【摘 要】 本文通過對(duì)建筑物中的轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)方案以及施工計(jì)劃的特點(diǎn)的分析,針對(duì)實(shí)際施工情況,對(duì)建筑物轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)致的討論,對(duì)于建筑物的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化具有巨大的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】高層建筑物;轉(zhuǎn)換層;結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、引言
伴隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步與人民生活水平的不斷提升,人們對(duì)于日常生活中的“住”的要求也在不斷地提高,也成為日常生活中最關(guān)心的環(huán)節(jié),普遍的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)對(duì)于大部分的建筑物來說,主要是為了滿足人們生活的需要,這也是轉(zhuǎn)換層最重要的作用。目前的建筑開始走向越來越多樣化、復(fù)雜化、全面化的趨勢(shì)。
在目前的建筑中,轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)開始漸漸有了突破,對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)特征,主要是對(duì)建筑物的一個(gè)過渡以及銜接的作用,對(duì)于幫助建筑物中的每一項(xiàng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的發(fā)揮具有重要的作用。
2、關(guān)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
轉(zhuǎn)換層的加入會(huì)引起建筑物縱向強(qiáng)度的變化,當(dāng)遇到地震可能在轉(zhuǎn)換層處形成安全隱患,不利于建筑物的抗震性能,所以,再設(shè)計(jì)建筑物轉(zhuǎn)換層時(shí)需要遵照下面的標(biāo)準(zhǔn):
第一:盡量少量使用用在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的縱向結(jié)構(gòu),直接接地的縱向結(jié)構(gòu)越多,轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少,轉(zhuǎn)換層對(duì)于建筑物強(qiáng)度的削弱越少,建準(zhǔn)抗震性能越突出。
第二:轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)盡量的設(shè)置在縱向較高位置。
第三:通過對(duì)轉(zhuǎn)換層下部的強(qiáng)化玉上部的弱化,對(duì)轉(zhuǎn)換層的坑鎮(zhèn)性能計(jì)算時(shí)需要確保轉(zhuǎn)換層的上下結(jié)構(gòu)的縱剪切剛度滿足下列公式:
其中:式中分別代表轉(zhuǎn)換層的第i樓層和第j層樓的主體豎向結(jié)構(gòu)的總剪切剛度。
3、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)方法
3.1梁式轉(zhuǎn)換層
梁式(圖1)的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前建筑中普遍使用的一種結(jié)構(gòu)。通過將墻體改為梁柱式的結(jié)構(gòu),形成轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),實(shí)際施工中,可以明顯的分析出傳力的過程。所以,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、明白,降低建筑成本。因此梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在建筑中得到了廣泛的使用。因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的豐富,在實(shí)際操作過程中,梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)很多種的變化。轉(zhuǎn)換梁的受力主要是載重對(duì)于縱向的作用力。經(jīng)過對(duì)于各種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換梁的受力的分析以及討論,能夠發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換梁的受力和轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)形式有很大的關(guān)系。
圖1:梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)示意圖
3.2析架式轉(zhuǎn)換層
折架式轉(zhuǎn)換層(圖2)的受力分析較為明白,使用過程一比較簡(jiǎn)便,具有良好的抗震性能。折架式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)是源于對(duì)梁式裝換層的改進(jìn),全部的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土構(gòu)成,折架式轉(zhuǎn)換層的上下桿件結(jié)構(gòu)都是分布在樓層的上下樓面之中的。由于折架式轉(zhuǎn)換層具有很高的高度,下部件界面尺寸比較小。折架式轉(zhuǎn)換層雖然具有良好的整體性能,由于在實(shí)際操作中的處理較為復(fù)雜,給施工帶來困難。折架式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是對(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置,節(jié)點(diǎn)受力過大,容易遭到損壞。折架式式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)高度嚴(yán)格,
圖2:折架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)示意圖
3.3箱式轉(zhuǎn)換層
箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)(圖3)通常是由單向、雙向梁以及上下樓板相互共同組成的。由于是由多種結(jié)構(gòu)組合而成,具有良好的整體性,在隊(duì)上下樓層的設(shè)計(jì)中,有很好的的傳力。但是對(duì)于較高的建筑,由于占用較大的空間,不太適合住宅的設(shè)計(jì)使用,而且轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)通常的與建筑物中的管道設(shè)計(jì)沖突。但是箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)重量大,造成成本較高。所以,在實(shí)際的施工中,由于箱式轉(zhuǎn)換層的這些自身的缺陷,在實(shí)際的建筑尤其是高層建筑中,很少的得到使用。
圖3:箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖
3.4厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層
對(duì)于現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)中,當(dāng)上下梁中線偏差較大時(shí),就需使用要厚板進(jìn)行負(fù)重,構(gòu)成厚板式轉(zhuǎn)換層,這樣的結(jié)構(gòu)形式能夠靈活的使用在下層柱網(wǎng),不用必須與下層對(duì)齊。但是,由于厚板式轉(zhuǎn)換層的自身重量也比較大,耗費(fèi)跟多材料,增加了建筑成本。
另一方面,從抗剪和抗沖切的角度考慮,轉(zhuǎn)換板的厚度往往很大,如深圳佳寧娜友誼廣場(chǎng),轉(zhuǎn)換板的厚度為2.8m,深圳華采花園轉(zhuǎn)換板的厚度為2.2m,這樣厚的實(shí)體板一方面重量很大,增大了對(duì)下部垂直構(gòu)件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求;另一方面本層的混凝土用量也很大,表1是深圳市彩龍商業(yè)城商住樓采用梁式轉(zhuǎn)換層和厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層的混凝土用量對(duì)比。
表1:深圳市彩龍商業(yè)城商住樓采用梁式轉(zhuǎn)換層和厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層的混凝土用量對(duì)比
轉(zhuǎn)換層類型板厚或梁尺寸(mm) 轉(zhuǎn)換層混凝土用量(m3)
梁式轉(zhuǎn)換層b=1000一2400
h=1700一2400980.82
板式轉(zhuǎn)換層2400 1814.88
3.5斜柱轉(zhuǎn)換層
斜柱式轉(zhuǎn)換層能夠充分利用混凝土的壓縮性能,擴(kuò)展建筑的使用空間,但是會(huì)造成較大水平載重。所以,使用斜柱轉(zhuǎn)換層需要添加拉梁以及圓梁,使斜柱能夠更多地應(yīng)用在不同樓層,促進(jìn)建筑物的平衡,減少了水平的載重,保證建筑的安全。
4、建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
4.1 保證轉(zhuǎn)換層的剛度
轉(zhuǎn)換層的高度是轉(zhuǎn)換層甚至建筑物的整體安全保證的重要因素,特別是在高層的建筑物中,建筑物自身高度以及重量特點(diǎn)直接影響到了轉(zhuǎn)換層的縱向載重,轉(zhuǎn)換層的自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得建筑物在轉(zhuǎn)換層的部位強(qiáng)度發(fā)生變化,對(duì)建筑物的安全造成巨大的隱患,成為建筑物安全的薄弱環(huán)節(jié),在地震過程中出現(xiàn)問題。
4.2 加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層和建筑物的整體性
通過對(duì)轉(zhuǎn)換層整體內(nèi)部構(gòu)造的合理安排,加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層和建筑物之間的整體性,可以增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性,增長(zhǎng)建筑物的使用壽命。所以,需要盡量的調(diào)整上下層之間的軸線,通過更加簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì),使建筑物的質(zhì)量中心與強(qiáng)度中心的重合,是轉(zhuǎn)換層的受力更加簡(jiǎn)單,減少板式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,避免建筑物中強(qiáng)度變化的出現(xiàn),進(jìn)一步提升建筑物的整體性能。
5、結(jié)語(yǔ)
在建筑中,轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)以及施工,不但對(duì)于整個(gè)建筑物的變化起到了一個(gè)重要的承上啟下的作用,而且在建筑物的安全方面起著至關(guān)重要的作用,通過對(duì)轉(zhuǎn)換層的合理設(shè)計(jì),不但能夠更加充分的發(fā)揮建筑物中每一個(gè)組成的作用,而且對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)成本以及坑震性能起著至關(guān)重要的作用。所以,轉(zhuǎn)換層的合理設(shè)計(jì)應(yīng)該得到設(shè)計(jì)者的更加廣泛的關(guān)注,只有跟家全面的對(duì)建筑以及周圍環(huán)境的分析,選擇更加合理的施工計(jì)劃,才能發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的巨大作用,解決問題,提高效率。
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