高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

肖 超 鼎正建筑設(shè)計(jì)有限公司寶雞分公司

1 前言

現(xiàn)階段，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，高層建筑工程的數(shù)量得到明顯增加。針對(duì)高層建筑物來講，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)通常極為復(fù)雜，厚板轉(zhuǎn)換層在其中得到了大量的運(yùn)用，并且更加重視對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。增加對(duì)于厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以更好地提升我國(guó)高層建筑工程項(xiàng)目的抗震性與安全性。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)其展開深層次了解與充分掌握高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并且靈活的應(yīng)用厚板轉(zhuǎn)換層施工方式，運(yùn)用相應(yīng)對(duì)策，加強(qiáng)高層建筑工程厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。

2 建筑工程厚板轉(zhuǎn)換層基本概述

當(dāng)高層建筑物的高度超出24m 時(shí)，它的上部平面和下部平面所呈現(xiàn)出來的使用功能存有一定差異。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)各個(gè)類型的平面結(jié)構(gòu)展開構(gòu)建。一般情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層展開科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，借此加強(qiáng)其上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間展開結(jié)構(gòu)的密切性。

厚板轉(zhuǎn)換層作為最為常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中得到了大量運(yùn)用，可以更好地提升高層級(jí)建筑物的整體質(zhì)量與安全性，并且還可以進(jìn)一步加強(qiáng)高層建筑工程中的抗震性能。

3 高層建筑中厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

當(dāng)高層建筑工程對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)最大程度考慮到厚板轉(zhuǎn)換層的應(yīng)力承受情況。一般情況下，針對(duì)高層建筑物的厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)之中，大量的交叉分柱網(wǎng)存在厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的上部與下部之間。這種情況下則導(dǎo)致在豎直的方向中，厚板的應(yīng)力承受狀況比較復(fù)雜。

與此同時(shí)，由于厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)缺少優(yōu)良的上下連續(xù)性，它的剛度變化比較突然，再加上水平地震力的直接影響，造成厚板的應(yīng)力承受情況比較煩瑣、復(fù)雜。因此，針對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守以下幾個(gè)方面。

3.1 確保結(jié)構(gòu)豎向剛度均勻

在對(duì)高層建筑工程的厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)注意需要縮減高層建筑物上層與下層結(jié)構(gòu)間的剛度變化，防止上下層鏈接位置發(fā)生形成比較突然的剛度改變，防止形成薄弱層。

鑒于此，若是想要更好地確保結(jié)構(gòu)豎向剛度具備極強(qiáng)的均勻性。與厚板轉(zhuǎn)換層相對(duì)應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)換層與相鄰上層的比值不宜小于0.7。

第一，對(duì)高層級(jí)建筑工程的上部剪力墻展開科學(xué)合理的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在真正滿足其強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，最大程度縮減剪力墻的具體個(gè)數(shù)，并且對(duì)其具體情況展開全方面考察，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)對(duì)上層剪力墻的厚度進(jìn)行縮減，并且對(duì)下層剪力墻具體厚度展開科學(xué)、合理的增加。

第二，在對(duì)各層剪力墻展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)依次對(duì)剪力墻的厚度展開縮減，防止各層的結(jié)合處發(fā)生剛度突變。

第三，應(yīng)當(dāng)提高與轉(zhuǎn)換層相對(duì)應(yīng)的上層高度，并且降低與轉(zhuǎn)換層相對(duì)應(yīng)的下層高度，強(qiáng)化對(duì)于上層和下層高度差控制，讓其不超出0.2m。

第四，對(duì)于轉(zhuǎn)換層的上層來講，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用C40 混凝土展開施工；對(duì)于轉(zhuǎn)換層下層來講，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用C50的混凝土展開施工，將以上兩種類型的混凝土展開科學(xué)、合理的搭配，并且對(duì)轉(zhuǎn)換層相對(duì)應(yīng)的橫向剛度比展開科學(xué)控制，讓其位置在1.10之前，并且對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層相對(duì)應(yīng)的豎向剛度比展開合理控制，讓其維持在1.20之間，更好地加強(qiáng)厚板轉(zhuǎn)換層的科學(xué)性、合理性。

3.2 提高框支柱的延性

高層建筑工程項(xiàng)目上方相對(duì)應(yīng)的豎向構(gòu)件一般都需要利用框支柱展開密切鏈接。

因此，在對(duì)高層建筑物厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)注意提高框支柱的延性。應(yīng)當(dāng)科學(xué)、合理的控制到軸壓比，讓其位置在0.60之下，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)于配筋率的科學(xué)控制，讓其位置在1.65%左右。在對(duì)框支柱相對(duì)應(yīng)的箍筋展開設(shè)置過程中，可以運(yùn)用全程加密設(shè)置手段，并且還應(yīng)當(dāng)把芯筋安裝在框支柱之中。

3.3 確保厚板轉(zhuǎn)換層的良好延性

在對(duì)框支層剪力墻展開設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于軸壓比的合理控制，讓其不能超出0.35，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)配筋率展開科學(xué)、合理的控制，讓其維持在0.55%左右。在對(duì)剪力墻暗柱相對(duì)應(yīng)的配筋率展開控制時(shí)，應(yīng)當(dāng)讓其維持在2.0%左右，在對(duì)體積配箍率展開控制時(shí)，應(yīng)當(dāng)讓其維持在1.5%±0.5%。通過以上控制對(duì)策，能夠確保高層建筑工程中的厚板轉(zhuǎn)換層具備優(yōu)良的延性。除此之外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于厚板轉(zhuǎn)換層上部延性的處理。

4 高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層施工方式

高層建筑工程項(xiàng)目所設(shè)計(jì)出來的厚板轉(zhuǎn)換層，一般體現(xiàn)為大體積的混凝土構(gòu)件，其具備較大的荷載力。為了能夠更好地確保厚板轉(zhuǎn)換層施工質(zhì)量，則應(yīng)當(dāng)對(duì)溫度裂縫展開合理控制。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)溫度裂縫展開有關(guān)試驗(yàn)，并且運(yùn)用一下對(duì)策來加強(qiáng)對(duì)于溫度裂縫的合理控制。

第一，應(yīng)運(yùn)用低水化熱與強(qiáng)度較弱的水泥，并且嚴(yán)謹(jǐn)控制好水泥的用量。

第二，在對(duì)混凝土展開配置過程中，應(yīng)當(dāng)酌量增加粉煤灰與減水劑，更好地確保其具備優(yōu)良可泵性。同時(shí)還應(yīng)當(dāng)增添適當(dāng)?shù)呐蛎泟玫丶訌?qiáng)混凝土抗裂性。

第三，加強(qiáng)對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)，運(yùn)用薄膜來封住厚板，防止出現(xiàn)冷氣對(duì)流情況。

第四，把測(cè)溫點(diǎn)建設(shè)在厚板內(nèi)部，并且通過計(jì)算機(jī)來對(duì)測(cè)溫點(diǎn)具體溫度展開科學(xué)控制，同時(shí)對(duì)有關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)信息展開自動(dòng)記錄，加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息采集的便捷性，并且對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)作業(yè)展開科學(xué)、合理的調(diào)整。

5 高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

5.1 建筑選址

要進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)施工，必須做好抗震設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要素要包含科學(xué)的建筑選址內(nèi)容，這方面在建筑抗震中起著非常重要的作用。

在進(jìn)行高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要先考察掌握全方位的高層建筑所在地相關(guān)地震資料的內(nèi)容，對(duì)其進(jìn)行更深入的了解，需要對(duì)其地質(zhì)勘測(cè)進(jìn)行一定的考察，收集相應(yīng)的內(nèi)容資料，把握地震的關(guān)鍵性內(nèi)容，如抗震等級(jí)的設(shè)定，地震的出現(xiàn)幾率，歷史地震等級(jí)參考等內(nèi)容綜合分析，結(jié)合需要設(shè)計(jì)的高層建筑工程，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，確定符合國(guó)家抗震規(guī)范要求的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，并且結(jié)合周圍的環(huán)境研究出具體的建筑位置，將兩種設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合在一起，最大限度地加強(qiáng)抗震能力。

5.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在進(jìn)行高成建筑抗震結(jié)構(gòu)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，可以大量的應(yīng)用超靜定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，而且相應(yīng)的能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的強(qiáng)隊(duì)預(yù)留出充足的預(yù)留余度，不但提高了建筑結(jié)構(gòu)相應(yīng)的內(nèi)力設(shè)計(jì)值，還能夠因?yàn)橄鄳?yīng)的措施優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑高層結(jié)構(gòu)的抗震性能，如此就算是搞成建筑的一些構(gòu)件在地震中造成了一定的破壞，其他的構(gòu)件作為結(jié)構(gòu)仍能夠穩(wěn)定建筑結(jié)構(gòu)的地震破壞，并且能夠充分承載建筑搞成的一部分承載力。

在這種設(shè)計(jì)情況下，及時(shí)在建筑物后期使用過程中，地震來臨時(shí)候，如果地震等級(jí)較高，對(duì)其建筑造成了損壞，就會(huì)先損壞建筑的一部分結(jié)構(gòu)，而因?yàn)樵O(shè)計(jì)優(yōu)化，建筑的大部分構(gòu)件都會(huì)保持穩(wěn)定，能夠保證建筑的安全穩(wěn)定性能，所以在實(shí)際進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分了解相應(yīng)的地震振波對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)是怎樣的損壞方式，以此設(shè)計(jì)出相應(yīng)的加強(qiáng)構(gòu)件，對(duì)部分的構(gòu)件專項(xiàng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，加強(qiáng)地震中破壞較大的部位，對(duì)其穩(wěn)定性和抗震性能作為單獨(dú)的加強(qiáng)，進(jìn)而增強(qiáng)高層建筑的抗震性。

5.3 靈活運(yùn)用隔震技術(shù)

在進(jìn)行高成建筑的設(shè)計(jì)中，對(duì)其結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)可以使用隔震技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，將基層強(qiáng)化并且有效處理，達(dá)到強(qiáng)化基層進(jìn)行隔震的目的，有效強(qiáng)化基層隔震的效果。設(shè)計(jì)人員對(duì)于這一方面應(yīng)該進(jìn)行深入的研究，并且考察高層建筑的基礎(chǔ)以及上部的受力狀況，將其進(jìn)行分開設(shè)計(jì)，合理地進(jìn)行加強(qiáng)地基抗震等級(jí)，增強(qiáng)高層建筑相應(yīng)的上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)隔離的有效性，能夠進(jìn)行大幅度的降低地震波傳遞到上部結(jié)構(gòu)的實(shí)際傳播效果，大大提高高層建筑綜合抗震性能。

這種隔震技術(shù)有著非常好的優(yōu)越條件，使用在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思路中，在實(shí)際應(yīng)用能有效提高高層建筑的穩(wěn)定性、安全性，并有效解決了如何保護(hù)各類不是稱重受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的難題。此外，還可以有效控制高層建筑擺放的各種物件的振動(dòng)幅度。在經(jīng)歷過發(fā)生地震后，沒有大規(guī)模的內(nèi)容部設(shè)施破壞，對(duì)隔震裝置進(jìn)行更換，就可以進(jìn)行繼續(xù)使用，有效減少了高層建筑工程地震檢修維修的精力和費(fèi)用。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)行高層建筑工程設(shè)計(jì)和施工中，厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力和抗震是極為復(fù)雜的受力形式。因此在對(duì)高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)展開設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守有關(guān)要求，運(yùn)用正確的施工方式展開厚板轉(zhuǎn)換層的施工，更好地確保高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層的施工質(zhì)量，為我國(guó)建筑企業(yè)單位的可持續(xù)發(fā)展，奠定良好基礎(chǔ)。