帶轉換層高層建筑結構設計建議

張文強

摘要：結構轉換層在建筑工程中應用廣泛，主要應用于高層建筑，具有良好的發展前景。在帶結構轉換層的高層建筑結構設計中，科學分配剪力狀態可以有效避免結構安全隱患。通過對剪力墻、樓板等四個重要的設計和概念施工現場的設計分析和研究，表明帶結構轉換層的設計和應用還有很大的發展空間，應加強研究，確保高層建筑的整體安全。本文首先闡述了結構轉換層的概述，然后分析了高層建筑中結構轉換層的常見類型，接著分析了帶結構轉換層的高層建筑的結構設計原則，最后探討了帶轉換層的高層建筑的結構設計及注意事項。希望能為相關人員提供有益的參考。

關鍵詞：帶結構轉換層;高層建筑;結構設計

1高層建筑常見結構轉換層類型

1.1梁式結構轉換層

這種結構轉換層是高層建筑施工過程中最常見的結構轉換層類型，應用范圍也比較廣。梁式轉換層施工時，應在建筑原有的樓層結構上鋪設相應的梁柱結構，用以承載建筑樓層上部的剪力墻結構和承重柱結構，從而充分保證高層建筑的結構穩定性，提高其施工安全水平。梁式結構轉換層的受力情況和傳力情況比較清楚。工程設計人員在計算設計過程中不需要復雜的數據處理，施工操作方式難度較小，應用成本不高，因此很受歡迎。

1.2板式結構轉換層

一般來說，高層建筑的上下層結構通常包括大量的柱網。此時，為了保持結構穩定，需要設置板式結構轉換層結構，以平衡不同樓層之間的受力。在板式結構轉換層的施工過程中，技術人員需要特別注意相應的抗剪要求，嚴格控制轉換層的整體厚度，最大不得超過2.8m。這種結構轉換層靈活，但其自身重量較大，因此在施工過程中需要應用許多輔助建筑材料。

1.3箱形結構轉換結構

箱式結構轉換層主要由雙向托梁結構和單向托梁結構組成，形成箱式結構轉換層。這種類型的轉換層剛度大，結構比較完整，結構受力比較均勻。但這種類型的結構轉換層在設置過程中占用建筑面積較大，容易影響樓板本身的功能優勢。因此，這種類型的轉換層通常用作設備層。轉換層中的豎向剪力墻結構容易與建筑中的其他設備或管道設計發生沖突，施工難度相對較大，內部結構復雜，不利于設計人員的計算分析，因此這種轉換層的應用頻率不是很高。

2帶轉換層高層建筑的結構設計

2.1確保建筑結構具有足夠的剛度

對于高層建筑的施工，要求低層墻體的剛度高于高層墻體，以保證低層建筑能起到牢固的支撐作用和整個高層建筑的牢固性。如果下層不夠堅固，那么在建筑施工過程中，下層建筑很容易發生變形，這是一個很大的安全隱患。為了保證高層建筑的穩定性，施工人員在設計時應考慮剛度指標的相關計算。同時，還考慮了剪力墻對結構穩定性的影響。轉換層結構設計更加精細，調整柱距，保證建筑結構的剛度。

2.2梁式轉換層的模板結構

在高層建筑轉換層的結構設計中，梁式轉換層設計模式是結構設計中常用的一種模式，在整個高層建筑的結構設計中得到了廣泛的應用。梁式轉換結構模式之所以被廣泛采用，是因為它具有一定的優點，如傳力路徑明確、結構簡單、受力構件承重效果好、施工方便等。梁式轉換層模型在使用過程中，應注意上下部分的協調，并對結構的布局進行有效優化，以有效提高建筑的穩定性。如果高層建筑轉換層設計較高，會導致轉換層上下部分連續性差，剛度不足，使其形成薄弱層。不利于高層建筑的抗震，底層框支剪力墻結構和抗震設計存在一定差異，施工過程中應盡量采用型鋼混凝土。

3.3箱式轉換模式結構

在使用箱式轉換層模式時，主要目的是保證轉換層的整體性，有效分散上下構件的壓力，各轉換層的建筑結構模式都有一定的局限性。這種結構模式會直接占用建筑面積，使整層成為單一功能的設備層。因此，其內部分析復雜，施工和設計難度大。這種轉換模式結構在實際工程應用中的應用還比較少。如果這種模式真的應用到工程建設中，會形成剛度更大的箱式轉換層。

2.4確保施工設計的標準化

高層建筑的結構設計是整個施工過程中最基礎、最關鍵的環節，而轉換層的結構設計是保證建筑穩定性和居民生活質量的關鍵結構。因此，在施工組織設計階段，設計人員應全面、嚴謹地設計整體施工方案，針對不同建筑類型采用不同的轉換層結構，確定框架結構與墻體的連接方式和間距，盡量增強建筑的穩定性，合理拓展建筑空間，規范轉換層與高層建筑之間的構造設計。

2.5轉換層的高度應嚴格控制

結構轉換層的高度是指房屋上寫的兩層結構層之間的垂直距離。為保證建筑的牢固性和規范性，應嚴格控制轉換層的高度。不同的建筑面積對轉換層的層數有不同的要求。設計人員應仔細考慮建筑結構的特點，選擇對建筑最有利的轉換層層數。不同位置對轉換層的高度要求不同。剪力墻和筒體底部應設置厚墻，2-3層之間設框架牛腿。只有轉換層的高度應嚴格控制。

2.6轉換層的結構設計應合理

應根據建筑的不同功能選擇不同的轉換層。因此，在建筑設計過程中，應綜合考慮不同樓層的建筑功能，合理設計轉換層。轉換結構應根據建筑物的功能和建筑物對承載力的要求。在設計轉換層時，還應考慮加強樓層和設備層的結構，加強高低層之間的轉換，適當增加屋頂梁板的尺寸，控制墻體厚度，避免樓板剛度分布不均，增加墻體受力面積。

2.7厚板與厚梁轉換模式結構

在厚板厚梁轉換模式的應用中，主要是針對上下柱軸線結合不好，僅靠梁難以支撐的情況。因此，此時采用厚板厚梁的方法可以更好地滿足結構設計的要求。使用它的好處是可以靈活的進行相關的安排工作，不需要和下層有直接的關系。但是在使用過程中也有很大的缺點，因為厚板會產生比較大的壓力，在材料的使用上需要更多的投入。因此，在采用厚板梁轉換模式結構的方法時，應有效分析受力情況，認真考慮利弊，加強配筋量，準確計算內力和配筋。

3帶結構轉換層的高層建筑結構設計的注意要點

3.1穩定性

設計帶結構的轉換層時，應仔細分析高層建筑的整體結構。禁止商業建筑結構軟設計轉換層。軟支撐不利于高層建筑長期支撐的實際承載力，容易因承載力不足而倒塌。商業建筑的整體結構設計應力求難度，確保承載力滿足建筑要求。通過過渡層的作用，緩解了商圈的受力問題，提高了高層建筑的整體穩定性，保證了建筑的安全性。

3.2剛度

帶結構轉換層設計時，住宅建筑轉換層的側向剛度應與商業建筑一致，以便調整轉換層的剛度系數。剛度系數是保證高層建筑整體安全的關鍵。應充分發揮轉換層的功能價值，利用其剛度調節功能，降低商業場地的實際承載力，合理分配兩個區域的承載力，使高層建筑處于良好的運行狀態。就剛度而言，這兩個區域不一定相同。小誤差是允許的，誤差可以盡量相似。

3.3高度

鑒于剪力墻底部轉換層剛度與高度的相互換算關系，施工轉換層時應注意建筑物的剛度要求。根據建筑的剛度要求，科學調整轉換層的高度，保證建筑的整體穩定性。轉換層的高度是它的作用，也是轉換層設計的重點。轉換層高度的準確設計有利于發揮其作用，提高高層建筑的安全性。

結束語：

綜上所述，結構轉換層的設計思想和技術隨著高層建筑功能和實用性的要求而不斷改進和創新。為了不斷提高高層建筑的質量和功能性，設計人員應充分了解高層建筑的工程概況，分析高層建筑的結構，了解結構轉換層的相關設計要求和相關數據，然后根據高層建筑的結構性能和結構框架要求，采用有效的設計方案設計結構轉換層，最大限度地提高設計的科學性、可靠性、結構轉換層設計方案的規范性和可行性，為整體提高帶結構轉換層高層建筑的結構設計水平奠定基礎。

參考文獻：

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