陳 奇

身份證：330621198808286353

關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

陳 奇

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近年來(lái)，在建筑工程中，轉(zhuǎn)換層的設(shè)置已經(jīng)成為常用措施。轉(zhuǎn)換層的增設(shè)在一定程度上提升了建筑工程設(shè)計(jì)難度，為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)于轉(zhuǎn)換層的具體特點(diǎn)，具體的結(jié)構(gòu)形式就應(yīng)該有深入了解。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)設(shè)計(jì)。

建筑工程；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前言

在建筑物中，轉(zhuǎn)換層是非常多見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，因此，對(duì)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行全方位的掌握，才能更好地發(fā)揮其在建筑中的作用，使建筑達(dá)到更好的效果和目的，保證建筑物的使用壽命，同時(shí)也能更好地促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展。

1　建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

1.1梁式轉(zhuǎn)換

在現(xiàn)在的建筑工程發(fā)展過(guò)程中，梁式轉(zhuǎn)換是現(xiàn)階段我國(guó)高層建筑中較為常用的結(jié)構(gòu)形式； 在應(yīng)用過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)直接傳力，方便工作人員對(duì)工程進(jìn)行計(jì)算，并且所需要成本較低。

1.2箱式轉(zhuǎn)換

所謂的箱式轉(zhuǎn)換主要指的是單向托梁以及雙向托梁和厚度較大的上下層樓板通過(guò)澆筑形成一個(gè)整體，箱型整體受力，形成一個(gè)剛度較強(qiáng)的箱式轉(zhuǎn)換。

1.3板式轉(zhuǎn)換

在實(shí)際的建筑工程中，如果建筑的轉(zhuǎn)換層上下柱網(wǎng)的分布顯示不均勻，或者錯(cuò)開(kāi)較多，不能直接使用梁直接承托，然后可以將其作為厚板，形成轉(zhuǎn)換層。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該積極對(duì)建筑抗剪性以及韌性進(jìn)行分析，并且板的厚度通常不小于2m，自身的重量較大，所以，施工難度較大。

1.4桁架轉(zhuǎn)換

在建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過(guò)程中，桁架轉(zhuǎn)換自身存在較為明確的受力狀態(tài)，并且自身的重量以及抗震性能較好，另外，還能有效的節(jié)約建筑的空間，一定程度上降低了建筑工程的成本； 但是，在實(shí)際的建筑工程發(fā)展過(guò)程中，桁架轉(zhuǎn)換的受力節(jié)點(diǎn)較為復(fù)雜，相應(yīng)的設(shè)計(jì)難度較大，施工難度大，嚴(yán)重限制了此種結(jié)構(gòu)形式的使用。桁架轉(zhuǎn)換在設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員應(yīng)該注意以下問(wèn)題，桁架轉(zhuǎn)換的高度一般都大于3m，如果桁架轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換層的高度較小，就會(huì)導(dǎo)致斜壓腹桿會(huì)形成超短柱，使得建筑結(jié)構(gòu)的承載力及延性，對(duì)建筑工程的質(zhì)量造成一定的影響。設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該保證上弦節(jié)點(diǎn)和上部集中荷載中心對(duì)齊，實(shí)現(xiàn)了受力均勻，使得其作用最大化； 相關(guān)工作人員在上下弦及斜拉腹桿中施加預(yù)應(yīng)力，一定程度上減少了相應(yīng)構(gòu)件的截面，也改變了受力狀態(tài)。

1.5巨型框架轉(zhuǎn)換

在建筑工程發(fā)展過(guò)程中，巨型框架轉(zhuǎn)換主要是由矩形柱以及豎向筒體、大梁構(gòu)成，因此，也被成為多次梁式轉(zhuǎn)換，此種結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。巨型框架轉(zhuǎn)換在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用模擬施工過(guò)程的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且，在結(jié)構(gòu)沒(méi)有固定前，積極的采取相應(yīng)的措施，解決臨時(shí)支撐的問(wèn)題，保證其剛度能夠符合實(shí)際的施工要求。

2　建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1轉(zhuǎn)換層的豎向設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從建筑物的具體實(shí)際出發(fā)，依據(jù)建筑本身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行安排與改變。轉(zhuǎn)換層的剛度應(yīng)該得到保證，否則會(huì)使得建筑出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象。因此，轉(zhuǎn)換層在豎向設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題： 首先，要保證上部豎向結(jié)構(gòu)與落地結(jié)構(gòu)的貫通性； 其次，在對(duì)轉(zhuǎn)換層的上下部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要將水平轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)成直接傳力，而避免復(fù)雜多變的傳力結(jié)構(gòu)，在選擇平厚板時(shí)，要選擇那些對(duì)建筑傳力與穩(wěn)定性有很大幫助的； 最后，要保證建筑物的轉(zhuǎn)換層在下部結(jié)構(gòu)中的側(cè)向剛度，同時(shí)要減小上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，這樣才能使轉(zhuǎn)換層的上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度接近，從而保證建筑物的質(zhì)量。

2.2合理設(shè)計(jì)剪力墻

剪力墻在建筑物中如果設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響轉(zhuǎn)換層上下部分剛度的傳遞情況，為了避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，可以采取以下幾種方式來(lái)進(jìn)行控制： 第一是弱化轉(zhuǎn)換層上部的剛度，盡可能地不在上面部分安排剪力墻； 第二是大大加強(qiáng)下半部分的剛度，必要之時(shí)，還可以安排落地剪力墻，但要保證剪力墻分布均勻，不能過(guò)于集中。

2.3選擇合適的結(jié)構(gòu)剛度

在建筑中的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格地把握轉(zhuǎn)換層的剛度，它關(guān)系到整個(gè)建筑物的穩(wěn)定性。如果剛度過(guò)大，會(huì)加大豎向結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，不能充分發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的作用，使建筑在地震時(shí)受到更大的破壞，而且還加大了材料的用量，從而加大了建筑成本； 反之，如果剛度過(guò)小，就會(huì)使轉(zhuǎn)換層的上部在豎向結(jié)構(gòu)方面和其他豎向結(jié)構(gòu)有不小的沉降差，導(dǎo)致次應(yīng)力的發(fā)生，同樣會(huì)加劇建筑的不穩(wěn)定性。

2.4軸壓比和落地剪力墻之間的間距控制

因部分框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)框支柱失效將導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重甚至失效，框支柱的軸壓比限值應(yīng)比同抗震等級(jí)的普通框架結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架柱更為嚴(yán)格。一級(jí)抗震等級(jí)為0.60，二級(jí)抗震等級(jí)為0.70.關(guān)于落地剪力墻，應(yīng)該在其間距方面加以控制，在選擇材料時(shí)，要選擇那些比較厚重的樓板，厚度應(yīng)大于200mm。同時(shí)要減少樓板的開(kāi)洞數(shù)，盡可能使用雙向雙面鋼筋，在角落處還要鋪設(shè)斜筋，避免在地震發(fā)生時(shí)建筑物因受力不均而發(fā)生破裂、坍塌等事故。因此，應(yīng)該把握好剪力墻之間的間距。

2.5轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)

在考慮到建筑物的抗震性能時(shí)，必須對(duì)轉(zhuǎn)換層的高度進(jìn)行一定限制。如果轉(zhuǎn)換層位于高處，那么建筑的受力分布產(chǎn)生突變，從而影響建筑的抗震能力。同時(shí)，不落地剪力墻所承受的剪力會(huì)經(jīng)過(guò)樓板傳給落地剪力墻。如果轉(zhuǎn)換層處在較高位置，剪力在傳遞時(shí)就會(huì)遇到各種阻力，從而影響其準(zhǔn)確的傳遞方向，且高位地震力較大。而落地剪力墻則會(huì)在這樣的壓力下發(fā)生破裂，框架剪力墻無(wú)論在轉(zhuǎn)換層的上部，還是下部，都容易遭到破壞，因此形成薄弱層。所以，為了建筑的安全與穩(wěn)定，盡可能地降低轉(zhuǎn)換層的高度，如果確有必要在高處，可以強(qiáng)化框支柱抗震等級(jí)，最高為特一級(jí)。

加強(qiáng)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，除了轉(zhuǎn)換層已經(jīng)是框架加核心筒結(jié)構(gòu)的抗震級(jí)別和筒中筒結(jié)構(gòu)的抗震級(jí)別不用再提高。在目前我國(guó)的大部分建筑中，已經(jīng)使用了底部加核心筒這種形式，但是仍舊不能應(yīng)對(duì)等級(jí)較高的地震所帶來(lái)的破壞力。上部豎向構(gòu)件不能很好地貫穿到下部，使轉(zhuǎn)換層成為薄弱環(huán)節(jié)，因此，地震剪力就應(yīng)該在原來(lái)基礎(chǔ)上乘以1.25倍。因此，在對(duì)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅從側(cè)向剛度的角度來(lái)考慮，認(rèn)為剛度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)樓層就不存在問(wèn)題。相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件在水平地震力作用下的內(nèi)力值。

在對(duì)轉(zhuǎn)換層的構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，還應(yīng)考慮豎向地震的作用，采取反應(yīng)譜方法或是動(dòng)力時(shí)程的辦法。近似計(jì)算，可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.1 即可。轉(zhuǎn)換柱內(nèi)力應(yīng)該增大幅度，在適當(dāng)范圍內(nèi)不斷提高。由于轉(zhuǎn)換層在地震中受到的損壞不小，因此，抗震設(shè)防要求較高的建筑就應(yīng)該采取更為保險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)形式，要依據(jù)建筑本身的高度，所需要的設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、構(gòu)件種類(lèi)，采取相應(yīng)的防震等級(jí)來(lái)完成設(shè)計(jì)與構(gòu)造。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程發(fā)展過(guò)程中，積極對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行研究分析具有重要意義，不僅能夠保證良好的建筑質(zhì)量，還能保證保證建筑工程成本的合理性。

［1］龍真信.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究［J］.科技與企業(yè)，2015（ 09） .

［2］代玉玲.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題分析［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（17）.