h
i
高,转换层上部附近的墙体容易破坏,落地剪力墙或筒体易出现受弯裂缝,从而使框支柱的内力增大,
对结构抗震不利。总之,转换层位置越高,这种结构的抗震性能越差。因此,底部大空间部分框支剪
力墙高层建筑结构在地面以上的大空间层数,设防烈度为
7 度和 8 度时分别不宜超过 5 层和 3 层,6
度时其层数可适当增加。另外,对于底部带转换层的框架-核心筒结构和外筒为密柱框架的筒中筒结
构,由于其转换层上、下刚度突变不明显,上、下构件内力的突变程度也小于部分框支剪力墙结构,
转换层设置高度对这两种结构的影响较部分框支剪力墙结构小,所以对这两种结构,其转换层位置可
比上述规定适当提高。当底部带转换层的筒中筒结构的外筒为由剪力墙组成的壁式框架时,其转换层
上、下部的刚度和内力突变程度与部分框支剪力墙结构较接近,所以其转换层设置高度的限值宜与部
分框支剪力墙结构相同。
2. 转换层上部结构与下部结构的侧向刚度控制
转换层下部结构的侧向刚度一般小于其上部结构的侧向刚度,但如果二者相差悬殊,则会使转换
层下部形成柔软层,对结构抗震不利。因此,设计时应控制转换层上、下部结构的侧向刚度比,使其
位于合理的范围内。
(1)底部大空间为
1 层时,转换层上、下部结构等效剪切刚度比
γ
可按下列公式计算:
γ =
G
2
A
2
/ h
2
G
1
A
1
/ h
1
=
G
2
A
2
h
1
G
1
A
1
h
2
(9.1.1)
A
i
= A
wi
+ C
i
A
ci
C
= 2.5(
h
ci
)
2
i
(i
= 1,2)
(i
= 1,2)
(9.1.2)
(9.1.3)
式中,
G
1
、
G
2
分别表示底层和转换层上层的混凝土剪变模量;
A
1
、
A
2
分别表示底层和转换层上
层 的折算抗剪截面面积,可按式(9.1.2)计算;
A
wi
为第
i
层全部剪力墙在计算方向的有效截面面积
(不 包括翼缘面积);
A
ci
表示第
i
层全部柱的截面面积;
h
i
, h
ci
分别表示第
i
层的层高和柱沿计算
方向的截 面高度。
当第
i
层各柱沿计算方向的截面高度不相等时,可分别计算各柱的抗剪截面面积。 为了防止底
层刚度突变,
γ
值宜接近于
1(较难实现),非抗震设计时
γ
值不应大于
3,抗震设计
时
值不应大于
2。亦即底层的侧向刚度不应小于标准层的 1/3(非抗震设计)和 1/2(抗震设计)。
(2)当底部大空间层数大于
1 层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比
γ
e
可采用图
9.1.3
所示的计算模型并按下式计算:
γ
e
=
Δ
1
/ H
1
Δ
2
/ H
2
=
Δ
1
H
2
Δ
2
H
1
(9.1.4)
式中,
γ
e
表示转换层上、下结构的等效侧向刚度比;
H
1
表示转换层及其下部结构[图
9.1.3(a)]的
高 度;
H
2
表示转换层上部若干层结构[(图
9.1.3(b)]的高度,其值应等于或接近于高度
H
1
,且
不大 于
H
1
;
Δ
1
表示转换层及下部结构[图
9.1.3(a)]的顶部在单位水平力作用下的侧向位移;
Δ
2
表示转
换层上部若干层结构[(图
9.1.3(b)]的顶部在单位水平力作用下的侧向位移。
按式(9.1.4)确定的
γ
e
值宜接近于
1;非抗震设计时,
γ
e
值不应大于
2;抗震设计时,
γ
e
值不
应 大于
1.3。
带转换层高层建筑结构除应满足上述的等效侧向刚度比要求外,还应满足下列楼层侧向刚度比要
求:当转换层设置在
3 层及 3 层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的 60%。
这是为了防止出现下述不利情况,即转换层的下部楼层侧向刚度较大,而转换层本层的侧向刚度较小,
这时等效侧向刚度比
γ
e
虽能满足限值要求,但转换层本身侧向刚度过于柔软,形成竖向严重不规则结
构。