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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:5191
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-02-25 14:27:06
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

有梁式转换层的高层建筑结构设计与研究

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 苏芳迪
资料简介

摘要:城市化进程的不断加快,使得城市人口不断增多,但是城市建筑用地却在不断减少,这就造成了城市人口居住压力非常大,在这样的情况下,高层建筑不断涌现,这大大的缓解了上诉问题,高层建筑高度高,功能多,结构复杂,在保障工程的质量与稳定性的前提下,还要满足建筑物底部商业大空间的要求,梁式转换层就成为了一种应用比较普遍的结构形式,它设计的科学性与合理性,是高层建筑的美观性以及可靠性,同时还能够有效降低施工成本,提高企业经济收益,是一举多得的重要措施,从高层建筑中的转换层作用开始论述,进而对其结构设计进行了研究和分析。

有梁式转换层的高层建筑结构设计与研究

苏芳迪

哈尔滨工业大学建筑设计研究院

摘要:城市化进程的不断加快,使得城市人口不断增多,但是城市建筑用地却在不断减少,这就造成了城市人口居住压力非常大,在这样的情况下,高层建筑不断涌现,这大大的缓解了上诉问题,高层建筑高度高,功能多,结构复杂,在保障工程的质量与稳定性的前提下,还要满足建筑物底部商业大空间的要求,梁式转换层就成为了一种应用比较普遍的结构形式,它设计的科学性与合理性,是高层建筑的美观性以及可靠性,同时还能够有效降低施工成本,提高企业经济收益,是一举多得的重要措施,从高层建筑中的转换层作用开始论述,进而对其结构设计进行了研究和分析。

关键词:高层建筑;梁式转换层;结构设计;研究

引言:在科技与经济的推动下,我国的建筑行业有了突飞猛进的发展,而人们生活水平的不断提高,使得人们对于建筑物的功能要求不断增多,那么为了更好地满足人们的不同需求,高层建筑中的梁式转换层结构不断出现,这种结构能够更加简洁的完成力的传递,使高层建筑的结构更加合理化,科学化,这些优势使其在高层建筑的应用愈加广泛,并且成为了目前高层建筑中的一种主要结构模式,这种结构的设计十分关键,我们只有从实际出发,根据不同工程,采取不同的设计方案,这样才能够做到具体问题,具体分析,使梁式转换层结构的优势和作用得到了最大限度的发挥,最终达到提高建筑物美观性和稳定性的目的。

高层建筑中的转换层结构设计类型与原则

(一)高层建筑中的转换层结构设计类型

在现代社会的高层建筑理论中,有梁式转换层结构是极其关键的技术,也是现代城市标志建筑的代表之一,符合现代城市具有的功能而求。因此,要满足不断丰富功能的基本需求,建筑工程的实际施工过程中,要采取更好的单元型转换结构,尽量保障转换层自身安全、稳固等功能。强化处理竖向结构突变性等问题,能够切实有效的解决转换层结构存在的问题,才能满足建筑工程内部的空间布置需求,向着多元化的方向发展。促使现代建筑工程体系的应用空间更加广泛。高层建筑高层中转换层的类型:结构转换层,不同的结构方式之间转换,以底部框架结构,上部砌体结构,这是我因常见的结构形式,底部建成较大的开间,作为商业的用房。结构形式上部砌体墙用作住宅。上部的砌体墙所承受的内力集中在转至建筑物底的框架柱。功能转换层,高层建筑的中间设置一个设备层,楼层由于比较高,从地下室向上部楼层供电、供水等等,上部供电、供水存在距离比较远,可以在中间设置一个设备层,可以把供水的压差,供电负荷中心的范围等问题在中间楼层地带电负荷的重分配,多功能的商层建筑物在中间地带拿出一个整楼层作为功能转换层,转换层中通常就是设备层。作为设备层设计高度限定为2.2m左右,减少整个高层建筑的占用规划指标。

(二)减少竖向构件原则

在进行转换层结构设计时,我们要尽量减少竖向结构,因为整向结构数量越多,那么所需要转化的结构就会逐渐较少,这样就会使转换层结构的强度越来越小,从抗震角度来说,这种情况是非常不利的。所以说,我们要在设计中,合理的使用竖向构件。对于必要的地方予以使用,不必要的地方,适当减少使用,这样才能够达到我们的建筑目的。

(三)转换柱以及剪力墙应对称布置原则

在进行转换柱以及剪力墙布置时,我们所采用的原则是对称原则,梁上的立柱尽量要使用转换成梁跨中,这样做的目的是为了有效避免转换梁受力变形,如果梁上立柱柱脚位置有所转变,这样就会使其出现剪切和弯曲,进而使得造成立柱内力过大,而出现超筋情况。

(四)强化转换层下部主体的结构刚度原则

为了保证建筑物下部整体结构的抗震、延性、强度以及刚度等能力.应该对转换层下部的主体结构尽量的强化其结构的刚度,对于转换层上部进行弱化结构刚度,使得转换层的上下部的结构变形以及结构刚度特征接近。一般多采取提高混凝土的强度等级、增加转换层下部主体结构构件的截面尺寸、增设剪力墙等很多方法对其下部主体结构的刚度进行强化。当然了这里有两方面的问题需要注意:第一方面,通常在增设剪力墙用来提高抗侧刚度的时候,需要注意建筑结构的整体刚度要均匀的分布开,保证质量的中心以及刚度的中心尽量能够重合,以免两者的中心偏移,引发建筑物的整体结构扭转;第二方面,如果简体截面的尺寸增大,会导致简体在整个下部结构抗侧总刚度之中占的比重更大,并且建筑结构地震的总反应也会增大,这样一来简体所能承受的抗震荷载的级数有增大的趋势,简体的安全设计作为抗震的第一层防线 ,这个环节必须重视起来。

(五)保证转换层具有足够的刚度原则

在建筑结构设计中必须要对转换层的刚度有着足够的保障。通常要求梁的高度不小于跨度的1/8才能更好的保障内力在下部构件和转换层中合理的分配,剪力墙柱和转换梁的受力性能都比较好。才能对结构转换起到较好的作用。

(六)转换层结构位置可低不可高原则

当转换层的位置偏高时,容易造成框支剪力墙结构在转换层附近的内力和刚度都会降低,不利于抗震设计。而且抗震设计的底层框支剪力墙结构和概念结构都存在着差别。在必须使用高位转换的时候,必须要控制转换层下部框支结构相同效率的刚度,也就是轴向变形、剪切、弯曲等的刚度需要重点考虑,这一措施对减少层间内力突变以及位移角都显得非常重要。与此同时,对落地剪力墙的间距限制必须要比底层框支剪力墙结构要求更加严格。

二、转换层结构的构件设计

(一)转换柱

我们在进行梁式转换层结构设计的时候.需要对转换柱的轴压比进行很好的控制,主要是为使结构能够具备非常好的延性。这主要是从抗震的层面上考虑的,假设该高层建筑在一级抗震的要求下进行设计,我们需要将轴压比控制在0.6假设该高层建筑在二级抗震的要求下进行设计,我们需要将轴压比控制在0.7。

(二)楼板

由于整个建筑的剪力大部分都在建筑的下部结构,导致转换层楼面所受到的力非常的大。因此,我们需要对楼面进行加厚,这样有利于剪力的重新分配,另外,值得注意的是,转换层的楼板不能够有太大的开洞,并且开洞时应该在润口的周围设置暗梁,我们还应该将开洞的位置尽量的远离外侧边,如果需要设计电梯的话,那么在电梯间应该用钢筋混凝土墙围成一个简体。

(三)转换梁

我们在进行转换梁设计的时候,考虑到转换梁的受力非常的复杂,转换梁是上层和下层荷载的主要传输枢纽,因此,我们在实际设计的时候,应该设计足够多的储备,减少转换梁的受力程度。在竖向荷载的作用下,转换梁的梁端往往是最先受到破坏的,因此,我们应该对其采取足够的构造加强措施。

三、结语

高层建筑物的不断增多,使得梁式转化梁结构的应用越来越频繁,在这样的情况下,提高其设计的科学性与合理性,是非常必要的,我们通过对其具体的研究和分析,能够充分的了解到,这种结构需要在施工之前做好充分的施工准备,同时工作人员要对各种施工材料进行充分的了解和分析,能够理性的分析这些材料,并且在进行设计的时候,我们需要科学的预测可能出现的问题,这样才能够结合这些问题,进行预防设计,细节设计很重要,很多工程事故都是由于一些细微的设计不合理所造成的。我们这么做,目的就是为了最大限度的减少日后维护的麻烦,减少安全隐患,保障国家以及人民的利益不受到威胁。

参考文献:

[1]钟桂松.关于高层建筑梁式转换层结构设计讨论[J].建筑技术开发,2019,46(16):3-4.

[2]张敏.高层建筑梁式转换层结构设计研究[J].江西建材,2019(07):110-111.

[3]刘畅.有梁式转换层的高层建筑结构设计研究[J].工程技术研究,2019,4(03):178-179.

[4]谢兴华.有梁式转换层的高层建筑结构设计研究[J].建材与装饰,2018(28):74-75.