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

戴偉

摘 要：在高層建筑的施工中，梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是對(duì)于整體建筑最基礎(chǔ)的保障。施工單位必須保證對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)，只有設(shè)計(jì)方案既可以滿足高層建筑施工的需求，又可以保證不在施工中出現(xiàn)不利點(diǎn)，才能正式進(jìn)行施工操作。本文主要是對(duì)于高層建筑中梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析與探討，

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

高層建筑是在現(xiàn)階段土地資源緊缺的情況下，建筑行業(yè)為了更好發(fā)展形成的一種新的建筑模式。隨著越來(lái)越多的高層建筑施工模式投入使用，人們對(duì)于高層建筑的穩(wěn)定以及安全性也越來(lái)越關(guān)注，梁式轉(zhuǎn)換層在高層建筑中承擔(dān)著上層以及下層雙向的壓力，所有如果在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)于荷載進(jìn)行合理的分配，就很可能造成梁式轉(zhuǎn)換層出現(xiàn)應(yīng)力的集中，長(zhǎng)期的集中施壓會(huì)造成結(jié)構(gòu)的變形，使整個(gè)高層建筑穩(wěn)定安全性受到影響。所以在高層建筑的施工中，如果想要更加有效地實(shí)現(xiàn)高層建筑的目的，就需要在施工前更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，在不同的建設(shè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同功能的設(shè)定，進(jìn)而保證設(shè)計(jì)符合高層建筑需求。

1 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)原則

1.1 降低豎直構(gòu)件的使用數(shù)量

在高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于豎直構(gòu)件的使用數(shù)量有一定的要求，在施工中要避免過(guò)多的豎直構(gòu)件是使用，其存在是剛度突變的主要影響因素，所以在高層建筑中要避免對(duì)于豎直構(gòu)件的過(guò)多使用，避免影響轉(zhuǎn)換層的存在效果。

1.2 嚴(yán)格按照比例分配

高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層施工中，如果想要保障轉(zhuǎn)換層的內(nèi)部平衡性，就要對(duì)于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)格的按照比例進(jìn)行分配，充分的發(fā)揮出轉(zhuǎn)換層的作用，確保高層建筑施工中的實(shí)際受力均衡性，保證其對(duì)于建筑施工內(nèi)力的承受能力。

1.3 確保設(shè)計(jì)受力精準(zhǔn)性

高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于受力的精準(zhǔn)性具有嚴(yán)格的要求，在對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要盡可能的對(duì)于其受力進(jìn)行縝密的設(shè)計(jì)，保證在施工的時(shí)候以公式計(jì)算為基礎(chǔ)，盡可能的結(jié)合高層建筑的實(shí)際需求，保證梁式轉(zhuǎn)換層實(shí)際的受力均勻性，有效地提高高層建筑的受力標(biāo)準(zhǔn)性。

1.4 控制好梁式轉(zhuǎn)換層的強(qiáng)度分配

強(qiáng)度是提高梁式轉(zhuǎn)換層適應(yīng)力的主要標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分考慮好高層建筑的基礎(chǔ)受力，不可以隨意的在梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中進(jìn)行強(qiáng)度的分配，一旦強(qiáng)度分配不合理，不僅會(huì)造成梁式轉(zhuǎn)換層受力不均，而且還可能造成高層建筑整體質(zhì)量受損。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分考慮好強(qiáng)度的合理分配，保證在進(jìn)行高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的時(shí)候可以在充分考慮到設(shè)計(jì)原則的時(shí)候，確保發(fā)揮其最高的效益，進(jìn)而保證高層建筑的空間轉(zhuǎn)換整體設(shè)計(jì)能力，保證整體建筑施工的質(zhì)量。

2 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)分析

在近些年，我國(guó)的高層建筑在不斷的發(fā)展過(guò)程中，社會(huì)也對(duì)于其發(fā)展提出了新的要求，對(duì)著社會(huì)需求的不斷變更，高層建筑也逐漸向著多空間、靈活多元化不斷發(fā)展，為了保證其設(shè)計(jì)施工可以達(dá)到需求標(biāo)準(zhǔn)，在對(duì)于高層建筑的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，就要保證其可以連接到每一個(gè)樓層，并且盡可能的的確保其設(shè)計(jì)施工質(zhì)量。在實(shí)際的轉(zhuǎn)換層施工中，其類型較多，其中梁式轉(zhuǎn)換層屬于較為常用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，可以滿足現(xiàn)階段高層建筑對(duì)于空間以及連接的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需求，并且對(duì)于提高高層建筑整體質(zhì)量也有很大的作用。

2.1 框支柱的設(shè)計(jì)分析

框支柱設(shè)計(jì)應(yīng)用在地震組合情況下，建筑單位根據(jù)高層建筑所承受的地震級(jí)別得出梁式轉(zhuǎn)換層框支柱的級(jí)配，一級(jí)與二級(jí)軸力值為框支柱參數(shù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上調(diào)整系數(shù)，放大受力，一級(jí)軸力值的擴(kuò)大系數(shù)為1.50，二級(jí)軸力值為1.25，以此來(lái)確定梁式轉(zhuǎn)換層框支柱的數(shù)量?？蛑е鶝Q定框支層的類型、層數(shù)，例如高層建筑所使用的框支柱在10根以上，此時(shí)框支層的數(shù)量取一層或兩層，所有框支柱的受力總和，應(yīng)控制在基地受力的20%以內(nèi)，由此發(fā)揮梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定價(jià)值。不同框支柱對(duì)應(yīng)的框支層、受力、剪力均有不同，建筑單位需要根據(jù)框支柱的設(shè)計(jì)分析，得出梁式轉(zhuǎn)換層的各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 框支梁的設(shè)計(jì)分析

梁式轉(zhuǎn)換層的框支梁設(shè)計(jì)具有一定難度，主要是參數(shù)和受力分析比較復(fù)雜，影響框支梁的設(shè)計(jì)效率?？蛑Я航孛娴脑O(shè)計(jì)關(guān)系到梁體的穩(wěn)定性，尺寸由剪壓比得出。分析框支梁的設(shè)計(jì)參數(shù)高度需考慮框支梁的跨度，一般取1/6為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值；寬度由高層建筑的墻體決定，需大于兩倍的墻體厚度，最主要的是不能小于400mm?？蛑Я撼惺芨邔咏ㄖ亩喾搅Χ?，無(wú)法準(zhǔn)確辨別受力來(lái)源，一方面承載來(lái)自高層建筑雙層結(jié)構(gòu)的載荷力，另一方面?zhèn)鬏斂蛑Я旱膬?nèi)部受力。建筑單位通過(guò)框支梁的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定高層建筑的剪力墻，提高剪力墻的抗震能力。雖然框支梁屬于梁式轉(zhuǎn)換層內(nèi)的復(fù)雜構(gòu)件，但是其安全性能比較高，建筑單位必須嚴(yán)格規(guī)劃框支梁的設(shè)計(jì)，達(dá)到級(jí)配要求，符合框支梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確?？蛑Я耗軌虬l(fā)揮極大的級(jí)配受力。

3 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 豎向布置設(shè)計(jì)

（1）適當(dāng)減少梁式轉(zhuǎn)換層的豎向受力，將上方剪力墻作為研究對(duì)象，控制豎向受力。

（2）提升梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定程度，采用高級(jí)配的混凝土材料，保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

（3）控制核心筒厚度，核心筒位于剪力墻內(nèi)。核心筒的厚度在400mm以上，可以有效穩(wěn)定轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)。

3.2 平面布局設(shè)計(jì)

梁式轉(zhuǎn)換層的平面布局設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。平面布局設(shè)計(jì)需要圍繞梁式轉(zhuǎn)換層的周邊進(jìn)行，以此增強(qiáng)轉(zhuǎn)換層的強(qiáng)度，保障高層建筑在扭轉(zhuǎn)的過(guò)程中能夠保持高度穩(wěn)定的性能。梁式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可促使高層建筑在水平方向發(fā)生位移，控制位移距離，達(dá)到扭轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)、提高高層建筑的扭轉(zhuǎn)能力。因此，梁式轉(zhuǎn)換層的平面布局設(shè)計(jì)需要滿足高層建筑的實(shí)際需要，必須利用可靠的控制途徑，嚴(yán)格管控平面布局的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)，避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)誤差，影響高層建筑的穩(wěn)定性。

3.3 地震等級(jí)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換層以下是框架式的剪力墻，以上全部為剪力墻，復(fù)雜程度較高，所以高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層面臨的地震等級(jí)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。梁式轉(zhuǎn)換層的基本設(shè)計(jì)需對(duì)應(yīng)規(guī)范的地震級(jí)配，必須保障地震等級(jí)符合梁式轉(zhuǎn)換層的需求，保持一致的力度分配。普通的梁式轉(zhuǎn)換層按照對(duì)應(yīng)的地震等級(jí)設(shè)計(jì)，針對(duì)比較特殊的轉(zhuǎn)換層，需要明確地震等級(jí)。

4 結(jié)論

梁式轉(zhuǎn)換層在高層建筑的施工過(guò)程中具有重要的作用，其存在不僅在提高建筑工程的建設(shè)指標(biāo)上具有很好地意義，并且對(duì)于保障高層建筑的安全穩(wěn)定性也有很好地效果。梁式轉(zhuǎn)換層是所有的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，是最能體現(xiàn)出效益的一種結(jié)構(gòu)類型。在建筑設(shè)計(jì)中，只有實(shí)現(xiàn)對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能更好地確保其在高層建筑中的應(yīng)用效果，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要對(duì)于設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的遵守，盡可能的滿足高層建筑的需求，優(yōu)化梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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