摘要:随着我国现代化社会经济发展的愈发迅速,我国城市化建设的规模也在不断扩大。尤其是对于现代建筑来说,人们对于高层建筑的要求愈发严格,对于高层建筑结构的设计要求也越来越高。所以,为了满足以上要求,相关人员将有梁式转换层结构设计的方法融入到了高层建筑结构设计中,并加大了对其的重视力度。基于此,本文对有梁式转换层的高层建筑结构设计进行了有效分析。
关键词:有梁式转换层;高层建筑;结构设计
引言
对于有梁式转换层来说,其在实际应用的过程中能够在各种类型的高层建筑中实现垂直转换的目的,所以建筑领域对于转换层结构的应用愈发广泛。基于此,相关人员将有梁式转换层结构设计的方法融入到了高层建筑结构设计中,并通过对其设计方法的有效研究,对其设计要点进行了有效分析。
1 有梁式转换层结构在高层建筑结构设计中的设计方法
就现阶段而言,有梁式转换层结构在高层建筑工程中的应用比较常见、也比较广泛。主要包括箱形、厚板等。并且随着我国高层建筑数量的不断增加,应用梁氏转换层的建筑越来越多。对于梁氏转换层来说,其结构设计和施工程序都比较简单,受力情况也比较明确,主要在大空间剪力墙结构体系中的应用比较普遍。由于高层建筑的转换层必须要保证能够承托住建筑上部结构的竖向构件,所以相关设计人员必须要对一些尺寸比较大的转换梁进行选择,这样才能够使转换层的刚度和质量得到保障。与此同时,高层建筑转换层结构的竖向作用力和水平作用力会发生一定的变化,所以转换层结构附近的建筑构件就会受到大量不均匀的作用力,进而造成了应力过于集中的情况。此外,高层建筑结构中有梁式转换层的受力情况也会受到其他因素的影响,所以为了提升有梁式转换层结构的质量,就必须要对其设计方法加以研究。基于此,相关人员从以下几方面进行了有效分析:
1.1 转换层结构设计的设计方法
据调查显示,若是转换层的上下刚度发生了突变情况,那么其原因一定与底部转换层位置的高度有关。若是转换成结构的位置越高,其墙体存在裂缝或是发生弯曲的概率就越大。若是在此情况下不断的提升框支柱的内力,就会在一定程度上对转换层上部结构的墙体造成损坏。所以在此条件下,若是高层建筑结构的底部存在转换层结构,就必须要对相应的安全转换构件进行合理设置。同时,相关人员也可以根据实际情况,结合高层建筑结构的实际需求对大梁结构或是箱型等结构进行有效转换。
1.2 转换层竖向布置的设计方法
要想实现对高层建筑结构的有效转换,就必须要根据实际情况结合高层建筑的结构情况对其进行灵活布置。但在此之前,相关人员一定要保证所设计出的转换层要具有较强的刚度,这样才能够从根本上避免出现过度悬殊的情况。此外,对于塔楼结构比较多的商住建筑来说,其转换层结构的最佳位置应设置在裙房的屋面层结构中。在此过程中,若是想要避免出现楼层刚度比较小的情况,相关人员便可以选择对梁板的尺寸和厚度进行增加,以确保能够从根本上保证抗震能力的有效提升。
1.3 转换层抗震设计的设计方法
对于存在转换层结构的高层建筑来说,由于其在实际设计的过程中会设置很多不同类型的转换层,所以很容易会因受到各种因素的影响而导致高层建筑竖向方向的刚度存在问题。这不仅会造成传力路线的愈发曲折,也会出现竖向承载不连续的情况,进而降低了转换层的抗震能力。基于此,相关人员要想对高层建筑转换层的抗震效果进行进一步提升,就必须要对相关转换构件在地震作用影响下所产生的计算内力进行有效强化。此外,相关人员也应对高级数地震作用所造成的影响进行充分考虑,以确保能够设计出更加可靠、更加合理的转换层抗震方案。
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2 有梁式转换层结构在高层建筑结构设计中的设计要点
对于高层建筑结构来说,其转换层结构的框支柱和框支梁结构需要承托转换剪力墙和次梁结构,但是由于传力途径受到了多次转换,所以其受力情况变得愈发复杂。在此情况下,次梁和上部剪力墙所产生的剪力就会向框支柱和框支梁结构中进行传送,所以框支柱和框支梁结构就很有可能会受到剪力作用的影响而出现严重破坏的情况。若是高层建筑的所在地经常会发生地震灾害,相关人员在设计的过程中就必须要对其抗震能力进行有效提升。要想实现以上目标,相关人员在进行平面设计的过程中,应最大限度的保证框支柱结构、框支梁结构、剪力墙结构以及次梁结构是同时受力的。基于此,相关人员从以下几方面对有梁式转换层结构在高层建筑结构设计中的设计要点进行了有效分析。
2.1 框支柱结构的设计要点
一般来说,要想对框支柱结构横截面的尺寸进行准确计算及确定,就必须要对轴压比的方式进行有效使用。在此情况下,若是想要对高层建筑转换层结构的抗震能力进行合理设计,相关人员就必须要将该结构的柱顶弯矩与其最大系数相乘,在根据其所得数额进行配筋工作。同时,相关人员也应对高层建筑转换层结构的剪力进行适当调整,若是高层建筑结构中的框支柱结构没有达到十根,那么相关人员应保证每层楼支柱结构所受到的剪力是基地剪力的2%。若是高层建筑的楼层超过了三层,相关人员就应保证每层楼支柱结构所受到的剪力是基地剪力的3%。若是高层建筑结构中的框支柱结构超过了十根,相关人员就应保证每个支柱结构所受到的剪力是底层剪力的20%。此外,在对框支柱结构所受到的剪力进行调节以后,相关人员应对框支柱结构的弯矩进行适当调整。在此过程中,若是抗震的等级为一级,相关人员就应保证建筑转换层结构的纵向钢筋配筋率要大于1.2%。若是抗震的等级为二级,相关人员就应保证建筑转换层结构的纵向钢筋配筋率要大于1.3%。若是抗震的等级为三级,相关人员就应保证建筑转换层结构的纵向钢筋配筋率要大于0.9%。
2.2 转换梁的设计要点
据研究表明,虽然利用剪压比可以对转换梁结构的截面尺寸进行准确计算,但是设计转换梁结构的过程中应尽量避免对其进行开洞处理。若是遇到极其特殊的情况必须要对其进行开洞处理,相关人员应保证所开出的洞口位置要在轴和梁附近。同时,相关人员应对洞口的上下弦杆进行有效强化,以确保能够促进其抗剪能力的有效提升。此外,对于一些不是抗震建筑的结构设计来说,相关人员应保证转换梁结构上下的钢筋配筋率要在0.3%左右,并保证转换梁结构的上方部位应配备50%左右的主筋进行全梁贯通。同时,相关人员应将转换梁结构下部所配备的主筋伸入柱内。
2.3 转换梁截面的设计要点
在未对转换梁墙体结构进行开洞处理时,相关人员可以对上部墙体结构和转换梁结构一同作业。同时,相关人员也可以利用相应的截面设计方法对转换梁截面的分配位置进行准确计算及确定。在此情况下,转换梁结构的内力要比其他结构大,所以相关人员应保证底部结构的纵向钢筋要始终保持竖直状态,然后再将其全部插入到支座中。在此过程中,若是转换梁结构为一般的框架式结构,相关人员便可以利用普通方式下的梁截面设计方法准确的计算出相应的配筋率。若是转换梁结构为斜杆框架式结构,相关人员便可以按照偏心受拉构件的相关设计方法进行合理设计。
结语
综上所述,近年来,人们对于高层建筑的要求愈发严格,对于高层建筑结构的设计要求也越来越高。所以,为了满足以上要求,相关人员加大了对转换层结构设计的重视力度,并将其有效的融入到了高层建筑的结构设计中,以此来提升高层建筑的结构质量。基于此,本文对其进行了有效研究。
参考文献
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[4]候楠.有梁式转换层的高层建筑结构设计分析[J].居舍,2017(24):44.
论文作者:甘琅
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年10月上
论文发表时间:2019/6/24
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