高層建筑轉換層結構的設計與施工

1、<p>　　高層建筑轉換層結構的設計與施工</p><p>　　摘 要：隨著我國在高層建筑方面的快速飛躍，形態(tài)復雜、功能健全的現(xiàn)代式建筑已然成為了發(fā)展的必然趨勢。依據(jù)以往的經驗，本人分析了不同類型高層轉換層結構的設計特點，并就現(xiàn)階段實際工程中的設計和施工出現(xiàn)的問題做了淺析，提出了一些實際的解決方法。 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑；轉換層設計；施工；措施 </p&g

2、t;<p>　　中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A </p><p>　　如今，高層建筑日益朝著綜合性方向發(fā)展，高層建筑轉換層結構應用越來越廣泛，很多的高層建筑在整體結構上的布置越來越具有功能多樣化的特點，不僅給人們提供了良好的生活條件，而且提供優(yōu)越的工作環(huán)境。一般情況下，高層部分用作住宅，中間層用作辦公樓層，下面層作為商業(yè)區(qū)域使用。這種類型結構的特點是豎向荷載作為結構設計的關鍵，轉換結構

3、設計的目標是把握好結構構件的撓度，而且轉換層結構的施工量繁重且復雜，應該高度重視高層建筑轉換層結構的施工過程。 </p><p>　　一、 高層建筑轉換層的內涵和結構特點 </p><p>　　1.高層建筑轉換層的內涵 </p><p>　　高層建筑轉換層結構在功能上要求上部布置小開間，這樣就需要布置較多的墻體；中間層區(qū)域需要或大或小的空間，就需要在柱網中排列足夠數(shù)

4、量的墻體；下部樓層需要的是盡可能大的空間，所以柱網大，墻體布置的要盡量的少。因此，這種類型在布置上就要求上部的剛度大，下部的剛度小。 </p><p>　　建筑功能和結構功能是轉換層的兩大功能。其中建筑功能包括：滿足較大空間的需求；設置較大的出口。結構功能包括：將上層的剪力墻轉換成下層的框架結構，實現(xiàn)大的空間結構，這是第一層轉換層；上層和下層的結構形式不改變，變更上、下層的柱網和軸線，目的在于增大下部柱子之間的距

5、離，使柱子形成一個網，這種類型的轉換層經常用在外框筒下面構成一個入口，這是第二層轉換層；上層剪力墻結構轉換為框架結構的同時，柱子的網狀結構的軸線與上層的軸線不是豎向連貫的，這就形成了上、下結構布置的錯位，這是第三種轉換層。 </p><p>　　2.高層建筑轉換層的結構特點 </p><p>　　2.1 轉換層結構控制的關鍵在于豎向荷載的管理。轉換層構造的構件不但要承受上層結構傳過來的豎向

6、力，而且要承受下層結構的力，不斷增大轉換層結構的內力，因此控制豎向荷載成為設計的關鍵。 </p><p>　　2.2轉換層控制的目標是轉換構件的撓度。經過轉換的構架的撓度是上層結構構件撓度的很多倍，如此大的差距因此成為嚴格控制的目標。 </p><p>　　2.3轉換層施工以工程量大而復雜為特點 </p><p>　　2.4與常規(guī)結構的分析和設計有所差別。設置轉換層

7、之后，在很大程度上破壞了剛度的均勻性，改變了力的傳遞方式。 </p><p>　　二、 針對不同高層建筑轉換層結構的設計方案 </p><p>　　1.梁式轉換層設計 </p><p>　　梁式轉換層形式的傳力方式是由墻體傳給梁、柱，力的傳遞方向清晰，有利于力的計算和工程的分析設計，節(jié)省造價。因此該結構是在實際的工程中最常見的形式，應用很廣泛。轉換梁的結構在轉換梁的

8、形式方向可以分為托墻和托柱兩種。轉換梁在承受上層普通框架時，轉換梁要保持在規(guī)定的截面尺寸內，轉換梁的受力情況和普通梁基本保持一致，此時可以按照普通梁的截面設計方案進行施工。轉換梁在整垮上是否開洞，都承載上面墻體，并與之共同工作，其受力特點和破壞形式表示為深梁形式，此時就采用深梁的截面設計方案。當滿跨不開洞時，縱向鋼筋就要沿整個的梁高均勻布置，當滿跨且開洞或者不滿跨但剪力墻較長時，縱向鋼筋要沿梁的下部均勻布置，轉換梁此此時存在很大的內力，

9、所以底部的縱向鋼筋應該全部延伸到支座中，不應截斷。 </p><p>　　2.桁架式轉換層設計 </p><p>　　桁架式轉換層形式的承重結構是由多個鋼筋混凝土桁架構成，桁架的桿分別設置在上下樓層面的結構層內，每層之間又設置了腹桿。桁架有空腹和實腹兩種，材質可以是鋼的或者鋼筋混凝土的，后者在實際的高層結構中是比較常用的。桁架式轉換層形式的優(yōu)點是受力清晰，自重相對較小，抗震性能強，管道安裝

10、和后期維護程序簡單。但是這種形式施工的難度較大。桁架式轉換層的設計以滿足斜腹桿和節(jié)點的設計為要點，節(jié)點受力比較復雜，由于力的作用，容易發(fā)生剪力破壞的情況。此形式一般要求高度達到3m以上，否則斜壓桿成為短柱，在高強度的作用下發(fā)生脆性破壞。 </p><p>　　3.箱型轉換層設計 </p><p>　　如果轉換梁截面積太大，那么布置的一層樓板不可以滿足很大的平面內樓板剛度，所以為了滿足實際情

11、況，可以設置一個箱型梁，多數(shù)情況下要布滿全層，這種類型的轉換梁結構約束性強，整體剛度大，傳力比較均勻，在實際的工程中應用較廣泛。 </p><p>　　4.厚板式轉換層設計 </p><p>　　厚板式主要用于上下柱網軸線很多的情況下，單一的梁不能作為承受體時，就要把梁做成厚板，形成厚板式轉換層。這種結構的優(yōu)點是剛度較大，結構布置方便，但自重大且耗材量大，受力和傳力都不清楚，給鋼筋的配置帶

12、來了麻煩，而且計算麻煩。 </p><p>　　高層建筑的轉換層在設計中應遵循以下原則： </p><p>　　4.1 在設計中要盡量減少豎向構件。貫穿落地的豎向構件越多，那么轉換層設計就越來越少，而且這種結構可以很好的滿足抗震的要求。 </p><p>　　4.2轉換層的設計中要求有足夠的剛度。保證內力合理的分配，要求梁的高度大于等于跨度1/6，轉換梁具有很好的受

13、力能力，可以在結構中起到很好的轉換功能。 </p><p>　　4.3高層建筑的轉換層的布置應該低一些。轉換層布置較高時，框架剪力墻結構在每層容易發(fā)生剛度和內力的變化，這個部位形成薄弱部位，不利于抗震的要求。實際工程中必須要采用高布置時，設計中要綜合彎曲、剪切和軸向的整體剛度，這樣可以減少內力突變。 </p><p>　　三、轉換層施工技術要點 </p><p>&

14、lt;b>　　1.鋼筋工程 </b></p><p>　　施工過程中首先要熟悉圖紙，保證鋼筋的規(guī)格和插筋位置與設計一致，對關鍵部位還要做放大處理。鋼筋的綁扎過程中工人要熟悉掌握操作順序和方法，而且綁扎過程中要間斷性的對鋼筋數(shù)量、規(guī)格和位置進行審核檢查，綁扎的搭接和錨固都要嚴格按照標準實施，鋼筋綁扎完畢，更需要對鋼筋的接頭的穩(wěn)固性進行檢查。施工過程要嚴格按照圖紙的規(guī)格，不能隨意的替代，如需調整必須

15、由有關部門批準方能實施。 </p><p><b>　　2.模板工程 </b></p><p>　　首先在選擇模板上，要選擇高質量的模板。其次，需要對模板的排列、支承、施工方法、拆卸順序向施工人員交代清楚，對現(xiàn)場的模板做詳細的檢查，對不符合要求的模板不能采用。模板安裝的控制軸線尺寸要按照圖紙要求，安裝過程不能扭曲、斷裂，當跨度小于4米時，模板不需要起拱。最后，在澆筑混

16、凝土之前，對模板的支持、扣件和預留的孔洞和預埋件進行仔細的核查。 </p><p><b>　　3.混凝土工程 </b></p><p>　　參與混凝土澆搗的生產隊伍要嚴格實行崗位責任制，明確職責任務。對原材料的質量要嚴格要求，比如水泥、沙、石頭、外摻劑等一定要達到設計要求。每個施工人員都要按照澆搗方法嚴格進行，操作工人要掌握技術要求和下料順序和方法，認真執(zhí)行。當使用

17、商品混凝土時，對混凝土的質量更要嚴格把關，對于不合格的混凝土要立馬退回，混凝土在澆筑時要保證澆筑的速度和振搗方法?；炷翝矒v時的下料高度要控制在400，下料的同時要連續(xù)澆搗，不能中止。最后要確?；炷敛划a生裂縫，保護溫差要控制在25度內，可以采取檢測溫度、保溫措施、控制溫度等措施。 </p><p><b>　　四、結語 </b></p><p>　　轉換層作為高層建

18、筑的重要施工部位，設計和施工的難度較大，而且要求嚴格。目前高層建筑轉換層結構的設計理論和原則還不完整，需要業(yè)內人士的不斷研究取得更專業(yè)的設計方案。在轉換層的施工過程中，由于構件的復雜性和受力的多向性，使得對構件的支持系統(tǒng)要求很高，因此在施工過程中要嚴格對質量進行控制，采用針對性的措施方案解決構件的空間問題、施工組織設計等問題，設計好模板支撐體系，嚴格把關混凝土的澆搗，確保鋼筋綁扎過程中的骨架穩(wěn)定性，切實做好整個工程的質量監(jiān)控，才能保證整

19、個建筑主體的質量。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1] 王蕾.高層建筑轉換層結構設計與施工研究[J].城市建設理論研究,2012,(36):57-58. </p><p>　　[2] 黃冰.高層商住樓轉換層大梁支撐體系設計與施工[J].中外建筑,2011,(8):121-122. </p>