高层建筑梁式转换层结构设计 王志禹.doc

高层建筑梁式转换层结构设计王志禹
佳木斯市建筑设计研究院
【摘要】近些年来,高层建筑越来越多,其体型也越来越多样化,相应的功能也有所完善。其中以带转换层的高层建筑是最典型的代表之一,不仅仅可以在一栋建筑中实现人们的不同需求,还可以最大化的利用空间,以此节约资源。这种建筑最大的特点就是沿着建筑竖向使用的空间变小,这是与传统的建筑结构要求相反的。因为其竖向结构由上至下逐渐减少,在竖向结构的变换处就应该有一定的转换构件,其中设置转换的楼层就称之为转换层。
【关键词】高层建筑;梁氏转换层;带层转换结构;发展趋势;受力分析
前言:随着近些年来,经济快速发展,城市化的进程也逐渐加快,城市的人口也逐渐增多。随之而来的就是城市土地资源的严重不足,因此增强现有资源的利用率必须相应的增加。建筑必须向多空间发展,创造更多的生活空间。近些年来,涌现了一种新的结构形式,即带转换层的高层建筑。这种建筑在下部有较大的使用空间,例如,办公用房,商店,餐饮等。由此就形成了竖向结构在上部布置多,在下部的布置少,为了满足这种需求,就必须在上、下竖向结构不连续或者变换楼层设置转换结构,已达到高安全性是实用性的目的。
1. 带层转换结构的发展趋势
高层建筑混凝土转换结构的使用
现如今高层建筑的层数不断增加,有些增加几十层甚至有的建筑增加了上百层之多,因此其相应的转换构件势必会承担更多的楼层数,其转换构件的尺寸也会相应增大,建筑物的面积以及使用空间将会受到严重的限制。随着科技的发展,新型材料的引入势在必得,新起的钢筋混凝土就是一种用在高层建筑物中较完善的材料。钢骨架的加入使得转换梁截面积大大减小,同时也增加了转换梁的承载力以及刚度,转换梁的抗震性也有所增加。除此之外,钢骨混凝土也加快
了施工的速度,减小了支模,捆绑钢筋所需要耗费的时间和人力。到目前为止,国外应用在底部的大空间结构中的钢骨混凝土的转换构件较多,相对于国外国内的发展有些不同,在国内,研究技术和科技的发展都不够成熟,因此,采用钢骨混凝土土转换结构的建筑工程实际上并不常见[1]。在我国,比较典型的带有转换层的建筑是北京的国际贸易中心国际旅馆,其采用的是框架-剪力的墙结构,其转换层是安装在第四层,起到较好的实际作用。
预应力混凝土转换成的使用
预应力的混凝土结构有很多的技术优势,预应力建筑物的截面积尺寸小,并且其钢材的使用量和混凝土的用量都是有所减少的。预应力混凝土其自身的重量特别轻,相对于原始的建筑材料其质量大大减少。除此之外,还有很多优势,预应力混凝土的裂缝以及挠度较小,相应的其跨度也相应提高。即使施工的过程的复杂性有所减增加,其材料的成本也增加。但是近年来,随着预应力技术的应用越来越多,其技术也日渐成熟,施工的费用和材料的成本有相应的减少。经过工程实例的大量统计分析,采用钢筋混凝土结构的转换梁建筑以及钢骨的混凝土的转换梁的建筑成本相差不大[2]。在某些情况下,钢骨混凝土的转换梁结构很多时候节约了一定的成本。目前,越来越多的带有预应力转换梁的高层建筑结构开始建成并且逐渐投入使用,为人们带来了极大的便利,以后的发展前景势必更加广阔。
钢筋混凝土转换梁的受力情况改良
众所周知,转换梁的截面尺寸是根据其承受的承载力所决定的。转换层收到的剪力较大,导致其截面积往往较大,这样