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        有梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究

        2019-10-31 08:08:01呂景偉
        建筑建材裝飾 2019年10期
        關(guān)鍵詞:高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

        呂景偉

        摘要:在社會經(jīng)濟發(fā)展的新時期,我國高層建筑行業(yè)迅速崛起,不僅可以滿足人們的需求,還可以實現(xiàn)土地資源利用的最大化。在建筑中轉(zhuǎn)換層是非常特殊的一種的結(jié)構(gòu),是不同結(jié)構(gòu)形式之間的一種聯(lián)結(jié)關(guān)節(jié),不僅使上部結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ),還是下部結(jié)構(gòu)的頂部,具有承上接下的作用。有梁式轉(zhuǎn)換層的施工工藝不僅簡單、易操作,而且適用的范圍也比較廣,尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)上應(yīng)用效果最為顯著,可以有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,保障建筑工程施工的整體質(zhì)量。因此,本論文對有粱式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了深入性的研究與分析。

        關(guān)鍵詞:有梁式轉(zhuǎn)換層;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計

        在這種形勢下,我國高層建筑企業(yè)既面臨著新的發(fā)展機遇,也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于建筑的底部與中部都是采用稀疏的結(jié)構(gòu)對其進行設(shè)計,為了更好的滿足城市發(fā)展的實際需求,不斷提高高層建筑的質(zhì)量,要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要對帶梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進行合理化的應(yīng)用,通過對建筑內(nèi)部的受力均衡性進行嚴格的控制,可以確保建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,推動高層建筑的發(fā)展。

        1高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計要求

        1.1提高有梁式轉(zhuǎn)換層的剛度

        在有梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計過程中一定要合理設(shè)置剛度,唯有這樣才可以使有梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定性逐漸增強。但是根據(jù)目前情況來看,有部分的有梁式轉(zhuǎn)換層都是采用整跨的形式進行布置,這樣就會導(dǎo)剪力墻的結(jié)構(gòu)體、有梁式轉(zhuǎn)換層從而構(gòu)造成一個倒“T”型的轉(zhuǎn)換構(gòu)件,會出現(xiàn)共同受力的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的發(fā)生會使有梁式轉(zhuǎn)換層的整體出現(xiàn)受拉的現(xiàn)象,對于這種情況,有相關(guān)研究表明要對有梁式轉(zhuǎn)換層的高度進行合理化的調(diào)整,將其調(diào)整在12.5%以上,而且還明確規(guī)定了有梁式轉(zhuǎn)換層的腰部鋼筋要符合縱向鋼筋和箍筋的要求,唯有這樣才可以使轉(zhuǎn)換構(gòu)件所具有的剛度達到相應(yīng)的標準,使轉(zhuǎn)換層的承載能力得以有效的提升,同時還可以有效提高有梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定性。

        1.2縮短有梁式轉(zhuǎn)換層的傳力路徑

        無論是在對有梁式轉(zhuǎn)換層的上部整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時,還是對其的下部主體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,都要采用有效的方式進行合理布置,可以在很大程度上保障水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以進行直接傳力,還可以通過利用對托梁進行轉(zhuǎn)換,可以將不落地剪力墻直接向豎向的承重構(gòu)件進行傳遞,這樣一來不僅可以避免次粱轉(zhuǎn)換,還可以將傳力的路徑逐漸縮短。

        1.3對豎直構(gòu)件的數(shù)量進行嚴格控制

        在設(shè)計有梁式轉(zhuǎn)換層時,要根據(jù)實際情況對豎向落地構(gòu)建的數(shù)量進行合理化的控制,這樣可以有效避免剛度出現(xiàn)異常情況;通過降低轉(zhuǎn)換構(gòu)件中的負荷,減少有梁式轉(zhuǎn)換層上部的剛度變化和下部剛度變化的情況,在地震的時候,有梁式轉(zhuǎn)換層就不會做到破壞了,這樣一來可以在很大程度上增強建筑物的穩(wěn)定性,提高其整體遭的抗震性能。

        2高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計的關(guān)鍵點

        2.1轉(zhuǎn)換層上部框架的設(shè)計

        將強柱弱梁的原則貫穿在整個設(shè)計中對轉(zhuǎn)化層上部的框架進行合理化設(shè)計,可以使梁段出現(xiàn)較強的塑性鉸,可以使高柱具有較強的安全性能和儲存功能。根據(jù)對其進行研究發(fā)現(xiàn),與轉(zhuǎn)換梁所連接的柱比較薄弱,轉(zhuǎn)換梁上層框架中的梁柱受力條件會由于外界的因素受到一定的限制,其應(yīng)力也比較集中,所以在對其進行設(shè)計的過程中一定要對實際的受力情況實施相應(yīng)模擬計算。在基礎(chǔ)上還要采用科學(xué)的方法對柱縱向鋼筋的配筋率進行設(shè)計和計算,如果抗震的等級為1級,配筋率的范圍要控制在≥1%;如果抗震的等級為2級,其配筋率的范圍要控制在≥0.8%;如果抗震的等級為3級,配筋率的范圍要控制在≥0.7%;如果抗震的等級為4級,或者是在非抗震的設(shè)計下,其配筋率的范圍要控制在≥0.6%,同時,鋼筋的間距還要控制在80-200mm的范圍中之內(nèi)。

        2.2轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計

        對于高層建筑中的有梁式轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換梁來講,其中主要兩種形式,一種是托柱形式,另一種是托墻形式。首先,轉(zhuǎn)換梁屬于托住形式時,要采取有效的方法對界面進行設(shè)計,如果轉(zhuǎn)換梁的作用主要是對上部的框架進行承托,通常情況下所采用的截面尺寸要設(shè)置在合理的范圍之內(nèi),經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)換梁的受力情況與普通梁是相一致的,都可以完全按照普通的情況對界面進行設(shè)計;如果轉(zhuǎn)換梁的承托對象為上部的斜桿框架,其轉(zhuǎn)換梁就會受到一定的影響,其主要因素就是軸向的拉力,所以在對截面進行設(shè)計的過程中,一定要以偏心受拉構(gòu)件為基礎(chǔ)。其次,轉(zhuǎn)換梁屬于托墻形式時對截面進行設(shè)計,如果轉(zhuǎn)換梁的作用主要是對上部墻體進行承托,滿跨不具有開洞的現(xiàn)象,上部墻體與轉(zhuǎn)換梁具有密切的聯(lián)系,破壞的形態(tài)以及受力的特征均可以直接直接表現(xiàn)為深梁,可以采用新型的方式對截面進行設(shè)計,通常所采用的方法有:截面設(shè)計、深梁截面設(shè)計。

        3高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層施工設(shè)計

        3.1模板支撐

        在對模板支撐進行設(shè)計的過程中,為了確保建筑工程施工的安全性和穩(wěn)定性,可以采取專業(yè)的計算軟件對建筑工程的相關(guān)系數(shù)進行準確的計算,利于確保計算結(jié)果的準確性和時效性,除此之外,還要對層間距、橫跨鋼管支撐面、跨度的長度等重要的工程參數(shù)進行準確的計算。為了保障后期工程可以順利的開展,減少建設(shè)的成本,要對模板的安裝問題和拆卸問題進行準確的分析。但是在實際工作過程中,設(shè)計人員要根據(jù)實際情況制定科學(xué)完善的施工方案對其進行處理,可以有效提高建筑工程的施工質(zhì)量。為了底模板的支撐效果充分的發(fā)揮出來,可以選擇48×3.5mm的鋼管腳手架,建立穩(wěn)固性較高的支撐體系,可以使有梁式轉(zhuǎn)換層施工順利的開展。

        3.2轉(zhuǎn)換大梁

        在高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層中,只有對建筑物的整體功能進行全面的考慮,并滿足其實際性的需求才可以對有梁式轉(zhuǎn)換層進行合理化的設(shè)計。在設(shè)計對有梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時,一定要將受力參數(shù)的情況計算出來,并根據(jù)計算的結(jié)果以及多種因素的情況將已經(jīng)建筑物與轉(zhuǎn)換層、各零部件進行合理化的連接和整理,這樣可以有效提高建筑物整體的穩(wěn)定性。為了使樓板間的車承載性能得以有效的提高,要采用有效的方法對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的各種因素進行了系統(tǒng)性的分析和計算,例如:剛度、強度等,這樣可以使建筑物的均衡受力處于一個良好狀態(tài),在計算和分析的過程中也要符合相關(guān)的條令標準,進而保障建筑物整體的質(zhì)量,使功能性能逐漸加強。

        4結(jié)束語

        綜上所述,現(xiàn)代化建筑企業(yè)的發(fā)展離不開建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有梁式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用,由于高層建筑自身具有較強的多元化功能需求,所以會直接影響結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,而設(shè)置轉(zhuǎn)換層可以有效保障建筑物整體的穩(wěn)定性和安全性,同時也可以推動現(xiàn)代化建筑企業(yè)的發(fā)展。因此,要加強重視轉(zhuǎn)換層的重要性,在高層建筑中對有梁式轉(zhuǎn)換層進行合理化的應(yīng)用,并對結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平進行不斷的調(diào)整與創(chuàng)新,不僅可以保障建筑結(jié)構(gòu)受力的均勻性,還可以促進建筑行業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展。

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