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[摘要]随着社会经济的发展,人们对建筑结构和功能上的要求越来越高,原有的建筑也已经无法适应城市化高速进展,这个时候高层建筑就出现了,能够有更多的空间去满足人们对住宅和办公的需求。在建筑的结构设计与建筑体系之间怎样能够实现有效的转换,对于建筑行业整体的发展来说都是一次意义重大的转变。本文对高层建筑中转换层方面的应用现状和未来的发展前景进行分析,希望能够对以后的工作带来帮助。
[关键词]高层建筑;转换层结构;现状及发展
随着社会经济的发展,我国城市化的进程在不断的加快,这就意味着会有更多的居民走入到城市的生活中,那么,对住房、商用等方面的使用空间就会产生新的需求,这样的社会写照在很大程度上推动了建筑行业的发展和前进,高层建筑也逐渐走向社会化、现代化。所以,基于以上这种情况,为了能够更好的实现高层建筑的结构布局,就需要将高层建筑中转换层的应用和发展重视起来,使其能够发挥出更好的作用,提高高层建筑的结构设计水平。
1、转换层结构的种类及应用
就高层建筑的转换层结构来说,其在自身的分类和设计中都具有十分明显的现代化气息,一栋高层建筑需要为了满足人们的需求而具备不同的功能,集住宅、办公、文化娱乐、商场等为一身,对于这些建筑所具备的不同用途来说,相关结构设计的类型也就会有所差异,进而,为了能够更好的满足市场对于建筑的需求,这就需要将转换层的结构更加科学合理的应用起来,从而获得更大的经济效益和社会效益。
1.1梁式转换层
在我国目前的高层建筑中,梁式转换层是应用较为广泛的一项转换层结构,其应用的原理就是通过将建筑的多数框架的剪力墙抬起来,一部分落地,之后再用一大截面的托梁做为過渡的框架来成为剪力墙的交界所在。这种梁式转换层在应用的过程中具有其自身一定的优势,梁式的转换层设计在相关的工作当中更为简单,其所产生的传力路径也更加的清晰流畅,能够带来更清晰、更直观的视觉体现。并且,由于梁式转换层设计在受力上非常的明显,在抗震能力上也非常的强,能够承受七级左右的地震强度。但是,在梁式转换层的应用当中,也存在一定的不足之处,由于梁式转换层的自身重量比较大,所以就会应用到更多的建筑材料,且在计算和分析的过程中也比较的复杂。在一般情况下,如果高层建筑的上下结构存在较大的差异,轴线也存在纵横交错的现象,那么采用梁式转换层设计的可能性就非常的大,而且,还会采用较多的设计。
1.2桁架式转换层
在高层建筑中,受到荷载的影响,桁架所承受轴向的拉力和压力的作用,就会将材料的强度得到更加充分的发挥,在很大程度上,能够有效的增加材料产生的刚度,从而有效地减轻自身所带来的重量,这忙较大跨度的结构模式,在承重结构和高耸结构中就相对比较实用,但是,桁架式的转换层在应用的过程中需要充分的考虑到桁架的用途、支撑和材料。在高层建筑中上部分是住宅,而下部分则是商户,所以在高层建筑具备管道设备层的状况下,就可以应用桁架式的转换层,同时,也可以根据上下柱网同轴线之间的位置关系,在设备层当中适当的设置桁架,这样就能够将上部分的柱墙在荷载的作用下,通过桁架转移到下部分,使得设备管道的设计更加自如。
1.3板式转换层
在高层建筑上下柱网轴线交错较为密集的情况下,其他的转换层结构已经无法适用,这时候板式转换层结构就具有一定的应用优势。由于板式轉换层在应用的过程中能够较为灵活的进行布置,不用采用上下对齐的方式,虽然在结构的灵活性上有了很大的提升,但是,在板式转换层结构的自重上就比较大,同时,其所需要耗费的材料也就更多,那么,这种转换层模式,在其所具备的抗震能力上就比较弱,在容易发生地震的区域就要谨慎的应用。
1.4箱式转换层
箱式转换层结构是在梁式转换层结构的基础上得来的,其在高层建筑结构的上下层转换、轴线错位等情况下部能够发挥到有效的作用。箱式转换层一般都会由一道大梁分布在楼层的上下轴线中表现,这种钢筋混凝土混合的组合,能够有效的增强箱式转换层的承载能力和刚度,但是,这种结构设计就对布局的空间的基结构布局的合理性提出了一定的要求,才能够更好的保持平衡,这种转换层方法比较适用于跨度大和承载能力要求高的柱墙中。
2、高层建筑中转换层结构应用的发展趋势
2.1钢骨混凝土转换层的应用
在未来高层建筑的发展过程中,需要应用到转换层的地方也越来越多,但是,对转换层的应用也不能过多,一旦应用的超出建筑所能承受的能力范围,就很容易引起建筑的安全隐患,所以,在未来高层建筑转换层结构的发展中,一个非常明显的趋势就是会大量的应用到钢骨混凝土的转换层。这种转换层在自身的承载能力上比较强,并且在刚度上也具有一定的优势,在很大程度上有效的减少了截面的尺寸和可塑性,具有较强的抗震能力,在工程施工的进度上也会有一定的提升,但是,就我国目前的高层建筑转换层应用来说,这种结构方法还没有得到广泛的应用,在未来的发展中,一定会获得更大的进步。
2.2转换梁受力性能的有效改善
在高层建筑的转换层应用当中,由于高层建筑的抗剪承载力和截面尺寸等方面的影响,梁强且没有把框支柱和转换梁之间的关系平衡好的话就很容易造成梁强柱弱的情况,大大的降低了建筑的抗震能力,所以,想要促进高层建筑转换层更好的发展,就要有效的转换梁受力性能。具体的解决方法可以从三个方面进行,首先,可以充分的发挥斜向支撑的益处,在转换梁的上下框架中应用到斜杆,这样就在很大程度上增加了荷载能力。其次,在多道转换中,为了能够应对竖向的传力,可以设置多个转换梁,这样能够更好的分担荷载力,降低单个转换梁所承受的力。最后,可以通过转换梁加腋的方式降低截面尺寸,同样具有降低承受荷载的作用。
2.3预应力混凝土转换层的应用
对于一个高层建筑来说,怎样能够有效的减小横截面的尺寸,更好的控制裂缝的深度,从而有效的减少转换层承受的力,已经成为高层建筑转换层应用未来发展所必须要考虑的问题,对于预应力混凝土转换层的应用来说,其自身就具备一定的优势,在施工和结构设计的过程中会带来更多的便利。主要的原因就是其在承重的荷载上具有很大的跨度,转换层自身的重量也比较小,所以就在很大程度上节省了施工的时间和材料。同时,随着社会的进步和发展,预应力技术也会得到一定的进步,其在转换层中的应用能够有效的降低工程的成本投入,相比较于钢筋混凝土的转换层来说,在经济层面上具有很大的优势。
2.4改善传统抗侧力形式
在高层建筑中,一个应用较为广泛的结构就是传统的抗侧力形式,其在应用的过程中,传统的结构形式显然已经无法适应如今高层建筑现代化、综合化的需求,所以,在这种结构形式的应用上就需要相关的研究人员进行不断的开拓创新,结合目前的建筑需求设计出新的抗侧力结构形式,来更好的满足高层建筑的转换层结构设计,服务于社会。
结论:
随着我国高层建筑的不断发展,转换层在高层建筑中的地位也受到越来越多的重视,其在高层建筑中的应用也越来越广泛,在很大程度上促进了高层建筑的发展。在目前的高层建筑转换层应用中,还存在一定的不足之处,所以就需要在未来的发展中进行不断的探索和改进,来迎接高层建筑结构更加辉煌的明天。
[关键词]高层建筑;转换层结构;现状及发展
随着社会经济的发展,我国城市化的进程在不断的加快,这就意味着会有更多的居民走入到城市的生活中,那么,对住房、商用等方面的使用空间就会产生新的需求,这样的社会写照在很大程度上推动了建筑行业的发展和前进,高层建筑也逐渐走向社会化、现代化。所以,基于以上这种情况,为了能够更好的实现高层建筑的结构布局,就需要将高层建筑中转换层的应用和发展重视起来,使其能够发挥出更好的作用,提高高层建筑的结构设计水平。
1、转换层结构的种类及应用
就高层建筑的转换层结构来说,其在自身的分类和设计中都具有十分明显的现代化气息,一栋高层建筑需要为了满足人们的需求而具备不同的功能,集住宅、办公、文化娱乐、商场等为一身,对于这些建筑所具备的不同用途来说,相关结构设计的类型也就会有所差异,进而,为了能够更好的满足市场对于建筑的需求,这就需要将转换层的结构更加科学合理的应用起来,从而获得更大的经济效益和社会效益。
1.1梁式转换层
在我国目前的高层建筑中,梁式转换层是应用较为广泛的一项转换层结构,其应用的原理就是通过将建筑的多数框架的剪力墙抬起来,一部分落地,之后再用一大截面的托梁做为過渡的框架来成为剪力墙的交界所在。这种梁式转换层在应用的过程中具有其自身一定的优势,梁式的转换层设计在相关的工作当中更为简单,其所产生的传力路径也更加的清晰流畅,能够带来更清晰、更直观的视觉体现。并且,由于梁式转换层设计在受力上非常的明显,在抗震能力上也非常的强,能够承受七级左右的地震强度。但是,在梁式转换层的应用当中,也存在一定的不足之处,由于梁式转换层的自身重量比较大,所以就会应用到更多的建筑材料,且在计算和分析的过程中也比较的复杂。在一般情况下,如果高层建筑的上下结构存在较大的差异,轴线也存在纵横交错的现象,那么采用梁式转换层设计的可能性就非常的大,而且,还会采用较多的设计。
1.2桁架式转换层
在高层建筑中,受到荷载的影响,桁架所承受轴向的拉力和压力的作用,就会将材料的强度得到更加充分的发挥,在很大程度上,能够有效的增加材料产生的刚度,从而有效地减轻自身所带来的重量,这忙较大跨度的结构模式,在承重结构和高耸结构中就相对比较实用,但是,桁架式的转换层在应用的过程中需要充分的考虑到桁架的用途、支撑和材料。在高层建筑中上部分是住宅,而下部分则是商户,所以在高层建筑具备管道设备层的状况下,就可以应用桁架式的转换层,同时,也可以根据上下柱网同轴线之间的位置关系,在设备层当中适当的设置桁架,这样就能够将上部分的柱墙在荷载的作用下,通过桁架转移到下部分,使得设备管道的设计更加自如。
1.3板式转换层
在高层建筑上下柱网轴线交错较为密集的情况下,其他的转换层结构已经无法适用,这时候板式转换层结构就具有一定的应用优势。由于板式轉换层在应用的过程中能够较为灵活的进行布置,不用采用上下对齐的方式,虽然在结构的灵活性上有了很大的提升,但是,在板式转换层结构的自重上就比较大,同时,其所需要耗费的材料也就更多,那么,这种转换层模式,在其所具备的抗震能力上就比较弱,在容易发生地震的区域就要谨慎的应用。
1.4箱式转换层
箱式转换层结构是在梁式转换层结构的基础上得来的,其在高层建筑结构的上下层转换、轴线错位等情况下部能够发挥到有效的作用。箱式转换层一般都会由一道大梁分布在楼层的上下轴线中表现,这种钢筋混凝土混合的组合,能够有效的增强箱式转换层的承载能力和刚度,但是,这种结构设计就对布局的空间的基结构布局的合理性提出了一定的要求,才能够更好的保持平衡,这种转换层方法比较适用于跨度大和承载能力要求高的柱墙中。
2、高层建筑中转换层结构应用的发展趋势
2.1钢骨混凝土转换层的应用
在未来高层建筑的发展过程中,需要应用到转换层的地方也越来越多,但是,对转换层的应用也不能过多,一旦应用的超出建筑所能承受的能力范围,就很容易引起建筑的安全隐患,所以,在未来高层建筑转换层结构的发展中,一个非常明显的趋势就是会大量的应用到钢骨混凝土的转换层。这种转换层在自身的承载能力上比较强,并且在刚度上也具有一定的优势,在很大程度上有效的减少了截面的尺寸和可塑性,具有较强的抗震能力,在工程施工的进度上也会有一定的提升,但是,就我国目前的高层建筑转换层应用来说,这种结构方法还没有得到广泛的应用,在未来的发展中,一定会获得更大的进步。
2.2转换梁受力性能的有效改善
在高层建筑的转换层应用当中,由于高层建筑的抗剪承载力和截面尺寸等方面的影响,梁强且没有把框支柱和转换梁之间的关系平衡好的话就很容易造成梁强柱弱的情况,大大的降低了建筑的抗震能力,所以,想要促进高层建筑转换层更好的发展,就要有效的转换梁受力性能。具体的解决方法可以从三个方面进行,首先,可以充分的发挥斜向支撑的益处,在转换梁的上下框架中应用到斜杆,这样就在很大程度上增加了荷载能力。其次,在多道转换中,为了能够应对竖向的传力,可以设置多个转换梁,这样能够更好的分担荷载力,降低单个转换梁所承受的力。最后,可以通过转换梁加腋的方式降低截面尺寸,同样具有降低承受荷载的作用。
2.3预应力混凝土转换层的应用
对于一个高层建筑来说,怎样能够有效的减小横截面的尺寸,更好的控制裂缝的深度,从而有效的减少转换层承受的力,已经成为高层建筑转换层应用未来发展所必须要考虑的问题,对于预应力混凝土转换层的应用来说,其自身就具备一定的优势,在施工和结构设计的过程中会带来更多的便利。主要的原因就是其在承重的荷载上具有很大的跨度,转换层自身的重量也比较小,所以就在很大程度上节省了施工的时间和材料。同时,随着社会的进步和发展,预应力技术也会得到一定的进步,其在转换层中的应用能够有效的降低工程的成本投入,相比较于钢筋混凝土的转换层来说,在经济层面上具有很大的优势。
2.4改善传统抗侧力形式
在高层建筑中,一个应用较为广泛的结构就是传统的抗侧力形式,其在应用的过程中,传统的结构形式显然已经无法适应如今高层建筑现代化、综合化的需求,所以,在这种结构形式的应用上就需要相关的研究人员进行不断的开拓创新,结合目前的建筑需求设计出新的抗侧力结构形式,来更好的满足高层建筑的转换层结构设计,服务于社会。
结论:
随着我国高层建筑的不断发展,转换层在高层建筑中的地位也受到越来越多的重视,其在高层建筑中的应用也越来越广泛,在很大程度上促进了高层建筑的发展。在目前的高层建筑转换层应用中,还存在一定的不足之处,所以就需要在未来的发展中进行不断的探索和改进,来迎接高层建筑结构更加辉煌的明天。