带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计

带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计

石志伟

深圳市佳德美奂旅游开发有限公司  广东省深圳市  518000

摘要：在建筑行业的飞速发展中，由于建筑形式的不断变化，超限高层建筑在当前阶段中已经成为人们生活中较为常见的典型建筑形式，之所以产生这种现象的主要原因就在于我国土地资源紧缺迫使建筑形式从高层转向超高层，最终目的是为了满足人们在日常生活中的多样化需求。基于此，本文将针对带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计进行探讨与剖析，以推进我国建筑行业的可持续性发展，并为营造良好的社会生活环境提供助力。

关键词：带主次梁转换层；超限高层建筑；结构设计

前言：在我国城市发展速度的迅速加快中，我国超限高层建筑的建设质量、建设数量呈现出不断提升、蓬勃发展的景象，据不完全统计，在2021年我国超200m以上的高层建筑已经达到895座，而在2021年7月我国发改委进行了《关于加强基础设施建设项目管理确保工程安全质量的通知》的印发，旨在保障人民群众生命财产安全、强化基础设施建设项目管理的力度[1]。而本文所探讨的带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计，正是展现基础设施建设项目高质量发展、高水平建设的具象化表现。

1超限高层建筑的内涵及其严格审查步骤

1.1超限高层建筑的内涵

超限高层建筑顾名思义所指的就是超过规范要求标准限制的高层建筑，此类建筑在初步设计阶段中，即依照国家建设部门的相关要求，申请审查委员会专家人员从超限高层建筑技术角度出发，开展多方论证工作，以求在建筑消防、抗震等多方面保障超限高层建筑的建设质量与安全。

1.2超限高层建筑的严格审查步骤

从技术基础的角度出发，首先，需要明确当代高层建筑设计时所需遵循的规范要求与抗震分析方法，这些都是基于科学技术发展水平而存在的，在规范标准之中，强调了时程分析法、反应谱法，但是都存在一定不足，在设计之中这两种方式都以事先的一系列假定为主，对于涉及地震三要素考量存在明显不足，因此，对于方式的选用必须要契合现行规范的计算方式[2]。这就需要注重超限高层控制目的的实现，确保在维系现有设计水平的基础前提之下，使被审查工程均在现有的计算方式适用范围内，这是保证计算结果精准、可靠的关键；其次，所有结构类型的选用都存在适用范围，一旦超过就会出现经验不足的问题，因此在结构设计之中设计人员的设计超过结构限高，技术上的可靠性、可行性等就难以得到及时的保障，经济性问题也会随之产生；最后，要注重对于建筑结构高宽比的有效控制，这是保证建筑结构稳定性的重点，在宏观上还需要注重控制建筑结构经济合理性、承载力、总刚度等，这样才能够确保整个建筑结构受力的均衡、合理，变位条件也能够得到及时满足，造价也会随之降低。

2带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计探讨

2.1结构选型与布置

在带主次梁转换层的超限高层建筑结构选型之中，因为该建筑楼层结构本身会展现出上部体型较小、下部体型较大的特点，由此在实际开展选型工作时，就会以框架剪力墙的结构为主，在一般情况下，对于带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计来说，框架剪力墙结构会位于整个建筑的中间位置，起到过渡作用。而建筑内力在内部传递过程中，会借助转换形式构件，在过去的传统高层建筑内力转换中，其所借助的构件基本以“厚板”为主，但是由于这种方式本身具备投资成本较高、自重较大、转换路线较长、结构受力较为复杂等特点，已经不适用于现代超限高层建筑结构设计的发展，由此，在当前阶段“主次梁”已经成为超限高层建筑结构设计中的主要转换构件，在转换构件变为“主次梁”之后发现，超限高层建筑的整体结构受力变得更为明确、在受力分配上也变得更为合理，建筑使用功能也在这种情况下有了明显的提升[3]。而在超限高层建筑结构的布置上，与传统厚板构件的转换相比，主次梁优势更为明显，整体施工工序变得更为简单、受力更为合理，对于建筑设备管线的灵活布置需求也能够做到充分满足，是促进建筑质量有效提升的关键。

2.2关注抗震设计的合理性

抗震设计是建筑结构设计中不可或缺的关键一环，其中最重要的是强柱弱梁的思想，即在柱子受到破坏时，可以保证建筑物不会倾覆，而梁受到破坏时，只会影响其中一部分，从而达到抗震的目的。地震时，柱的破坏比梁的破坏更为严重，因此，在抗震设计中，应该贯彻强调这一原则，并且加强柱轴压比的控制。然而，目前的计算方法，主要是在小震的条件下进行。如果实际条件超出了小震的范围，那么边柱就会受到较大地震力的影响。随着时间的增长，产生的额外轴向负荷越来越大，致使柱子的稳定性受损，从而导致更严重的损害。因此，无论发生什么样的震害，都应该尽量避免柱子的损毁。因此，为了达到最佳的抗震性能，应该把柱轴向负荷控制在0.9%以内，并且合理的把边柱和角柱的筋线连接起来，使筋线的比例达到1%以上，从而最终达到最佳的抗震性能。

2.3主次梁转换层刚度的提升

对于带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计来说，一般会采用

钢筋混凝土的结构形式，一是可以保证整个建筑结构主体的稳定性，同时还可以规避施工中因环境温湿度变化而导致的变形问题，三是混凝土本身强度较大能够满足转换层的支撑要求。在实际进行结构设计时，结构形式的不同也会对转换层产生影响，需要在同一时间及时考虑转换层上下部结构刚度是否符合标准。为了保证整个建筑结构的合理性，在结构设计时，设计人员一般会采用对称设计的方式，这是保证建筑结构承载性能的关键[4]。但是，超限高层建筑往往为非对称布置，结构上就存在了难以避免薄弱环节，因此在实际设计时需要将此薄弱环节的刚度进行有效提升，以保证建筑结构整体的稳定性。一般的方式为布置剪力墙，来达成提升刚度的目的，但是在采用这种方式设计时需要注意转换层刚度与建筑结构整体刚度的契合。

2.4裙房刚度的注重

在超高层建筑中裙房所发挥的作用至关重要，因其位于建筑楼层底部，因此对建筑结构稳定性造成直接影响。基于此，在带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计之中，需要依照国家标准有效控制建筑转换层上下部结构侧向刚度比。依照国家标准，主次梁转换层上部结构侧向刚度比与自身侧向刚度之间的关系为前者小于等于后者的70%，而上下部结构等效侧向刚度比则一般为。因此，为了保证剪力墙的有效性，混凝土强度等级的提升十分关键，同时尽可能的缩小剪力墙上开洞尺寸，使纵横墙形成筒体。

结论

综上所述，在当前的建筑行业发展阶段中，超限高层建筑在建筑工程中的占比呈现出一种不断增大的趋势，说明其已经成为建筑行业发展的大势所趋。本文从超限高层建筑的内涵及其严格审查步骤、带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计探讨两个角度出发，重点探究并强调了带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计需要重点关注的4点内容，希望能够为我国超限高层建筑结构设计工作的开展提供一定思路，并推动整个行业发展水平的迅速提升。

参考文献

[1]余骊影,范进.超限高层建筑结构设计探讨——以骨科临床诊疗中心为例[J].四川建材,2022,48(5):51+59.

[2]栾艳.超限高层建筑结构设计浅谈——基于郑州锦官院（2号院）项目[J].建筑与文化,2021(12):8-15.

[3]李冰,井泉,金良.皖新文化创新广场办公楼超限高层建筑结构设计与分析[J].建筑结构,2020,50(S1):32-38.

[4]王朔.带主次梁转换层的超高层建筑结构设计分析[J].工程技术研究,2019,4(15):190-191.