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建筑转换层结构的合理设计策略研究

2020-06-01 133 上传者：管理员

摘要：经济水平同建筑行业正在相互作用、共同进步,从而为我国社会发展、城镇化发展提供了有力的协助。而在开展建筑工程的施工作业期间,不可小瞰、不可忽视的重要环节之一便是转换层的结构设计工作,设计的成败将会直接决定建筑物自身的质量与抗压、抗震能力。因此,对转换层展开合理、有效的结构设计非常关键,是整体提升建筑物稳固能力、安全能力的核心。文章针对建筑转换层设计期间需要遵循的相应原则以及转换层的主要特征以及结构形式展开探讨,并将其作为切入点,探寻合理的转换层结构设计方案。

关键词：
建筑
建筑设计
结构设计
转换层
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建筑工程的多变性、多样性,促使多种功能、多种形式的建筑物应运而生,当前,下部提供商业服务、上部提供居住服务形式的建筑屡见不鲜,能够利用一座建筑物达成多功能使用,大幅度提升了建筑合理运用的效率。而想要实现商业与居住服务的完美结合,就必须要对转换层的结构设计工作投入充分的重视,不仅需要对建筑的安全性、抗压、抗震能力有充分的考虑,同样也需要对其设计的特征、合理性、实用性做出深刻考量,才能够确保转换层的结构设计工作更加科学、有效。

1、建筑转换层结构设计期间所需遵循的原则

首先,在对竖向构件选取期间,直接落地式是当下最为适宜的选择,在开展设计工作之时,应该尽量少运用竖向构件展开结构的转换,如果过多运用竖向构件,极有可能对竖向的刚度产生影响,最终会造成建筑物的抗压能力、抗震能力降低。

其次,在对转换层的竖向部位选取过程中,应该确保较低的位置。再次,换层结构的选取应该多以鲜明的传力路径为主,确保工程的开展、转换层结构的作业施工效率更佳。最后,在转换的刚度处,应该始终保持略微大一些的原则,不可以过小,从而确保建筑能够具备稳靠的刚度,在外力作用下不会导致较大的改变,从而将其抗压能力、抗震能力保障[1]。

2、建筑转换层的主要特征及结构方式

2.1 梁式转换

针对当下的建筑工程而言,应用最广泛、最频繁的便是梁式转换结构。通过对建筑施工现状进行观察后发现,在实施粱式转换工作期间,界定转换梁的标准在0.8～6 m之中,充分明确粱式转换的传力线路,主要是利用上部墙体的传递受到梁体的作用,从而在下部墙体进行直接作用,能够确保建筑的设计、研究与计算工作顺利实施,同时,需要投入的资金成本并不多,因此,在建筑工程转换层结构设计中,最受设计工作人员的青睐。

2.2 斜柱转换

运用斜柱转换办法,不仅能够保证混凝土的压缩范围提升,最大限度发挥混凝土的压缩性能,同时还能够确保建筑内部的可使用空间得到扩张。但是,在其中需要特别关注的是,此种方式最终会导致水平加大荷载量,所以,在展开斜柱转换工作期间,在其中增加围梁或是拉梁,从而确保斜柱能够连接更多的楼层,促使建筑物整体达成平衡的形态,将水平荷载量大幅度的减少,进而将建筑物的安全作出保证。

2.3 板式转换

此种方式的运用,便是直接将转换板当作转换层,但转换板自身的厚度一定要满足相应标准,通常厚度在2～2.8 m左右,能够保障切、冲、剪的耐力良好,主要在转换层下部位置较大错开、主梁承载力不足、缺乏顺序的情况下得以运用[2]。板式转换的运用,能够提升下层的灵活程度,但是由于转换板过于厚重,从而增加了施工作业的难度,同时也造成施工作业过于烦琐。

3、建筑转换层结构的合理设计策略

3.1 合理选取构件

在对构建展开选取工作期间,必须要将转换层的施工作业特征以及设计原则作为依据,从而展开更加科学、合理的选取,绝不可以出现随意选取、盲目选取的现象。在设置落地构件期间,必须要确保其能够与重心贴近,并且确保其具备均匀性以及对称性。必须要选取具备较高强度的落地构件,并且通过混凝土与钢筋的相互作用,从而将构件的抗剪刚度、抗弯能力大幅度提升。

3.2 转换梁与配筋

在转换层角度而言,必须要综合、细致地探究转换梁内部受力的大小状况,还需要对上部与转换梁的完全融合分析成果进行关注。在开展设计工作期间,应该将支座负弯矩迅速衰减的特征有充分的掌握,并且将钢筋牢靠、深入至支座处,将弯筋的选取避免,如果梁存在较小的跨度,可以将建筑上层位置的支座负筋拉通。对于沿梁的间距,应该控制在200 mm的范围中,腰筋的直径需要大于16[3]。将实际的作业施工作为依据,可以了解深梁的受拉翼缘可以由转换梁形成,可以收获理想的成果。

3.3 刚度

选取并确保转换层上下的刚度,在建筑转换层的结构设计工作当中,同样也是不可缺少的关键环节之一,刚度的管控必须要具备更强的合理性,应该确保上下刚度之间的刚度不会出现太大的波动、改变。在开展结构设计工作的过程中,应该将相关的标准、规定、规范作为依据,从而将上下层的刚度改变程度在一定范围内控制,可以达成良好的设计。另外,为了能够将转换层的上下层刚度作出保障,需要将空间层的刚度大幅度提升,可以充分运用落地墙加厚的方式,将补偿剪力墙加设或是减小洞口的大小。同时,针对混凝土而言,应该采取具备高强度的混凝土,同样达成刚度的要求。

3.4 落地剪力墙与轴压之间的距离

剪力与弯矩在水平荷载或是框支柱垂直的作用下是非常小的,其力主要为轴压力。因此,对于轴压力而言,必须要展开严格的管控。在开展建筑物抗压、抗震能力设计时,需要控制轴压比在0.6以下。针对落地剪力墙间距管控而言,需要将实际工程的需求作为依据,运用厚度大于200 mm的楼板,还需要将楼板的开洞数展开管控,选取双面双向钢筋,对于楼板的板角位置,还应该增加斜筋,确保在发生地震灾害之时,能够将建筑转换层的剪力变化,将自身压力加大,只有将落地剪力墙的间距合理性作出保证,才能够整体提升建筑物的抗压、抗震能力。

3.5 空间设计

通过对我国绝大部分的建筑转换层结构设计观察后发现,其设计通常都是将转换层放置于2～3层的位置,设备转换层通常放置于4～5层的位置,此种设置方法最为有效。在这些位置处,不仅能够确保建筑物的内部空间得到最大程度的运用,同时也将上下层之间衔接的合理性作出保障。如果设备转换层、转换层的设置处于同样的位置,且具有较高的高度,将会导致空间无法合理使用,无法达成预期的效果,而如果设置位置过低,将会导致扭转刚度、侧移刚度加大,严重影响建筑物的整体稳定与质量。

4、结语

转换层结构的合理设计,在建筑工程当中属于最为核心、最为关键的内容之一,能够有效增加建筑的使用功能,为人民群众带来更大的便利。而在开展转换层结构设计工作期间,必须要对其主要特征、设计原则有充分的掌握,才能够确保设计更加合理、有效,不仅可以确保建筑物自身具备更强的抗震、抗压能力、刚度、强度以及安全能力,同时也能够确保建筑物更加具备适用性、合理性,将整体建筑工程的使用价值充分进行发挥。可以说,转换层结构的高效设计,是推动建筑工程、建筑行业始终稳健、长远发展的核心。

参考文献：

[1]姚毅.转换层结构设计在高层建筑中的应用分析[J].中国住宅设施,2019(12):38-39,92.

[2]熊菲.关于高层建筑中转换层结构设计策略的探析[J].居舍,2019(36):100.

[3]霍泳琴.转换层结构设计在高层建筑中的应用分析[J].建材与装饰,2019(23):115-116.

明宝蕾.建筑转换层的结构设计探讨[J].智能城市,2020,6(09):227-228.