高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

劉奕明

摘 要：在對(duì)高層建筑進(jìn)行建設(shè)過(guò)程中，對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)內(nèi)容，并且對(duì)搞成建筑的使用壽命以及舒適性具有非常直接的影響。當(dāng)前階段，城市人口不斷增加，土地資源日益短缺，因此需要的高層建筑數(shù)目持續(xù)增多。對(duì)于高層建筑而言，最主要的就是具有足夠的穩(wěn)定性，而且也應(yīng)該是非常安全的，因此應(yīng)該采取有效措施將高層建筑的穩(wěn)定性提升上去。為了更好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，非常有必要對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這篇文章中，主要對(duì)高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析，希望給相關(guān)人士一定借鑒參考意義。

關(guān)鍵詞：高層建筑；梁式轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 前言

在目前的城市當(dāng)中，高層建筑正在成為城市的標(biāo)志性建筑，由于在城市的市區(qū)可用土地的面積變得越愛(ài)越少，就使得高層建筑變得越來(lái)越多，所以對(duì)于高層建筑的施工質(zhì)量也提出了更高的要求。在現(xiàn)代的高層建筑當(dāng)中，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是非常重要的一種結(jié)構(gòu)，在高層建筑當(dāng)中主要滿(mǎn)足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，所以為了將高層建筑的整體施工質(zhì)量提升上去就應(yīng)該將梁式轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量提升上去，通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用將梁式轉(zhuǎn)換層的抗震性能以及抗壓性能將進(jìn)行大幅度提升。

2 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則分析

2.1科學(xué)布置

在對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保結(jié)構(gòu)的布置是非?？茖W(xué)并且合理的。對(duì)于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)而言，不僅應(yīng)該對(duì)實(shí)際建筑功能相滿(mǎn)足，而且也應(yīng)該滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)傳力的實(shí)際需求。根據(jù)高層建筑的實(shí)際高度對(duì)其進(jìn)行非常靈活的布置。結(jié)構(gòu)布置在進(jìn)行傳力過(guò)程中應(yīng)該是非常直接的，要避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)換次梁以及水平多及轉(zhuǎn)換等目的。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置過(guò)程中，通過(guò)轉(zhuǎn)換托梁，可以保證不落地的豎向構(gòu)件直接向豎向承重構(gòu)件進(jìn)行傳遞，這樣傳力路徑就會(huì)變得非常小。在對(duì)轉(zhuǎn)換層位置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)候，應(yīng)該將其放在相對(duì)比較低的位置，從而保證不會(huì)由于位置太高而對(duì)結(jié)構(gòu)剛度產(chǎn)生非常大的影響，從而可以將結(jié)構(gòu)的抗震能力提升上去。

2.2 合理對(duì)剛度進(jìn)行控制

在對(duì)高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保其剛度是非常好的，降低結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)豎向構(gòu)件的使用數(shù)目，如果落地豎向構(gòu)件是非常多的，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是非常少的，由于轉(zhuǎn)換層而出現(xiàn)的剛度突變也會(huì)變得非常小，這樣結(jié)構(gòu)就具備非常好的抗震性。在對(duì)高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要求上下部分結(jié)構(gòu)變形是一致的，而且還應(yīng)該確保結(jié)構(gòu)的剛度是相通的。為了更好地保證結(jié)構(gòu)剛度是非常均勻的，對(duì)上部分剛度應(yīng)該不斷進(jìn)行弱化，而對(duì)于下部分剛度應(yīng)該不斷進(jìn)行強(qiáng)化。為了從根本上保證底部空間具有非常好的強(qiáng)度、剛度以及抗震性，應(yīng)該非常有針對(duì)性的強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層下面主體結(jié)構(gòu)，對(duì)上面部分進(jìn)行不斷弱化，而且對(duì)截面控制能力應(yīng)該不斷進(jìn)行優(yōu)化，確保轉(zhuǎn)換層剛度不會(huì)發(fā)生任何突變，確保高層建筑滿(mǎn)足相關(guān)抗震要求。從分發(fā)揮梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢(shì)。

2.3 有效計(jì)算

在對(duì)高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常重要的，對(duì)高層建筑的安全性具有非常直接的影響。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以對(duì)三維空間進(jìn)行整體計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的有效分析，通過(guò)對(duì)力學(xué)模型進(jìn)行必要的計(jì)算，對(duì)局部位置進(jìn)行有限元補(bǔ)充計(jì)算。

2.4 合理對(duì)結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行設(shè)置

在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)層進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)位置是非常高的，對(duì)周邊框支剪力墻的剛度以及內(nèi)力就會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響，對(duì)高層建筑的抗震性具有直接硬性，因此在對(duì)高層建筑轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了更好地對(duì)層間位移角和內(nèi)力突變等情況進(jìn)行有效防范層間位移角和內(nèi)力突變等情況進(jìn)行有效防范，對(duì)其“三剛度剛度”（剪切剛度、軸向變形剛度和彎曲剛度）進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的分析是非常有必要的，這樣可以對(duì)高層建筑下部結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行有效控制。

3 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

3.1 對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)

在對(duì)轉(zhuǎn)換層截面進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)梁的受力性能以及轉(zhuǎn)換層的受力形式進(jìn)行有效分析，并且還應(yīng)該有效方法進(jìn)行選擇，對(duì)其進(jìn)行精確計(jì)算。對(duì)于轉(zhuǎn)換梁截面而言，主要可以分成兩種形式，分別是柱形式以及托墻形式。在對(duì)柱形式轉(zhuǎn)換梁進(jìn)行截面設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須應(yīng)該對(duì)截面實(shí)際尺寸進(jìn)行有效分析，并且對(duì)配筋問(wèn)題也應(yīng)該進(jìn)行有效考慮，對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行合理選擇。在進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)受拉構(gòu)件的原理進(jìn)行組安澤，并且也應(yīng)該不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)截面。在對(duì)托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)轉(zhuǎn)換梁與上部分墻體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系應(yīng)該進(jìn)行有效考慮，因此在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)過(guò)程中可以對(duì)深梁截面設(shè)計(jì)方法進(jìn)行有效應(yīng)用，根據(jù)梁的實(shí)際高度對(duì)鋼筋進(jìn)行有效配置。

3.2 對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行分析計(jì)算

通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行分析計(jì)算，可以對(duì)局部力的補(bǔ)充計(jì)算情況進(jìn)行有效提升，并且在對(duì)局部進(jìn)行分析時(shí)候也可以使得有效性得到不斷提升。在進(jìn)行分析計(jì)算操作，非常有必要的平面有限元進(jìn)行應(yīng)用。相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)平面內(nèi)部的剛度影響因素采取科學(xué)方式進(jìn)行控制，并且還應(yīng)該對(duì)樓層的實(shí)際需求進(jìn)行結(jié)合。除此之外，在進(jìn)行分析計(jì)算過(guò)程中，還需要對(duì)樓層平面中的剛度實(shí)施三維空間盒子模型濟(jì)寧郵件，保證模型數(shù)據(jù)以及高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)控制是真實(shí)有效的。對(duì)框支剪力墻的實(shí)際是非常繁瑣的，如果沒(méi)有進(jìn)行準(zhǔn)確連接就非常容易出現(xiàn)計(jì)算誤差，進(jìn)而對(duì)整體分析效果造成嚴(yán)重的影響。為了更好地對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決，在對(duì)空間分析進(jìn)行建立時(shí)候，應(yīng)該將梁柱作為基礎(chǔ)，并且將剪力墻作為基礎(chǔ)，對(duì)研究模型進(jìn)行構(gòu)建。

3.3 對(duì)大梁進(jìn)行設(shè)計(jì)

在對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，轉(zhuǎn)換層樓板最主要的任務(wù)就是將上層結(jié)構(gòu)的水平剪力向下傳輸，傳輸?shù)较聦涌辜艚Y(jié)構(gòu)當(dāng)中，并且對(duì)于轉(zhuǎn)換層樓板而言，自身所承受的平面內(nèi)剪力也是非常大的，并且還需要對(duì)豎向載荷進(jìn)行承擔(dān)，這樣對(duì)樓板的剛度以及強(qiáng)度就提出非常高的要求，要確保其剛度以及強(qiáng)度是非常大的。轉(zhuǎn)換層大梁是非常重要的組成部分，不僅可以對(duì)上面剪力墻的力進(jìn)行承受，而且還應(yīng)該對(duì)柱傳遞下來(lái)的豎向載荷進(jìn)行承受，因此其自身受力是非常大的，從這個(gè)角度上看，在對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)大梁進(jìn)行科學(xué)有效的設(shè)計(jì)。

3.4 抗震設(shè)計(jì)

在高層建筑當(dāng)中，轉(zhuǎn)換層是非常多的，這樣在建筑剛度方向，不僅會(huì)對(duì)剛度造成一定的影響，對(duì)其均勻性也會(huì)造成一定的影響。如果轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎向承載力構(gòu)建不是非常連續(xù)的，或者是墻以及柱截面發(fā)生突變，傳力路線(xiàn)就會(huì)出現(xiàn)曲折情況，最終使得轉(zhuǎn)換層抗震能力不能滿(mǎn)足相關(guān)需求。為了將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性提升上去，國(guó)家已經(jīng)明確規(guī)定如果框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位置在3層及3層以上時(shí)，應(yīng)該對(duì)剪力墻底部的抗震能力進(jìn)行一定的提升。但是如果抗震能力沒(méi)有辦法繼續(xù)進(jìn)行提升，可以對(duì)構(gòu)件的抗震構(gòu)造進(jìn)行提升。

3.5 對(duì)樓板進(jìn)行設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑轉(zhuǎn)換層樓板，最主要的任務(wù)就是對(duì)上下樓層的剪力進(jìn)行有效傳輸。通過(guò)對(duì)剪應(yīng)力設(shè)計(jì)樓板的剛度以及強(qiáng)度進(jìn)行有效結(jié)合，確保樓板技術(shù)承受非常大的剪應(yīng)力也不會(huì)出現(xiàn)任何開(kāi)裂或者變形。對(duì)于轉(zhuǎn)換層樓板的最小截面高度而言，應(yīng)該是要超過(guò)18厘米的，而且在板面以及板底之間應(yīng)該進(jìn)行雙向配筋，這樣可以使得鋼筋能夠在樓板墻體或者實(shí)在周邊邊梁當(dāng)中進(jìn)行很好的固定。對(duì)于轉(zhuǎn)換層樓板而言，是不能出現(xiàn)任何錯(cuò)層的，在簡(jiǎn)體位置以及落地剪力墻位置樓板不能出現(xiàn)任何開(kāi)洞情況，這樣就可以將轉(zhuǎn)換層樓板的整體性大幅度提升上去。在對(duì)高層建筑的使用功能以及設(shè)計(jì)需求進(jìn)行充分考慮之后才可以對(duì)樓板進(jìn)行開(kāi)洞操作，而且還可以將邊梁在洞口周邊進(jìn)行布置，通過(guò)進(jìn)行機(jī)械焊接完成對(duì)鋼筋的接頭。

4 結(jié)束語(yǔ)

在目前的高層建筑當(dāng)中，梁式轉(zhuǎn)換層是一種必不可少的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行應(yīng)用可以將梁式轉(zhuǎn)換層的抗震性能大幅度提升上去。但是在對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行施工過(guò)程中，存在的困難也是非常大的，對(duì)鋼筋混凝土的材料進(jìn)行選擇以及進(jìn)行加工，而且對(duì)梁式轉(zhuǎn)換層的位置進(jìn)行選擇都是非常復(fù)雜的，因此在進(jìn)行這些事項(xiàng)的時(shí)候應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度，只有這樣才可以更好地確保整體施工質(zhì)量。

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