形转换形式可以利用楼层之间的有限厚度的楼板和转换粱的组合达到一种相对较大 刚度和承载力的转换结构。在箱形粱腹板中可以选择适当位置开设管道和人员通行孔洞， 以充分利用空间。箱形梁上下翼板(楼板)厚度应根据楼板厚度和荷载情况综合确定，根 据受压和受拉面的不同，厚度可以有所区别。 厚板转换适刚于低烈度区和转换层上部、下部的竖向构件