時間：2023-08-27 14:56:23
序論：在您撰寫高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；經(jīng)驗(yàn)
引言
隨著高層建筑的迅速發(fā)展，能夠滿足高層建筑的形式、材料、力學(xué)分析模型日趨復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系更加多樣化，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文就高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行分析，供參考。
1高層建筑設(shè)計(jì)基本要求
1．結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。(1) 高層建筑的結(jié)構(gòu)體系尚宜符合下列要求：1) 宜具有多道抗震防線；2) 結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位；3）結(jié)構(gòu)在兩個方向的動力特性宜相近。(2) 不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)符合下列要求：1) 應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失承受重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用的能力；2)應(yīng)具有必要的承載能力、剛度和變形能力；3)對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施。
2．規(guī)則結(jié)構(gòu)的主要特征：建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，剛度和承載力分布均勻，具有較好的抗扭剛度和整體性?？拐鹪O(shè)防的建筑結(jié)構(gòu)豎向布置應(yīng)使體型規(guī)則、均勻，避免有較大的內(nèi)斂和外挑，結(jié)構(gòu)的承載力和剛度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力和側(cè)向剛度突變。
3．規(guī)則結(jié)構(gòu)布置需滿足的要求：結(jié)構(gòu)布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力爭均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下，建筑平面要力求簡單規(guī)則，僅在風(fēng)荷載作用下則可適當(dāng)放寬?？拐鹪O(shè)計(jì)的B級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑，其布置更應(yīng)簡單、規(guī)則，減少偏心[1][2]。
2 高層建筑的設(shè)計(jì)
1.結(jié)構(gòu)選型：對于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。（1）房屋的適用高度和高寬比滿足規(guī)范要求。規(guī)范中對結(jié)構(gòu)的總高度有嚴(yán)格的限制，因此，必須對結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑或超過了B級高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。（2）合理選擇結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)布置應(yīng)力求簡單、規(guī)則、對稱，避免應(yīng)力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓電梯間；避免樓電梯間位置偏置，以免產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的影響。（3）短肢剪力墻的設(shè)置問題。短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。對于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，雖然有利于住宅建筑布置，也可減輕結(jié)構(gòu)自重，但在高層住宅中，剪力墻墻肢不宜太短，因?yàn)槎讨袅Φ目拐鹦阅茌^差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多，為安全起見，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。
2. 結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算：在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確、高效地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。因此，對這一階段比較常見的問題應(yīng)該有一個清晰的認(rèn)識。
3. 抗震分析與設(shè)計(jì)在高層建筑的應(yīng)用：我國現(xiàn)行規(guī)范要求高層建筑的抗震計(jì)算主要是在多遇地震作用下，按反應(yīng)譜理論計(jì)算地震作用，用彈性方法計(jì)算內(nèi)力及位移。一般情況下按建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計(jì)算；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15°時，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。質(zhì)量與剛度明顯不均勻、不對稱，可能產(chǎn)生顯著扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)應(yīng)計(jì)算雙向水平地震作用產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)影響。8度、9度的大跨度、長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。對于重要的高層建筑或有特殊要求時，要用彈性時程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下可采用靜力彈塑性分析方法或彈塑性時程分析法進(jìn)行薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算[1] [3]。
關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；形式；優(yōu)化策略
一、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念
高層建筑結(jié)構(gòu)具有上部樓層受力小而上部樓層受力大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員普遍會提高下部結(jié)構(gòu)的剛度以及墻、梁、柱等的數(shù)量，并在樓層逐漸升高的過程中，減少設(shè)計(jì)中的墻、柱結(jié)構(gòu)應(yīng)用，繼而使建筑形成穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐柱網(wǎng)，這就決定高層建筑的下部結(jié)構(gòu)空間要大于上部結(jié)構(gòu)的空間，此種設(shè)計(jì)與常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案恰好相反，設(shè)計(jì)人員必須在空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的樓層加設(shè)水平的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，才能保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的達(dá)成，此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即為高層建筑的轉(zhuǎn)換層。
二、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式
目前，高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，主要采取箱、梁、板、柱、桁架、框架這幾種結(jié)構(gòu)形式，各種結(jié)構(gòu)形式在設(shè)計(jì)中存在著顯著的差別，這些差別便是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，必須遵從的前提與依據(jù)。本文下面就對箱、梁、板以及框架幾種結(jié)構(gòu)加以分析。
（1）梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)（如圖1）常用于垂直轉(zhuǎn)換施工，它以上部墻到轉(zhuǎn)換梁再到下部柱的途徑傳遞受力，傳遞路徑直接順暢，便于進(jìn)行受力計(jì)算以及工程分析，高度大致為0.8～6.0m，造價比較低。箱式結(jié)構(gòu)（如圖2）是在單項(xiàng)和雙向的托梁配合的基礎(chǔ)上，再與上層和下層樓板共同澆筑而成結(jié)構(gòu)，具有較高的剛度。
（2）板式結(jié)構(gòu)（如圖3）應(yīng)用于上層和下層之間的柱網(wǎng)過多錯開，且不具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，梁支托難以實(shí)施樓層轉(zhuǎn)換，板的厚度約為 2.0～2.8m，需要能夠滿足抗剪與抗切的要求，且此種結(jié)構(gòu)便于靈活布設(shè)，但是它具有較大的自重，需要耗費(fèi)諸多材料。
（3）框架結(jié)構(gòu)是以巨型柱或者豎向的筒體為大梁而構(gòu)成的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，具有較高的抗震性能，其下層的柱體結(jié)構(gòu)布設(shè)，必須考慮實(shí)際拉應(yīng)力的狀況來選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)件，且要在施工之前加設(shè)穩(wěn)固的臨時支撐結(jié)構(gòu)，為目前轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要發(fā)展的趨勢。
三、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
高層建筑中轉(zhuǎn)換層的存在，非常容易造成建筑物在豎向?qū)用娴膭偠韧蛔?，而不利于建筑對震害進(jìn)行抵抗，所以，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮這一問題，做好對于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的布設(shè)，其布設(shè)的原則如下。
（1）盡量將豎向的構(gòu)件適當(dāng)?shù)臏p少，以降低轉(zhuǎn)換層的剛度突變頻率，且盡量將轉(zhuǎn)換層設(shè)置于較低的樓層位置，剛度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制于較小的范圍。
（2）設(shè)計(jì)人員要充分考慮樓層的結(jié)構(gòu)受力狀況，根據(jù)其受力傳遞的途徑，選擇受力結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)男问阶鳛槠滢D(zhuǎn)換層主要結(jié)構(gòu)，以保證設(shè)計(jì)人員對于結(jié)構(gòu)的分析及質(zhì)量的控制。
四、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略
（1）設(shè)計(jì)人員在對轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)時，必須結(jié)合該建筑的具體設(shè)計(jì)方案，來選擇適當(dāng)?shù)牧菏?、箱式或桁架、框架式的結(jié)構(gòu)，以保證其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和建筑整體結(jié)構(gòu)之間在設(shè)計(jì)方面的協(xié)調(diào)性，盡可能使質(zhì)量中心貼近于剛度中心。比如，建筑的上層結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)在柱網(wǎng)錯開幅度過大或全部錯開時，應(yīng)當(dāng)選擇梁式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，以使上部軸網(wǎng)和下部軸網(wǎng)之間盡可能多的對齊。
（2）設(shè)計(jì)人員還要認(rèn)真地做好對于落地構(gòu)件的對稱、均勻設(shè)計(jì)，并適當(dāng)提高其強(qiáng)度等級與截面尺寸，以鋼筋、混凝土材質(zhì)為材料，保證轉(zhuǎn)換層以下的抗側(cè)力構(gòu)件對于抗剪以及抗彎剛度需求的滿足。同時，設(shè)計(jì)人員還要避免建筑豎向結(jié)構(gòu)剛度的過大差異，保證上層與下層二者的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)差值處于1 左右，并適當(dāng)?shù)貙⒙涞貕Φ暮穸仍黾?，并縮小洞口的尺寸，或?qū)⒀a(bǔ)償剪力墻設(shè)置在結(jié)構(gòu)中，以使建筑具有適當(dāng)?shù)目臻g剛度。
（3）設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過根據(jù)梁跨中部位支座的正彎矩與負(fù)彎矩二者減弱的速度規(guī)律（前者快后者慢），將下部的鋼筋設(shè)計(jì)為全部深進(jìn)錨固結(jié)構(gòu)的形式，可以取消彎筋設(shè)置，腰筋的直徑要保持在 16 以上，配置間距控制于 200mm 以內(nèi)。且，高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層不同于其它普通的薄壁桿件，它具有復(fù)雜的形狀及受力狀況，且需要承擔(dān)相對集中的應(yīng)力，因此，設(shè)計(jì)人員必須以整體計(jì)算作為基礎(chǔ)，認(rèn)真做好對于各部位構(gòu)件的局部應(yīng)力計(jì)算，并按照實(shí)際的應(yīng)力分布狀況，為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)呐浣睢?/p>
（4）設(shè)計(jì)人員還要盡量做好對于建筑的空間布設(shè)，高層建筑中的結(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層一般位于同一樓層，若樓層高度為 2.9m，勢必會造成樓層空間的浪費(fèi)，若樓層高度小于 2.2m，又會造成建筑扭轉(zhuǎn)剛度與側(cè)移剛度二者的增加，所以，為了應(yīng)對建筑豎向剛度的突變，設(shè)計(jì)者還要盡可能地避免其轉(zhuǎn)換層的過高設(shè)置（一般位于 6 層以下），并且可以適當(dāng)?shù)貙⒔Y(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層分開設(shè)置，前者設(shè)置于2～3 層，而后者設(shè)置于 4～5 層。
（5）設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時，必須要使剪力墻某部分處于直接接地的布設(shè)狀況，且框架支柱必須均勻疏密，剪力墻與支柱二者時間的距離適合控制于 12m 以內(nèi)。同時，剪力墻應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇大開間的布置形式，并適當(dāng)?shù)貙⑾虏拷Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度提升。在對轉(zhuǎn)換大梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員還要保證梁體在承受框架柱的應(yīng)力的基礎(chǔ)上，必須能夠全面地承擔(dān)短肢墻誘發(fā)的內(nèi)力，為了達(dá)到這一目標(biāo)，以加腋法為轉(zhuǎn)換梁的兩端進(jìn)行處理，以提升其結(jié)構(gòu)的抗剪力性能。
五、結(jié)語
轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前高層建筑設(shè)計(jì)人員普遍面臨的一項(xiàng)工作，直接決定著該建筑設(shè)計(jì)方案對于用戶需求的滿足程度，并且影響高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)人員必須努力加強(qiáng)對于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)相關(guān)問題的研究，充分把握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)，推動設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)：
[1]王春偉.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題分析[J].黑龍江科技信息，2011（23）.
【關(guān)鍵詞】 高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)換層 問題
前言
隨著高層建筑的快速發(fā)展，建筑物的功能相對以前的更加多樣化。高層建筑的發(fā)展，使得人們可以在建筑的上部分設(shè)置住宅、旅店，而在中間部分設(shè)置辦公樓，下部分則用于商店、餐館、銀行、會議中心等需要較大跨度的公共建筑空間。高層建筑的功能多樣化，則要求其建筑結(jié)構(gòu)需滿足其形式的改變。轉(zhuǎn)換層在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用則油然而生，其主要是為了解決上、下結(jié)構(gòu)形式變化中產(chǎn)生的各種力學(xué)問題，使得高層建筑上部分的結(jié)構(gòu)力傳遞到下部分結(jié)構(gòu)。
1. 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在國內(nèi)外工程的應(yīng)用
國外一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的高層建筑己有較長的發(fā)展歷史，高層建筑的數(shù)量也較多，高層建筑中部分采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對于一些建筑物功能復(fù)雜、建筑結(jié)構(gòu)形式變化較多的建筑在一些結(jié)構(gòu)層也設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
近十年來，國內(nèi)的高層建筑發(fā)展迅猛，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在高層建筑中，特別是框支剪力墻結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越廣。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中多采用梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，厚板式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)常用一些功能復(fù)雜，上、下結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的高層建筑中，箱形轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在鐵路工程中應(yīng)用較多，一些高層建筑也選用析架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)[1]。
2. 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能及分類
2.1轉(zhuǎn)換層的功能特點(diǎn)
從結(jié)構(gòu)角度看，高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要如下三點(diǎn)：
2.1.1實(shí)現(xiàn)上、下層結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換層主要用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，將上部的剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架。
2.1.2實(shí)現(xiàn)了上、下層結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但通過轉(zhuǎn)換層，可實(shí)現(xiàn)下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，這種轉(zhuǎn)換層則用于外框筒的下層以形成較大的入口。
2.1.3實(shí)現(xiàn)上下層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)同時轉(zhuǎn)換。上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過轉(zhuǎn)換層改變?yōu)橄虏靠蚣芙Y(jié)構(gòu)的同時，下部柱網(wǎng)軸線與上部剪力墻的軸線錯開，形成上下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。
2.2轉(zhuǎn)換層的分類
從結(jié)構(gòu)形式角度看，轉(zhuǎn)換層主要有以下幾種：
2.2.1梁式轉(zhuǎn)換層。一般運(yùn)用于底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，將上部剪力墻落在框支梁上，再由框支柱支撐框支梁的結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)需要縱橫向同時轉(zhuǎn)換時，則采用雙向梁布置，梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)和施工均較為簡單，傳力較為明確，是目前應(yīng)用最為廣泛的轉(zhuǎn)換型式[2]。
2.2.2箱式轉(zhuǎn)換層。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁截面過大時，設(shè)一層樓板已不能滿足平面內(nèi)樓板剛度無限大的假定.為了使理論假設(shè)與實(shí)際相符，可在轉(zhuǎn)換梁梁頂與梁底同時設(shè)一層樓板，形成一個箱形梁，箱形梁轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，一般宜遍布且宜沿建筑周邊環(huán)通構(gòu)成“箱子”，即箱式轉(zhuǎn)換層。
2.2.3厚板式轉(zhuǎn)換層。當(dāng)上下柱網(wǎng)錯位較多，難以用梁直接承托時，則需做成厚板，即板式轉(zhuǎn)換層。厚板的厚度可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸、上部結(jié)構(gòu)荷載綜合而定。板式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢在于，下部柱網(wǎng)受上部結(jié)構(gòu)布局影響較小，可靈活布置。
2.2.4桁架式轉(zhuǎn)換層。當(dāng)高層建筑下部為大空間商場，上部為小空間客房或?qū)懽謽?，且需設(shè)置管道設(shè)備層時，也可采用桁架式轉(zhuǎn)換層。上部柱墻可通過桁架傳至下部柱墻，而管道則可利用桁架間的空間穿行。采用析架轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)時，一般宜跨滿層布置，且上弦節(jié)點(diǎn)與上部密柱或墻肢形心宜對中[3]。
3. 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的問題
3.1宜低位轉(zhuǎn)換，盡量避免高位轉(zhuǎn)換
設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑，其結(jié)構(gòu)豎向剛度存在一定程度的突變，且轉(zhuǎn)換層上下附近的剛度、變位和內(nèi)力都會發(fā)生突變，易形成薄弱層，對抗震不利。所以，設(shè)置轉(zhuǎn)換層應(yīng)堅(jiān)持轉(zhuǎn)換層位置宜低不宜高的觀點(diǎn)。盡量降低轉(zhuǎn)換層的層位，尤其抗震結(jié)構(gòu)匈十，宜避免高位轉(zhuǎn)換，3層以下為宜，一般不超過6層。
3.2上下軸網(wǎng)力求部分對齊不錯位
如果結(jié)構(gòu)上部、下部的軸網(wǎng)全部錯位，則轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可能只得采用厚板式，厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中缺點(diǎn)最多的一種形式。不僅受力不好，設(shè)計(jì)難度高，施工困難，而且極不經(jīng)濟(jì)。為避免采用厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，盡可能采用梁板式或其他形式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，其必要條件就是上下軸網(wǎng)部份對齊，軸網(wǎng)對齊的比例越高，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就越簡單容易，結(jié)構(gòu)受力更明確，經(jīng)濟(jì)效果更好，這方面有賴于結(jié)構(gòu)與建筑方案的密切配合和協(xié)調(diào)。
3.3框支柱、剪力墻的合理布置
設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑，不論采用何種結(jié)構(gòu)體系，都必須保證部份剪力墻直接落地；轉(zhuǎn)換層下面的框支柱的柱距疏密均勻，框支柱與剪力墻（通常是核心筒）的距離不宜太大（控制在12m以下）。轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻應(yīng)采用大開間布置。強(qiáng)化下部，保證下部大空間結(jié)構(gòu)有足夠的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力。轉(zhuǎn)換層的平面須比軸規(guī)則，保證轉(zhuǎn)換大梁的剛度和出平面外的穩(wěn)定性。
3.4轉(zhuǎn)換層上下層剪切剛度及轉(zhuǎn)換層上下部結(jié)構(gòu)等效剛度的控制
按有關(guān)規(guī)范規(guī)定，轉(zhuǎn)換層上下層的剪切剛度比γ宜接近1，抗震設(shè)計(jì)時γ不宜大于2，為了將γ控制在1～2之間，可以采取多種措施；加大落地剪力墻厚度，尤是在下部框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)部位另增設(shè)剪力墻，以增大轉(zhuǎn)換層下層的剪力墻截面面積，轉(zhuǎn)換層之上的剪力墻數(shù)量、厚度需嚴(yán)加控制；轉(zhuǎn)換層下層須從減小轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的截面高度著手盡量壓縮其層高；轉(zhuǎn)換層及轉(zhuǎn)換層以下的鹼強(qiáng)度取較高等級。
為了避免轉(zhuǎn)換層附近的剛度突變，轉(zhuǎn)換層下部的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的等效剛度宜與同高度的上部剪力墻等效剛度相等。由于高層建筑是復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，其整體剛度，無法精確求得，只能通過結(jié)構(gòu)位移大小來間接反映其剛度大小。故通常用由程序計(jì)算所得的樓層位移值間接表示樓層的等效剛度。
3.5結(jié)構(gòu)整體計(jì)算外加局部應(yīng)力分析
轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)型式與普通桿件或薄壁桿件差別很大，形狀復(fù)雜，內(nèi)部應(yīng)力集中，受力復(fù)雜。因此，設(shè)計(jì)中在整體計(jì)算控制的前提下，對轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換構(gòu)件的分析需采取其它有限元分析程序作補(bǔ)充計(jì)算，最好直接選用以墻元或有限元分析為原理的計(jì)算程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析其各處的應(yīng)力，按有限元計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行配筋。
3.6轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與配筋要求
3.6.1短肢剪力墻的軸壓比控制在0.6以內(nèi)，框支柱軸壓比也需滿足規(guī)范要求。
3.6.2中心筒墻厚在轉(zhuǎn)換層以下應(yīng)加厚，一般比住宅底層厚增加100～150，硅強(qiáng)度等級宜提高5～10MPa。必要時在轉(zhuǎn)換處增設(shè)部份剪力墻或在短形柱側(cè)增加墻肢來補(bǔ)償?shù)讓觿偠取?/p>
3.6.3轉(zhuǎn)換層樓板應(yīng)加強(qiáng)，板厚≥180，雙層雙向配筋，配筋率≥0.25%，轉(zhuǎn)換層上、下層的樓板亦應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。
3.6.4轉(zhuǎn)換梁須按規(guī)范對框支梁的構(gòu)造要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。
結(jié)束語
總之，帶有轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，主要是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)不同于其他形式結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)時應(yīng)不斷研究和比較，盡可能地作出最優(yōu)化的技術(shù)設(shè)計(jì)方案，以實(shí)現(xiàn)高層建筑的安全、適用、穩(wěn)定的建設(shè)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 莫雪輝. 高層建筑梁、板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，（31）：44.
關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
Abstract: for the high-rise buildings set convert layer, be reasonable choice conversion layers forms, in the structure is decorated, through to the main component in the design to strengthen, so as to increase the safety of the structure. This article from the conversion layers of the concept of structure, this paper introduces the main structures conversion layers and design principles, mainly discussed the conversion layers structure design in the problem that should notice.
Keywords: high building; Conversion layers; Structure design
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
近年來,國內(nèi)外高層建筑發(fā)展迅速,其建筑向著體型復(fù)雜,功能各樣的綜合性方向發(fā)展。較常見的形式：下部為大開問的商業(yè)場所，希望有較大的自由的靈活的空間，以便滿足公共使用需求。上部為小開間的民用住宅，較多的墻體分隔空間，從而滿足住宅戶型的需要。為了滿足建筑要求就必須在上下不同結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。于是帶轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)孕育而生,并在近年來得到較為廣泛的應(yīng)用。
一、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念
建筑物樓層的上部與下部因平面使用功能不同，該樓層上部與下部需采用不同結(jié)構(gòu)類型，為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。
二、轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式
1.梁式轉(zhuǎn)換層
梁式轉(zhuǎn)換層的傳力直接、明確，傳力途徑清楚?？缍容^大且承托層數(shù)較多時，采用較大的截面高度為1. 6~4. 0 m?？缍容^小及承托層數(shù)少時，采用0. 9~1. 4 m較小的截面高度。施工方便且構(gòu)造簡單，工作可靠，轉(zhuǎn)換梁受力性能好，結(jié)構(gòu)計(jì)算也相對容易。目前，在高層建筑中實(shí)現(xiàn)垂直轉(zhuǎn)換最常用的結(jié)構(gòu)形式是粱式轉(zhuǎn)換。
2.桁架式轉(zhuǎn)換層
桁架式轉(zhuǎn)換層傳力明確、傳力途徑清楚。其節(jié)間可采用輕質(zhì)建筑材料填充，有利于減輕結(jié)構(gòu)自重，同時抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換梁小，地震反應(yīng)要比梁式轉(zhuǎn)換的高層建筑小得多。但構(gòu)造和施工復(fù)雜，且轉(zhuǎn)換桁架使充分利用該轉(zhuǎn)換層空間成為可能.，為開洞與設(shè)置管道具備了很大靈活性的位置和大小的條件。也從施工工程中得知，轉(zhuǎn)換桁架其混凝土用量比、鋼材的采用比轉(zhuǎn)換梁節(jié)約成本些。
3,板式轉(zhuǎn)換層
板式轉(zhuǎn)換層傳力不清楚，受力復(fù)雜，相鄰上、下層受很大作用力。從抗剪和抗沖切角度考慮，容易在地震作用下反應(yīng)強(qiáng)烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米區(qū)間，且結(jié)構(gòu)計(jì)算困難。施工中，上部結(jié)構(gòu)布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)要求，故板必須三向配筋。
三、轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)原則
1.轉(zhuǎn)換層的豎向布置
轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可根據(jù)其建筑功能和結(jié)構(gòu)傳力的需要，沿高層建筑高度方向一處或多處靈活布置；也可根據(jù)建筑功能的要求，在樓層局部布置轉(zhuǎn)換層，且自身的這個空間既可作為正常使用樓層，也可作技術(shù)設(shè)備層，但應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，以防止沿豎向剛度過于懸殊。對大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉(zhuǎn)換層宜設(shè)置在裙房的屋面層，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中間出現(xiàn)剛度特別小的樓層，減小震害。對部分框支剪力墻高層建筑結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層的位置，7度區(qū)不宜超過第5層，8度區(qū)不宜超過第3層。轉(zhuǎn)換層位置超過上述規(guī)定時，應(yīng)作專門研究并采取有效措施。
2.轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置
研究得出，底部轉(zhuǎn)換層位置越高，轉(zhuǎn)換層上、下剛度突變越大，轉(zhuǎn)換層上、下內(nèi)力傳遞途徑的突變就越加劇；此外，轉(zhuǎn)換層位置越高，落地剪力墻或簡體易出現(xiàn)受彎裂縫，從而使框支柱的內(nèi)力增大，轉(zhuǎn)換層上部附近的墻體易于破壞。總之，轉(zhuǎn)換層位置越高對抗震越不利。
底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部的部分豎向構(gòu)件不能直接連續(xù)貫通落地，因此，必須設(shè)置安全可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。按現(xiàn)有的工程經(jīng)驗(yàn)和研究結(jié)果，轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換大梁、斜撐、箱形結(jié)構(gòu)以及厚板等形式。由于轉(zhuǎn)換厚板在地震區(qū)使用經(jīng)驗(yàn)較少，可在非地震區(qū)和6度抗震設(shè)計(jì)時采用，對于大空間地下室，因周圍有約束作用，地震反應(yīng)小于地面以上的框支結(jié)構(gòu)，故7，8度抗震設(shè)計(jì)時的地下室可采用厚板轉(zhuǎn)換層。
3.轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計(jì)
為保證設(shè)計(jì)的安全性，規(guī)定部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層以上時，其框支柱、剪力墻底部加強(qiáng)部位的抗震等級宜按高規(guī)規(guī)定提高一級采用，提高其抗震構(gòu)造措施，而對于底部帶轉(zhuǎn)換層的框架一核心簡結(jié)構(gòu)和為密柱框架的簡中簡結(jié)構(gòu)的抗震等級不必提高。對轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用的計(jì)算內(nèi)力需調(diào)整增大；8度抗震設(shè)計(jì)時，還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響。
四、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1.與建筑專業(yè)的相配合
為了滿足建筑的需要，因此高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇必須與建筑相互配合。一是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇應(yīng)與建筑外觀相結(jié)合，如巨型框架、拱式轉(zhuǎn)換等型式不僅具有良好的受力性能，而且能滿足該類型建筑外觀的要求；二是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)必須服從于建筑功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)際工程中常常將設(shè)備層兼作轉(zhuǎn)換層，此時轉(zhuǎn)換層中要有足夠的空間讓設(shè)備管道通過，當(dāng)洞口尺寸超出開孔梁允許范圍時，宜用實(shí)腹或空腹桁架代替梁式轉(zhuǎn)換。
2.宜低位轉(zhuǎn)換,盡量避免高位轉(zhuǎn)換
設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑屬復(fù)雜的高層建筑,其結(jié)構(gòu)豎向剛度存在一定程度的突變,且轉(zhuǎn)換層上下附近的剛度、變位和內(nèi)力都會發(fā)生突變,易形成薄弱層,對抗震不利。所以,設(shè)置轉(zhuǎn)換層應(yīng)堅(jiān)持轉(zhuǎn)換層位置宜低不宜高的觀點(diǎn)。盡量降低轉(zhuǎn)換層的層位,尤其抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),宜避免高位轉(zhuǎn)換,三層以下為宜,一般不超過六層。
3.上下軸網(wǎng)力求部分對齊不錯位
如果結(jié)構(gòu)上部、下部的軸網(wǎng)全部錯位,則轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可能只得采用厚板式,厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中缺點(diǎn)最多的一種形式。不僅受力不好,設(shè)計(jì)難度高,施工困難,而且極不經(jīng)濟(jì)。為避免采用厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),盡可能采用梁板式或其他形式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),其必要條件就是上下軸網(wǎng)部分對齊,軸網(wǎng)對齊的比例越高,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就越簡單容易,結(jié)構(gòu)受力更明確,經(jīng)濟(jì)效果更好,這方面有賴于結(jié)構(gòu)與建筑方案的密切配合和協(xié)調(diào)。
4.框支柱、剪力墻的合理布置
設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑,不論采用何種結(jié)構(gòu)體系,都必須保證部分剪力墻直接落地;轉(zhuǎn)換層下面的框支柱的柱距疏密均勻,框支柱與剪力墻(通常是核心筒)的距離位不宜太大(控制在12m以下)。轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻應(yīng)采用大開間布置。強(qiáng)化下部,保證下部大空間結(jié)構(gòu)有足夠的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力。轉(zhuǎn)換層的平面須比軸規(guī)則,保證轉(zhuǎn)換大梁的剛度和出平面外的穩(wěn)定性。
5.轉(zhuǎn)換大梁的設(shè)置
由于短肢剪力墻與框架柱的對應(yīng)關(guān)系,相應(yīng)短肢墻下的轉(zhuǎn)換梁實(shí)際僅承受了位于框架柱以外的短肢墻引起的內(nèi)力,大部分內(nèi)力已直接傳給了框架柱,僅兩端突出框架柱外的短肢墻引起的剪力相對較大。因此,須采取在轉(zhuǎn)換梁兩端加腋的辦法,以抵抗其剪力,這樣不僅達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,亦使轉(zhuǎn)換層的有效空間得到保證。
6.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的合理選擇
在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，存在著轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度合理值的問題。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過大時，一方面引起地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)豎向剛度的突然增大，使轉(zhuǎn)換層上下層處于更加不利的受力狀態(tài)，另一方面材料用量增加，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性不合理。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過小時，上部框支部分的豎向構(gòu)件與其它豎向構(gòu)件之間可能出現(xiàn)較大的沉降差，從而在上部結(jié)構(gòu)中與該部分豎向構(gòu)件相連的水平構(gòu)件中產(chǎn)生明顯的次應(yīng)力，導(dǎo)致其配筋增加。
五、結(jié)語
現(xiàn)代高層建筑經(jīng)常是集吃、住、辦公、娛樂、購物、停車為一體的綜合建筑，轉(zhuǎn)換層的普遍運(yùn)用，在對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時須根據(jù)工程本身特點(diǎn)和驗(yàn)算中受力狀態(tài)的不明確等因素，選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，確保方案設(shè)計(jì)的全面性、科學(xué)性，減少施工的風(fēng)險和難度。從而不但可節(jié)約建設(shè)投資、減少能源消耗、達(dá)到建筑面積的最高利用率，而且為人們提供更方便、省時的生活環(huán)境和工作條件，適應(yīng)現(xiàn)代社會高效率、快節(jié)奏的生活。
參考文獻(xiàn)：
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[2] 吳秀水，王翠坤．建筑結(jié)構(gòu)層剛度中心的計(jì)算[J]．建筑科學(xué)，2006.
【關(guān)鍵詞】：高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剪壓比
中圖分類號：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一． 前言
現(xiàn)代城市城市建設(shè)中，高層建筑已經(jīng)逐步向造型新穎、構(gòu)造復(fù)雜、功能多樣的方向發(fā)展，建筑功能也沿著房屋的高度方向發(fā)生了變化，很多商住兩用建筑，在布局上設(shè)置為旅館、住宅兩用功能，樓層中間還可以做為辦公用房，下部布置成商店、餐館或文化娛樂設(shè)施，這樣不同用途的樓層就需要采取不同形式的結(jié)構(gòu)，從建筑功能上來看，上部結(jié)構(gòu)就需要小開間的軸線布置，用較多的墻體來滿足旅館與住宅的功能要求，中部室內(nèi)空間卻需要中等大小，這樣為了滿足功能需求，在柱網(wǎng)中布置一定數(shù)量的墻體，下部的室內(nèi)空間大而靈活，柱網(wǎng)要求大，墻體少，滿足公用設(shè)施類的特殊功能要求，這些要求跟結(jié)構(gòu)的合理布置正好相反。這種豎向構(gòu)件的不連續(xù)性與轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變，容易使轉(zhuǎn)換層附近的剛度與內(nèi)力發(fā)生突變，本文對此種復(fù)雜高層的抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)問題進(jìn)行簡單闡述：
二． 轉(zhuǎn)換層的定義和功能
由于在高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓層受力下大上小，應(yīng)該采取與此相適應(yīng)的剛度要求，而逐漸減少上部墻體等的布置，輔以擴(kuò)大柱網(wǎng)，這樣一來，建筑功能空間要求跟結(jié)構(gòu)布置就正好相反，因此，為了適應(yīng)建筑功能的變化，我們通常在設(shè)計(jì)中，在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置一種水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。高層商住樓中常用的一種結(jié)構(gòu)體系是帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的多塔樓高層建筑，通過水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)跟下部豎向桿件相連接，這樣的高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)成就稱為帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，它主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
1這種設(shè)計(jì)可以獲得較大的內(nèi)部自由空間，上下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換層將上部的剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架，一般用于剪力墻和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中。
2通過將建筑物的轉(zhuǎn)換層改變成為框支剪力墻結(jié)構(gòu)的同時，在下部的柱網(wǎng)與上部的剪力墻軸線錯開，形成了一種在建筑物結(jié)構(gòu)中上下柱網(wǎng)不對齊的布置。
3）通過建筑物的上下層結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和軸線改變類達(dá)到轉(zhuǎn)換層上下的結(jié)構(gòu)形式，這樣的轉(zhuǎn)換層可以使下部的結(jié)構(gòu)柱距擴(kuò)大，進(jìn)而形成大的柱網(wǎng)。這種形式常用于一般外框筒的下層形成較大的出入口。
三. 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層類型分類
在高層建筑中的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)分為以下幾種類型：
（1）梁式轉(zhuǎn)換層，即建筑物的上部剪力墻設(shè)計(jì)在框支梁上，再由結(jié)構(gòu)的框支柱支撐框支梁的受力體系，在需要縱橫向同時轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)施工時，常常采用雙向梁布置，它的優(yōu)點(diǎn)是傳力直接、明確，結(jié)構(gòu)中傳力的途徑清楚，受力性能好，而且整體的構(gòu)造簡單，施工方便，在設(shè)計(jì)時計(jì)算比較容易，是目前施工中應(yīng)用實(shí)施最廣泛的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。
（2）箱式轉(zhuǎn)換層，當(dāng)建筑物的轉(zhuǎn)換梁截面過大時，一般情況設(shè)置一層樓板并不能夠滿足構(gòu)造中平面內(nèi)樓板的剛度要求無限大的假定條件。因此為了使理論假定和實(shí)際相符，設(shè)計(jì)中可以在建筑物中轉(zhuǎn)換梁梁頂跟梁底同時設(shè)置一層樓板，以此形成一個箱形梁，即稱為箱式轉(zhuǎn)換層。其優(yōu)點(diǎn)在于，轉(zhuǎn)換梁的約束性比較強(qiáng)，剛度較大，整體構(gòu)造的受力效果比較好，受外力時上下部傳力比較均勻，還可以將其利用作為設(shè)備層實(shí)用，其缺點(diǎn)是施工過程復(fù)雜、造價比較高。
此外，建筑物轉(zhuǎn)換層的形式還有厚板式轉(zhuǎn)換層構(gòu)造和桁架式轉(zhuǎn)換層構(gòu)造等，但大部分因?yàn)榇藰?gòu)造方式受力復(fù)雜而且施工難度較大、并且經(jīng)濟(jì)效益不高所以實(shí)際應(yīng)用相對少。
四．新型轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1 搭接柱式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)
搭接柱式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是最近出現(xiàn)的一種新型的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系。這種轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在重力載荷作用下建筑物的安全度與可靠度，主要是取決于跟搭接塊相連的樓蓋梁板承載外力能力與軸向剛度的有效控制，如果樓蓋梁板的承載能力與軸向剛度能得到控制和滿足，重力載荷作用下的次內(nèi)力與搭接柱變形就能夠受到控制，建筑物整個搭接柱式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)就能夠正常工作，與之相連樓蓋梁板承載外力能力和軸向剛度的控制，通常是在結(jié)構(gòu)重力載荷作用下能夠正常工作的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
2 貫通落地筒體-框架結(jié)構(gòu)工作特性
搭接柱轉(zhuǎn)換構(gòu)造基本能夠保證對框架柱直接落地的整體結(jié)構(gòu)的振動特性和在地震作用下的工作狀態(tài)與貫通落地筒體-框架結(jié)構(gòu)無異。建筑物的框架搭接柱轉(zhuǎn)換本質(zhì)上是弱化了結(jié)構(gòu)框架的抗側(cè)作用，進(jìn)一步的強(qiáng)化了建筑物核心筒體的抗側(cè)作用，所以核心筒體結(jié)構(gòu)是整體結(jié)構(gòu)最主要的抗側(cè)力構(gòu)件，能夠很好地保證整體機(jī)構(gòu)抗震承載能力不致突變。
3. 其他新型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)
（1）寬扁梁轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性
寬扁梁轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有利于降低建筑物轉(zhuǎn)換層高度并方便建筑設(shè)備的使用，跟建筑功能的結(jié)合比較普通；轉(zhuǎn)換梁結(jié)構(gòu)相比有著非常好的優(yōu)勢，它還有利于減緩建筑施工中高位轉(zhuǎn)換的剛度突變帶來的建筑物轉(zhuǎn)換層框支剪力、框支柱頂彎矩的突變增大及結(jié)構(gòu)軸力突變而增大引起的應(yīng)力集中，改善建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能。
（2）斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性
這種結(jié)構(gòu)重力載荷下的傳力路徑明確，它以構(gòu)件受壓受拉的方式代替構(gòu)件受剪承受重力載荷，使建筑物受力方式非常合理，斜撐轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的建筑物轉(zhuǎn)換層與上下層的剛度比的變化幅度也相對很小，因此在水平地震力作用下，它能夠很好的避免結(jié)構(gòu)層間剪力與構(gòu)造構(gòu)件內(nèi)力發(fā)生突變，有利于整體結(jié)構(gòu)抗震。
五．帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)必須注意建筑物豎向剛度的突變，避免在地震作用時在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下形成薄弱環(huán)節(jié)，降低建筑物結(jié)構(gòu)抗震性能，因此在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循以下原則：
1 剛度比的設(shè)計(jì)，為了保證建筑物結(jié)構(gòu)的豎向剛度不至于太大，有利結(jié)構(gòu)的整體受力，防止設(shè)計(jì)時的結(jié)構(gòu)沿豎向剛度的變化過于懸殊而形成受力薄弱層，結(jié)構(gòu)的上下剛度比要≤2，盡量的接近1。
2. 減少需要轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，提高抗震性能。
3. 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)豎向位置宜低不宜高，避免在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力與傳力途徑等發(fā)生突變時形成受力薄弱層，對抗震非常不利。
4. 設(shè)計(jì)中要合理分配轉(zhuǎn)換層及其下部的構(gòu)件中的內(nèi)力，結(jié)構(gòu)內(nèi)梁高度一般情況應(yīng)不小于梁的跨度的1/6,以保證轉(zhuǎn)換層的剛度，滿足轉(zhuǎn)換梁和剪力墻柱在受外力時的受力性能要求。
5. 控制建筑物框支剪力墻和落地剪力墻兩者的比例，在設(shè)計(jì)剪力墻需考慮抗震時，結(jié)構(gòu)內(nèi)橫向的落地剪力墻的數(shù)目與橫向墻的總數(shù)之比不能少于50%，在非抗震設(shè)計(jì)時不能少于30%。
6. 強(qiáng)化建筑物下部轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)剛度，并弱化構(gòu)造轉(zhuǎn)換層主體上部的結(jié)構(gòu)剛度，保證建筑物下部空間的整體結(jié)構(gòu)能夠有足夠的剛度、延性、強(qiáng)度與足夠的抗震能力，使剛度的均勻分布，保證構(gòu)造的剛度中心和質(zhì)量中心盡可能的重合，避免由于設(shè)計(jì)不合理兩者偏心導(dǎo)致建筑物整體扭轉(zhuǎn)。
7. 帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算要求全面、準(zhǔn)確，采用有限元方法對結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行局部的補(bǔ)充計(jì)算。
結(jié)論
帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的高層建筑受力非常復(fù)雜，隨著結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮傳力體系的變化，按照規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際條件進(jìn)行全面分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，把建筑物的諸多因素考慮進(jìn)去，在嚴(yán)格控制建筑物樓層等效剛度比以及樓層側(cè)向剛度比的前提下，設(shè)計(jì)合理有效的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，是有效解決復(fù)雜平面及建筑物體型轉(zhuǎn)換的一種行之有效的方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]JGJ3-2002，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S]
關(guān)鍵詞：建筑層轉(zhuǎn)換 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的幾種型式及其設(shè)計(jì)特點(diǎn)
目前高層建筑的發(fā)展趨勢，既集吃、住、辦公、娛樂、購物、停車等多功能為一體的綜合型建筑。但由于空間功能的復(fù)雜化，使得建筑結(jié)構(gòu)也隨之變化。為了適應(yīng)上部小空間下部大空間的功能需要，需在兩種結(jié)構(gòu)的交接部位設(shè)置過渡結(jié)構(gòu)，也就是所謂的轉(zhuǎn)換層。因高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣性，也呈現(xiàn)多種形式：
1、轉(zhuǎn)換層形式一：板式轉(zhuǎn)換
整體來講，板式轉(zhuǎn)換的力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均較差。當(dāng)上下軸網(wǎng)變化但仍正交時，可采用正交主次轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)型式來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。板式轉(zhuǎn)換最大的優(yōu)點(diǎn)是可以在轉(zhuǎn)換層以上隨意布置結(jié)構(gòu)型式和軸網(wǎng)，特別適用于建筑物上下部軸網(wǎng)錯位復(fù)雜甚至互不正交的情況。由于抗剪和抗沖切的需要，轉(zhuǎn)換板厚一般在2M以上，這一方面造成轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的突變，在地震作用時結(jié)構(gòu)反應(yīng)增大，轉(zhuǎn)換層上下相鄰層更成為結(jié)構(gòu)薄弱層，不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加，下部豎向構(gòu)件的荷載明顯增大，設(shè)計(jì)難度大。
2、轉(zhuǎn)換層形式二：梁式轉(zhuǎn)換
實(shí)際工程中，轉(zhuǎn)換層常兼作設(shè)備層，轉(zhuǎn)換梁腹部要開設(shè)洞口以便設(shè)備管道的通過，因此轉(zhuǎn)換梁的計(jì)算模型可根據(jù)開洞與否以及洞口的相對大小分別取為實(shí)腹梁、開孔梁、雙梁和空腹桁架等。梁式轉(zhuǎn)換具有傳力路徑清晰快捷，施工方便，構(gòu)造簡單，工作可靠等特點(diǎn)，轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸主要由其抗剪承載力決定，但可通過加腋或采用鋼骨混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等方法來減小截面尺寸。在進(jìn)行轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)時，要特別注意對轉(zhuǎn)換大梁與上部結(jié)構(gòu)共同工作程度的分析。
3、轉(zhuǎn)換層形式三：桁架轉(zhuǎn)換
桁架分為空腹桁架與實(shí)腹桁架兩種。桁架轉(zhuǎn)換層與梁式轉(zhuǎn)換相比，受力狀態(tài)更明確，可使用空間更大，自重小，抗震性能好，但其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)難度大，“強(qiáng)斜腹桿、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”是桁架轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的基本原則，而節(jié)點(diǎn)的受力狀態(tài)復(fù)雜，容易發(fā)生剪切脆性破壞，造成計(jì)算配筋多，施工不便，限制了桁架轉(zhuǎn)換的應(yīng)用。
4、其它轉(zhuǎn)換型式
其它轉(zhuǎn)換型式包括：
(1)巨型框架它由豎向筒體或巨型柱與一道或多道大梁組成，具有良好的抗震性能，是目前國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的一個重要方向。巨型框架要采用模擬施工過程的設(shè)計(jì)方法，在未形成巨型結(jié)構(gòu)之前應(yīng)合理地解決臨時支撐和保證足夠的抗側(cè)剛度;巨型梁以下幾層范圍內(nèi)的柱內(nèi)存在拉應(yīng)力，應(yīng)按受拉構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(2)斜柱轉(zhuǎn)換式可以較好地發(fā)揮混凝土的受壓性能，形成更多更好利用的建筑空間。斜柱轉(zhuǎn)換中會產(chǎn)生較大的水平荷載，在實(shí)際工程中可以結(jié)合建筑物的平面布置，通過加設(shè)圈梁或拉梁，使其以最短的路徑相互平衡，轉(zhuǎn)換斜柱盡可能通過較多的樓層，以減小其在上下樓層產(chǎn)生的水平力，使轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)更加方便。
二、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念：指在整個建筑結(jié)構(gòu)體系中，合理解決豎向結(jié)構(gòu)的突變性轉(zhuǎn)化和平面的連續(xù)性變化的結(jié)構(gòu)單元體系，為了滿足城市建筑功能的要求,那么結(jié)構(gòu)必須以與常規(guī)方式相反進(jìn)行布置，上部小空間，布置剛度大的剪力墻，下部大空間,布置剛度小的框架柱。轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時在轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對結(jié)構(gòu)抗震不利，所以在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時應(yīng)遵循以下原則：
1、布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時,注意使盡可能多的上部豎向結(jié)構(gòu)能向下落地連續(xù)貫通,尤其框架核心筒結(jié)構(gòu)中核心筒應(yīng)上下貫通.
2、弱化上部，強(qiáng)化下部，抗震設(shè)計(jì)時應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層上、下部主體結(jié)構(gòu)的總剪切剛度比值滿足下式：式中： 分別為轉(zhuǎn)換層上部第I 樓層、下部第J 樓層的主體豎向結(jié)構(gòu)總剪切剛度。
3、盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對結(jié)構(gòu)抗震更有利。
4、優(yōu)化轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。選擇具有明確傳力路徑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式，以便于結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)和保證施工質(zhì)量。
5、將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為整體結(jié)構(gòu)中一個重要組成部分采用符合實(shí)際受力變形狀態(tài)的計(jì)算模型進(jìn)行三維空間整體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析.必要時可采用有限元方法對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部補(bǔ)充計(jì)算。
三、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1、與建筑專業(yè)的相配合
為了滿足建筑的需要，因此高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇必須與建筑相互配合。
(1)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇應(yīng)與建筑外觀相結(jié)合，如巨型框架、拱式轉(zhuǎn)換等型式不僅具有良好的受力性能，而且能滿足該類型建筑外觀的要求;
(2)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)必須服從于建筑功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)際工程中常常將設(shè)備層兼作轉(zhuǎn)換層，此時轉(zhuǎn)換層中要有足夠的空間讓設(shè)備管道通過，當(dāng)洞口尺寸超出開孔梁允許范圍時，宜用實(shí)腹或空腹桁架代替梁式轉(zhuǎn)換。
2、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的合理選擇
在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，存在著轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度合理值的問題。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過大時，一方面引起地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)豎向剛度的突然增大，使轉(zhuǎn)換層上下層處于更加不利的受力狀態(tài)，另一方面材料用量增加，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性不合理。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過小時，上部框支部分的豎向構(gòu)件與其它豎向構(gòu)件之間可能出現(xiàn)較大的沉降差，從而在上部結(jié)構(gòu)中與該部分豎向構(gòu)件相連的水平構(gòu)件中產(chǎn)生明顯的次應(yīng)力，導(dǎo)致其配筋增加。
3、轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)的剛度分布
對于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)來說：豎向剛度突變也是最復(fù)雜的問題，是不可避免的。為了保證轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上下層主體結(jié)構(gòu)的總剪切剛度滿足要求，抗震設(shè)計(jì)時，常常要采用加大轉(zhuǎn)換層下部主體結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件截面尺寸、提高其混凝土強(qiáng)度等級、增設(shè)剪力墻等方法。
4、逆向轉(zhuǎn)換
逆向轉(zhuǎn)換是一種轉(zhuǎn)換層類似倒置的常規(guī)轉(zhuǎn)換層特殊的結(jié)構(gòu)，故稱為逆向轉(zhuǎn)換層。斜柱轉(zhuǎn)換和桁架轉(zhuǎn)換傳力路徑明確，剛度較小，最適用于逆向轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，在工程中可結(jié)合實(shí)際情況選用。當(dāng)建筑物外觀或使用功能要求柱網(wǎng)上疏下密時，下部柱網(wǎng)中由于各柱承受荷載的差異導(dǎo)致相互間的豎向壓縮位移差，在下部結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件中產(chǎn)生較大的次應(yīng)力。為了避免由此引起的結(jié)構(gòu)問題，在柱網(wǎng)發(fā)生變化處必須設(shè)置轉(zhuǎn)換層，以調(diào)整下部柱網(wǎng)中各柱的荷載趨于均勻。
四、注意事項(xiàng)
1、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層型式多且各具特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況加以選用，對于復(fù)雜工程可采用多個方案綜合比較和選用的方法。
2、注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，合理的結(jié)構(gòu)平面和豎向布置可以從整體上形成良好的抗震體系，保證建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
3、在框架,框架或短肢剪力墻,框架的正交主次轉(zhuǎn)換梁式轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換梁剛度，減小由于轉(zhuǎn)換次梁的支座沉降引起的次應(yīng)力。
4、在加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)時，要避免由于剛度分布不均勻引起扭轉(zhuǎn)或剛度過于集中而導(dǎo)致不安全。
五、結(jié)束語
高層建筑體現(xiàn)一個城市建設(shè)的基本特色，承載著城市發(fā)展過程的信息。為此，高層建筑的發(fā)展也是塑造城市新特色的重要條件。然而如何將現(xiàn)代的高層建筑更更好的與城市建筑中的各個因素相應(yīng)的結(jié)合起來,有效地把建筑風(fēng)格融合到城市的環(huán)境中去設(shè)計(jì)，是每個建設(shè)者需要考慮的問題。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：帶轉(zhuǎn)換層；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號： TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展，為了滿足多用途、多功能及造型新穎的需要，建筑設(shè)計(jì)經(jīng)常會構(gòu)思出體型復(fù)雜，內(nèi)部空間靈活多變的復(fù)雜高層建筑方案，其結(jié)構(gòu)型式通常都是不規(guī)則的，有些甚至是非常不規(guī)則的，從而使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)遇到了許多難點(diǎn)。多功能的高層建筑，往往需要將建筑物沿豎向劃分為不同用途的區(qū)段，諸如底部為大空間的廳堂、商場、交通通道，上部用于酒店客房、住宅等。這些建筑的豎向承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件往往不能上下連續(xù)，需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層，通過轉(zhuǎn)換構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)上、下豎向構(gòu)件的過渡。近十幾年來帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)由于其底部大空間，使用靈活方便，在國內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
建筑物某樓層的下部與上部因平面使用功能不同，采用不同的結(jié)構(gòu)（設(shè)備）類型于該樓層上部與下部，并通過該樓層進(jìn)行結(jié)構(gòu)（設(shè)備）轉(zhuǎn)換，則將該樓層稱為結(jié)構(gòu)（設(shè)備）轉(zhuǎn)換層。目前高層建筑多有上部住宅，低層商用的多功能要求。為此，上部住宅要求的多墻多柱的小空間分隔與低層商用要求的大空間之間便需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。其中空腹桁架、梁式轉(zhuǎn)換層、箱形和板式轉(zhuǎn)換層、斜桿桁架為轉(zhuǎn)換處理常常采用的結(jié)構(gòu)形式。
二、轉(zhuǎn)換層的類型及特點(diǎn)
（一）、箱型轉(zhuǎn)換層
該結(jié)構(gòu)形式即雙向托梁、單向托梁連接上下層較厚樓板共同工作，箱形轉(zhuǎn)換層可以形成的剛度很大。轉(zhuǎn)換層本身的優(yōu)點(diǎn)是整體性很好，當(dāng)轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)布置較復(fù)雜時，上下豎向構(gòu)件有效的傳力仍可以得到保證。但從建筑上來看，它會直接占用整個樓層的使用面積，通常使得該樓層只能作為設(shè)備層使用。同時，轉(zhuǎn)換層內(nèi)部的管線布置、設(shè)備布置與剪力墻往往會發(fā)生沖突。其缺點(diǎn)是造價高、自重大等；其內(nèi)力作用從結(jié)構(gòu)分析角度考慮，施工難度及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都較大，因此很少應(yīng)用在實(shí)際工程中。
（二）、梁式轉(zhuǎn)換層
框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系一般運(yùn)用于底部大空間中。當(dāng)需要同時轉(zhuǎn)換縱橫兩個方向時，則采用雙向梁布置。梁式轉(zhuǎn)換層的傳力較為明確,施工和設(shè)計(jì)較為簡單，是轉(zhuǎn)換型式中目前應(yīng)用最為廣泛的。當(dāng)上下軸線錯位布置時，它的缺點(diǎn)在于,轉(zhuǎn)換次梁需增設(shè)多個, 空間受力比較復(fù)雜，此時應(yīng)對框支主梁進(jìn)行應(yīng)力分析。
（三）、桁架式轉(zhuǎn)換層
由梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層變化而來的這種結(jié)構(gòu)形式，是由多榀鋼筋混凝土桁架組成的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)換層上下樓面的結(jié)構(gòu)層內(nèi)分別設(shè)桁架的上下弦桿，腹桿設(shè)在層間。由于桁架高度較高，所以下弦桿截面尺寸相對較小。桁架分為實(shí)腹桁架和空腹桁架兩種，它可以是鋼筋混凝土桁架，也可以是鋼桁架，在鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)中常用鋼筋混凝土桁架。它的整體性與梁式轉(zhuǎn)換層相比要好，而且自重較小、抗震性較好，受力性也更加明確，便于管道的安裝與維護(hù)等，但在施工上較為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)上表現(xiàn)為節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)難度較大。桁架轉(zhuǎn)換層的基本設(shè)計(jì)原則是“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)斜腹桿”，而節(jié)點(diǎn)容易發(fā)生剪切破壞，受力復(fù)雜，造成配筋過多。桁架轉(zhuǎn)換式通常在3m 以上對其高度進(jìn)行要求，否則很容易形成斜壓桿件中超短柱，地震作用下容易產(chǎn)生脆性破壞。
（四）、厚板式轉(zhuǎn)換層
板式轉(zhuǎn)換層即是當(dāng)上下柱網(wǎng)難以用梁直接承托，錯位較多時，則需做成厚板?？筛鶕?jù)上部結(jié)構(gòu)荷載、柱網(wǎng)尺寸綜合定出厚板的厚度。板式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢在于，上部結(jié)構(gòu)布局對下部柱網(wǎng)的影響較小，可靈活布置。厚板式結(jié)構(gòu)可以形成一個承臺，剛度很大，施工較為便捷，而且整體性也較好。但在地震作用下，由于厚板自重很大，容易產(chǎn)生震害，且經(jīng)濟(jì)性較差，材料耗用多。
三、復(fù)雜高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（一）、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)在地面以上設(shè)置轉(zhuǎn)換層的位置
底部帶轉(zhuǎn)換層的大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，促使許多工程的轉(zhuǎn)換層位置在地震區(qū)已較高，一般做到3～6層，甚至有位于7～10層的特殊工程轉(zhuǎn)換層，中國建筑科學(xué)研究院針對框支剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能，研究了轉(zhuǎn)換層高度的影響。其研究得出，轉(zhuǎn)換層位置較高時，在轉(zhuǎn)換層附近更易使框支剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、剛度發(fā)生突變，容易形成薄弱層，轉(zhuǎn)換層下部的框支結(jié)構(gòu)及落地剪力墻很容易屈服和開裂，上部幾層墻體在轉(zhuǎn)換層附近易于破壞。因此，轉(zhuǎn)換層的位置不宜太高。我國規(guī)范也做了相應(yīng)規(guī)定：Ⅷ度時不宜超過 3層，Ⅶ度時不宜超過5層，Ⅵ度時可適當(dāng)提高。由于轉(zhuǎn)換層位置的升高，結(jié)構(gòu)傳力路徑變得越復(fù)雜、內(nèi)力變化較大，規(guī)定的剪力墻底部加強(qiáng)范圍也隨之增大，可取轉(zhuǎn)換層加上轉(zhuǎn)換層以上兩層的高度或者房屋總高度的1/10兩者的較大值。因此，在實(shí)際工程中轉(zhuǎn)換層位置的選擇應(yīng)根據(jù)受力合理，經(jīng)濟(jì)可行的原則進(jìn)行確定。
（二）、托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)
當(dāng)上部結(jié)構(gòu)用普通框架轉(zhuǎn)換梁承托時，在常用截面尺寸范圍內(nèi)，和普通梁相比轉(zhuǎn)換梁的受力基本相同，進(jìn)行配筋計(jì)算可按普通梁截面設(shè)計(jì)方法；當(dāng)上部用斜桿框架轉(zhuǎn)換梁承托時，將承受軸向拉力于轉(zhuǎn)換梁內(nèi)，此時進(jìn)行截面設(shè)計(jì)應(yīng)按偏心受拉構(gòu)件。此外，由于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上層框架梁柱受力復(fù)雜且會出現(xiàn)應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)時應(yīng)按相關(guān)規(guī)范予以加強(qiáng)。
（三）、托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)
實(shí)際工程中，托墻型式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法可以在整體空間分析程序計(jì)算的基礎(chǔ)上，利用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系列軟件中的FEQ程序?qū)蛑Ъ袅M(jìn)行有限元分析及配筋設(shè)計(jì)。計(jì)算簡圖可近似取轉(zhuǎn)換層以上的3～4層墻體和下部一層結(jié)構(gòu)作為有限元的分析模型。下部一層的框支柱下端的約束條件可取為固接。
當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托的上部墻體滿跨不開洞布置時，上部墻體與轉(zhuǎn)換梁共同工作，其受力特征與破壞形態(tài)表現(xiàn)為深梁，此時轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法宜采用應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法或深梁截面設(shè)計(jì)方法，且應(yīng)沿全梁高適當(dāng)分布配置計(jì)算縱向鋼筋。由于上部墻體中拱效應(yīng)的存在以及轉(zhuǎn)換梁與上部墻共同發(fā)生彎曲變形使得轉(zhuǎn)換梁處于整體彎曲變形的受拉翼緣，因此會在轉(zhuǎn)換梁跨中存在較大范圍的軸向拉力，故不宜彎起和截?cái)嗟撞靠v向鋼筋，應(yīng)全部伸入支座。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托開較多門窗洞且上部墻體滿跨或剪力墻的長度較大但不滿跨時，轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計(jì)方法也宜采用應(yīng)力截面設(shè)計(jì)方法或深梁截面設(shè)計(jì)方法，則沿梁下部適當(dāng)配置分布縱向鋼筋，且不宜彎起和截?cái)嗟撞靠v向鋼筋，應(yīng)全部伸入支座。當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托的上部墻體為小墻肢時，進(jìn)行配筋計(jì)算時可按普通梁的截面設(shè)計(jì)方法，在轉(zhuǎn)換梁的底部縱向鋼筋亦可按普通梁集中布置。
（四）、轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計(jì)要點(diǎn)
以轉(zhuǎn)換層為上下結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換分界面的框支剪力墻結(jié)構(gòu)中，豎向荷載和水平荷載在上下兩部分引起的內(nèi)力分布規(guī)律是不同的。在上部樓層，大體上按各片剪力墻的等效剛度比分配外荷載產(chǎn)生的水平力；而在下部樓層，由于落地剪力墻與框支柱間的剛度差異，水平剪力主要集中在落地剪力墻上，即在轉(zhuǎn)換層處荷載產(chǎn)生分配突變。完成上下部分剪力重分配的任務(wù)就由轉(zhuǎn)換層樓板承擔(dān)。由于自身平面內(nèi)的剪力和彎矩在轉(zhuǎn)換層樓板中是很大的，而且變形也很大，所以必須有足夠的剛度為轉(zhuǎn)換層樓板作保證。實(shí)際工程中，轉(zhuǎn)換層樓板通常采用的厚度為200 mm，三級鋼直徑14間距100雙層雙向整板拉通配置，配筋率達(dá)到0.28%，滿足規(guī)范要求?；炷翗?biāo)號通常與轉(zhuǎn)換墻柱的砼標(biāo)號一致。
四、總結(jié)
通過工程實(shí)踐，體會到在對帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)時，其結(jié)構(gòu)布置往往比較復(fù)雜。因此，應(yīng)盡可能使其在平面布置上簡單、規(guī)則、對稱，并應(yīng)盡量保證在平面、立面上剛度接近；還要注意框支梁、框支柱構(gòu)件設(shè)計(jì)的特殊性。另外，由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的工程量巨大以及復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本概念的把握，這樣可以少走彎路；其次在設(shè)計(jì)過程中還要通過查閱數(shù)據(jù), 反復(fù)比較調(diào)整，以得到最為合理的設(shè)計(jì)成果。
參考文獻(xiàn)
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