摘要:随着我国城市化建设的快速发展,城市居住的压力越来越大,城市中的高层建筑物成为了主要的发展趋势。在高层建筑中转换层结构可以实现多个楼层不同功能的变换,转换层结构主要是将建筑结构和体系结构进行科学合理的转换,可以实现楼层经济价值的最大化。本文主要叙述一下高层建筑中转换层结构的应用和目前的发展现状。
关键词:高层建筑;转换结构;应用与发展
引言
随着城市人口的不断增加,城市的高层建筑进入到了一个新的发展时期,高层建筑不仅要满足人们的居住需求,还需要满足人们的娱乐需求。因此转换层结构开始在高层建筑中逐渐的应用,利用转换层结构的技术,高层建筑物不仅可以改善人们的居住环境,还可以有效丰富人们的业余生活和娱乐消费,可以说是极大的提高了人们的生活水平。
一、转换层结构应用的必要性
(一)转换层结构的概念
转换层结构是现代高层建筑物中的一种技术方式,转换层结构的设计理念非常的符合现代人们的生活要求,一栋建筑物就可以实现多种功能集中的目的,极 大的方便了人们的工作开展和生活需求,提高了都市人时间的利用。
在转换层结构的应用过程中可以实现对每一个房间的设计风格和建筑要求,都参考人们的建议进行科学合理化的建设,并不是简简单单的改变房间的整体布局,而是通过转换层结构实现多种功能集合为一体的建设目标,以此来实现人们的精神和实际需求[1]。
(二)转换层结构的种类和主要的转换方法
1.梁式转换层
目前我国最常用的高层转换层技术就是梁式转换层,梁式转换层由于有非常好的抗震效果和结构强度,以此被很多的建筑企业所青睐,并且该梁式转换层设计的方案和施工的技术要求相对其他的转换层结构非常的方便容易,施工的成本非常的低,可以帮助建筑企业提高施工进度和增大经济效益。
转换层的原理就是利用钢管脚手架将剪力墙逐渐的向上移动,使之部分落地,脚手架和剪力墙的交界处一般是采取大的横截面托梁来进行过渡,但是梁式转换层由于自身的结构重量过大,在较高的建筑物中没有很好的优势,在高层的转换需求中梁式转换层,不仅原料使用的比较多,并且计算分析也是非常复杂困难的。因此梁式转换层一般使用的方向是高层建筑中上下两层且用途不同的建筑结构,每一层的楼层要求比较高,轴线纵横交错的建筑风格。
2.桁架式转换层结构
桁架式转换层结构主要是指在载荷的作用下,下行架受到的压力比较大,这样就可以充分发挥出下层材料的强度特性,这种结构模型主要是通过增加材料自身的刚度,来减轻自身的重量,由此来提高结构的稳定性。行架式转换层结构非常的经济实用,并且应用的建筑工程跨度非常的大。在实际的使用过程中桁架式的用途和主要材料、支撑的方式都需要进行系统的分析,建筑物中还有一定的管道设备,上层是超市,下层是住宅区的设计模型,就可以考虑使用桁架式转换层结构。在建筑设计的过程中技术要求的是上部集中性的载荷区域可以和上桁接点的位置进行有效的结合。
3.板式转换层结构
板式转换层是对梁式转换层的一种改进,弥补了梁式转换层结构在实际的应用过程中承载力不够大的劣势。板式转换层中柱网内的轴线交错太多,无法用梁式转换层的结构进行承托,因此建筑企业可以运用板式转换层来进行替换。
板式转换层结构的优势是不需要与下层结构进行对齐,可以灵活的运用,在布置下层柱网时比较灵活,但是在转换层结构的材料施工中耗费的比较严重,由于此种结构的自身重量非常的大,在抗震的方面没有很好的优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于在地震的过程中地震能量的作用下,会促使楼层发生侧向的移动,进而影响到房屋的安全,导致了房屋的坍塌,因此在地震频繁的地区不适宜选择板式转换层结构[2]。
4.箱式转换层结构
箱式转换层结构也是梁式转换层的一种技术改进,箱式转换层可以在上下层之间进行转换,并且轴线纵横交错的情况下也可以进行应用。箱式转换层的设计方法是在楼层的轴线上设计出一个跨度较大的一道梁,大梁的底部和顶部都是采取钢筋混凝土板进行施工的,这样就是可以很好的增加箱式转换层的刚度要求和承载力需求,箱式转换层不足之处就是不能应用于更大的空间结构,在跨度较大和承载载荷较大的情况下,应用的不是非常广泛。
二、转换层在高层建筑中应用的注意事项和发展趋势
(一)应用过程中的注意事项
在转换层技术应用于高层建筑的过程中,由于是进行的多功能结构转换,因此在实际的施工建设过程中需要对建筑物的平衡问题进行格外的注意,因为在实际的应用过程中,一旦出现地震就会对建筑物产生巨大的危害。
建筑物中的墙柱位置不一致,在受力的过程中是非常不均匀的,转换层的结构竖向的承载力不连续,会给建筑物的抗震性能带来非常大的损失。在转换层的结构设计过程中必须要对建筑物的平衡问题和抗争问题进行研究分析,还要注意到转换层侧向刚度比和转换层之间的某种联系,转换层结构刚度的作用由于竖向构件的布局位置不同而产生不同的变换,刚性突变过大对建筑物的抗震性能会有很大的损失,因此在选择结构转换竖向构件的时候,尽量减少它的使用。
在建筑物中对于楼板平面的力度和变形问题要进行考虑,为了确保施工质量,在施工的过程中需要对转换层结构进行一定的优化,也就是说采取新型的材料和新型的转换层结构,向高质量、轻材料、抗震性能提高的方向进行研发。
(二)转换层结构的发展趋势
在托柱形式转换层的应用过程中主要是直接承托上部向下部传递下来的竖向载荷,当转换梁的跨度很大的时候,并且承托的楼层数比较多的时候,由于墙柱传递下的载荷力非常的大,使得转换梁的设计理论可以进行实现。但是在实际的施工过程中确实不行的。主要是由于梁承托的墙柱上部载荷传递给转换梁的时候,预先已经将载荷力分给了两边的落地框支柱。但是转换层的上部框架中还布置了一定数量的斜杠,使得转换梁的上部相当一部分的垂直载荷改变了传力的方向,也就是说起来了类似拱传力的作用。
在高层转换层结构的应用过程中为了避免一根转换梁承托了上部所有的各层载荷的情况出现,造成转换梁的截面尺寸过大、施工非常困难这样的情况发生。工作人员创新了一种有效的处理方式就是设置多道的转换梁,使得一层转换梁承托上部载荷转变为多道转换梁分别承托几层或者是十几层载荷应力,有效的降低了单根转换梁上承受的上部载荷。这样竖向传力的多道转换技术已经得到了实例,就是在深圳市海神广场中进行了实际应用。
在转换层技术的发展过程中已经从底层的大型商场和住宅区的转换,演变到了高层购物和娱乐的功能性转换,但是转换层结构的技术也同样需要进行创新。在未来高层建筑结构中应用的转换层技术,应该是新型的转换层技术,由多个单层桁架结构组合而成的新型转换层,被工作人员称为—迭层桁架结构,在今后的高层功能转换施工过程中,该迭层桁架转换层结构就可以有效满足建筑的实际需求。
三、结束语
在今后的高层转换层结构技术应用和发展过程中,需要工作人员在综合了所有的外在因素和内在设计方面之后,才能选择最佳的转换层技术,提高建筑工程的可靠性。
参考文献:
[1]唐兴荣,何若全.高层建筑中转换层结构的现状和发展[J].苏州城建环保学院学报,2001,03:1-8.
[2]娄宇,丁大钧,魏琏.高层建筑中转换层结构的应用和发展[J].建筑结构,1997,01:21-26+41.
[3]吴俊俊,陈金豪,周鑫,何欣.高层建筑中转换层结构的应用[J].现代物业(中旬刊),2018,02:72.
论文作者:陈锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签:结构论文; 载荷论文; 过程中论文; 建筑物论文; 高层建筑论文; 桁架论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第30期论文;