淺析建筑結構設計中轉換層的設計

發布時間:2019-06-28 17:21作者:王會晶閱讀:

摘要:現在社會經濟不斷發展,人們生活水平以及生活質量在不斷提高,對 建筑 質量也提出更高的要求,這對建筑行業提出新的要求與挑戰。本文首先對高層建筑轉換特點進行分析,然后對
  現在社會經濟不斷發展,人們生活水平以及生活質量在不斷提高,對建筑質量也提出更高的要求,這對建筑行業提出新的要求與挑戰。本文首先對高層建筑轉換特點進行分析,然后對其意義以及技術工藝進行探究,僅供參考。
 
  一、高層建筑轉換層特點
 
  樓層上部結構以及下部結構與地基基礎之間的荷載力轉換是高層建筑在實際進行轉換時的顯著特點,剛度大、應力集中以及力的傳遞突變是實際進行轉換時容易出現的主要問題,當上述情況與荷載作用同時出現時機會引起水平位移現象的發生。轉換層梁柱以及梁上具有相當多的節點,同時具有較為復雜的插筋以及鋼筋固錨等,為在真正意義上實現轉換層工作的順利進行必須對上述因素進行保證。
 
  施工技術對只轉換工作的順利進行有直接影響,因此在實際施工過程中,相關部門以及工作人員必須提高對該項工作的重視程度,嚴格按照相關標準與要求進行施工,同時加強監督管理力度,從根本上對施工質量進行保證。引起裂縫以及撓度超出規范要求范圍等現象出現的主要原因就是轉換層應力集中,因此必須對上述問題進行特別注意。相對于地震多發區域來說,為對建筑質量以及建筑安全進行保障,必須實現對建筑水平受力的合理控制,對樓層的剛度以及質量進行保障,促使其在發生變化時呈現出一種均勻的趨勢,這不僅對建筑行業自身長遠健康發展有促進作用,同時對人民群眾的生命安全以及財產安全進行保障。建筑物薄弱層會對這個結構的穩定性造成直接影響,在實際施工中必須結合實際情況以及工程要求對其進行科學合理的設計,尤其是地震多發區域更是不能對該項工作進行忽視。
 
  二、轉換層的功能意義
 
  1、上、下層結構類型轉換
 
  為實現上部剪力墻與下部結構之間的有效轉化,可對轉換層進行科學合理的應用,同時該項結構也可在框一剪與剪力墻之中進行科學合理的運用,最終實現獲得較大內部自由空間的目標。
 
  2、上、下層結構柱網布置的改變
 
  轉換層上、下結構形式相同,通過它可以使下部結構的柱距擴大,形成大柱網空間。多用于商住樓,以形成下部的大空間用于商場、停車場等。
 
  3、同時轉換上、下層結構類型和柱網布置
 
  上部剪力墻結構通過轉換層變成框支剪力墻結構的同時,上部剪力墻的軸線與下部柱網錯開,形成上下柱網不對齊的結構。多用于辦公樓,上部用于小開間辦公室,下部用于停車場或者大廳等。
 
  三、高層建筑施工中需要注意的技術問題
 
  1、施工技術形式的選擇
 
  高層建筑施工技術是建筑行業的重要組成部分,為實現建筑行業的良好發展,必須實現對高層建筑技術的合理應用,這也可對國家建筑發展水平進行衡量。高層建筑內部施工層數與施工難度呈正相關,層數越多難度越大,施工技術會對建筑高度進行一定的限制。因此在實際施工中必須對施工技術進行科學合理的選取。針對性以及安全性是高層建筑在實際施工過程需要滿足的首要條件,不僅可對工程質量進行保障,同時可保證相關工程的順利進行。
 
  2、施工管理體制的強化
 
  現今我國的建筑工程管理水平已得到了極大的提升,但是不可否認的是,在其管理體制方面還存在著些許問題。一個科學、合理的施工管理體制的落實實施能夠全面保障整個建筑工程的施工進度及質量。強化高層建筑施工管理體制的系統化改革是有效提升管理水準的重要保障。
 
  四、建筑結構設計中的轉換層設計原則
 
  1、在轉換層設計過程中應盡量減少結構轉換的豎向構件,應盡可能的多采用直接接地的構件,其能有效避免建筑剛度的減小,對建筑物抗震性能的提升有著重要的作用。
 
  2、轉換層的設計位置不能偏高,應盡可能的靠近底層位置。主要是由于建筑框支剪力墻結構的傳力途徑以及剛度發生變化時會直接造成轉換層成為薄弱層,很大程度上降低了建筑物的抗震性能。
 
  3、在進行轉換層的設計時應注意傳力路徑的明確性,并且確保轉換層的剛度。由于轉換層結構本身起到的是結構轉換作用,所以應保持其自身的受力平衡性。
 
  4、要對剪力墻以及框支剪力墻的比例進行綜合考慮,保證其橫向落地剪力墻的數目超過橫向墻的50%。
 
  五、轉換層結構設計
 
  1、梁式結構轉換層技術設計
 
  (1)需要設計模板支撐系統。從結構的安全出發,必須要通過軟件或者是人工的精確計算來得出支撐系統的安全參數和支撐鋼管的橫截面和跨度、空間間距,從材料的利用程度考慮,要可以滿足到模版的數次周轉和裝拆卸的便利;從結構設計的方面考慮的話,要對比較難支膜的部分和隱蔽的分支節點要通過軟件得出詳細的設計圖。
 
  (2)需要設計鋼筋的下料和綁扎方案。轉換梁縱筋直徑較大、數量較多、排數也多,箍筋直徑較大、肢數較多、一般全長加密,構造腰筋須按受拉鋼筋的錨固要求錨固在兩端柱子內,所以鋼筋的下料和綁扎比較困難。每一道梁式轉換層的鋼筋放樣和下的材料都應該符合國際規定或者是本項目的行業規范和設計圖紙的要求,必須先進行簡單的布局排列,找出符合實際操作的捆綁方式再進行實際的操作,以此來防止下料之后沒有按照一定的規則安置鋼筋,使得鋼筋沒有捆綁好,作用力不強,影響到了混凝土的鼓搗密實程度。
 
  2、桁架式轉換層設計
 
  桁架式轉換層主要用于建筑不同功能區域上下部的連接,是由多榀鋼筋混凝土桁架組合而成的一種承重結構。一般情況下桁架的下桿的截面面積較小并且高度較高,所以這一結構形式的施工難度較大且工序較為復雜。在具體施工設計過程中,應對轉換層的內部結構進行綜合分析,并對其受力情況進行分析計算,從而保證設計符合建筑質量要求。
 
  六、設計中應注意的幾點問題
 
  1、轉換層設置高度不宜過高
 
  轉換層高度越高,使得轉換層對下部結構的動力特性影響越明顯,同時傳力路線的突變越大,使得下部結構更容易破壞;轉換層高度低的建筑,只需控制側向剛度比即可控制轉換層附近的層間位移角;對于轉換層高度更高的建筑,還須控制轉換層上下部結構的等效剛度比。轉換層高度越高,轉換層上下部結構在地震作用下的變形效應就越大,轉換層上下部結構等效側向剛度比的作用也就越小。
 
  2、柱宜直接落在轉換層主結構上
 
  根據《建筑抗震設計規范》中第E.2.4條規定:轉換層上部的豎向抗側力構件(墻、柱)宜直接落在轉換層的主結構上。即上部密柱宜與轉換桁架斜腹桿的交點、空腹桁架的豎腹桿在位置上重合。這樣使得結構的傳力路線明確,受力合理,且相鄰斜腹桿可形成拱效應,與豎腹桿共同承受豎向力,同時有利于提高結構抵抗地震豎向作用的能力。
 
  七、結束語
 
  總之,轉換層結構設計問題一直受到人們的高度關注,在進行建筑設計的時候,要根據具體的實際情況,對建筑結構進行優化設計,在采取積極有效的應用措施的技術上,不斷強化對轉換層設計的重視程度,使設計結構更加符合應用標準,從根本上提高建筑的質量和安全,延長建筑的使用壽命。
 
  參考文獻:
 
  [1]盧偉綱.針對我國建筑的梁式轉換層結構設計淺析[J].住宅與房地產,2016(3).
 
  [2]謝紹樂.淺議建筑結構設計中的梁式轉換層結構設計[J].城市建設理論研究:電子版,2015(15).
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