張寧
摘 要:伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)的進(jìn)步我們也有目共睹。特別是在高層建筑工程中使用的施工技術(shù)也越來越先進(jìn)。技術(shù)的不斷創(chuàng)新,更多結(jié)構(gòu)離開出現(xiàn)到高層建筑工程當(dāng)中,為建筑行業(yè)帶來了新的發(fā)展動(dòng)力,提供了新的發(fā)展方向。本文對(duì)高層建筑工程中厚板轉(zhuǎn)換層及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑工程;厚板轉(zhuǎn)換層;抗震結(jié)構(gòu);工程設(shè)計(jì);優(yōu)化措施
前言:由于城市化進(jìn)程的加快,城市對(duì)于居住環(huán)境的要求也隨之升高,城市內(nèi)對(duì)于高層建筑的需求量也越來越大。高層建筑工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此會(huì)經(jīng)常使用到厚板轉(zhuǎn)換層,并且由于工程的特殊性,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)對(duì)抗震性能進(jìn)行著重設(shè)計(jì)。因此,對(duì)厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),可以使建筑的抗震性與穩(wěn)定性有所上升。
一、厚板轉(zhuǎn)換層概述
高層建筑高度超過24m 時(shí),其上部平面與下部平面呈現(xiàn)出使用功能差異。因此,要對(duì)各類結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行構(gòu)建。通常,要對(duì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)置,以增強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)結(jié)合的緊密性。厚板轉(zhuǎn)換層是常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用,能有效提高高層建筑質(zhì)量和安全性,并增強(qiáng)高層建筑的抗震性能。
二、簡(jiǎn)述高層建筑中的厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
(一)厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)容
厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前高層建筑當(dāng)中使用的最廣泛的一種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)被廣泛使用的原因是梁不能夠承載起轉(zhuǎn)換層中的上柱與下柱,因此要使用厚板在其中作為沒接,將上板與下板進(jìn)行有效整合。在這樣的狀況下,可以根據(jù)建筑工程的狀況對(duì)板上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正,增強(qiáng)建筑的層次感和美觀。并且,厚板轉(zhuǎn)換層的使用,不但可以有效地改善施工過程中厚板出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,還能夠起到節(jié)能減耗的目的,降低建筑成本,增加建筑的經(jīng)濟(jì)效益。
高層建筑的當(dāng)中的厚板轉(zhuǎn)換層使用的厚板的厚度,不能夠一味地以建筑的美觀性為主要參考依據(jù),從而有效的保證其承載能力能夠滿足工程標(biāo)準(zhǔn)。因此,要在進(jìn)行施工之前厚板的厚度進(jìn)行計(jì)算,可以參考抗剪、抗彎等因素。
(二)抗震結(jié)構(gòu)
與底層建筑相比較,高層建筑在遇到地震等狀況時(shí)的倒塌、損壞的可能性更大。因此,在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí),每一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)都是競(jìng)購(gòu)充分的考慮與計(jì)算的,就是為了保證建筑的安全性與抗震性。高層建筑中所說的抗震結(jié)構(gòu),主要是來源于在抗震救災(zāi)工作中得到的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合相關(guān)專業(yè)理論而設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能夠有效的提升高層建筑的抗震性。
三、高層厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
在進(jìn)行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行全面的考慮,對(duì)其在工程匯總的受力情況進(jìn)行分析。通常狀況下的厚板轉(zhuǎn)化層結(jié)構(gòu)需要承載的作用力比較復(fù)雜。因此,在進(jìn)行厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要以以下幾點(diǎn)為原則展開工作:
(一)維持結(jié)構(gòu)豎向剛度結(jié)構(gòu)的平衡
在針對(duì)高層建筑的厚板轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)過程中,要充分考慮到高層建筑中樓層的剛度差異,盡可能的減少在樓層連接部分出現(xiàn)剛度突然產(chǎn)生差異的現(xiàn)象。所以,在設(shè)計(jì)過程中,要保證厚板轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎直剛度的平衡。并且厚板轉(zhuǎn)換層要進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),這時(shí)要求上下樓層之間的剛度比不能高于2.0。
首先,在不會(huì)影響建筑質(zhì)量的情況下,要盡可能的減少建筑中剪力墻的數(shù)量,并且要根據(jù)建筑的實(shí)際狀況,在合理范圍內(nèi),將上層剪力墻的厚度適當(dāng)?shù)販p薄,并且加厚下層的剪力墻;其次,在進(jìn)行剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),要對(duì)厚度進(jìn)行合理的控制,呈遞減趨勢(shì),這樣才能夠有效的減少樓層結(jié)合位置出現(xiàn)剛度變化的現(xiàn)象;再次,要將轉(zhuǎn)換層的位置進(jìn)行調(diào)整,在合理范圍內(nèi)將上層向上調(diào)整,將下層向下調(diào)整,并且要將上下層的高度差控制在0.2米以下,不能超出這個(gè)數(shù)值;最后,混凝土的選擇要選擇合適的型號(hào)。轉(zhuǎn)換層的上層可以使用C40型,下層可以使用C50型。并且,要合理的配比混凝土,要控制好轉(zhuǎn)換層的橫向剛度與豎向剛度,將其控制在1.10與1.20,從而使得厚板轉(zhuǎn)換層更加穩(wěn)定。
(二)增加框支柱的延展性
由于高層建筑的特殊性,建筑上部的豎向構(gòu)件不能直接與低廉鏈接,需要使用到框支柱。因此,要對(duì)框支柱的延展性進(jìn)行提升。在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中,必須要將軸壓比控制在0.60以下,將配金幣控制在1.65%。
(三)提升厚板轉(zhuǎn)換層的延展性
要盡可能的將剪力墻的軸壓比控制在0.35以下,將配筋率控制在0.55%。與此同時(shí),要將體積配箍率控制在1.5%~0.5%范圍內(nèi)。這樣使得剪力墻結(jié)構(gòu)更加完善,延展性才能夠得到提升。并且,通過對(duì)轉(zhuǎn)換層的上端進(jìn)行處理,也能夠有效的提升其延展性。
四、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施
(一)合理選址
在實(shí)行高層建筑工程之前,要對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行地址勘測(cè),對(duì)地理狀況展開檢測(cè),從而掌握該區(qū)域的地震活動(dòng)情況、相關(guān)數(shù)值等。通過這些資料,對(duì)施工場(chǎng)所進(jìn)行綜合分析,準(zhǔn)確的判斷出在此處建設(shè)高層建筑應(yīng)打造的抗震等級(jí)。
(二)結(jié)構(gòu)的改善
為了能夠保障高層建筑的抗震性能能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以在其中應(yīng)用超靜定結(jié)構(gòu),并且在合理的狀況下,適當(dāng)?shù)靥嵘Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。通過上述方法的使用,能夠保證在發(fā)生地震時(shí),建筑已經(jīng)受到損壞的情況下,仍然有一部分的結(jié)構(gòu)可以保持穩(wěn)定狀態(tài),分擔(dān)建筑的承載力,在一定范圍內(nèi)仍然可以幫助建筑維持穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)時(shí),實(shí)際人員首先要考慮的問題就是,在發(fā)生地震時(shí),最容易受到危害的結(jié)構(gòu),根據(jù)危害的傳播路徑,對(duì)此類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)系數(shù)適當(dāng)?shù)卦黾?,合理設(shè)置建筑的抗震等級(jí),從而使建筑的抗震水平有所提升。
(三)科學(xué)的應(yīng)用隔震技術(shù)
在設(shè)計(jì)高層建筑抗震結(jié)構(gòu)時(shí),要科學(xué)的、合理的將隔震技術(shù)應(yīng)用到建筑工程當(dāng)中,這能夠有效的使建筑的基層隔振處理水平有所上升。設(shè)計(jì)人員在工作時(shí),首先要從建筑結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究,建造適應(yīng)建筑使用的隔震層,將高層建筑的上部與最低端隔離開,顯著的將地震波的轉(zhuǎn)播效率降低,從而使得建筑的抗震性能可以得到提升。被動(dòng)隔震技術(shù)是一項(xiàng)高效的抗震技術(shù),其在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的使用,不但可以使建筑的穩(wěn)定性增強(qiáng)的非常明顯,對(duì)建筑中的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件起到保護(hù)作用,還能夠達(dá)到控制高層建筑當(dāng)中不同物品實(shí)際震動(dòng)力度的目的。除此之外,隔震技術(shù)的維護(hù)與維修都非常的簡(jiǎn)單容易操作,高層建筑在經(jīng)受了地震以后,不需要啟用大范圍的修補(bǔ)工程對(duì)建筑實(shí)行修復(fù)工作,只需要將建筑中的隔震裝置進(jìn)行更換,節(jié)省了大量的維修時(shí)間。
五、結(jié)語
綜上所述,厚板轉(zhuǎn)換層是高層建筑工程當(dāng)中重要的組成結(jié)構(gòu)之一,其完成質(zhì)量會(huì)直接對(duì)高層建筑的質(zhì)量造成影響。隨意在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,首先要對(duì)工程的實(shí)際狀況進(jìn)行分析,對(duì)轉(zhuǎn)換層的厚度進(jìn)行合理的計(jì)算,對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行合理的調(diào)整。厚板轉(zhuǎn)換層與抗震結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì),可以有效的提升高層建筑的安全性與抗震性,對(duì)高層建筑的建設(shè)起著積極的影響作用。
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