摘要:在当前社会经济不断快速发展的背景下,人们的日常生活质量和水平不断提升,对各种资源的整体利用率也在提高。但是众所周知,现阶段我国土地资源的整体利用率越来越高,土地资源已经严重出现供不应求的现象。由于建筑行业是土地资源利用面积最广的行业之一,所以针对这一现状,近年来建筑行业利用高层建筑来缓解土地资源短缺的问题。高层建筑已经逐渐成为现代城市规划建设过程中必不可少的一项重要标志性建筑,但是高层建筑毕竟与普通建筑之间有明显的差异性。所以无论是在质量、安全性、稳定性上都需要提高要求,这样不仅能够满足人们的日常需求,而且还能够保证高层建筑的整体质量。文中对高层建筑混凝土结构转换层设计要点进行了分析。
关键词:高层建筑;混凝土结构;转换层;设计要点
1导言
在现代城市的建设呈现高速发展的态势下,社会和公众也对建筑物的建筑形式有了不一样的需求,而城市的用地却还是一如既往的紧张,因此就要求同一栋高层建筑需要通过结构的丰富来同时提供多种功能,满足社会和公众的需求。转换层由此应运而生,通过转换层来实现多个功能区的相互独立。转换层在不同功能区之间起到过渡作用,但转换层也会对在一定程度上影响建筑的抗震性能,因此转换层结构的设计尤为重要。
2转换层施工技术在高层建筑实践中的应用价值
为了使转换层施工技术在高层建筑实践中可得到科学应用,保持其良好的应用状况,则需要了解转换层施工技术在高层建筑实践中的应用价值。具体表现为:重视转换层施工技术在高层建筑实践中的应用,有利于满足转换层施工作业高效开展要求,有效应对其施工中可能出现的问题;注重转换层施工技术在高层建筑实践中的应用,能够使转换层施工水平逐渐提升,按期完成相关的施工计划,并发挥出转换层在高层建筑建设中的实际作用;关注转换层施工技术在高层建筑实践中的应用,能够使转换层施工质量更加可靠,保持其应用过程中良好的功能特性,满足高层建筑建设方面的多样化需求,提高建筑空间利用效率。
3设计前做足准备工作
3.1综合考虑选择转换层结构形式
建筑使用关系到人民群众的生命财产安全,在设计时必须做到有备而无患,综合考虑设计中可能出现的各种问题,提前做好计划。当前,高层建筑转换层结构形式多样,但不同的转换层结构因特点不同、优缺点不同,其实际应用也会受到限制,设计者在设计转换层结构形式时必须要认真研究设计方案,同时考虑以下因素:
3.1.1抗震
考虑到抗震的需要,要谨慎选择厚板转换层结构模式。因为这种结构自重大,重量可达数千甚至上万吨,加之该结构上层刚度大、下层刚度小,底部在使用中极易发生变形等问题,埋下震害隐患。箱型转换层结构也同样存在质量和刚度过大的问题,会产生激烈的地震反应。若非特殊情况需要尽量避开这两种转换层结构形式。
3.1.2经济性
高层建筑建设成本较大,在转换层结构设计时既要考虑建筑功能需求,还应考虑造价问题,要尽可能采用经济性强的结构形式,降低成本。
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3.1.3安全性
要尽可能选择可以减少竖向构件的转换层结构形式,以减小转换刚度,确保建筑物的安全性和稳定性。
综合考虑以上因素,在高层建筑转换层结构设计时,应积极探索使用新型转换层结构,不能只为了追求建筑多样化功能盲目选择结构形式。要尽可能以梁式转换层结构、预应力拱式转换层结构、搭接柱转换层结构来代替传统的转换层结构形式,这些结构形式的抗震性能、安全性、经济性都较高,可以提高建筑物质量。
3.2精心设置落地构件确保其强度
在转换层结构设计前,一旦确定了转换层结构形式,就要提前进行落地构件的设置。选择落地构件时,要对构件的强度进行检验,必须要选择高强度的落地构件。设计时要尽可能让构件贴近重心,避免转换层承受过大压力,确保构件间距对称、均匀。
4高层建筑混凝土结构转换层设计要点
4.1结构类型的选择
为了确保高层建筑中混凝土结构转换层能够符合建筑质量和建筑要求,达到高层建筑结构的安全性和经济性要求,进而使该高层建筑设计符合建筑物的功能性要求,因此对于混凝土结构转换层的结构类型选择时应当更加慎重,结合个案即高层建筑的具体功能要求、具体条件来选型。
4.1.1箱形转换层结构
从箱形转换层结构整体来看,这一结构最大的优点是能够确保高层建筑中的上层建筑部分的竖向构件的向下传力得到有效进行,但是在箱形转换层结构的设计过程中,其内部结构设计较为复杂,对于其内力分析也十分繁琐。与此同时,目前中国建筑行业中,对于混凝土结构箱形转化层的实践技术研究处于起步阶段,包括设计和施工等各个方面都不太成熟,因而实际操作应用的难度较大。
4.1.2厚板转换层结构
从厚板转换层结构整体来看,这一结构是三种混凝土结构转换层中最不宜选择的一种结构。首先,使用厚板会转换层以及相邻上下层使所用混凝土和钢筋的总量大大增加,从而使投资成本大幅度提升,经济性较差;其次,和箱型转换层结构一样,厚板转换层结构的内部受力分析也同样较为复杂。
4.1.3梁式转换层结构
从梁式转换层结构整体来看,这一结构是三种混凝土结构转换层中最具经济性及合理性的一种结构。首先,梁式转换层的内部建筑空间布置相对较为灵活,对建筑功能影响较小,同时,梁式转换层采取转换梁的方式来设计,使得高层建筑的上部建筑的竖向构件进行传力的路径较为清晰,能够满足高层建筑混凝土结构转换层的抗震各项指标;其次,梁式转换层较其他两种混凝土结构转换层而言,它的设计难度和具体施工的难度都相对较小,是高层建筑混凝土结构转换层的最优之选。
4.2转换层结构的设计原则
在进行高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中,需要注重转换层上下竖向结构的合理设置,保证落地剪力墙的数量百分比,以此来解决建筑竖向结构构件的刚度突变,如果无法进行内部结构的合理设置,将会导致该高层建筑的竖向刚度发生突变性的转变,出现抗震不利的薄弱点,影响该高层建筑整体结构的抗震性。
在高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中,最应当遵循的原则就是对转换层的上层和下层的两部分建筑的刚度比进行严格的控制,通过对它们刚度比的控制,来使整体建筑竖向构件的抗侧力能够得以提升,从而降低整体建筑竖向构件的刚度突变性,如此一来可以使整个高层建筑混凝土结构的整体性,刚度比,位移比满足规范要求。在高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中,还应当通过设计来使高层建筑上部建筑的竖向构件相对减少,以此来降低转换层结构的刚度差值,进而有效避免混凝土结构转换层的刚度发生突变性的转换,以此来实现高层建筑混凝土结构转换层较难实现的抗震性功能,使高层建筑的抗震需求得到最大程度上的满足。
在高层建筑混凝土结构转换层的设计过程中,还应当对转换层梁柱截面进行重点的设计与控制,一般而言,转换梁高度不应小于其计算跨度的1/8,截面宽度不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。转换梁也不宜开洞,若无法避免,洞口边离开支座柱边的距离不宜小于梁截面高度,被洞口削弱的截面也应进行承载力验算,并予以加强。转换柱在满足普通柱的抗震要求之外,对截面,最小箍筋直径,箍筋间距以及体积配股率提出了更高的要求。
5结束语
总之,对于转换层的设计要点,无非是进行结构选型以及结构设计所必须遵循的原则,只有根据实际情况慎重选择转换层结构类型,并在设计及施工全程遵循设计原则,才能使高层建筑混凝土结构转换层达到设计要求、成为高层建筑整体质量的促进者。
参考文献:
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[2]乔峰.高层建筑混凝土结构转换层设计要点[J].建筑知识:1.
[3]潘峤.高层建筑混凝土转换层结构设计原则及实例分析[J].住宅与房地产,2015(25):150.
论文作者:贾淑敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/31
标签:高层建筑论文; 结构论文; 混凝土结构论文; 刚度论文; 构件论文; 建筑论文; 厚板论文; 《防护工程》2019年第5期论文;