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高层建筑梁式转换层的结构设计

2020-11-25

建材发展导向 2020年23期
关键词:钢骨梁式支柱

吕 涛

(太原市聚川都市建筑工程设计有限公司,山西 太原 030024)

众多建筑结构中大开间剪力墙结构在我国建筑中广泛的使用,尤其是在地震多发区,很多自然灾害原因迫使我国的建筑行业在进行设计的过程中,必须考虑到其中的细节。比如说首先要考虑复杂体型的高层建筑的抗震性能,同时还应该考虑不同体型的特殊性的结构,对于一些高难度结构的设计需要运用整体计算分析的方式,在必要的过程中需加一些补充计算,全面做好抗震设计[1]。

1 高层建筑结构转换层情况

1.1 钢骨混凝土转换层

拿钢骨混凝土来说,它的量承载力与高度都是非常强的,能够有效地减少截面的尺寸,同时塑造性与抗震性都是相对较高的。但是在以往的建筑环节中,我国在建筑的过程中采用钢骨混凝土转换构建的实际工程是相对较少的,在国外钢骨混凝土转换已经被广泛应用。

1.2 预应力应用在混凝土转换层

预应力作为一种特殊的行业标准已经被广泛的运用的土木建筑工程中的不同领域。一方面能够给施工带来创新性的运用,并且有利于建造承重荷载大面积转换层,整个过程相对轻巧方便;另一方面能够有效地节省钢材与混凝土,有效的的提高效率降低成本。

1.3 转换梁改善的性能

要想做到这一点,在进行设计的过程中,可在转换梁的上部框架中,涉及一定数量的斜腹杆,这样一来能够有效地让转换梁上的一部分垂直荷载改变力的方向,从而起到相互传输力的作用。另外剪承载力控制转换梁的截面尺寸,由于尺寸相对较大,分别承托不同的层次,起到有效地分担单独转换梁上承受的荷载的作用。在实际建筑的过程中,为了能够使梁支托的柱上荷载,在传给转换梁之前,会提前卸去两边落地的框架,并且竖向传力多道转换能设置多道转换梁,让每一层转换梁都能够承托住上部所有层,切实地改变受力的性能。

2 梁式转换层的特点

梁式转换层最重要的有一个整体共同弯曲变形的墙和转换梁,其中转换梁在这整体弯曲的受拉边缘,假如仔细剂析转换梁,会发现它所受的弯矩是因为剪力墙的共同工作降低了许多。因为梁式转换层结构传力途径通常运用墙-转换梁-柱的形式,具有直接、明确传力和途径清楚传力的好处。同时只需要简单的工程计算、分析和设计,节省了成本。另外转换梁的受力性能比较好、构造简单和施工方便。转换大梁是梁式转换层的主要受力构件,转换梁的位置对其受力形式与受力大小受有很大影响。比如说带有转换层的结构在水平荷载下会表现出有些异样的受力性能。

3 转换层结构的设计与构造的要求

3.1 转换梁的截面设计构造

近年来,我国在内结构设计工作方面有了不断的提高,其中普遍采用的转换梁截面设计方法有:普通梁截面设计方法,偏心受拉构件截面设计方法等各种不同的方法。做到转换梁能够有效地撑托上部结构的全部荷载是设计中非常重要的环节。但是由于在设计的过程中,上部结构的灵活布置通常会让下部结构处于多变的受力状态。上层住宅到底框上剪力墙结构在剪力墙和底层框架结构连接处要设置转换力的构件。转换梁作为其中非常常见的一种方式。转换梁的截面尺寸通常在设计的过程中要进行明确的计算,只有这样才能够有效地避免不必要的破坏,能够拥有较为合适的匹配率。特别注意转换梁在使用的过程中,不适合开洞,如果需要开洞的话,洞口必须处于梁中和轴附近。这些设计在构造的过程中都是有严格的要求的,在进行工作的过程中必须要按照要求来完成。

3.2 支柱的设计

框架支柱在设计的过程中,对于抗震性要求是非常高的。其中必须要注重的是支柱轴压比,框支柱轴压比在计算的过程中要确定框支柱截面的尺寸,一般情况下,抗震等级要根据不同的级别来设定不同的要求,四个抗震等级之间的设计在百分比方面的差别是相对较小的。在设计的过程中要把握分寸,并且要注意数据的精确,间距抗震设计必须要有明确的参照标准。一般情况下,大部分的纵向钢筋匹配率也有自己明确的要求,框支柱箍筋在设计过程中,应该沿着框架支柱的层次,进行全面的加密。框支柱应采用一些复合螺旋箍或井字复合箍,箍筋直径通常保持在一定标准之内。其中6倍纵向钢筋直径的较小值。在进行设计的过程中,如果不需要抗震设计,框支柱可以采用复合螺旋箍或井字复合箍,无论有无抗震要求,在整个设计的过程中,都必须按照要求来进行设计,只有这样才能够提高工程的质量。

社会的进步加快了城镇化的步伐,建筑业也迎来发展的浪潮。适应时代发展要进一步缓解住房压力以及占地面积的压力,因此做好高层建筑势在必行。不可否认的是高层建筑体在设计的过程中相对复杂,结构设计多样,内部空间复杂程度不断地上升,对于高层建筑梁式转换层结构设计要求更加严格,这就要求建筑业在设计的过程中,必须要建立立面布置规则,优化抗震性以及抗风性的结构体系,注意转换梁的截面设计构造,同时还要严谨对待支柱的设计,按照数据要求严格进行设计,只有这样,才能不断提升建筑质量,推动产业发展。

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