如何做好带转换层的高层建筑结构设计

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摘 要: 近年来，越来越多的外来人员涌入城市，城市的住房出现了供不应求的局面，在这一形势影响下，我国的房地产建设事业蓬勃发展起来。同时，建筑施工的占地又与城市的其他形式用地产生了矛盾，高层建筑的出现很好的解决了这一矛盾。在高层建筑快速发展的这几年里，带转换层的建构模式得到了人们的一致认可，并会有更广阔的发展空间，本文将重点对带转换层的高层建筑进行结构设计的分析，以给相关人员一定的参考和借鉴。

关键字: 带转换层高楼：建筑施工；结构设计

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

和国外发达国家出现逆城市化现象相反，我国正处于一个城市化进程加速发展的时期。城市化进程加快的一个主要标志就是大规模的高层建筑拔地而起。从大量的数据分析和实地调查结果中我们发现，越来越多的城市高层建筑开始朝着多功能发展，简言之，就是高层建筑的底层用于公共场所的建设施工，而上部则用于民用住宅。从结构分析，公共场所要求空间位置大，所以墙体的设置比较稀疏，而顶部是不同的居住单元，以墙体作为分隔线，墙体的设置比较紧凑。这样的结构布局显然是不符合建筑逻辑的。在此情况下，带转换层的高层建筑逐渐发展起来，引起了人们的足够重视。

二、建筑转换层的定义以及功能

上面论述中我们已经明确，上部过多墙体建设和下部过少的墙体建设是不符合建筑施工和力学原理的，因此，为了提高高层建筑的整体质量，同时满足高层建筑的功能多元化需求，通常在两者之间构建一个过渡层，我们称之为转换层，转换层具有如下的功能意义：

1、上、下层结构类型转换转换层将上部剪力墙转换为下部的框架。

以获得较大的内部自由空间。

2、上、下层结构柱网和轴线的改变转换层上、下的结构形式未改变，通过转换层能使下部结构的柱距扩大，形成大柱网。

3、同时转换上、下层结构类型和柱网上部剪力墙结构通过转换层改变为框支剪力墙结构的同时，下部柱网与上部剪力墙的轴线错开。

三、转换层型式的类型

1、梁式转换层

一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系。它是将上部剪力墙落在框支梁上, 再由框支柱支撑框支梁的结构体系。

2、箱式转换层

当转换梁截面过大时,设一层楼板已不能满足平面内楼板刚度无限大的假定。为了使理论假定与实际相符,可在转换梁梁顶与梁底同时设一层楼板,形成一个箱形梁。

3、厚板式转换层

当上下柱网错位较多,难以用梁直接承托时,则需做成厚板,即板式转换层。厚板的厚度可根据柱网尺寸、上部结构荷载综合而定。

4、桁架式转换层

当高层建筑下部为大空间商场,上部为小空间客房或写字楼,且需设置管道设备层时,也可采用桁架式转换层。上部柱墙可通过桁架传至下部柱墙,而管道则可利用桁架间的空间穿行。

四、不同类型转换层的设计的概述

每一个具体的转换层设计结构，都是需要有其对应的设计方法和原则的，列举如下：

1、梁式转换层结构

该结构形式是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式，由于其传力途径采用墙(柱)转换梁柱(墙)的形式，具有传力直接、明确和清楚的优点，实际工程中转换梁的结构形式有多种多样，设计时，可以根据实际情况进行合理的选择。

2、桁架式转换结构

桁架分为空腹桁架和实腹桁架2种，它可以是钢桁架，也可以是钢筋混凝土桁架，在钢筋混凝土高层结构中常用钢筋混凝土桁架。“强斜腹杆，强节点”是桁架转换层的基本设计原则。

3、箱型转换结构

该结构形式即单向托梁、双向托梁如果连同上下层较厚的楼板共同工作，可以形成刚度很大的箱形转换层。它的优点是转换层本身的整体性很好，能够保证上下竖向构件的有效传力。

4、厚板厚梁式转换结构

带厚板转换层的高层建筑可采用三维空间分析程序进行整体结构的内力分析。可采用PKPM系列软件中复杂楼板有限元分析软件对其进行计算。

五、转换层高层建筑结构的设计时注意事项

高层建筑本来的施工难度系数就比较高，而转换层的施工技术在其基础上又上升了一个难度系数，同时目前我国的带转换层高层建筑的施工经验又比较有限，所以在实际的施工中难免会存在一些问题，趋利避害才能实现长久发展，下面重点分析一些设计注意事项，以给同仁参考：

1、在对带有转换层的建筑进行设计时其转换层下部的结构不能设计为柔软层，否则容易造成建筑坍塌事故。

2、在设计时应该注意要把转换层的上部结构设计成为抗侧刚度接近于下部的抗侧刚度，刚度系数必须保证循序渐进的变化。

3、我们知道底部转换层的高度和其刚度是有关联的，所以施工时，需要合理的控制转换层的高度，同时也需要满足建筑需要的基本刚度，提高建筑的稳固性。

4、带转换层的高层建筑施工有其既定的施工标准，建设施工时不

得出现违规现象。

六、结束语

综上所述，带转换层的高层建筑是未来房地产事业的一个总体趋势，实现带转换层高层建筑的结构设计综合性分析，能够有效的避免在设计中留下重大的安全隐患，这不仅是对广大人民群众的负责，同时也是我国设计单位提高自身能力的一个必经之路。未来，随着带转换层高层建筑规模的扩大，在不断的经验积累基础上，我国的相关技术和设计理念还会得到完善。

参考文献

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