高层建筑中转换层结构的应用和发展 吴小飞

发表时间:2019/1/10   来源:《建筑学研究前沿》2018年第31期   作者:吴小飞
[导读] 本文通过对高层建筑的中转换层方式的分析,以及相关的施工过程中的各种问题探究,深入分析中转换层结构在高层建筑中的应用。

江苏常州  213022
        摘要:随着社会发展和人口增多,为了充分利用地面空间,所以人们建筑物也逐渐纵向发展,出现了很多高层建筑。对于高层建筑的结构和设计要求较高,为了实现建筑结构的转换,高层建筑的中转换层技术研究具有重要的意义。本文通过对高层建筑的中转换层方式的分析,以及相关的施工过程中的各种问题探究,深入分析中转换层结构在高层建筑中的应用。
        关键词:高层建筑;中转换层;工艺
       
       
        引言
        随着我国经济的飞速发展,城市化的建设也逐渐加快了步伐,众多的人口流动给城市化发展带来了很大的挑战,大量人口向城市流动,这也导致很多城市建筑规模越来越大。高层建筑的施工过程具有很大的难度,中转换层的方式逐渐发展,拥有了很多的形式,良好的中转换层技术设计给高层建筑带来了更大的发展空间。
        一、高层建筑中转换层的种类和应用
        不同的建筑需求对于高层建筑的中转换层技术设计也有很大的差异,一座高大的建筑设计通常集合了民居住宅、商业办公、娱乐等不同的建筑,这些不同的建筑需求对于中转换层的形式要求也是不一样的,为了满足不同的建筑要求,所以对中转换层的方式有了不同的研究方向。
        (一)高层建筑梁式中转换层
        梁式中转换层的方式是我国应用比较广泛的换层方式。梁式换层的方式是通过建设主要的承力框架,把缺少承力点的剪力墙架起来,一部分着地,用大部分的截面作为建筑框架和剪力墙的承力过渡托梁,界面设置在交界处,梁式中转换层的建筑设计比较简单,施工过程也没有复杂性的技术要求,梁式中转换层的方式,各种承力、传力的路径通常清晰明了,整体的受力性能良好,一般的自然灾害是不能对其造成影响的。但是梁式的中转方式,也有一定的发展缺点,梁式中转换层的方式,建筑本身的重量大,而且建筑耗费的原材料也比较多,前期的设计计算以及耗材的统计分析的工作量大且具有一定的难度。一般情况下,高层建筑中,需要建设上下结构分布差别较大,且建筑中各种纵横轴分布距离比较远的情况下,采用梁式中转换层的方式[1]。如图(1)为高层建筑梁式转换层结构图。
        

        
        (三)板式中转换层
        有些建筑上下层之间轴线过多,需要承力效果更好的中转方式,所以采用板式的方法,有效布置下层建筑的结构,这样就可以有效解决轴线过多的问题,但是板式换层的方式同样有一定的发展缺陷,增加的板式设备使得建筑材料本身的重量增加,而且板式结构的抗震效果较普通,所以在地壳运动频繁的地区,板式换层的建筑发展具有局限性。
        (四)箱式中转换层
        箱式的转换层设计和梁式的方式有很大的相似之处。箱式的转换层方法是通过建一道大梁置于上下楼层的同一条轴线上,建设组合交叉的钢筋混凝土墙,上下部分用混凝土板,这样就形成了一个箱式的结构,这样的结构强度高,并且比较完整,承力能力更强,这种中转换层的方式一般适用于较大的建筑空间。
        二、高层建筑中转换层设计中相关问题的分析
        (一)中转换层的抗震性设计和研究
        高层建筑本身具有很大的建筑难度,除了需要考虑建筑本身的各种承力设计之外,还需要考虑高层建筑所特有的各种外力因素。高层建筑的承力梁柱等需要达到的良好的承力效果的同时,要使得建筑的利用空间不能受到太大的影响,并且换层设计要考虑变形和受力集中的问题,这些设计不合理都会导致建筑的抗震性能不足。在房屋建筑的中转换层设计中,要强化地层建筑的建设强度,这样才能为上层建筑提供良好的建设基础,也要注重上层建筑设计的问题,要合理设计建筑结构,综合考虑建筑的抗震性能,在设计中精确计算地震带来的影响力,提高房屋建筑的抗震性能[2]。
        (二)上下层建筑结构和侧向刚度之间的关系、楼板的变形问题
        房屋建筑中,竖向建筑结构的布局尤为重要,建筑的竖向结构和刚性突变呈现反比的状况,所以竖向结构对建筑的中转换层强度的影响要进行合理的把控,通过合理的设计减少竖向的建筑结构转换,在设计中建立一定的建筑刚度指标作为参考。楼层转换设计中,要十分明确各种结构力之间的传递关系,要将各种力合理分散,减少力对建筑材料造成的变形问题,要综合考虑上下层楼层之间的承力柱和楼层截面之间受力传递的关系,避免因为受力不均造成楼层出现变形问题。
        三、高层建筑中转换层结构的技术发展
        (一)钢筋混凝土技术的应用
        在现代建筑中,大量的应用钢筋混凝土的建造技术,这使得建筑的强度得到加强,给建筑增加层级高度提供了更多的发展空间,钢筋混凝土良好的承力能力和本身的强度在建筑中发挥着很大的优势,可塑性强,有较强的抗震性能,为高层建筑提供了更高的安全性能。
        (二)高层建筑中转换层受力分散研究的理论支持和结构技术改善
        现代建筑事业发展快,使得建筑设计的理论研究有了很大的进步,为高层建筑的发展提供了更多的理论支持,基于理论发展,建筑技术和材料发展也有了更大的提升,对建筑承力的设计更加合理,改善高层建筑中抗侧力结构的形式,使得高层建筑的具有更高的安全性。
       
        参考文献
        [1]刁泽民,邹灿林,邱钟宏,etal.高层建筑中转换层结构的应用和研究现状[J].江西建材,2017(5):17-17.
        [2]冯地华.高层建筑梁式转换层结构的设计原理及其应用分析[J].山西农经,2017(12):96-96.

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