高层建筑梁式转换层结构设计的要点分析

高层建筑梁式转换层结构设计的要点分析

钟景政

紫金县建筑设计室517400

摘要:随着城市化进程的急剧加快,城市中高层建筑的数量与规模显著增加。在进行高层建筑工程中转换层的设计工作时,由于梁式转换层结构有着施工便利、传力清晰以及构造简单等方面的优势,因而该结构在现阶段的转换层结构设计中有着广泛的应用。此外,在抗震方面,梁式转换层有着优异的抗震性能。本文基于高层建筑梁式转换层结构设计的要点分析展开论述。

关键词:高层建筑;梁式转换层;结构设计;要点分析

引言

建筑工程转换层多采用以上的集中施工技术与设计方法,那么不但能够降低了整体施工难度,还可以显著节省了工程的施工成本,因此获得了较为可观的经济效益与实用价值。在开始建筑施工直至其上部结构完全施工完成时,建筑结构的混凝土表面并没有发现任何的裂纹问题,最终经过检测,建筑工程的混凝土结构梁式转换层的强度全部满足其设计要求,那么其主体结构也就一次性获优良。

1建筑混凝土梁转换层设计

梁式转换层技术在高层建筑建设时,凭借自身结构简单、操作便捷等的优势,得到了越来越广泛的应用。但当前我国在使用这项技术时,仍存在着一些问题,我们必须对相关问题加强关注,并及时解决,进而有效促进梁式转换层技术的发展,加强该技术实际应用时的效果。从而促进我国的建筑行业的技术进步,促进相关企业的发展,实现更好更快的城市建设,推动我国的经济发展和社会进步。目前,应用最广的转换结构就是梁式转换结构,同时该结构形式也是垂直转换工作中最为常用的结构形式。力的传导过程中,主要通过上部墙、转换梁以及下部柱等构造进行传递。因而,采用该结构形式的转换层,不仅有着传力直接、明确的优点。同时,在具体设计工作中,有着计算、分析简便的优势。此外,采用该结构形式能够有效降低工程造价。设计时,转换梁的截面高度要控制在0.8~6m之间。

2高层建筑梁式转换层结构设计的主要原则分析

2.1科学布置

在对梁式转换层进行结构设计过程中,要确保结构的布置是非常科学并且合理的。对于转换结构而言,不仅应该对实际建筑功能相满足,而且也应该满足结构传力的实际需求。根据高层建筑的实际高度对其进行非常灵活的布置。结构布置在进行传力过程中应该是非常直接的,要避免出现转换次梁以及水平多及转换等目的。在对结构进行布置过程中,通过转换托梁,可以保证不落地的竖向构件直接向竖向承重构件进行传递,这样传力路径就会变得非常小。在对转换层位置进行设计时候,应该将其放在相对比较低的位置,从而保证不会由于位置太高而对结构刚度产生非常大的影响,从而可以将结构的抗震能力提升上去。

2.2缩短有梁式转换层的传力路径

对有梁式转换层的上部、下部主体竖向结构进行设计的时候,应合理布置结构,尽可能地确保水平转换结构达到传力直接的要求,通过转换托梁,将不落地剪力墙直接传给竖向承重构件,避免转换次粱转换或者是水平多级转换,缩短传力路径。

2.3合理对刚度进行控制

在对高层建筑梁式转换层进行结构设计过程中,要确保其刚度是非常好的,降低结构转换过程中对竖向构件的使用数目,如果落地竖向构件是非常多的,转换结构是非常少的,由于转换层而出现的刚度突变也会变得非常小,这样结构就具备非常好的抗震性。在对高层建筑梁式转换层进行结构设计过程中,不仅要求上下部分结构变形是一致的,而且还应该确保结构的刚度是相通的。为了更好地保证结构刚度是非常均匀的,对上部分刚度应该不断进行弱化,而对于下部分刚度应该不断进行强化。为了从根本上保证底部空间具有非常好的强度、刚度以及抗震性,应该非常有针对性的强化转换层下面主体结构,对上面部分进行不断弱化,而且对截面控制能力应该不断进行优化,确保转换层刚度不会发生任何突变,确保高层建筑满足相关抗震要求。从分发挥梁式转换层的优势。

3高层建筑梁式转换层结构设计要点分析

3.1转换梁的设计

转换梁的截面尺寸应由剪压比计算确定,以避免发生脆性破坏,同时确保截面具有合适的含箍率。转换梁不宜开洞,若需要开洞,洞口宜位于梁中和轴附近。洞口上、下弦杆必须采取加强措施,箍筋要加密,以增强其抗剪能力。上、下弦杆箍筋计算时宜将剪力设计值乘放大系数1.2。当洞口内力较大时,可采用型钢构件来加强。转换梁的混凝土强度等级不应低于C30。转换梁上、下主筋的最小配筋率非抗震设计时为0.3%,转换梁中主筋不宜有接头,转换梁上部主筋至少应有50%沿梁全长贯通,下部主筋应全部贯通伸入柱内。

3.2模板支撑

模板工程是梁式转换层施工中必须要重视的一项工程,主要包括斜撑杆的支建、支撑钢管的布置、支撑架的建设等,是对工程建设模板和支撑体系的整体称谓。在模板施工中,必须关注其形状大小硬度等,是否能满足混凝土施工成型的需求。建设模板施工要坚持实用性原则、要保障其经济适用型、保障其建设安全性。模板支撑设计中,为保证施工安全,可以采取专业计算软件,对工程安全系数进行计算,掌握高层建筑的最佳安全系数,在此基础上,准确计算层间距、横跨钢管支撑面以及跨度长度等工程参数。为使后期施工更加方便,减少工程建设成本,还要充分考虑模板安装、模板拆卸的方便性,对模板安装的难点进行准确分析。上述问题,均可以应用专业计算软件来进行分析,但实际工作中,设计人员应制定科学、可行的施工方案,以确保施工安全。为了充分发挥底模板的支撑效果,可以选择48×3.5mm的钢管脚手架,建立稳固的支撑体系,并选择合适的步高、立杆间距,为有梁式转换层的施工奠定良好的基础。

3.3转换层楼盖设计

具体来说,楼盖结构主要由两部分组成:梁、板。高层建筑中的楼盖结构设计主要由板、梁两部分组成。在对高层建筑的转换层进行布设时,还要对楼盖部分的设计引起重视。首先,为确保为满足结构竖向力的承载要求,要避免出现较大的孔洞;其次,在进行电梯间或楼梯间的设计工作时,要使用钢筋混凝土结构进行落地剪力墙的设置,并且要对筒体结构进行合理的优化。

结束语

随着城市化进程的急剧加快,城市中建筑项目的体量与高度不断增加。在进行高层建筑的设计工作时,做好转换层结构的设计对于提高建筑的安全性、稳定性有着极其重要的意义。作为高层建筑的核心结构,转换层有着承上启下的连接作用。为了真正满足建筑物基本功能的需求,那么就必须要反常规进行设计,建筑物上部结构应设置高刚度剪力墙,而其下部结构则需要取消一部的分剪力墙结构,与此同时设置一些刚度较小的框架柱结构。对于上部结构而言它起到了基础性作用,对于建筑下部结构它又发挥着顶板作用。由于转换层的跨度相对较大,同时承受了较大的竖向载荷作用,因而受力形式较为复杂,力的传导不直接、不规则,这些问题在结构设计中应予以重点考虑。

参考文献:

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