專利名稱：建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高層建筑物的承載抗震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外對帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)研究已經(jīng)比較廣泛，但主要集中在梁式轉(zhuǎn)換、 厚板轉(zhuǎn)換以及桁架轉(zhuǎn)換等轉(zhuǎn)換形式方面，而對于帶箱形轉(zhuǎn)換層的高層建筑研究偏少，僅局限于初步的理論分析和探討，在地震作用下的動力特性、破壞形態(tài)和受力機理等尚未做過系統(tǒng)的試驗和理論研究，整體振動臺試驗很少，還未見有大比例尺空間模型豎向靜力試驗和施工現(xiàn)場實測的報道，從而導(dǎo)致設(shè)計依據(jù)不足，結(jié)構(gòu)設(shè)計難度相當(dāng)大，實際工程大多參考以往設(shè)計經(jīng)驗且存在人為地加大配筋量、盲目提高結(jié)構(gòu)安全儲備等問題，造成大量浪費，限制了箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用。因此，系統(tǒng)研究高層建筑箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系的靜力性能、抗震性能及設(shè)計理論很有必要。根據(jù)建筑功能的使用要求，一般住宅用的高層建筑對底層柱及剪力墻的布置位置有嚴格的要求，上部住宅部分要求室內(nèi)方正實用。這種高層建筑一般采用框支剪力墻結(jié)構(gòu)， 由于是高層建筑，當(dāng)結(jié)構(gòu)豎向布置復(fù)雜采用多次轉(zhuǎn)換時，由于傳力路徑較長框支主梁將承受較大的彎剪扭矩，框支主梁易產(chǎn)生受剪破壞，一般不宜采用。本發(fā)明因此而來。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高層建筑由于上層結(jié)構(gòu)豎向布置復(fù)雜采用多次轉(zhuǎn)換時，由于傳力路徑較長造成框支主梁彎剪扭過度、易受剪破壞以及抗震性能太差等問題。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，本實用新型提供的技術(shù)方案是一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支柱、轉(zhuǎn)換主梁、轉(zhuǎn)換次梁及上下層蓋板，其特征在于所述上下層蓋板通過交叉轉(zhuǎn)換主次梁連接，所述下層蓋板、上層蓋板和框支梁、框支柱形成整體箱形轉(zhuǎn)換層。優(yōu)選的的技術(shù)方案是一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支柱、轉(zhuǎn)換主梁、轉(zhuǎn)換次梁及上、下層蓋板，所述上、下層蓋板通過交叉轉(zhuǎn)換主、次梁連接，所述下層蓋板、上層蓋板和框支梁、框支柱形成整體箱形轉(zhuǎn)換層。所述上層蓋板、下層蓋板、框支梁、轉(zhuǎn)換主次梁形成工字型受力結(jié)構(gòu)。所述上層蓋板上端設(shè)置上部剪力墻。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支主次梁形成的上層蓋板，其特征在于所述上層蓋板通過交叉等高密肋梁連接下層蓋板，所述下層蓋板、 上層蓋板和框支柱、框支梁形成整體箱形轉(zhuǎn)換層，所述上層蓋板與下層蓋板的距離即轉(zhuǎn)換主次梁高度，下層蓋板增加使框支主次梁均成為受力性能優(yōu)越的工字型截面。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，由于交叉梁上下蓋板間無混凝土使箱體內(nèi)部形成空腔，結(jié)構(gòu)自重明顯減小，同時由于上下蓋板的存在使框支梁成為工字型截面且整層結(jié)構(gòu)通過上下板整體相連，箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)整體性較好，轉(zhuǎn)換構(gòu)件剛度較大，整體結(jié)構(gòu)的變形均勻，轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)變形也比較平緩，因此轉(zhuǎn)換層上下剛度突變減緩，轉(zhuǎn)換層附近的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力性能得到了一定程度的改善。本發(fā)明的工作原理在于在高層建筑內(nèi)設(shè)置箱形轉(zhuǎn)換裝置，通過對帶箱形轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的試驗研究、理論分析發(fā)現(xiàn)由于下層蓋板增加使框支主梁成為工字型截面、轉(zhuǎn)換層主次梁下翼緣共同受力，其整體工作效應(yīng)明顯，能滿足多次轉(zhuǎn)換的承載要求；通過一系列試點工程設(shè)計和現(xiàn)場實測，提出了適合箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和構(gòu)造措施， 為今后類似工程的設(shè)計提供必要的理論依據(jù)。該方法實用性強，特別適用于上部結(jié)構(gòu)復(fù)雜而采用多次轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中。本發(fā)明在試驗研究、理論分析及工程實測等的基礎(chǔ)上，提出帶箱形轉(zhuǎn)換層高層建筑的設(shè)計建議和設(shè)計構(gòu)造。這種裝置可以適當(dāng)減小構(gòu)件尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)承載能力，控制結(jié)構(gòu)變形及轉(zhuǎn)換層上下剛度突變，充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于(1)密切結(jié)合實際工程，從箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力機理分析入手，對帶箱形轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的試驗研究、理論分析、工程設(shè)計和現(xiàn)場實測，填補箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)研究的空白，為設(shè)計規(guī)范的修訂和類似工程的設(shè)計提供理論依據(jù)。(2)對帶箱形轉(zhuǎn)換層高層建筑的大比例尺空間模型進行豎向靜力加載試驗及工程實測；根據(jù)箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力機理，結(jié)合理論分析及試驗結(jié)果，提出合理的箱形轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)造及設(shè)計建議。以往已有的研究成果和工程實例，對上下功能錯位的復(fù)雜高層建筑往往采用板式轉(zhuǎn)換，而箱形轉(zhuǎn)換不但基本上能滿足板式轉(zhuǎn)換層所能實現(xiàn)的功能，而且在結(jié)構(gòu)受力和經(jīng)濟效益上比板式轉(zhuǎn)換層存在較多優(yōu)點。但目前缺乏系統(tǒng)的理論和實驗研究。本項目研究的完成，解決了目前復(fù)雜高層住宅建筑的技術(shù)難題，為完善相關(guān)設(shè)計規(guī)范提供理論依據(jù)，提升我省在住宅結(jié)構(gòu)體系研究及應(yīng)用方面的科技水平。本發(fā)明技術(shù)方案利用箱體增加轉(zhuǎn)換層的整體剛度，同時箱體的上下層蓋板又增加了框支梁的抗扭性能，配合建筑使用功能合理布置抗側(cè)力構(gòu)件，以合理控制結(jié)構(gòu)的總體剛度，使之既滿足抗震要求又滿足抗風(fēng)的要求，以保證落地剪力墻的數(shù)量，滿足上下剛度比的要求。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述


圖1為本發(fā)明實施例建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例進行應(yīng)用時未設(shè)置箱形轉(zhuǎn)換層裝置的層面結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例進行應(yīng)用時設(shè)置箱形轉(zhuǎn)換層裝置的層面結(jié)構(gòu)圖。其中1為框支柱；2為轉(zhuǎn)換主梁；3為轉(zhuǎn)換次梁；4為上層蓋板；5為下層蓋板；6為框支梁；7為上部剪力墻。
具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。實施例如
圖1所示，該建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支柱1、轉(zhuǎn)換主梁2、轉(zhuǎn)換次梁 3及上、下層蓋板4、5，所述上、下層蓋板4、5通過交叉轉(zhuǎn)換主、次梁連接，所述下層蓋板、上層蓋板和框支梁6、框支柱1形成整體箱形轉(zhuǎn)換層。所述上層蓋板4、下層蓋板5、框支梁6、 轉(zhuǎn)換主次梁形成工字型受力結(jié)構(gòu)。所述上層蓋板4上端設(shè)置上部剪力墻7。在高層建筑內(nèi)設(shè)置箱形轉(zhuǎn)換裝置，通過對帶箱形轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的試驗研究、理論分析發(fā)現(xiàn)由于下層蓋板增加使框支主梁成為工字型截面、轉(zhuǎn)換層主次梁下翼緣共同受力，其整體工作效應(yīng)明顯，能滿足多次轉(zhuǎn)換的承載要求。本實施例完成了典型帶箱形轉(zhuǎn)換層高層建筑的1/4比例整體模型豎向靜力加載試驗研究和1/10比例整體模型地震模擬振動臺試驗研究，進行帶箱形轉(zhuǎn)換層高層建筑的結(jié)構(gòu)分析理論與抗震設(shè)計方法研究。如圖2和圖3所示，本實施例應(yīng)用時將研究成果應(yīng)用于某帶箱形轉(zhuǎn)換層高層商住樓試點工程，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計研究，以蘇州棲霞建設(shè)有限公司埃拉國際自由水岸工程(25 層 33層)及蘇州保利櫻花置業(yè)有限公司保利花園住宅小區(qū)(15層 18層)為試點工程。試點工程底部為大開間商鋪，上部為小開間高檔住宅，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計采用剪力墻-部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，設(shè)置了轉(zhuǎn)換層，因上部結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜、剪力墻多數(shù)無法直接落在框支主梁上，采用箱形轉(zhuǎn)換層解決了該問題。結(jié)合蘇州埃拉國際自由水岸工程，對帶箱式轉(zhuǎn)換層高層住宅樓進行了現(xiàn)場施工全過程監(jiān)測，重點監(jiān)測轉(zhuǎn)換層關(guān)鍵部位，在轉(zhuǎn)換層的鋼筋上布設(shè)振弦式測力計，量測箱形轉(zhuǎn)換層的實際受力狀況并全過程跟蹤。證實，該轉(zhuǎn)換層裝置可以適當(dāng)減小構(gòu)件尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)承載能力，控制結(jié)構(gòu)變形及轉(zhuǎn)換層上下剛度突變，充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支柱(1)、轉(zhuǎn)換主梁(2)、轉(zhuǎn)換次梁(3)及上、下層蓋板(4、5)，其特征在于所述上、下層蓋板(4、5)通過交叉轉(zhuǎn)換主、次梁連接，所述下層蓋板、上層蓋板和框支梁(6 )、框支柱(1)形成整體箱形轉(zhuǎn)換層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，其特征在于所述上層蓋板(4)、 下層蓋板(5)、框支梁(6)、轉(zhuǎn)換主次梁形成工字型受力結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，其特征在于所述上層蓋板(4) 上端設(shè)置上部剪力墻(7)。
專利摘要本實用新型公開了一種建筑物用的箱形轉(zhuǎn)換層裝置，包括框支柱(1)、轉(zhuǎn)換主梁(2)、轉(zhuǎn)換次梁(3)及上、下層蓋板(4、5)，其特征在于所述上、下層蓋板(4、5)通過交叉轉(zhuǎn)換主、次梁連接，所述下層蓋板、上層蓋板和框支梁(6)、框支柱(1)形成整體箱形轉(zhuǎn)換層。這種裝置可以適當(dāng)減小構(gòu)件尺寸，減輕結(jié)構(gòu)自重，提高結(jié)構(gòu)承載能力，控制結(jié)構(gòu)變形及轉(zhuǎn)換層上下剛度突變，充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。通過對帶箱形轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)的試驗研究、理論分析，發(fā)現(xiàn)由于下層蓋板增加使框支主梁成為工字型截面、轉(zhuǎn)換層主次梁下翼緣共同受力，其整體工作效應(yīng)明顯，能滿足多次轉(zhuǎn)換的承載要求。
文檔編號E04B1/19GK202047471SQ201120102649
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者戴雅萍, 袁雪芬 申請人:蘇州市建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司