張寧
摘 要:伴隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的進步我們也有目共睹。特別是在高層建筑工程中使用的施工技術(shù)也越來越先進。技術(shù)的不斷創(chuàng)新,更多結(jié)構(gòu)離開出現(xiàn)到高層建筑工程當中,為建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展動力,提供了新的發(fā)展方向。本文對高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)設計進行了分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑工程;厚板轉(zhuǎn)換層;抗震結(jié)構(gòu);工程設計;優(yōu)化措施
前言:由于城市化進程的加快,城市對于居住環(huán)境的要求也隨之升高,城市內(nèi)對于高層建筑的需求量也越來越大。高層建筑工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜,因此會經(jīng)常使用到厚板轉(zhuǎn)換層,并且由于工程的特殊性,在進行設計時也會對抗震性能進行著重設計。因此,對厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,可以使建筑的抗震性與穩(wěn)定性有所上升。
一、厚板轉(zhuǎn)換層概述
高層建筑高度超過24m 時,其上部平面與下部平面呈現(xiàn)出使用功能差異。因此,要對各類結(jié)構(gòu)平面進行構(gòu)建。通常,要對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層進行設置,以增強上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)結(jié)合的緊密性。厚板轉(zhuǎn)換層是常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應用,能有效提高高層建筑質(zhì)量和安全性,并增強高層建筑的抗震性能。
二、簡述高層建筑中的厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的設計
(一)厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容
厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前高層建筑當中使用的最廣泛的一種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)被廣泛使用的原因是梁不能夠承載起轉(zhuǎn)換層中的上柱與下柱,因此要使用厚板在其中作為沒接,將上板與下板進行有效整合。在這樣的狀況下,可以根據(jù)建筑工程的狀況對板上的結(jié)構(gòu)進行修正,增強建筑的層次感和美觀。并且,厚板轉(zhuǎn)換層的使用,不但可以有效地改善施工過程中厚板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,還能夠起到節(jié)能減耗的目的,降低建筑成本,增加建筑的經(jīng)濟效益。
高層建筑的當中的厚板轉(zhuǎn)換層使用的厚板的厚度,不能夠一味地以建筑的美觀性為主要參考依據(jù),從而有效的保證其承載能力能夠滿足工程標準。因此,要在進行施工之前厚板的厚度進行計算,可以參考抗剪、抗彎等因素。
(二)抗震結(jié)構(gòu)
與底層建筑相比較,高層建筑在遇到地震等狀況時的倒塌、損壞的可能性更大。因此,在進行高層建筑的設計時,每一個項目的設計都是競購充分的考慮與計算的,就是為了保證建筑的安全性與抗震性。高層建筑中所說的抗震結(jié)構(gòu),主要是來源于在抗震救災工作中得到的經(jīng)驗,結(jié)合相關(guān)專業(yè)理論而設計出的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能夠有效的提升高層建筑的抗震性。
三、高層厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計原則
在進行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計時,要對相關(guān)因素進行全面的考慮,對其在工程匯總的受力情況進行分析。通常狀況下的厚板轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)需要承載的作用力比較復雜。因此,在進行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計時,要以以下幾點為原則展開工作:
(一)維持結(jié)構(gòu)豎向剛度結(jié)構(gòu)的平衡
在針對高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層的設計過程中,要充分考慮到高層建筑中樓層的剛度差異,盡可能的減少在樓層連接部分出現(xiàn)剛度突然產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。所以,在設計過程中,要保證厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎直剛度的平衡。并且厚板轉(zhuǎn)換層要進行抗震設計,這時要求上下樓層之間的剛度比不能高于2.0。
首先,在不會影響建筑質(zhì)量的情況下,要盡可能的減少建筑中剪力墻的數(shù)量,并且要根據(jù)建筑的實際狀況,在合理范圍內(nèi),將上層剪力墻的厚度適當?shù)販p薄,并且加厚下層的剪力墻;其次,在進行剪力墻結(jié)構(gòu)的設計時,要對厚度進行合理的控制,呈遞減趨勢,這樣才能夠有效的減少樓層結(jié)合位置出現(xiàn)剛度變化的現(xiàn)象;再次,要將轉(zhuǎn)換層的位置進行調(diào)整,在合理范圍內(nèi)將上層向上調(diào)整,將下層向下調(diào)整,并且要將上下層的高度差控制在0.2米以下,不能超出這個數(shù)值;最后,混凝土的選擇要選擇合適的型號。轉(zhuǎn)換層的上層可以使用C40型,下層可以使用C50型。并且,要合理的配比混凝土,要控制好轉(zhuǎn)換層的橫向剛度與豎向剛度,將其控制在1.10與1.20,從而使得厚板轉(zhuǎn)換層更加穩(wěn)定。
(二)增加框支柱的延展性
由于高層建筑的特殊性,建筑上部的豎向構(gòu)件不能直接與低廉鏈接,需要使用到框支柱。因此,要對框支柱的延展性進行提升。在設計的過程當中,必須要將軸壓比控制在0.60以下,將配金幣控制在1.65%。
(三)提升厚板轉(zhuǎn)換層的延展性
要盡可能的將剪力墻的軸壓比控制在0.35以下,將配筋率控制在0.55%。與此同時,要將體積配箍率控制在1.5%~0.5%范圍內(nèi)。這樣使得剪力墻結(jié)構(gòu)更加完善,延展性才能夠得到提升。并且,通過對轉(zhuǎn)換層的上端進行處理,也能夠有效的提升其延展性。
四、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計措施
(一)合理選址
在實行高層建筑工程之前,要對施工地區(qū)進行地址勘測,對地理狀況展開檢測,從而掌握該區(qū)域的地震活動情況、相關(guān)數(shù)值等。通過這些資料,對施工場所進行綜合分析,準確的判斷出在此處建設高層建筑應打造的抗震等級。
(二)結(jié)構(gòu)的改善
為了能夠保障高層建筑的抗震性能能夠達到標準,在進行設計時可以在其中應用超靜定結(jié)構(gòu),并且在合理的狀況下,適當?shù)靥嵘Y(jié)構(gòu)的強度。通過上述方法的使用,能夠保證在發(fā)生地震時,建筑已經(jīng)受到損壞的情況下,仍然有一部分的結(jié)構(gòu)可以保持穩(wěn)定狀態(tài),分擔建筑的承載力,在一定范圍內(nèi)仍然可以幫助建筑維持穩(wěn)定。在設計建筑的抗震結(jié)構(gòu)時,實際人員首先要考慮的問題就是,在發(fā)生地震時,最容易受到危害的結(jié)構(gòu),根據(jù)危害的傳播路徑,對此類結(jié)構(gòu)的設計系數(shù)適當?shù)卦黾?,合理設置建筑的抗震等級,從而使建筑的抗震水平有所提升。
(三)科學的應用隔震技術(shù)
在設計高層建筑抗震結(jié)構(gòu)時,要科學的、合理的將隔震技術(shù)應用到建筑工程當中,這能夠有效的使建筑的基層隔振處理水平有所上升。設計人員在工作時,首先要從建筑結(jié)構(gòu)為基礎進行研究,建造適應建筑使用的隔震層,將高層建筑的上部與最低端隔離開,顯著的將地震波的轉(zhuǎn)播效率降低,從而使得建筑的抗震性能可以得到提升。被動隔震技術(shù)是一項高效的抗震技術(shù),其在建筑設計當中的使用,不但可以使建筑的穩(wěn)定性增強的非常明顯,對建筑中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件起到保護作用,還能夠達到控制高層建筑當中不同物品實際震動力度的目的。除此之外,隔震技術(shù)的維護與維修都非常的簡單容易操作,高層建筑在經(jīng)受了地震以后,不需要啟用大范圍的修補工程對建筑實行修復工作,只需要將建筑中的隔震裝置進行更換,節(jié)省了大量的維修時間。
五、結(jié)語
綜上所述,厚板轉(zhuǎn)換層是高層建筑工程當中重要的組成結(jié)構(gòu)之一,其完成質(zhì)量會直接對高層建筑的質(zhì)量造成影響。隨意在對其進行設計的過程中,首先要對工程的實際狀況進行分析,對轉(zhuǎn)換層的厚度進行合理的計算,對相關(guān)因素進行合理的調(diào)整。厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的合理設計,可以有效的提升高層建筑的安全性與抗震性,對高層建筑的建設起著積極的影響作用。
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