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 作用 2 ：增加了结构的整体性。

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 )

核芯筒外伸桁架体系实例

外伸桁架有两层的高度

伸臂的类型实腹大梁桁架－腰桁架和帽桁架箱形加强层

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 )

框架柱的轴力

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

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。

带状桁架

把伸臂的力均匀地传递给框架的各柱

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。

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。

框架柱轴力增加对应的弯矩

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。

大连大连国国贸贸中中心心大大厦厦

RC核心筒+外方钢管混凝土柱。 78层，341m 高 , 7度设防

大连大连国国贸贸中中心心大大厦厦

RC核心筒

方钢管混凝土柱

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

大连国贸中心大厦大连国贸中心大厦

大连大连国国贸贸中中心心大大厦厦

广东国际大厦－加劲层

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 )

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 )

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”）

设置转换层的必要性－功能要求

建筑功能要求转换

框架到剪力墙之间的转换层

转换层示例

转换层实例

转换层实例

转换层示例

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

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 。

同时转换结构形式和柱距

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

结构类型的转换－框支剪力墙

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

转换大梁

转换梁和搭接柱

搭接柱实例

深圳－福建兴业银行大厦

转换构件－斜撑

斜撑的优点之一是传力路线明确

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。

转换层楼盖－托梁

转换层楼盖形式－箱型

转换层楼盖形式－厚板

世界贸易中心大厦（世界贸易中心大厦（ 19691969 ～～ 19731973 ，， 411 411 mm ，，设计者：雅马萨奇）设计者：雅马萨奇）

加强层对弯矩和剪力的影响