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1、优选梁式转换层在高层建筑结构设计中的应用摘要:在现代化的城市建设背景下,很多高层建筑逐渐向着生态化、功能化与科技化方向发展。而为实现各种功能转换,应将转换层设置在建筑物的结构中。近几年来,工程建筑中主要应用施工、设计与计算较为简单的转换层,也就是梁式的转换层。这种转换层不仅施工方便、工作可靠、构造简单,而且能够保证工程建筑受力均衡,对于高层建筑至关重要。所以受到了建筑设计和施工人员的欢迎和青睐。本文主要分析了梁式转换层的功能、分类、结构设计原则、施工特点、构造要求和设计原则,并列举了一个在高层建筑结构设计中的
2、工程案例。关键词:高层建筑;梁式转换层;设计概念;设计原理;分类;构造要求;施工特点;工程案例0引言高层建筑是城市的重要标志,是效率的象征。我国自改革开放以来,高层建筑得到飞跃的发展,已成为当今世界高层建筑的建设大国,并已进入从数量向质量发展的阶段。国广大建设工作者在加紧科学研究的同时,努力学习和引进国际上的先进经验更显重要。我国现代的高层建筑,12/12优选往往是有多种功能的使用要求。由于高层建筑或高层建筑群的商业功能、会议大厅功能、宴会大厅功能、酒店入口大堂功能以及地下停车库功能等要求结构在不同高度、不同
3、位置创造较大的使用空间,使得建筑结构的竖向受力构件(包括剪力墙和框架柱等)往往不能上下连续或者不能直接落地。高层建筑的这种使用要求与结构要求与自然的结构布置是相反,由于一般结构底部楼层的受力较大,正常情况下底部刚度要大、墙结构要多、柱网要密集,从底部到上部是逐渐减少的。所以高层建筑要满足建筑的功能要求,就要求结构上应和常规的结构方式布置相反,上部楼层小开间,布置刚度较大的剪力墙结构,建筑底部大空间,布置刚度较小的框架柱。这种结构布置要求在结构的转换楼层处设置转换层。目前,我国高层建筑转换层多用梁式转换层,粱式
4、转换层有其施工和设计简单,受力明确,多用在建筑底部大空间的剪力墙结构中。1高层建筑的特点1.1在相同的建设场地中,建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,这样可以部分解决城市用地紧和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观,如马来西亚首都的石油大厦和的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应,玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。1.2在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下,建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面,将这些空闲地面用作绿化和休息场地,有利于美化环境,并带
5、来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中,由于建造了高层建筑群,留下了更多地面空间,可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。1.3从城市建设和管理的角度看,建筑物向高空延伸,可以缩小城市的平面规模,缩短城市道路和各种公共管线的长度,从而节省城市建设与管理的投资。由于建造高层建筑可以增加人们的聚集密度,缩短相互间的距离,水平交通与竖向交通相结合,使人们在地面上的活动走向空间化,节约了时间,增加了效率。但人口的过分密集有时也会造成交通拥挤、出行困难等问题。1.4高层建筑中的竖向交通一般由电梯来
6、完成.这样就会增加建筑物的造价,从建筑防火的角度看,高层建筑的防火要求要高于中低层建筑,也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。1.512/12优选从结构受力特性来看,侧向荷载(风荷载和地震作用)在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用,.特别是在超高层建筑中将起主要作用。因此高层建筑的结构分析和设计要比一般的中低层建筑复杂得多。综合高层建筑的上述特点,可以认为,建造高层建筑一般是利大于弊,而合理的规划和设计还可以达到美化城市环境的效果。2高层建筑中转换层的作用高层建筑中转换层有结构转换层和功能转换层两种。2.1
7、结构转换层通常是在不同的结构方式之间进行。比如楼层底部应用框架结构,建筑物上部应用砌体结构,这种结构是我国一种特有的结构形式,这种结构形式将建筑物上部是砌体墙而在建筑物下底部是框架,这样建筑物下部就建成较大的开间,建筑物下部可以用作商业的用房,建筑物上部可以用作住宅。那么在这种结构形式下就必须把建筑物上部的砌体墙所承受的力转至建筑物底部的框架柱上。2.2功能转换层,就是在高层的中间设置一个设备层。由于楼层比较高,用电、用水等等都是从地下室向上部楼层供应,这样便存在距离比较远、供水的未端和起始点的压差太大、主电
8、源不能在负荷中心的围等等问题,所以需要建筑物在中间楼层地带进行电负荷的重新分配,以及对供水系统进行的减压处理,而这些处理措施都需要占用建筑物的空间,于是有些多功能的高层建筑物就在楼层的中间地带单独拿出一个整楼层做为功能转换层,在这种转换层常就是设备层,因此很多把该层的设计高度限定为2.2m以或以下,这样就可以减少该层在整个高层建筑中占用规划指标。3梁式转换层在高层建筑中的设计概念及构造要求3.1梁式