關于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構設計方案的試論

【摘 要】 本文通過對建筑物中的轉(zhuǎn)換層的設計方案以及施工計劃的特點的分析，針對實際施工情況，對建筑物轉(zhuǎn)換層的結(jié)構特點進行了細致的討論，對于建筑物的轉(zhuǎn)換層結(jié)構設計方案的優(yōu)化具有巨大的實用價值。

【關鍵詞】高層建筑物；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構特點

1、引言

伴隨著我國社會的不斷進步與人民生活水平的不斷提升，人們對于日常生活中的“住”的要求也在不斷地提高，也成為日常生活中最關心的環(huán)節(jié)，普遍的轉(zhuǎn)換層設計對于大部分的建筑物來說，主要是為了滿足人們生活的需要，這也是轉(zhuǎn)換層最重要的作用。目前的建筑開始走向越來越多樣化、復雜化、全面化的趨勢。

在目前的建筑中，轉(zhuǎn)換層的設計開始漸漸有了突破，對于建筑物的結(jié)構特征，主要是對建筑物的一個過渡以及銜接的作用，對于幫助建筑物中的每一項結(jié)構特點的發(fā)揮具有重要的作用。

2、關于轉(zhuǎn)換層結(jié)構的設計原則

轉(zhuǎn)換層的加入會引起建筑物縱向強度的變化，當遇到地震可能在轉(zhuǎn)換層處形成安全隱患，不利于建筑物的抗震性能，所以，再設計建筑物轉(zhuǎn)換層時需要遵照下面的標準：

第一：盡量少量使用用在結(jié)構轉(zhuǎn)換的縱向結(jié)構，直接接地的縱向結(jié)構越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構越少，轉(zhuǎn)換層對于建筑物強度的削弱越少，建準抗震性能越突出。

第二：轉(zhuǎn)換層的設計盡量的設置在縱向較高位置。

第三：通過對轉(zhuǎn)換層下部的強化玉上部的弱化，對轉(zhuǎn)換層的坑鎮(zhèn)性能計算時需要確保轉(zhuǎn)換層的上下結(jié)構的縱剪切剛度滿足下列公式：

其中：式中分別代表轉(zhuǎn)換層的第i樓層和第j層樓的主體豎向結(jié)構的總剪切剛度。

3、轉(zhuǎn)換層結(jié)構形式與設計方法

3.1梁式轉(zhuǎn)換層

梁式（圖1）的轉(zhuǎn)換層結(jié)構是目前建筑中普遍使用的一種結(jié)構。通過將墻體改為梁柱式的結(jié)構，形成轉(zhuǎn)換層結(jié)構，實際施工中，可以明顯的分析出傳力的過程。所以，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構結(jié)構簡便、明白，降低建筑成本。因此梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構在建筑中得到了廣泛的使用。因為建筑設計的豐富，在實際操作過程中，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構可以出現(xiàn)很多種的變化。轉(zhuǎn)換梁的受力主要是載重對于縱向的作用力。經(jīng)過對于各種結(jié)構的轉(zhuǎn)換梁的受力的分析以及討論，能夠發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換梁的受力和轉(zhuǎn)換層的設計形式有很大的關系。

圖1：梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構示意圖

3.2析架式轉(zhuǎn)換層

折架式轉(zhuǎn)換層（圖2）的受力分析較為明白，使用過程一比較簡便，具有良好的抗震性能。折架式轉(zhuǎn)換層的設計是源于對梁式裝換層的改進，全部的轉(zhuǎn)換層結(jié)構為鋼筋混凝土構成，折架式轉(zhuǎn)換層的上下桿件結(jié)構都是分布在樓層的上下樓面之中的。由于折架式轉(zhuǎn)換層具有很高的高度，下部件界面尺寸比較小。折架式轉(zhuǎn)換層雖然具有良好的整體性能，由于在實際操作中的處理較為復雜，給施工帶來困難。折架式結(jié)構的關鍵是對節(jié)點的設置，節(jié)點受力過大，容易遭到損壞。折架式式轉(zhuǎn)換層設計高度嚴格，

圖2：折架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構示意圖

3.3箱式轉(zhuǎn)換層

箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構（圖3）通常是由單向、雙向梁以及上下樓板相互共同組成的。由于是由多種結(jié)構組合而成，具有良好的整體性，在隊上下樓層的設計中，有很好的的傳力。但是對于較高的建筑，由于占用較大的空間，不太適合住宅的設計使用，而且轉(zhuǎn)換層的設計通常的與建筑物中的管道設計沖突。但是箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構重量大，造成成本較高。所以，在實際的施工中，由于箱式轉(zhuǎn)換層的這些自身的缺陷，在實際的建筑尤其是高層建筑中，很少的得到使用。

圖3：箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構結(jié)構示意圖

3.4厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層

對于現(xiàn)代化的建筑結(jié)構中，當上下梁中線偏差較大時，就需使用要厚板進行負重，構成厚板式轉(zhuǎn)換層，這樣的結(jié)構形式能夠靈活的使用在下層柱網(wǎng)，不用必須與下層對齊。但是，由于厚板式轉(zhuǎn)換層的自身重量也比較大，耗費跟多材料，增加了建筑成本。

另一方面，從抗剪和抗沖切的角度考慮，轉(zhuǎn)換板的厚度往往很大，如深圳佳寧娜友誼廣場，轉(zhuǎn)換板的厚度為2.8m，深圳華采花園轉(zhuǎn)換板的厚度為2.2m，這樣厚的實體板一方面重量很大，增大了對下部垂直構件的強度設計要求；另一方面本層的混凝土用量也很大，表1是深圳市彩龍商業(yè)城商住樓采用梁式轉(zhuǎn)換層和厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層的混凝土用量對比。

表1：深圳市彩龍商業(yè)城商住樓采用梁式轉(zhuǎn)換層和厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層的混凝土用量對比

轉(zhuǎn)換層類型板厚或梁尺寸（mm） 轉(zhuǎn)換層混凝土用量（m3）

梁式轉(zhuǎn)換層b=1000一2400

h=1700一2400980.82

板式轉(zhuǎn)換層2400 1814.88

3.5斜柱轉(zhuǎn)換層

斜柱式轉(zhuǎn)換層能夠充分利用混凝土的壓縮性能，擴展建筑的使用空間，但是會造成較大水平載重。所以，使用斜柱轉(zhuǎn)換層需要添加拉梁以及圓梁，使斜柱能夠更多地應用在不同樓層，促進建筑物的平衡，減少了水平的載重，保證建筑的安全。

4、建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構設計中的注意事項

4.1 保證轉(zhuǎn)換層的剛度

轉(zhuǎn)換層的高度是轉(zhuǎn)換層甚至建筑物的整體安全保證的重要因素，特別是在高層的建筑物中，建筑物自身高度以及重量特點直接影響到了轉(zhuǎn)換層的縱向載重，轉(zhuǎn)換層的自身結(jié)構特點使得建筑物在轉(zhuǎn)換層的部位強度發(fā)生變化，對建筑物的安全造成巨大的隱患，成為建筑物安全的薄弱環(huán)節(jié)，在地震過程中出現(xiàn)問題。

4.2 加強轉(zhuǎn)換層和建筑物的整體性

通過對轉(zhuǎn)換層整體內(nèi)部構造的合理安排，加強轉(zhuǎn)換層和建筑物之間的整體性，可以增強建筑物的穩(wěn)定性，增長建筑物的使用壽命。所以，需要盡量的調(diào)整上下層之間的軸線，通過更加簡單的設計，使建筑物的質(zhì)量中心與強度中心的重合，是轉(zhuǎn)換層的受力更加簡單，減少板式結(jié)構的應用，避免建筑物中強度變化的出現(xiàn)，進一步提升建筑物的整體性能。

5、結(jié)語

在建筑中，轉(zhuǎn)換層的設計以及施工，不但對于整個建筑物的變化起到了一個重要的承上啟下的作用，而且在建筑物的安全方面起著至關重要的作用，通過對轉(zhuǎn)換層的合理設計，不但能夠更加充分的發(fā)揮建筑物中每一個組成的作用，而且對于建筑的設計成本以及坑震性能起著至關重要的作用。所以，轉(zhuǎn)換層的合理設計應該得到設計者的更加廣泛的關注，只有跟家全面的對建筑以及周圍環(huán)境的分析，選擇更加合理的施工計劃，才能發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的巨大作用，解決問題，提高效率。

參考文獻

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