高层建筑转换层结构设计与具体方案分析论文_刘波

高层建筑转换层结构设计与具体方案分析论文_刘波

中山市第二建筑设计院股份有限公司 528400

摘要:为了缓解城市土地资源紧张的现象,高层建筑工程成为发展的重点,高层建筑工程一般都在150m以上。那么,为了保证高层建筑工程施工的质量,逐渐将梁式转换层结构应有到其中。因此,本文就对高层建筑转换层结构设计的相关内容,进行了简要的分析和阐述,其主要的目的就是保证高层建筑工程施工的质量,提升了建筑工程良好的经济效益。

关键词:高层建筑工程;转换层结构设计;施工质量;经济效益

高层建筑工程在发展的过程中,其功能也在逐渐的增多,高度也在不安的增加,是处于综合发展的状态。因此,在高层建筑工程结构设计的过程中,为了保证结构的稳定和牢固性等性能,主要是利用转换层结构设计的方式,来解决该项问题。但是,高层建筑转换层结构设计的时候,一定要对其相关的内容,进行详细的了解的掌握,以此保证设计方案的准确性。

一、高层建筑转换层结构分析

高层建筑转换层结构主要分为:梁式转换层、厚板式转换层、桁架式转换层等方面,下面就针对这几方面进行了简要的分析和阐述:

(一)梁式转换层

梁式转换层是高层建筑转换成结构设计和施工中,常见的一种结构形态;从高层建筑工程功能的角度来说,转换层能保证层高较高,则高层建筑工程就可以处于正常使用的状态,但是高层建筑工程受到某种因素的限制,或者设备存在专业要求,则可以将其看作设备层。同时,梁式转换层主要是指在高层建筑工程楼板之上进行斜向、单向、双向托梁的设置,这样可以提升剪力墙和承重墙的承受能力,这样可以在一定程度上提升高层建筑工程结构的稳定和牢固等性能。

(二)厚板式转换层

厚板式转换层主要是用于高层建筑工程上部、下部柱网出现较多错位的地方,这主要是因为高层建筑上下柱线没有良好结合时,那么在施工的过程中,就很难用梁直接去支撑。因此,在这个的时候,根据抗冲切、抗弯截面、柱网规模与上方载荷等指标等方面,利用厚板式转换层起到支撑的作用。但是,在利用厚板式转换层设计和施工的过程中,由于厚度较大,重力也相对的较大,并且也会消耗大量的施工材料,其成为难以控制,因此厚板式转换层在高层建筑工程设计使用的频率并不是很高。

(三)桁架式转换层

桁架式转换层主要是指榀钢混凝土桁架组合形式的一种承重结构,主要就是对高层建筑上下两个部分的连接,其中也有腹杆的设置,并且桁架下杆的截面图,是相对较小的,但是稳定性和牢固性却是很好的;在桁架式转换层设计的过程中,应当对高层建筑工程上下两个结构,应当根据上下结构的承受参数,提升高层建筑工程结构的抗震性。但是,在高层建筑结构设计的过程中,设计人员应当清楚的是,桁架式转换层在高层建筑设计的过程中,具有一定的难度。因此,应当对桁架式转换层的使用范围,进行一定程度上的明确,并且转换层高层建筑结构进行的详细的分析,并利用固定的公式进行计算,最终达到相应的要求,提升了高层建筑转换层结构设计的质量。

二、高层建筑转换层结构设计的具体方案分析

以我国某城市的一项高层建筑工程为例,该项建筑工程属于高层商住楼,主要是由商业裙楼以及高层塔楼组成的;该项建筑工程含有3层地下室,其高度为4.8m。同时,地上1-3层为商业用房,其高度为4.5m,第4层为转换层,层高 5 .7m;4 层以上主要是剪力墙住在结构为主,其中24 层层高4 .2m 外,均为 3.0m层高。另外,在该项工程设计的过程中,对周围的地质构、是否有活动断裂带等方面,进行了详细的研究,经过分析和研究属于有利抗震地段。因此在下面的内容中,通过该工程对高层建筑转换层结构设计方案,进行了简要的分析和阐述:

(一)抗震设计

高层建筑转换层结构会引发竖向的刚度发生变化,这样一旦发生地震的话,就会形成抗震的最薄弱的一点。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在高层建筑转换层结构设计的过程中,应当对该方面给予足够的重视,可以从以下几个方面展开:

(1)应当尽可能减少竖向构件转换的数量,并且增加直接落地的竖向构件的数量,才能够有效减少其转换结构与刚度突变的数量,这样可以在一定程度上保证建筑工程结构的抗震性。

(2)在高层建筑转换层结构设计的过程中,可以选择竖向位置上较低的区域,设置相应的转换层。

(3)为了方便高层建筑转换层结构设计工作的展开,进而提升了高层建筑工程施工的质量,一定选择相对清晰的传输途径,这样可以在高层建筑工程安全和经济等性能的基础之上,提升高层建筑转换层结构的强度。

(二)总体结构设计

(1)下部主体强度设计。由于竖向强度的变化,存在着一定的复杂性。因此,一定要采用良好的解决措施,因此保证高层建筑转换层结构的强度。同时,可以通过增加剪力墙的数量,向构件截面尺寸的增加以及混凝土强度等级等方面,提升高层建筑转换层结构的稳定和强度等性能。

(2)剪力墙的合理配置。强度在上下结构传输会对剪力墙造成一定的影响,其强度发生突变可以利用降低上部结构的强度,这样主要是避免剪力墙设置下部分的强度会随之的增加。但是,若是情况允许的情况下,还可以进行落地剪力墙的设置,这样可以在一定程度上保证剪力墙的设置的处于均匀的状态,避免剪力墙的设置过于集中。

(3)强度的选择。强度的选择是高层建筑转换层总体结构设计中,非常重要的一个方面。在设计的过程中,若是强度相对较大的话,竖向结构就会有所增加了,并且还会引发地震现象,施工材料也会发生大量的损耗,其施工成本也会的有所增加。但是,若是强度相对较小的话,其上部竖向构件将会出现相对较大的沉降差,那么在这个时候可以根据实际情况,增加配筋的数量。

(三)框支柱的设计

框支柱是高层建筑转换层结构设计中,非常重要的一项设计内容,其截面尺寸主要是根据轴压比计算之上,对相应的数据进行相应的确定。但是,应当根据地震作用对框支柱内部的预应力,进行一定程度上调整。那么在调整的过程中,应当从以下几个方面展开:

(1)在抗震设计的过程中,框支柱柱顶弯矩要乘以相应的放大系数,并且与放大后的弯矩设计进行相互比配,以此保证高层建筑转换层结构的稳定和牢固等性能。

(2)一定要在相关规范要求的基础之上,框支柱全部纵向钢筋配筋率,其中一级抗震是一定不能的小于1.2%,二级一定不能小于1.0%,三级一定不能小于0.8%等;另外,纵向钢筋间距抗震设计的过程中,一定要对其间距进行良好的控制,一般情况下最大控制在200mm,最小控制在80mm,全部纵向钢筋配筋率不能大于4%,这样可以在一定程度上提升高层建筑转换层结构设计的水平,保证了高层建筑转换层结构的稳定、安全、牢固、强度等性能。

结束语:

综上所述,本文从梁式转换层、厚板式转换层、桁架式转换层等方面,对高层建筑转换层结构进行了简要的分析和阐述,并且在此基础之上,对高层建筑转换层结构设计方案,进行了相应的研究,例如:抗震设计、总体结构设计、框支柱的设计等,只有制定良好的设计方案,才能保证高层建筑转换层结构设计的水平,保证了高层建筑转换层结构的稳定和牢固等性能,提升了施工的质量,以及良好的经济效益。

参考文献:

[1]付全. 分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J]. 建筑设计管理,2014,(08):60-61+64.

[2]张玉石. 高层建筑转换层结构设计中的问题分析[J]. 科技创业家,2013,(19):31.

[3]罗迪,罗兆辉. 高层建筑转换层结构设计中的几个问题分析[J]. 天津城市建设学院学报,2018,(03):60-64+84.

论文作者:刘波

论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/2

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