浅谈带转换层高层建筑结构设计 陈廷强

发表时间:2021/1/22   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:陈廷强
[导读] 摘要:在建筑中,结构转换层的作用是实现上下部分的不同使用功能之间的结构转换。
        航天建设集团深圳有限公司  广东深圳  518027
        摘要:在建筑中,结构转换层的作用是实现上下部分的不同使用功能之间的结构转换。在实际的高层建筑结构设计中,对于结构转换层的设计工序及设计方法比较复杂,要求设计师具有较高的设计水平及理论知识。同时,设计师也需要充分了解结构转换层在高层建筑中的作用,明确结构转换层的受力原理,才能够设计出合理的、能够发挥其使用效果及转换功能的结构转换层,才能设计出更加人性化的高层建筑。
        关键词:转换结构;高层建筑;结构设计
        引言
        在现代建筑中,带转换层结构已成为非常普遍的结构形式,并广泛用于各种高层建筑中。通过增加和利用转换层,建筑物可以更好地承受重量,并且建筑物向更高的方向发展。现在,建设用地变得越来越紧张,充分利用建设用地并发挥建筑的作用很重要。研究带转换层的结构可以更好地促进建筑业的发展。
        1.带转换层的内涵和用途
        1.1带转换层的内涵。所谓带转换层的高层建筑结构就是为了满足高层建筑上下部不同的功能需求。上部需要较小的空间设计和更多的墙柱;而下半部分则使用较大的空间,并且墙柱要尽可能少。由于这种情况,连接的上部和下部不能通过竖向构件直接连接,但是上部和下部以水平构件转换的形式连接。这样形成的高层建筑物称为转换层结构。
        1.2在高层建筑结构中使用转换层。高层建筑采用带转换层的结构形式,可以实现上下部件的有效连接,并可以提供较大的内部空间。严格控制转换层上下竖向构件的刚度,以免使上下部分的比例过大,可使建筑物更加稳定,并有效增强高层建筑的抗震性能。有利于协调上部和下部的结构设计,减少转换层引起的刚度突然变化,更有利于抗震并节省成本。
        2.转换层的设计要点
        2.1确保转换层下部结构的刚度
        转换层的设计必须注意竖向刚度的突变,避免因设置转换层而形成薄弱环节。为了确保建筑物的稳定性和安全性,必须确保转换层具有足够的强度。另外,应根据建筑的使用需求,尽量减少转换构件的数量,增加落地墙柱的比例,以减少上下层刚度比变化过大。此外,在设计转换结构时,设计人员需要注意强化下部结构的刚度,保证下部结构有足够的刚度、强度及延性,使刚度分布均匀,有足够的抗震性能。在调整框支柱的剪力时,设计人员需要根据标准设计框架柱,以确保地震剪力满足规范要求。
        2.2合理安排转换层位置
        在大型高层建筑中,合理设计转换层位置可提高建筑物的稳定性,安全性和抗震性。根据建筑物的实际情况,应分析受力情况,并结合建筑功能使用,合理设置转换层的位置。建筑物越高,自身重量越大,并且随着建筑物的不断增加,建筑物内部的结构变得越来越复杂,因此高层建筑的受力模式比小型建筑物更为复杂。也将随着建筑物的高度而变化。此外,大型建筑物还可能面临诸如地震和风等外部因素的影响。因此,达到一定高度的建筑物比普通建筑物承受更大的压力和更多的可变性。在设计建筑物时,需要更多的考虑。如果转换层的位置设置得太高,则对整个结构的抗震性能造成不利影响。在影响转换层的安全性的同时,还影响上层和下层的刚度和受力模式。转换层本身会受力扭曲,不仅不能承受建筑物的力,而且会使转换层成为建筑物中的薄弱环节,从而损害建筑物的抗震性和安全性。因此,研究建筑物的受力情况要根据实际情况,正确布置转换层的位置,是保证建筑物安全的重要途径。
        2.3提高二者的整体性
        在设计中,应注意提高转换层和整个建筑物的完整性的需要。使它整体上起作用。为了提高两者的完整性,设计人员必须首先专注于转换层的设计。设计人员应仔细了解建筑物的设计使用需求。只有了解这些内容,他才能在设计转换结构时更好地控制整体情况,并使整个建筑物变得更好。融合为一体。

注意转换层与上下部结构之间的完整性,可以更科学地保证建筑物的抗震性和稳定性,并可以延长建筑物的使用寿命。其次,设计人员应简化转换层的设计方案,分析受力以更好地满足建筑物的总体要求,进行科学的受力分析。通过受力分析,可以使两者的质心和刚度中心保持一致,从而提高整体的抗震性能,并防止建筑物出现各种质量问题。
        3.带转换层高层建筑结构设计建议
        有关带转换层高层建筑的结构设计的建议,将从带转换层结构的几种类型一一进行简单地阐述。
        3.1桁架形式的转换模式结构
        桁架形式的转换模式结构是由多个钢筋混凝土桁架组成的承重结构。桁架的上部和下部杆布置在转换地板的上部和下部地板的结构层中,并且在地板之间还具有腹板杆。下杆的横截面尺寸较小,而桁架高度较高。桁架式转换模态结构总体上受力均等,抗震性好,但实际施工会比较麻烦,施工难度系数较大。因此,在桁架转换方式结构的设计与实现过程中,应注意整体结构的内力分析,满足转换层上下结构的刚度比,以平衡力。并分散重力以降低下部的压缩负荷。注意桁架转换层上部结构上的弯矩和剪切力相对于其他转换层结构而言。
        3.2梁式转换层模式结构
        梁式转换地板模式结构是转换地板结构建筑模式中最常用的结构设计模式,约占整个高层建筑结构设计的80%。该梁式转换结构方式传递力清晰方便,施工简单,工作可靠,施工方便。在梁式转换层的施工模式过程中,应注意上下结构的最佳布置应协调一致,以提高整个建筑物的稳定性。在相对高度较高的情况下,转换层附近的剪力墙结构的内力,刚度和力传递路径发生变化,容易形成较弱的局部层,不利于抗震设计。底部框架支撑剪力墙在结构和抗震设计概念之间存在很大差异。施工过程中尽量使用强度高的钢筋和混凝土,减少传递梁的横截面,以及转移层过分集中的现象,设法使竖向刚度和质量设定均匀合理,并增强整体施工质量。
        3.3箱型的转换模式结构
        箱形转换模式结构可以确保转换层本身的完整性和垂直分量的有效铺展压力。每个转换层的建筑结构模式都有其自身的局限性。箱式转换方式结构直接占用整个楼层的使用面积,导致整个楼层只能单侧用作设备层使用。内部分析也比较复杂,施工和结构设计难度比较大,在实际工程中很少使用。如果真的使用该结构模型,则将形成具有高刚性的盒形转换层。
        3.4加厚板厚梁式转换模式结构
        厚板厚梁转换模式的结构是,当上下柱轴没有很好地结合在一起,并且难以使用梁直接支撑时,将选择厚板厚梁结构的模式设计。优点是布局灵活,不需要与底层结构直接相对。但是缺点是厚板会引起很大的重力并消耗材料。因此,在采用这种转换层的结构设计方式时,必须从受力角度认真考虑,加强加固、增加加固量。也可以从抗冲切和抗剪的角度考虑,并应注意减小受力程度合理准确地计算内力和钢筋。
        4.结束语
        随着我国经济的不断发展,高层建筑项目的数量将继续增加,人们对高层建筑的要求也将越来越高。因此,高层建筑面临着复杂多样的方向。转换层的设计它将变得越来越成熟。在现代高层建筑结构中,由于其应用功能的多样化,建筑结构的传力系统较为复杂。在结构设计中,应按照规范要求进行分析计算和优化设计,并尽可能影响建筑物的使用。为了实现合理和经济的设计目标,需要考虑许多功能因素。
        参考文献:
        [1]周奋生,刘爱玲.部分框肢剪力墙设计[J].工程建设与设计.2015
        [2]刘勋达.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究.2012
        [3]叶亦辉.关于高层住宅转换层结构设计研究[J].城乡建设.2013
 
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: