關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的試論

【摘 要】 本文通過對(duì)建筑物中的轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)方案以及施工計(jì)劃的特點(diǎn)的分析，針對(duì)實(shí)際施工情況，對(duì)建筑物轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了細(xì)致的討論，對(duì)于建筑物的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化具有巨大的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】高層建筑物；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、引言

伴隨著我國(guó)社會(huì)的不斷進(jìn)步與人民生活水平的不斷提升，人們對(duì)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(guān)心的環(huán)節(jié)，普遍的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)對(duì)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(fù)雜化、全面化的趨勢(shì)。

在目前的建筑中，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)開始漸漸有了突破，對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)特征，主要是對(duì)建筑物的一個(gè)過渡以及銜接的作用，對(duì)于幫助建筑物中的每一項(xiàng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的發(fā)揮具有重要的作用。

2、關(guān)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

轉(zhuǎn)換層的加入會(huì)引起建筑物縱向強(qiáng)度的變化，當(dāng)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(shè)計(jì)建筑物轉(zhuǎn)換層時(shí)需要遵照下面的標(biāo)準(zhǔn)：

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

第二：轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)盡量的設(shè)置在縱向較高位置。

第三：通過對(duì)轉(zhuǎn)換層下部的強(qiáng)化玉上部的弱化，對(duì)轉(zhuǎn)換層的坑鎮(zhèn)性能計(jì)算時(shí)需要確保轉(zhuǎn)換層的上下結(jié)構(gòu)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(gòu)的總剪切剛度。

3、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)方法

3.1梁式轉(zhuǎn)換層

梁式（圖1）的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是目前建筑中普遍使用的一種結(jié)構(gòu)。通過將墻體改為梁柱式的結(jié)構(gòu)，形成轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，實(shí)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(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、明白，降低建筑成本。因此梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在建筑中得到了廣泛的使用。因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)的豐富，在實(shí)際操作過程中，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)很多種的變化。轉(zhuǎn)換梁的受力主要是載重對(duì)于縱向的作用力。經(jīng)過對(duì)于各種結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)形式有很大的關(guān)系。

圖1：梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)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(jiǎn)便，具有良好的抗震性能。折架式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)是源于對(duì)梁式裝換層的改進(jìn)，全部的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土構(gòu)成，折架式轉(zhuǎn)換層的上下桿件結(jié)構(gòu)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(shí)際操作中的處理較為復(fù)雜，給施工帶來困難。折架式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是對(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置，節(jié)點(diǎn)受力過大，容易遭到損壞。折架式式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)高度嚴(yán)格，

圖2：折架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)示意圖

3.3箱式轉(zhuǎn)換層

箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)（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(gòu)組合而成，具有良好的整體性，在隊(duì)上下樓層的設(shè)計(jì)中，有很好的的傳力。但是對(duì)于較高的建筑，由于占用較大的空間，不太適合住宅的設(shè)計(jì)使用，而且轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)通常的與建筑物中的管道設(shè)計(jì)沖突。但是箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)重量大，造成成本較高。所以，在實(shí)際的施工中，由于箱式轉(zhuǎn)換層的這些自身的缺陷，在實(shí)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(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

3.4厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層

對(duì)于現(xiàn)代化的建筑結(jié)構(gòu)中，當(dāng)上下梁中線偏差較大時(shí)，就需使用要厚板進(jìn)行負(fù)重，構(gòu)成厚板式轉(zhuǎn)換層，這樣的結(jié)構(gòu)形式能夠靈活的使用在下層柱網(wǎng)，不用必須與下層對(duì)齊。但是，由于厚板式轉(zhuǎn)換層的自身重量也比較大，耗費(fèi)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(chǎng)，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(shí)體板一方面重量很大，增大了對(duì)下部垂直構(gòu)件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)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(kuò)展建筑的使用空間，但是會(huì)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(yīng)用在不同樓層，促進(jìn)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(gòu)設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)

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(diǎn)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(gòu)特點(diǎn)使得建筑物在轉(zhuǎn)換層的部位強(qiáng)度發(fā)生變化，對(duì)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(qiáng)轉(zhuǎn)換層和建筑物的整體性

通過對(duì)轉(zhuǎn)換層整體內(nèi)部構(gòu)造的合理安排，加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層和建筑物之間的整體性，可以增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性，增長(zhǎng)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(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，使建筑物的質(zhì)量中心與強(qiáng)度中心的重合，是轉(zhuǎn)換層的受力更加簡(jiǎn)單，減少板式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，避免建筑物中強(qiáng)度變化的出現(xiàn)，進(jìn)一步提升建筑物的整體性能。

5、結(jié)語(yǔ)

在建筑中，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)以及施工，不但對(duì)于整個(gè)建筑物的變化起到了一個(gè)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(guān)重要的作用，通過對(duì)轉(zhuǎn)換層的合理設(shè)計(jì)，不但能夠更加充分的發(fā)揮建筑物中每一個(gè)組成的作用，而且對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)成本以及坑震性能起著至關(guān)重要的作用。所以，轉(zhuǎn)換層的合理設(shè)計(jì)應(yīng)該得到設(shè)計(jì)者的更加廣泛的關(guān)注，只有跟家全面的對(duì)建筑以及周圍環(huán)境的分析，選擇更加合理的施工計(jì)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(xiàn)

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