有梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究

呂景偉

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)期，我國(guó)高層建筑行業(yè)迅速崛起，不僅可以滿足人們的需求，還可以實(shí)現(xiàn)土地資源利用的最大化。在建筑中轉(zhuǎn)換層是非常特殊的一種的結(jié)構(gòu)，是不同結(jié)構(gòu)形式之間的一種聯(lián)結(jié)關(guān)節(jié)，不僅使上部結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)，還是下部結(jié)構(gòu)的頂部，具有承上接下的作用。有梁式轉(zhuǎn)換層的施工工藝不僅簡(jiǎn)單、易操作，而且適用的范圍也比較廣，尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)上應(yīng)用效果最為顯著，可以有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保障建筑工程施工的整體質(zhì)量。因此，本論文對(duì)有粱式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入性的研究與分析。

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

在這種形勢(shì)下，我國(guó)高層建筑企業(yè)既面臨著新的發(fā)展機(jī)遇，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。由于建筑的底部與中部都是采用稀疏的結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了更好的滿足城市發(fā)展的實(shí)際需求，不斷提高高層建筑的質(zhì)量，要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要對(duì)帶梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)部的受力均衡性進(jìn)行嚴(yán)格的控制，可以確保建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，推動(dòng)高層建筑的發(fā)展。

1高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)要求

1.1提高有梁式轉(zhuǎn)換層的剛度

在有梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要合理設(shè)置剛度，唯有這樣才可以使有梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)。但是根據(jù)目前情況來(lái)看，有部分的有梁式轉(zhuǎn)換層都是采用整跨的形式進(jìn)行布置，這樣就會(huì)導(dǎo)剪力墻的結(jié)構(gòu)體、有梁式轉(zhuǎn)換層從而構(gòu)造成一個(gè)倒“T”型的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，會(huì)出現(xiàn)共同受力的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)使有梁式轉(zhuǎn)換層的整體出現(xiàn)受拉的現(xiàn)象，對(duì)于這種情況，有相關(guān)研究表明要對(duì)有梁式轉(zhuǎn)換層的高度進(jìn)行合理化的調(diào)整，將其調(diào)整在12.5%以上，而且還明確規(guī)定了有梁式轉(zhuǎn)換層的腰部鋼筋要符合縱向鋼筋和箍筋的要求，唯有這樣才可以使轉(zhuǎn)換構(gòu)件所具有的剛度達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，使轉(zhuǎn)換層的承載能力得以有效的提升，同時(shí)還可以有效提高有梁式轉(zhuǎn)換層的穩(wěn)定性。

1.2縮短有梁式轉(zhuǎn)換層的傳力路徑

無(wú)論是在對(duì)有梁式轉(zhuǎn)換層的上部整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還是對(duì)其的下部主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，都要采用有效的方式進(jìn)行合理布置，可以在很大程度上保障水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行直接傳力，還可以通過(guò)利用對(duì)托梁進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以將不落地剪力墻直接向豎向的承重構(gòu)件進(jìn)行傳遞，這樣一來(lái)不僅可以避免次粱轉(zhuǎn)換，還可以將傳力的路徑逐漸縮短。

1.3對(duì)豎直構(gòu)件的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制

在設(shè)計(jì)有梁式轉(zhuǎn)換層時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)豎向落地構(gòu)建的數(shù)量進(jìn)行合理化的控制，這樣可以有效避免剛度出現(xiàn)異常情況;通過(guò)降低轉(zhuǎn)換構(gòu)件中的負(fù)荷，減少有梁式轉(zhuǎn)換層上部的剛度變化和下部剛度變化的情況，在地震的時(shí)候，有梁式轉(zhuǎn)換層就不會(huì)做到破壞了，這樣一來(lái)可以在很大程度上增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性，提高其整體遭的抗震性能。

2高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1轉(zhuǎn)換層上部框架的設(shè)計(jì)

將強(qiáng)柱弱梁的原則貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)中對(duì)轉(zhuǎn)化層上部的框架進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，可以使梁段出現(xiàn)較強(qiáng)的塑性鉸，可以使高柱具有較強(qiáng)的安全性能和儲(chǔ)存功能。根據(jù)對(duì)其進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，與轉(zhuǎn)換梁所連接的柱比較薄弱，轉(zhuǎn)換梁上層框架中的梁柱受力條件會(huì)由于外界的因素受到一定的限制，其應(yīng)力也比較集中，所以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要對(duì)實(shí)際的受力情況實(shí)施相應(yīng)模擬計(jì)算。在基礎(chǔ)上還要采用科學(xué)的方法對(duì)柱縱向鋼筋的配筋率進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，如果抗震的等級(jí)為1級(jí)，配筋率的范圍要控制在≥1%;如果抗震的等級(jí)為2級(jí)，其配筋率的范圍要控制在≥0.8%;如果抗震的等級(jí)為3級(jí)，配筋率的范圍要控制在≥0.7%;如果抗震的等級(jí)為4級(jí)，或者是在非抗震的設(shè)計(jì)下，其配筋率的范圍要控制在≥0.6%，同時(shí)，鋼筋的間距還要控制在80-200mm的范圍中之內(nèi)。

2.2轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑中的有梁式轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換梁來(lái)講，其中主要兩種形式，一種是托柱形式，另一種是托墻形式。首先，轉(zhuǎn)換梁屬于托住形式時(shí)，要采取有效的方法對(duì)界面進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果轉(zhuǎn)換梁的作用主要是對(duì)上部的框架進(jìn)行承托，通常情況下所采用的截面尺寸要設(shè)置在合理的范圍之內(nèi)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換梁的受力情況與普通梁是相一致的，都可以完全按照普通的情況對(duì)界面進(jìn)行設(shè)計(jì);如果轉(zhuǎn)換梁的承托對(duì)象為上部的斜桿框架，其轉(zhuǎn)換梁就會(huì)受到一定的影響，其主要因素就是軸向的拉力，所以在對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要以偏心受拉構(gòu)件為基礎(chǔ)。其次，轉(zhuǎn)換梁屬于托墻形式時(shí)對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果轉(zhuǎn)換梁的作用主要是對(duì)上部墻體進(jìn)行承托，滿跨不具有開(kāi)洞的現(xiàn)象，上部墻體與轉(zhuǎn)換梁具有密切的聯(lián)系，破壞的形態(tài)以及受力的特征均可以直接直接表現(xiàn)為深梁，可以采用新型的方式對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常所采用的方法有：截面設(shè)計(jì)、深梁截面設(shè)計(jì)。

3高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層施工設(shè)計(jì)

3.1模板支撐

在對(duì)模板支撐進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了確保建筑工程施工的安全性和穩(wěn)定性，可以采取專業(yè)的計(jì)算軟件對(duì)建筑工程的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，利于確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，除此之外，還要對(duì)層間距、橫跨鋼管支撐面、跨度的長(zhǎng)度等重要的工程參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。為了保障后期工程可以順利的開(kāi)展，減少建設(shè)的成本，要對(duì)模板的安裝問(wèn)題和拆卸問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。但是在實(shí)際工作過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況制定科學(xué)完善的施工方案對(duì)其進(jìn)行處理，可以有效提高建筑工程的施工質(zhì)量。為了底模板的支撐效果充分的發(fā)揮出來(lái)，可以選擇48×3.5mm的鋼管腳手架，建立穩(wěn)固性較高的支撐體系，可以使有梁式轉(zhuǎn)換層施工順利的開(kāi)展。

3.2轉(zhuǎn)換大梁

在高層建筑有梁式轉(zhuǎn)換層中，只有對(duì)建筑物的整體功能進(jìn)行全面的考慮，并滿足其實(shí)際性的需求才可以對(duì)有梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)對(duì)有梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)，一定要將受力參數(shù)的情況計(jì)算出來(lái)，并根據(jù)計(jì)算的結(jié)果以及多種因素的情況將已經(jīng)建筑物與轉(zhuǎn)換層、各零部件進(jìn)行合理化的連接和整理，這樣可以有效提高建筑物整體的穩(wěn)定性。為了使樓板間的車(chē)承載性能得以有效的提高，要采用有效的方法對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中的各種因素進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析和計(jì)算，例如：剛度、強(qiáng)度等，這樣可以使建筑物的均衡受力處于一個(gè)良好狀態(tài)，在計(jì)算和分析的過(guò)程中也要符合相關(guān)的條令標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保障建筑物整體的質(zhì)量，使功能性能逐漸加強(qiáng)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代化建筑企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有梁式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用，由于高層建筑自身具有較強(qiáng)的多元化功能需求，所以會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，而設(shè)置轉(zhuǎn)換層可以有效保障建筑物整體的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)也可以推動(dòng)現(xiàn)代化建筑企業(yè)的發(fā)展。因此，要加強(qiáng)重視轉(zhuǎn)換層的重要性，在高層建筑中對(duì)有梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行合理化的應(yīng)用，并對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平進(jìn)行不斷的調(diào)整與創(chuàng)新，不僅可以保障建筑結(jié)構(gòu)受力的均勻性，還可以促進(jìn)建筑行業(yè)健康可持續(xù)的發(fā)展。