淺析高層建筑中結構轉換層結構體系

田青淑

【摘 要】近年來，國內外高層建筑發展迅速，現代高層建筑向著體型復雜、功能多樣的綜合性發展。在同一座建筑中，要求沿房屋高度建筑功能發生顯著的變化，上部樓層布置旅館、住宅，下部樓層用作商場、餐飲和文化娛樂場所，這種不同途徑的樓層需要采用不同形式的結構來實現。

【關鍵詞】高層建筑；結構轉化層；結構

1高層建筑結構轉換層的分類以及功能

高層建筑中的轉換層具有擴大室內面積，提供較大出入口的功能。傳統的剪力墻結構的間距較小，比較適合對住宅客房以及旅館進行布置，而對于需要較大空間的會議室、購物中心、文化娛樂場所等進行布置時，就需要通過轉換層將部分傳統剪力墻轉換為框支剪力墻，以此來增大空間，滿足大空間建筑的功能需要。一般的，轉換的構件會在建筑的柱列周邊進行布置，轉換形式主要有桁架式、梁式、箱形、板式以及空腹桁架式等。

高層建筑中轉換層主要是為了將上下層結構進行轉換，上下層軸線進行轉換、柱網進行轉換等。在框架剪力墻結構中，通常采用將傳統剪力墻上部轉換為框支剪力墻來增大內部空間面積；而上下層柱網、軸線的轉變并未改變上下層的結構形式，只是通過改變轉換層的柱距來形成較大的柱網，這種轉換類型通常被用在外框簡底部來形成大入口；通過結構轉換層，將上面樓層的剪力墻結構轉變為框架結構，使上面樓層與柱網軸線錯開，從而形成上層、下層結構的錯位布置，實現轉換層的功能。

2轉換層的概述

2.1概念

由于高層建筑結構下部樓層受力很大，上部樓層受力較小，正常的結構布置應是下部剛度大，墻體多、柱網密，到上部漸漸減少墻、柱的數量，以擴大柱網。這樣，結構的正常布置與建筑功能對空間的要求正好相反。因此，為滿足建筑功能的要求，結構必須進行“反常規設計”，即將上部布置小空間，下部布置大空間；上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實現這種結構布置，就必須在結構轉換的樓層設計水平轉換構件，即轉換層結構。

2.2結構特性

高層建筑轉換層按照結構來分類主要有以下幾個形式：梁-柱體系、桁架體系、墻梁體系、厚板轉換體系等，其中以梁一柱體系最為常用。按照轉換層結構功能的不同，一般可分為以下三類：建筑上、下部分之間結構類型的轉換，此類建筑上部和下部采用的結構形式不同。建筑上、下部分之間的柱網尺寸不同，這種建筑雖然上下部分的結構類型相同，但通常需要通過轉換層，擴大其下部結構的柱距，以形成大柱網。同時具備轉換結構和擴大軸線尺寸的混合形式。無論哪一類形式，高層建筑轉換層作為實現內力轉換的構件，都要擔負建筑上部荷載在向下傳遞過程中，因被迫發生改變而產生的種種不利影響。因此，轉換層結構需要具備有足夠的剛度和強度才能勝任其任務。

3高層建筑結構轉換層的施工技術要點

3.1模板支撐選擇要點

在施工中，要根據施工的實際情況進行模板支撐的選擇。高層建筑的結構轉換層的結構極為復雜，鋼筋分布密集，自重和施工載荷都較大，因此要想實現結構轉換層的施工就必須要根據實際的施工情況確定模板支撐系統，以保障支撐系統的承載能力和自身的穩定性能。一般的，需要在實際的施工中根據施工要求合理選擇技術，從而從最大程度上發揮出模板支撐對高層建筑轉換層施工的作用。

3.2過渡和防震要點

結構轉換層在建筑中起到上下連接的作用，通常情況下結構轉換層的受力是非常復雜因為它承擔著整座樓房的重量，如果在施工過程中，沒有充足的施工技術水平，建筑結構轉換層施工不科學不合理，這樣就會存在安全隱患，抗震能力非常弱。因為結構轉換層的跨度比較大，截面也比較大，如何在這種狀況下實現轉換層的合理過渡和有效利用就成為轉換層施工的技術難點。對于梁式通常應用在非常大的空間的剪力墻結構中，受力明確，但是適用性非常差，對于地震的反應非常的大；對于箱形通常運用在縱橫同時轉換的結構中，體現的優點是上下層樓板和單向或雙向托梁組合，體現的缺點是組合結構有一定的困難：對于板式通常在上下柱網軸線嚴重錯開，不可以直接用梁承重的結構體系中，體現的優點是可以靈活布置上下結構柱網，體現的缺點是耗材非常多，自重比較大。

3.3結構轉換層鋼筋施工技術要點

通常在結構轉換層的鋼筋施工的過程中，應該對鋼筋的排列次序實行合理安排。通常鋼筋在梁柱節點部位是非常密集，主筋比較長且含鋼量非常高，使用了有很多的采用了工字鋼或是大直徑鋼筋在高層建筑結構轉換層中，所以，在實際施工的過程中，鋼筋次序的合理安排就顯得非常重要了。在實行鋼筋翻樣時，應該科學合理制定綁扎的次序、制作尺寸以及安裝次序，對于鋼筋之間的避讓、穿插關系進行全面考慮。當結構轉換梁高度比較大或是轉換板厚度比較大的時候，應采取相應的措施穩定鋼筋骨架，以確保結構轉換層鋼筋施工的質量。

3.4施工結構轉換層混凝土施工技術要點

在進行高層建筑結構轉換層混凝土施工時，應該根據施工現場的實際狀況實行混凝土的配置試驗，并且在實際的施工中一定要適當合理的配比調整，應該嚴格控制混凝土的攪拌時間，當混凝土材料全部投入后，應該對整個攪拌時間進行控制。如果遇到大雨大雪天氣，應該重新的對混凝土含水量實行測定，調整混凝土的配比主要通過加水、加料的方式，使其能夠滿足施工設計的要求。

在對混凝土大面積施工中，應該考慮施工地區的天氣條件，對溫度適當控制，當溫度過高的時候，應該及時采取降溫措施，有效的降低混凝土的溫度應力。在處理大面積混凝土表面的時候，應該針對表面實行找平處理，可以消除水裂縫，在最大程度上來消除混凝土沉落出現的裂縫，加強土體的抗拉強度及粘結力，降低內部裂縫的出現問題。在施工過程中，應該對混凝土進行養護工作。依據施工現場溫度的應力，對混凝土的養護進行控制時間，通常情況下，養護的時間不少于十五天。混凝土澆筑施工結束后，應采用澆水的方式對混凝土結構進行濕潤養護，這種保護方式能夠有效地控制溫差，能夠提高混凝土的拉伸值，提高混凝土結構的整體穩定性和強度。

4結束語

高層建筑轉換層的自身重量和荷載很大，施工時應制定合理的模板支撐方案并嚴格設計模板支撐體系；轉換層的跨度和其承受的荷載也很大，其使用配筋較多且鋼筋骨架的高度也高，因此，施工時要確保鋼筋骨架的穩定性，采取合理的鋼筋布置措施。高層建筑結構轉換層是建筑物內不同結構形式受力的連結的關鍵點，也是受力傳承的關鍵節點，所以，轉換層結構施工質量控制十分重要，施工時應按照科學規范要求，采取嚴密的控制方法，來保證轉換層結構的施工質量。

參考文獻：

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