談?wù)劯邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
導(dǎo)語:隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)以及城市人口的激增,使得建筑行業(yè)為了滿足城市居民居住的需求,加強(qiáng)了對于高層建筑的構(gòu)建。
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快以及城市人口的不斷增加,使得我國城市用地面積日益萎縮。在這一背景下,我國的建筑行業(yè)逐漸加強(qiáng)了對高層建筑的構(gòu)建,繼而由此滿足城市居民的居住需求。事實(shí)上,在建設(shè)高層建筑的過程中,為了推動建筑工程不同功能區(qū)的實(shí)現(xiàn),需要施工隊(duì)伍加強(qiáng)對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的使用。而梁式轉(zhuǎn)換層憑借其施工簡單等優(yōu)勢,獲得建筑行業(yè)的青睞,并在建筑過程中獲得了廣泛應(yīng)用。
1梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)可行性分析
1.1概述
為了能夠達(dá)到人民對建筑質(zhì)量的要求,在高層建筑的施工過程中我們常常使用梁式轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層的種類很多,合理利用各種轉(zhuǎn)換成的基礎(chǔ)是我們能夠?qū)λ脑磉M(jìn)行分析和了解。所以首先我們應(yīng)該對梁式轉(zhuǎn)換成的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行分析。梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑為墻、梁、柱的形式,受力直接方便計(jì)算。
1.2可行性分析
梁式轉(zhuǎn)換層由兩部分組成:①框支柱;②框支梁?蛑е鶝Q定框支層的類型,以及層數(shù),可以說框支柱在轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)中占有比較重要的地位,我們在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之前,需要對框支柱進(jìn)行一定的設(shè)計(jì)和選取,因?yàn)椴煌目蛑е某惺芰,剪力都不相同,建筑單位需要根?jù)自己計(jì)算出的梁式轉(zhuǎn)換層的各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)來選取合適的框支柱。例如當(dāng)高層建筑所使用的框支柱在十根以上,那么框支層的數(shù)量也就是一層或者兩層。再者就是框支梁,框支梁截面的設(shè)計(jì)關(guān)系到梁體整體的穩(wěn)定性,所以施工單位應(yīng)該重視它的設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)框支梁需要顧及到多種因素,比如說框支梁的設(shè)計(jì)參數(shù)高度需要考慮它的跨度,而它的寬度通常由高層建筑墻體的厚度決定。因?yàn)樵诟邔咏ㄖ,框支梁承受多方力,我們無法準(zhǔn)確判斷受力的來源,所以說建筑單位在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)時必須嚴(yán)格規(guī)劃框支梁,使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。所以在進(jìn)行梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時,我們需要注意各種方面,并協(xié)調(diào)各個結(jié)構(gòu),使他們能夠配合起來,共同為高層建筑的穩(wěn)定發(fā)揮作用。
2高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
2.1降低豎向構(gòu)件的使用
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)時,豎向構(gòu)件的使用并不少見。過多豎向構(gòu)件的使用會使轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及強(qiáng)度漸漸變小,容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低,不利于提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能,所以應(yīng)合理分布豎向構(gòu)件。
2.2對稱設(shè)置轉(zhuǎn)換柱和剪力墻
在設(shè)計(jì)時,要將轉(zhuǎn)換柱和剪力墻進(jìn)行對稱放置的方式。立柱的轉(zhuǎn)換會使整體結(jié)構(gòu)受到影響。一般來說,對稱的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)固、不易變形,所以,對稱放置轉(zhuǎn)換柱和剪力墻是最好的選擇,可極大增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性,從而達(dá)到防震的目的。
2.3增強(qiáng)轉(zhuǎn)換層下部主體的結(jié)構(gòu)剛度
在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮采用增強(qiáng)下部主體結(jié)構(gòu)、弱化轉(zhuǎn)換層上部剛度,使轉(zhuǎn)換層上下部之間結(jié)構(gòu)變形與抵抗彈性形變的能力之間達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互一致的方法來保證建筑物整體結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性和較強(qiáng)的剛度。增強(qiáng)下部主體結(jié)構(gòu)抵抗彈性形變的能力的主要方法存加大轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)的截面面積、增加剪力墻數(shù)量、增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等方法。
2.4確保轉(zhuǎn)換層足夠的剛度
在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,應(yīng)注意調(diào)整高度和跨度的比例。合理的比例才會來確保轉(zhuǎn)換層具有足夠的剛度,這樣才可以有效地確保內(nèi)力在轉(zhuǎn)換層和下部構(gòu)建的合理分配,轉(zhuǎn)換梁和剪力墻柱的受力性能相對較好,才能夠?qū)Y(jié)構(gòu)發(fā)揮重要的作用。
2.5轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)位置不能過高
過高的轉(zhuǎn)換層會對建筑的抗震能力大大的削弱,轉(zhuǎn)換層過高會使轉(zhuǎn)換層周圍的框支剪力墻的內(nèi)力和強(qiáng)度大打折扣。所以在設(shè)計(jì)高位轉(zhuǎn)換的時候,為減少層間內(nèi)力突變和位移角,要仔細(xì)分析軸向變形剛度、彎曲剛度、剪切剛度等來控制轉(zhuǎn)換層下部構(gòu)件的剛度。除此之外,落地剪力墻之間的間距也應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,且不可小覷。
2.6全面計(jì)算轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)
建筑整體結(jié)構(gòu)中的重要組成部分一一轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),在對其受力變形狀態(tài)模型進(jìn)行具體計(jì)算時,要精確分析建筑的三維空間結(jié)構(gòu),如應(yīng)用有限元來補(bǔ)充和計(jì)算局部的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。與此同時,還要考慮調(diào)整模型的外部條件使其符合具體的適用情況,以及轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上部的局部模型計(jì)算。
3案例分析
3.1工程概況
某市新建廣場其中一個地塊包括地下兩層車庫,地上4棟單體建筑,分別含有裙房和塔樓,裙房和塔樓建設(shè)在地下室大底盤上。該地塊有效用地面積17958.422m,建筑面積為87157.842m,地上建筑面積為64082.562m,地下建筑面積為23075.282m,容積率為3.625。為了滿足擬建建筑物的使用要求,即建筑物的1~2層作為商用場地,2層以上作為民用住宅,需要在建筑物的第三層布設(shè)轉(zhuǎn)換層,為滿足建筑物功能使用要求,最后選用框架———剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.2方案選擇
目前高層建筑轉(zhuǎn)換層形式布局復(fù)雜多樣,依本工程的特點(diǎn)來看,上部起到承重作用的只有7層,這類層數(shù)相對較少,所以決定采用普通鋼筋混凝土框架柱。在施工方還沒有敲定方案之前,對以下三種結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上的比較,從而確定什么樣的方案更合理、經(jīng)濟(jì)。(1)方案一:剪力墻和柱+實(shí)腹梁式轉(zhuǎn)換層+鋼筋混凝土框支柱;(2)方案二:剪力墻和柱+箱型轉(zhuǎn)換層+鋼筋混凝土框支柱;(3)方案三:剪力墻和柱+厚板轉(zhuǎn)換層+鋼筋混凝土框支柱。
4結(jié)語
隨著我國城市化進(jìn)程的推進(jìn)以及城市人口的激增,使得建筑行業(yè)為了滿足城市居民居住的需求,加強(qiáng)了對于高層建筑的構(gòu)建。事實(shí)上,為了進(jìn)一步提高工程建筑的質(zhì)量,其還加強(qiáng)了對于梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)。本文主要分析了高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,并就南京市某高層建筑為例,分析了高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟。隨著相關(guān)措施的落實(shí),我國的高層建筑必將獲得長足的發(fā)展,并推動我國社會的不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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