關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題剖析

文/蔣莉瑩　南京長(zhǎng)安建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司　江蘇南京　211102

關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題剖析

文/蔣莉瑩南京長(zhǎng)安建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司江蘇南京211102

近年來，高層及超高層建筑越來越多，其用途不同使得樓層在空間結(jié)構(gòu)形式上必然存在差異，這就需要應(yīng)用轉(zhuǎn)換層實(shí)現(xiàn)這一目的。面對(duì)今后高層建筑設(shè)計(jì)需要加強(qiáng)對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的研究，以不斷提升轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)水平。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

在社會(huì)不斷發(fā)展過程中，人們更加注重建筑的舒適程度，因此，涌現(xiàn)出了大量的綜合性建筑，建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠保證建筑各項(xiàng)功能的正常使用，同時(shí)，還能保證建筑具有一定的安全性能。建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該依據(jù)實(shí)際的建筑工程狀況對(duì)建筑進(jìn)行全面考慮，只有保證建筑受力平衡，才能從根本上提供建筑工程的質(zhì)量。

1、轉(zhuǎn)換層的功能

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)功能的不同，可以分為3種類型，一是結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換層，這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要運(yùn)用在剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)中，其可以將建筑上部剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成下部框架，以此創(chuàng)造出一個(gè)較大的自由空間。二是改變上下層之間軸線、柱網(wǎng)的轉(zhuǎn)換層，其在保證上下樓層結(jié)構(gòu)形式不做出改變的基礎(chǔ)上，對(duì)柱間距進(jìn)行改變，以此形成大柱網(wǎng)，并且可以在外框筒下層形成一個(gè)比較大的入口。三是結(jié)構(gòu)軸線和結(jié)構(gòu)形式同時(shí)改變的轉(zhuǎn)換層，其在實(shí)現(xiàn)柱網(wǎng)間距改變的基礎(chǔ)上，同步實(shí)現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)向框架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，最終形成上下樓層結(jié)構(gòu)不一致的布置。

根據(jù)上述內(nèi)容可以看出，轉(zhuǎn)換層的功能是比較突出的，其一般可以實(shí)現(xiàn)3個(gè)方面的作用，一是盡可能擴(kuò)大室內(nèi)空間，二是為高層建筑的中部創(chuàng)造出大空間，三是為建筑物創(chuàng)造大入口。

2、建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

在建筑工程發(fā)展過程中，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是高層建筑中常用的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用轉(zhuǎn)換層的主要原因是由于建筑的不同樓層存在功能性的差異，只有通過轉(zhuǎn)換層的方式才能實(shí)現(xiàn)建筑功能的過渡，滿足建筑的實(shí)際需求。在一些高層建筑中，大多數(shù)都屬于商住混合模式，建筑的下半部分作為商用，上層建筑作為住宅，商用以及住宅之間的銜接部分應(yīng)該進(jìn)行明確劃分，相關(guān)工作人員應(yīng)該積極的設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層，對(duì)建筑的受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，不僅能夠提高建筑安全性能，還能實(shí)現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)化，改變了建筑的受力狀態(tài)，能夠滿足不同建筑的需求。通常來說，建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要包括了：

2.1梁式轉(zhuǎn)換

在現(xiàn)在的建筑工程發(fā)展過程中，梁式轉(zhuǎn)換是現(xiàn)階段我國(guó)高層建筑中較為常用的結(jié)構(gòu)形式；在應(yīng)用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)直接傳力，方便工作人員對(duì)工程進(jìn)行計(jì)算，并且所需要成本較低。

2.2箱式轉(zhuǎn)換

所謂的箱式轉(zhuǎn)換主要指的是單向托梁以及雙向托梁和建筑上下層中間厚度較大的樓板通過澆筑形成一個(gè)整體，然后能夠通過做工，形成一個(gè)剛度較強(qiáng)的箱式轉(zhuǎn)換。

2.3板式轉(zhuǎn)換

在實(shí)際的建筑工程中，如果建筑的轉(zhuǎn)換層上下柱網(wǎng)的分布顯示不均勻，或者錯(cuò)開較多，不能直接使用梁直接承托，然后可以將其作為厚板，形成轉(zhuǎn)換層。另外，建筑工程施工人員還應(yīng)該積極對(duì)建筑抗剪性以及人韌性進(jìn)行分析，并且板的厚度通常為2m，自身的重量較大，所以，施工難度較大。

2.4桁架轉(zhuǎn)換

在建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過程中，桁架轉(zhuǎn)換自身存在較為明確的受力狀態(tài)，并且自身的重量以及抗震性能較好，另外，還能有效的節(jié)約建筑的空間，一定程度上降低了建筑工程的成本；但是，在實(shí)際的建筑工程發(fā)展過程中，桁架轉(zhuǎn)換的受力節(jié)點(diǎn)較為復(fù)雜，相應(yīng)的設(shè)計(jì)難度較大，施工難度大，嚴(yán)重限制了此種結(jié)構(gòu)形式的使用。桁架轉(zhuǎn)換在設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)該注意以下問題，桁架轉(zhuǎn)換的高度一般都大于3m，如果桁架轉(zhuǎn)換層的高度較小，就會(huì)導(dǎo)致斜壓腹桿會(huì)形成超短柱，使得建筑結(jié)構(gòu)的承受能力較差，對(duì)建筑工程的質(zhì)量造成一定的影響。設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該保證上弦節(jié)點(diǎn)和上部集中荷載中心對(duì)其，實(shí)現(xiàn)了受力均勻，使得其作用最大化；相關(guān)工作人員在上下弦及斜拉腹桿中施加預(yù)應(yīng)力，一定程度上減少了相應(yīng)構(gòu)建的截面，也改變了受力狀態(tài)。

2.5巨型框架轉(zhuǎn)換

在建筑工程發(fā)展過程中，巨型框架轉(zhuǎn)換主要是由矩形柱以及豎向筒體、大梁構(gòu)成，因此，也被成為多次梁式轉(zhuǎn)換，此種結(jié)構(gòu)局良好的抗震性能。巨型框架轉(zhuǎn)在設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)該采用模擬施工過程的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且，在結(jié)構(gòu)沒有固定前，積極的采取相應(yīng)的措施，解決臨時(shí)支撐的問題，保證其剛度能夠符合實(shí)際的施工要求。

3、建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

3.1設(shè)計(jì)原則分析

在實(shí)際的簡(jiǎn)建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該遵循相應(yīng)的原則才能保證設(shè)計(jì)的合理性，通常來說，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該遵循的原則包括了：在一些混合功能建筑設(shè)計(jì)過程中，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)是必不可少的，如果設(shè)置了相應(yīng)的轉(zhuǎn)換層建筑縱向的剛度肯定會(huì)發(fā)生變化，就會(huì)導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員如果不能積極對(duì)其進(jìn)行處理，就會(huì)嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該從建筑的整體出發(fā)進(jìn)行考慮，對(duì)其中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，盡可能的降低其對(duì)建筑質(zhì)量的影響。同時(shí)，還應(yīng)該盡可能的減少建筑縱向構(gòu)件的使用，并且還要適當(dāng)?shù)脑黾咏拥貥?gòu)件的使用數(shù)目，加強(qiáng)對(duì)于建筑縱向剛度的控制。在建筑工程發(fā)展過程中，對(duì)于一些高層建筑來說，如果建筑轉(zhuǎn)換層的高度越低，對(duì)整個(gè)建筑承受力的影響也就越小，同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也就越強(qiáng)。因此，在設(shè)計(jì)過程中，相應(yīng)設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該在不會(huì)增加建筑成本的狀況下將建筑轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置靠下，能夠保證建筑的穩(wěn)定性；另外，相關(guān)工作人員在對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該積極的從建筑的實(shí)際狀況出發(fā)，選擇合適的受力傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能保證良好的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在實(shí)際的建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)過程中，工作人員應(yīng)該依據(jù)建筑工程的實(shí)際狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證轉(zhuǎn)換層具有良好的剛度。在高層建筑中，建筑轉(zhuǎn)換層的高度對(duì)于整個(gè)建筑的穩(wěn)定性以及可靠性具有直接影響，因此，應(yīng)該積極的加強(qiáng)對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)。在一些高層建筑設(shè)計(jì)過程，建筑自身的重量較大，一定程度上增加了建筑轉(zhuǎn)換層的荷載，同時(shí)由于建筑轉(zhuǎn)換層剛度的變化，使得建筑轉(zhuǎn)換層成為建筑的薄弱環(huán)節(jié)，從而嚴(yán)重影響了建筑的抗震性能。在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該以建筑工程的實(shí)際狀況作為出發(fā)點(diǎn)，做好相應(yīng)的轉(zhuǎn)換工作，保證建筑轉(zhuǎn)換層的剛度大于三層結(jié)構(gòu)的75%。同時(shí)，工作人員應(yīng)該積極采取行之有效的措施，對(duì)剪力墻的分布狀況進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)剪力墻的厚度，選擇一些強(qiáng)度較大的混凝土進(jìn)行施，才能保證建筑的穩(wěn)定，提高建筑的抗震性能。另一方面，還要積極加強(qiáng)建筑主體和轉(zhuǎn)換層的融合，使得兩者能夠成為一個(gè)整體，保證剛度中心以及建筑重心的對(duì)應(yīng)，盡可能的不采用板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，才能保證建筑的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在建筑工程發(fā)展過程中，積極對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行研究分析具有重要意義，不僅能夠保證良好的建筑質(zhì)量，還能保證建筑工程成本的合理性。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，對(duì)各個(gè)方面因素進(jìn)行綜合考慮，才能保證設(shè)計(jì)的合理性。

［1］黃志勇.某高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.廣東科技，2009（03）：75-76.

［2］王春偉.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題分析［J］.黑龍江科技信息，2011（23）：246.

［3］張玉石.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題分析［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013（19）：31.