專利名稱：：一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種高層建筑結(jié)構(gòu)；尤其涉及一種高層建筑轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：-高層建筑的轉(zhuǎn)換層設(shè)于上部小空間結(jié)構(gòu)樓層與下部大空間結(jié)構(gòu)樓層之間，起到支撐起上部樓層結(jié)構(gòu)的作用。目前常用的轉(zhuǎn)換層為梁式轉(zhuǎn)換層。但在實際應(yīng)用中，這種轉(zhuǎn)換層需要截面尺寸大，自重很大，地震反應(yīng)劇烈，配筋中的非預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力筋的量都很大，撓度、裂縫寬度、反拱值都比較大，制造成本也較多，同時占劇了較大的建筑空間，目前還沒有較完善的解決辦法。
實用新型內(nèi)容-為了克服現(xiàn)有的梁式轉(zhuǎn)換層截面尺寸大、用料多的技術(shù)不足；本實用新型的目的是提供一種拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，在上弦桿、下弦桿之間設(shè)有斜腹桿，在斜腹桿之間設(shè)有豎腹桿，形成拱式轉(zhuǎn)換層，這樣的截面尺寸大大減小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng)，剛度滿足要求，地震作用大大減弱，同時為建筑爭取了較大的使用空間。為實現(xiàn)本實用新型目的所采取的技術(shù)方案為-一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換層設(shè)于高層建筑上部小空間結(jié)構(gòu)樓層與下部大空間結(jié)構(gòu)樓層之間，其特征在于所述轉(zhuǎn)換層中在樓層柱距變化處設(shè)置上弦桿、下弦桿，在上弦桿、下弦桿之間設(shè)有斜腹桿，在斜腹桿之間設(shè)有豎腹桿，形成拱式轉(zhuǎn)換層。所述上弦桿、下弦桿之間的斜腹桿為一對呈八字的斜腹桿。所述斜腹桿、豎腹桿的上端分別與上部小空間結(jié)構(gòu)樓層連接。所述斜腹桿的下端分別與所述轉(zhuǎn)換層兩側(cè)連接，并與下弦桿的兩端連接。所述斜腹桿與豎腹桿的上端之間有間隔。所述下弦桿為預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。本實用新型的有益效果是拱式轉(zhuǎn)換層配筋量大大小于梁式轉(zhuǎn)換層，而撓度和反拱值均小于梁式轉(zhuǎn)換層；拱式轉(zhuǎn)換層混凝土量大大小于梁式轉(zhuǎn)換層，能減輕結(jié)構(gòu)自重；拱式轉(zhuǎn)換層地震反應(yīng)大大小于梁式轉(zhuǎn)換層；在上述基礎(chǔ)上，拱式轉(zhuǎn)換層能為建筑增加一個樓層的使用空間。圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的豎向荷載作用簡圖；圖3是梁式轉(zhuǎn)換層實施例的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖；圖4是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。1、上弦桿；2、下弦桿；3、斜腹桿；4、豎腹桿；5、樓層柱。具體實施方式-以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本實用新型的所述轉(zhuǎn)換層設(shè)于高層建筑上部小空間結(jié)構(gòu)樓層與下部大空間結(jié)構(gòu)樓層之間。轉(zhuǎn)換層中在樓層柱5距變化處設(shè)置上弦桿1、下弦桿2。在上弦桿1、下弦桿2之間設(shè)有兩根斜腹桿3，斜腹桿3之間設(shè)有豎腹桿4，形成拱式轉(zhuǎn)換層。豎腹桿4用以調(diào)節(jié)拱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上弦桿1、下弦桿2間的內(nèi)力分配。斜腹桿3、豎腹桿4的上端分別與上部小空間結(jié)構(gòu)樓層連接，其中圖1中設(shè)有樓層柱5。斜腹桿3的下端分別與所述轉(zhuǎn)換層兩側(cè)連接，并與下弦桿2的兩端連接。斜腹桿3與相鄰的豎腹桿4的上端之間有間隔。如圖2所示，斜腹桿3(AC和DF)、上弦桿l(CD)、下弦桿2(AF)、豎腹桿4(圖2中為GH和ST)形成拱式結(jié)構(gòu)，上部樓層柱5壓力PQ1、PQ2、P,、P2均作用在所述拱式結(jié)構(gòu)上。在荷載壓力Pw、P。2、&、P"乍用下，下弦桿2(AF)將產(chǎn)生水平拉力H,這可以抵消荷載P(h、PQ2、Pi、h在上弦桿1(CD)中產(chǎn)生的部分彎矩。另外，在荷載壓力P,、P2作用點下部設(shè)置有豎腹桿4(GH、ST)，作用是將荷載壓力Pi、P2合理分配到上弦桿1(CD)和下弦桿2(AF)上，即上弦桿l承受集中力(h-X!)，(P2-X2)，下弦桿2承受集中力l、X2，以達(dá)到優(yōu)化上弦桿l、下弦桿2彎距的目的。該分配原理是通過調(diào)整上弦桿1(CD)和下弦桿2(AF)的相對剛度來調(diào)整豎腹桿4(GH、ST)軸力&、1的大小，即增大上弦桿1剛度可以減小X!、X2，而增大下弦桿2剛度可以增大X!、X2。還應(yīng)注意的是，上弦桿l(CD)作為拱式結(jié)構(gòu)的一部分，還受有壓力作用，而下弦桿2(AF)在承受彎矩的同時，還受有較大水平拉力。下弦桿2(AF)采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。斜腹桿3軸力一般較大，為滿足軸壓比和受力要求，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，采用型鋼混凝土構(gòu)件，這將更有利于結(jié)構(gòu)抗震。在拱式結(jié)構(gòu)中，下弦桿2施加預(yù)應(yīng)力，還可以抵消斜腹桿3在所述轉(zhuǎn)換層下部樓層柱中引起的水平剪力，對結(jié)構(gòu)受力有利。受力特點本拱式結(jié)構(gòu)充分利用了拱的受力特點，使豎向荷載在拱式轉(zhuǎn)換層上弦桿1中產(chǎn)生的彎矩可由下弦桿2中的軸力部分抵消。所述拱式轉(zhuǎn)換層上部樓層柱5傳來的荷載，可根據(jù)上弦桿l、下弦桿2的剛度關(guān)系在兩構(gòu)件中合理分配。下弦桿2跨度大，其荷載可分配得少些，上弦桿1跨度小，其荷載可分配得大些。并且由于上弦桿l還受有壓力作用，因此在截面設(shè)計時，可將上弦桿l控制在大偏心受壓狀態(tài)，上弦桿1軸力將有力于截面配筋。另外，在下弦桿2施加預(yù)應(yīng)力，不僅對下弦桿2本身有利，還可抵消斜腹桿3在拱式轉(zhuǎn)換層下部樓層柱中引起的水平剪力，減小拱式轉(zhuǎn)換層下部樓層柱中的彎矩。因此，拱式轉(zhuǎn)換層上部的豎向荷載能合理地在拱式轉(zhuǎn)換層各桿件中傳遞，并且可充分利用各桿件受力性能，協(xié)同工作。拱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以減輕結(jié)構(gòu)自重，減小轉(zhuǎn)換層本身的剛度，因此可以降低結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，對結(jié)構(gòu)抗震有利。如圖3、圖4所示的工程實例一個高層建筑，其樓層柱縱向柱距為6m，建筑橫向在底部設(shè)置20m跨度的轉(zhuǎn)換層，轉(zhuǎn)換層上部設(shè)置跨度為5m的10層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度為7度，II類場地，抗震等級為三級。本工程分別采用工程中常用的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和本實用新型中提出的拱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，其分析結(jié)果如表1:表1梁式轉(zhuǎn)換層與拱式轉(zhuǎn)換層分析指標(biāo)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>另外，經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，梁式轉(zhuǎn)換層下部樓層地震作用剪力為932kN，拱式轉(zhuǎn)換層下部樓層地震作用剪力為458kN，可見拱式轉(zhuǎn)換層地震反應(yīng)大大小于梁式轉(zhuǎn)換層。由表1可知，拱式轉(zhuǎn)換層的配筋量大大小于梁式轉(zhuǎn)換層，而撓度和反拱值均小于梁式轉(zhuǎn)換層。圖3、圖4分別為計算得出的梁式轉(zhuǎn)換層和拱式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置圖，由圖可見在底部空間相等和轉(zhuǎn)換層高度相同的的情況下，采用拱式轉(zhuǎn)換層可以多獲得一層3米凈高的使用空間，這對業(yè)主是非常有意義的。權(quán)利要求1.一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換層設(shè)于高層建筑上部小空間結(jié)構(gòu)樓層與下部大空間結(jié)構(gòu)樓層之間，其特征在于所述轉(zhuǎn)換層中在樓層柱(5)距變化處設(shè)置上弦桿(1)、下弦桿(2)，在上弦桿(1)、下弦桿(2)之間設(shè)有斜腹桿(3)，在斜腹桿(3)之間設(shè)有豎腹桿(4)，形成拱式轉(zhuǎn)換層。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，其特征為上弦桿(1)、下弦桿(2)之間的斜腹桿(3)為一對呈八字的斜腹桿(3)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，其特征為斜腹桿(3)、豎腹桿(4)的上端分別與上部小空間結(jié)構(gòu)樓層連接。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，其特征為斜腹桿(3)的下端分別與所述轉(zhuǎn)換層兩側(cè)連接，并與下弦桿(2)的兩端連接。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，其特征為斜腹桿(3)與豎腹桿(4)的上端之間有間隔。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，其特征為下弦桿(2)為預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。專利摘要本實用新型公開了一種高層建筑拱式轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換層設(shè)于高層建筑上部小空間結(jié)構(gòu)樓層與下部大空間結(jié)構(gòu)樓層之間，所述轉(zhuǎn)換層中在樓層柱(5)距變化處設(shè)置上弦桿(1)、下弦桿(2)，在上弦桿(1)、下弦桿(2)之間設(shè)有斜腹桿(3)，斜腹桿(3)之間設(shè)有豎腹桿(4)，斜腹桿(3)、豎腹桿(4)的上端分別與上部小空間結(jié)構(gòu)樓層連接，從而形成拱式轉(zhuǎn)換層。本實用新型大大減少了建筑材料的用量，并能增加建筑的使用空間，同時能滿足建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度要求。文檔編號E04B1/18GK201103166SQ20072012776公開日2008年8月20日申請日期2007年8月10日優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日發(fā)明者敏張申請人:敏張