高层建筑工程梁式转换层结构设计原则与实例分析,建筑设计论文

高层建筑工程梁式转换层结构设计原则与实例分析,建筑设计论文对于高层建筑工程来讲，构造稳定性与安全性要求更为严格，为了实现工程构造支架，必需要设计一种能够进行构造转换的构造层。梁式转换层构造为高层建筑支架转换重要组成部分，能够在知足基础功能的前提下，提高工程构造的安全性。在对此构造形式进行设计时，需要从多个角度出发，做好每个细节的研究分析，选择适宜的措施进行优化，争取不断提高工程设计效果。1高层建筑工程梁式转换层构造设计特点梁式转换层构造传力途径为墙-梁-柱〔墙〕形式，具有传力明确、清楚明晰、直接特点[1].转换构造主要作用是承受上部构造传达的竖向荷载，以及悬挂下部构造多层荷载力等，这样就导致转换构造构件存在很大的内力，在对构造进行设计时，就需要将对竖向荷载的控制作为研究重点。对高层建筑工程梁式转换层构造来讲，基本上均具有比上部构造大于数倍的跨度，决定了构造设计时还需要做好对构造竖向挠度的控制。通常为提高转换层构造强度与刚度，会导致构造构件截面尺寸会加大。对高层建筑工程设计转换层构造，会沿着建筑高度方向对刚度均匀性造成影响，改变力的传播途径，成为竖向不规则构造，在对梁式转换层构造进行设计时，需要结合其所具有的特点来确定设计重点，选择措施做好每个环节的优化分析。2高层建筑工程梁式转换层构造设计原则2.1减少竖向构件在对高层建筑工程梁式转换层构造进行设计时，需要控制好竖向构件的数量。由于假如工程竖向构件数量较多，会减少转换构件数量，会降低转换效果。当整体构造转换层刚度突变减小时，会降低工程整体构造转换层的刚度，进而都会影响到抗震效果，对工程建设效果影响比拟大。另外，在建筑物竖向高度方向上，在保证转换层存有足够承载力与刚度前提下，采取灵敏的方式来进行多处整层布置，或者是在某层局部位置设置，能够采用分段布置或者间隔布置[2].2.2构造位置布置要提高转换层构造位置的合理性，一般情况下应将上升位置设计在比拟低的位置，以免转换层构造位置过高而对框架剪力墙构造刚度与内力造成影响，情况严重的甚至会降低构造抗震性能。因而必需要做好对转换层构造位置的控制，严格遵守高位转换原理，结合实际需求来调整下部框架，提高构造刚度设计效果，避免出现轴向变形的问题。根据工程经历体验与研究结果，转换构件能够采用转换大梁、斜撑、箱形构造以及厚板等形式[3].2.3下部构造刚度在对转换层构造刚度进行控制时，需要确保构造上下部之间变形与构造刚度特征的统一性。因而，能够采取提升抗侧刚度的方式方法，确保建筑构造刚度的均匀性，将刚度质量中心与刚度中心完全整合在一起，避免出现中心偏移的情况，不断提高工程构造的逆转控制性能。同时，在对构造设计后需要保证简体构造整体抗侧刚度比重在下部构造中上升，到达提高简体截面的控制效果，将工程构造抗震荷载性能控制在专业范围内，提高构造抗震、防震性能，对高层建筑工程梁式转换层构造质量进行优化。2.4转换层计算在对转换层进行设计前，必须。要结合实际情况对各环节的所有数据参数进行采集、计算与分析，最终构成统一的构造数据。各环节数据的计算分析结果直接决定了工程构造设计质量，要求设计人员必需要严格根据受力变形状况来进行数学建模，利用信息技术与计算机技术完成各项三维立体空间的构建。例如在对数据进行计算时，设计人员能够选择有限元方式方法对转换构造进行局部补充与计算，完成各项整体之间的两层构造模型计算，对各项模型条件做好相应的处理，保证所有模型数据均能够知足实际施工要求。3高层建筑工程梁式转换层构造设计实例分析3.1工程概述以某高层建筑工程为例，工程主楼地上建筑35层，地下3层，裙楼地上为3层，地下2层，施工时将地下1层楼作为上面构造固定端，并将主要楼层作为一个剪力墙构造，把构造转换层设置在固定端以上4层位置，使得构造转换层支架形式变成梁式转换层构造。转换层标高20m,转换层高为6m,转换区域面积为900㎡，构成一个L格局。转换层构造抗震等级为二级，设计活荷载为3.5KN/㎡，设置22根支柱构造，布置成矩形柱网络构造，主要钢筋为Ⅲ级钢〔HRB400〕,箍筋为的Ⅱ级钢〔HRB335〕,混凝土强度等级为C60,核心筒面积大约为48㎡。另外，墙构造设计厚度为350mm,但是实际施工后中间墙厚度200mm,并采用Ⅲ级钢〔HRB400〕来作为边缘构建的纵向钢筋构造。剪力墙钢筋采用的Ⅱ级钢〔HRB335〕,混凝土强度等级为C50,框架支柱梁最大横截面积为1100mm2300mm,最大净跨为7500mm,选择用Ⅲ级钢〔HRB400〕为纵向钢筋。3.2梁式转换层构造设计〔1〕模板支撑系统。在设计模板支撑系统前，需要从安全角度出发，利用专业软件以及人工组合的方式进行精到准确计算，确定出知足工程施工建设需求的安全参数，以及支撑钢管的横截面、跨度、空间间距等数据。另外，为提高构造施工的便利性，以及施工材料的利用效果，还需要做好模板装拆卸便利性的分析。尤其是要做好安装施工难点的分析设计，能够通过软件来设计出隐藏的分支节点，提高构造设计的合理性。〔2〕转换大梁构造。高层建筑工程梁式转换层构造的设计，需要对应实际构造功能需求来进行相应分析。例如在对转换大梁进行设计时，需要对具体计算构造受力数据，按照竖向荷载或者承托建筑构造上部剪力墙内容，来完成各项组件的构建，为建筑构造抗震设计打下坚实的基础。另外，为提高工程各楼板之间的负载性能，必需要做好对构造刚度与强度的分析，确保工程构造竖向受力效果知足专业设计要求。〔3〕钢筋下料与绑扎。对于转换梁纵筋来讲，具有直径大、排数多、数量多等特点，并且在施工时一般还需要进行全长加密处理，构造腰筋必需要严格根据受拉钢筋锚固要求将其锚固在两端柱子内，这就对钢筋下料与绑扎环节的处理提出了更高层次的要求。设计时要求每一道梁式转换层钢筋放样与所下材料完全知足专业设计要求，并且要与设计方案对应。提早进行简单布局的排列，确定出最符合实际要求的设计方案，最后在进行相应的处理，避免下料处理后没有根据既定规则来安置钢筋，影响钢筋绑扎效果，而对最后混凝土的振捣效果造成影响。〔4〕转换层计算。以提高构造设计合理性与有效性为目的，对转换层各细节做好设计，改善局部分析的合理性与有效性。在进行计算时能够选择用平面有限元的方式，分析不同数据之间的影响，并结合以往经历体验来做好各影响因素的控制，根据工程楼层实际情况进行计算。另外，为提高计算效果，还应对楼层平面内刚度施行三维空间盒子模型构建，提高模型数据与整体高层建筑梁式转换层构造控制的有效性。在转换梁截面计算时，假如转换梁承托上部普通框架，在转换梁常用截面尺寸范围内，转换梁受力基本与普通梁一样，能够按普通梁截面设计方式方法进行配筋计算[4].4结束语高层建筑梁式转换层构造在设计施工时，往往会遭到各项因素的影响，为提高其设计效果，必需要针对构造所具有的特点进行分析，严格遵循专业设计原则，做好每个细节的控制，做好各项数据的计算，争取不断提高工程建设效果。以下为参考文献：[1]覃永叙。有梁式转换层的高层建筑构造设计[J].