關于建筑轉換層結構設計方案的試論

【摘 要】 本文通過對建筑物中的轉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，對建筑物轉換層的結構特點進行了細致的討論，對于建筑物的轉換層結構設計方案的優化具有巨大的實用價值。

【關鍵詞】高層建筑物；轉換層；結構特點

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節，普遍的轉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，轉換層的設計開始漸漸有了突破，對于建筑物的結構特征，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構特點的發揮具有重要的作用。

2、關于轉換層結構的設計原則

轉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，再設計建筑物轉換層時需要遵照下面的標準：

第一：盡量少量使用用在結構轉換的縱向結構，直接接地的縱向結構越多，轉換結構越少，轉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：轉換層的設計盡量的設置在縱向較高位置。

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

其中：式中分別代表轉換層的第i樓層和第j層樓的主體豎向結構的總剪切剛度。

3、轉換層結構形式與設計方法

3.1梁式轉換層

梁式（圖1）的轉換層結構是目前建筑中普遍使用的一種結構。通過將墻體改為梁柱式的結構，形成轉換層結構，實際施工中，可以明顯的分析出傳力的過程。所以，梁式轉換層結構結構簡便、明白，降低建筑成本。因此梁式轉換層結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，梁式轉換層結構可以出現很多種的變化。轉換梁的受力主要是載重對于縱向的作用力。經過對于各種結構的轉換梁的受力的分析以及討論，能夠發現轉換梁的受力和轉換層的設計形式有很大的關系。

圖1：梁式轉換層結構示意圖

3.2析架式轉換層

折架式轉換層（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。折架式轉換層的設計是源于對梁式裝換層的改進，全部的轉換層結構為鋼筋混凝土構成，折架式轉換層的上下桿件結構都是分布在樓層的上下樓面之中的。由于折架式轉換層具有很高的高度，下部件界面尺寸比較小。折架式轉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。折架式結構的關鍵是對節點的設置，節點受力過大，容易遭到損壞。折架式式轉換層設計高度嚴格，

圖2：折架式轉換層結構示意圖

3.3箱式轉換層

箱式轉換層結構（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。但是箱式轉換層結構重量大，造成成本較高。所以，在實際的施工中，由于箱式轉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：箱式轉換層結構結構示意圖

3.4厚板厚梁式轉換層

對于現代化的建筑結構中，當上下梁中線偏差較大時，就需使用要厚板進行負重，構成厚板式轉換層，這樣的結構形式能夠靈活的使用在下層柱網，不用必須與下層對齊。但是，由于厚板式轉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，轉換板的厚度往往很大，如深圳佳寧娜友誼廣場，轉換板的厚度為2.8m，深圳華采花園轉換板的厚度為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是深圳市彩龍商業城商住樓采用梁式轉換層和厚板厚梁式轉換層的混凝土用量對比。

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

轉換層類型板厚或梁尺寸（mm） 轉換層混凝土用量（m3）

梁式轉換層b=1000一2400

h=1700一2400980.82

板式轉換層2400 1814.88

3.5斜柱轉換層

斜柱式轉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、建筑轉換層結構設計中的注意事項

4.1 保證轉換層的剛度

轉換層的高度是轉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換層的縱向載重，轉換層的自身結構特點使得建筑物在轉換層的部位強度發生變化，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節，在地震過程中出現問題。

4.2 加強轉換層和建筑物的整體性

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

5、結語

在建筑中，轉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，通過對轉換層的合理設計，不但能夠更加充分的發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境的分析，選擇更加合理的施工計劃，才能發揮轉換層的巨大作用，解決問題，提高效率。

參考文獻

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