转换层范文10篇

转换层范文篇1

工程的施工地点为福建省厦门市湖滨北路与长青路交叉口的东北角，原建筑为高层建筑群。要进行施工的建筑群属于塔楼建筑，整体由地下室与上部建筑两部分构成，这两部分的楼层数分别为2层与30层。设计前期调查表明该塔楼的地下室及1#、2#塔楼已经于1995年12月完成施工。本次设计对3#、4#、5#楼原设计户型进行了较大幅度的修改.通过不断的结构试算，对基础及地下室结构进行受力分析，确定了上部各塔楼能建设的层数，拟订了建筑方案。经过对结构方案的比对论证，本项目确定采用多塔带厚板转换层结构型式，结构体系由下部框剪结构转换成上部剪力墙结构，且上部建筑接近一半剪力墙需要在三层楼面处转换。多墙带厚板转换结构属于复杂高层建筑结构，超出规范要求，需要进行专项审查。原设计3#、4#、5#楼下部一、二层相连形成大底盘，现设计保留原设计的大底盘,利用原有3#、4#、5#楼墙柱修改成新的3#、4#、5#楼平面，并在原裙房处增加一幢6层高的6#楼。塔楼部分每幢楼之间用伸缩缝（防震缝）隔开形成上部四个塔楼。平面示意图如图1所示。

2结构设计说明

2.1结构设计依据。在对本工程进行结构初步设计的时候主要遵循了《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002）等有关规定。建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级，所在地区的地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第一组，场地类别II类，特征周期Tg=0.35sec。100年一遇的基本风压0.95kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数1.4。本工程地质详勘报告。地下室部分抗震鉴定报告。2.2工程选定的设计结构。本次设计选定的设计结构主要有裙楼结构及塔楼结构两部分。设计结构选定如下:1）裙楼结构维持原设计的框剪结构本次工程为两层裙房，东西长127.6m，地下部分已完成施工且没有预留变形缝，故裙楼采用后浇带及跳仓法施工，其中厚板中不设后浇带采用跳仓法施工，厚板与其他屋面采用后浇带处理。2）塔楼结构本工程3#楼22层建筑物高度69.98m，4#楼29层建筑物高度90.28m，5#楼17层建筑物高度56.98m，这三个塔楼均采用剪力墙结构。6#楼6层建筑物高度21.8m，采用框架结构。根据主楼与裙楼竖向构件关系，将3#、4#、5#塔楼结构采用厚板转换层转换，转换厚板设于2层屋面（3层楼面），4号楼转换板上承托28层,转换板厚为1.8m。3号楼转换板上承托21层，转换板厚为1.5m。5号楼转换板上承托16层，转换板厚为1.5m,厚板长约98m。整体结构单元网格示意图如图2所示。

3厚板转换结构计算

为了精确分析转换板的内力，本文采用实体单元对转换板进行有限元模拟，同时与其他结构构件形成三维空间力学模型。这样未对转换板的边界条件作任何简化。采用大型有限元软件ANSYS对整体结构进行计算分析，重点分析转换板的内力和变形。计算分析时考虑三个塔楼和转换板整体作用效果。在ANSYS软件建模时,转换厚板采用实体单元，每个结点含有3个未知数。剪力墙和楼板采用壳单元，每个结点含有6个未知数。框支柱和普通梁采用三维空间线单元,每个结点含有6个未知数[1]。3.1厚板转换层结构荷载计算。本工程对于厚板转换层结构的荷载计算主要分为恒载、活载、风载的计算。1）厚板转换层结构恒载计算恒载包括结构构件自重和附加荷载（各种设备、建筑装饰和填充墙）。在ANSYS软件中，结构构件自重按惯性力来计算，可只需输入附加荷载。楼板、梁和墙输入的荷载数值来自于SATWE模型。从各塔楼下转换板的竖向位移来看，转换板上最大位移均发生在框支柱与核心筒相连的大板上，并且位于悬挑部位[4]。4号楼竖向最大位移为2.122mm，3号楼竖向最大位移为2.272mm，5号楼竖向最大位移为1.918mm。转换板的最大位移不是发生在最高的4号楼，而是在3号楼。由于3号楼转换板上承托21层，而且板厚仅为1.5m，因此3号楼处的转换板在设计时也应加以重视。2）厚板转换层结构活载计算活载均作用在楼板上，楼板输入的荷载数值来自于SATWE模型。活荷载的计算量关系到了z向位移数值，通过SATWE模型的活荷载计算得出活荷载在各楼层中的分布并不均匀、各竖向构件分配的轴力差距在增大的结论。3）厚板转换层结构风载计算ANSYS软件将各楼层的风荷载数值均匀分配到各抗侧构件在楼盖处的节点上，这样可保证风荷载作用数值的准确性。在x向、y向风载作用下，整体结构和框支层的x向、y向会发生变形。计算结果显示风载值还在合理范围内。3.2结构模态和等效刚度比计算。转换层上下结构等效侧向刚度比计算应参考《高层建筑混凝土结构设计规程》对计算等效侧向刚度比的模型要求，采用三维空间模型，上部结构取3层，高度为8.0m。下部结构取2层，高度为9.8m。分别考虑两个主轴方向（x向、y向）的等效侧向刚度比，按《高层建筑混凝土结构设计规程》式计算。从而得到结构在x、y两方向上转换层上、下结构等效侧向刚度比分别为0.360、0.454，均满足《高层建筑混凝土结构设计规程》的限制要求。3.3结构地震指数及位移计算。在ANSYS软件分析中,采用振型分解反应谱法来计算结构的地震作用效应。本工程按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001设计，以此规范给出的地震影响系数曲线为依据，乘以重力加速度，得到加速度反应谱曲线。本工程地处II类场地，抗震设防烈度为七度，反应谱最大影响系数0.12。在用ANSYS软件计算时，各振型以位移为基础进行作用效应的组合，采用CQC法计算结构的地震作用效应。在结构计算时，将数值分别作用在结构x向、y向上，计算出结构的地震作用效应，包括结点位移、单元力和层剪力。本工程的结构总重力荷载代表值为307200kN。x向地震作用下，结构底部总地震剪力为14772.8kN，剪重比为4.81%。y向地震作用下，结构底部总地震剪力为13668.6kN，剪重比为4.45%。在地震作用下，计算得到的各楼层层位移和层间位移角数值远小于规范限值1/1000，满足设计要求。

4结论与建议

通过对整体结构各种工况作用下的组合有限元计算分析得出所计算的结构整体设计指标满足规范要求。由于在x向风荷载和地震荷载作用下，结构平面下部两个角端抗侧能力明显偏小，此处扭转效应较大，设计时需采取加强措施。建议对各塔楼核心筒部位楼板均加厚至150mm，采用双层双向配筋，立面收进及屋顶小塔楼等部位楼板均加厚。将转换层各塔楼下墙柱抗震等级均改为一级，号楼框支角柱抗震等级提高至特一级，并设芯柱提高其延性。

参考文献:

[1]赵欣.试论土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J].中国房地产业,2015(8):188.

转换层范文篇2

关键词：转换层；结构设计；高层建筑

在当前城市的建筑中层建筑的建设越来越广泛，其功能性极强，多功能的建筑在设计时，需要对其内部结构进行合理布局。高层建筑在结构方面，为了满足特定的建筑功能，通常会设计结构转换层因此在高层建筑的结构设计中，设计人员必须对结构转换层设计进行分析，以保证建筑的质量和使用安全[1-2]。

1转换层设计及作用分析

转换层设计要基于建筑内部结构进行对应功能的调节，依据不同楼层所在位置对转换层的性能、功能作出要求，使其能承上启下，实现结构的功能转换，通过对设施、空间等要素的搭配结构需求，结合高层建筑中的结构承载进行商业、住宅等多种类型的需求。

2高层建筑转换层结构形式

高层建筑转换层结构形式较多，常见的转换层结构形式主要有梁式转换层、箱式转换层、板式转换层、桁架转换层、斜柱转换层和巨型框架转换层，以下笔者就上述转换层进行简要阐述：2.1梁式转换层。梁式转化层是高层建筑中最为常用的转换层结构，其载荷力传导直接，同时其结构设计和分析简便，成本造价较低。梁式转化层结构采用转换梁作为承载结构，分为托墙和托柱两种方式，其施工材料可以采用钢筋混凝土、预应力混凝土和钢结构。在实际工程中，转换梁的跨度要综合考虑上层墙体的层数，其常用的跨度为6~12m，转换梁结构设计选择与受力性能以及形式有直接关系，托柱式转换梁界面的设计可以按照普通截面的配筋计算方式，如果上部的承载部分为上部斜杆框架，应采用偏心受拉构件界面设计，而对于托墙式的截面设计，要计算其纵向钢筋的分布状况，对开门较多的墙体，也可以采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法。2.2箱式转换层。箱式转换层结构主要由单向托梁及双向托梁构成。在结构设计中为了加强上下层结合的效果，需做好混凝土浇筑施工。箱式转换层在结构刚度和整体性上优势十分明显。2.3板式转换层。板式转换层结构是在厚板组合转换下形成的一种转换层结构。在结构设计中，为发挥板式转换层的功能，需考虑建筑的抗剪能力、结构强度和抗冲能力，并以此为基础明确转换板的厚度。转换板的厚度多为2~2.8cm，但下部结构设计中也会产生较多的材料消耗，施工难度较大。为此，在使用板式转换层结构时需综合考虑多种影响因素，以提升高层建筑结构设计水平。2.4桁架转换层。桁架式转换层是对梁式转换层的扩展，其整个转换层结构采用钢筋混凝土的桁架组成，桁架的上下弦杆作为上下楼面结构层，中间设置腹杆。这种转换层结构设计的整体性较好，受力状况更加稳定，同时转换层的自身重量较小，具有良好的抗震性能。但是桁架式转换层对施工技术提出一定的要求，尤其是对“强斜腹杆，强节点”关键技术点的控制。2.5斜柱转换层。应用斜柱转换层结构时，水平荷载的水平较高，设计人员要以建筑平面布置为基础对其予以全面考察，高度关注结构设计的科学性。另外，为有效控制水平荷载，也可采用拉梁或圈梁维持受力平衡，高度利用结构空间。转换斜柱通常需穿过多个楼层，以减轻上下层结构水平作用力的负面作用。2.6巨型框架转换层巨型框架转换层结构经过了实践的检验和理论的积累，成为了转换层结构设计中的主流发展趋势。巨型框架转换层主要由竖向筒体和巨型梁构成，结构的抗震性能优越，也符合超高层建筑结构对转换层结构的要求增强了结构的安全性和稳定性。

3高层建筑转换层结构设计要点-以梁式转换层为例

高层建筑转换层结构设计具有系统性和复杂性，且转换层结构设计的效果直接影响了高层建筑结构的性能。因此，在转换层设计中，设计人员需熟练掌握设计要点，并按照设计规范和设计要点，完成设计工作。以下笔者以梁式转换层结构设计为例，分析高层建筑转换层结构设计要点：3.1转换梁截面设计。高层建筑转换层截面设计中，设计人员应当考虑梁的受力性能和转换层的受力方式。并以此为基础科学选择参数计算方式。转换梁截面主要分为两种形式：①托柱截面；②拖墙截面。在托柱式转换梁截面设计中，设计人员要将转换梁截面的尺寸作为控制要点，其受力形式与普通梁结构的受力形式十分相似，所以在结构设计的过程中，设计人员需深入考量配筋的概况，随后方可选择计算方法。若转换梁承托结构选择斜杆框架形式，则轴向拉力也会对结构受力产生显著的影响。在截面设计的过程中，设计人员可根据实际采用深梁截面设计形式完成梁截面设计，设计中所使用的钢筋数量要经专业的计算公式确定，从而优化梁高配置。3.2转换层结构构件设计。在转换层设计工作中，竖向刚度突变和竖向侧力构件问题是引发转换层传力突变的主要因素。受到强震的作用，结构中相对较弱的位置也会形成较大的应力，要想在增大转换层上部结构强度的同时，提高下部结构刚度，则需采取多种措施增大转换层周围的强度，确保水平剪力的顺畅传递，严格控制地震作用对结构的破坏性。3.3转换层分析计算方法设计人员完成结构层整体计算工作后，应采用专业的平面有限元计算软件分析计算转换层结构，且就局部应力采取多种手段做好补充计算工作。局部应力分析中，工作人员需确保转换层结构的上层及下层均位于计算模型内部，然后结合楼层楼盖平面考量结构的刚度。在计算框支剪力墙结构时，其要求十分细致，上部剪力墙应与下层支柱紧密连接。若采取不恰当的连接方法，则会产生较大的连接误差。3.4转换大梁设计要点。梁式转换层结构设计中，转换层楼板要将上层的水平剪力顺利地传递至下层的建立结构上，此时转换层楼板也会受到平面内剪力的影响，结构需同时承受竖向荷载，以期增大楼板结构的刚度和强度。此外，转换层大梁承担了上部剪力墙或上部柱体结构的竖向传载任务，转换层大梁自身需要承受较大的应力，这也成为了结构抗震中十分重要的环节。为此，设计人员务必高度重视大梁设计的科学性与合理性。3.5转换层抗震设计要点。高层建筑结构设计中，结构中设有转换层，而这也影响了建筑物刚度分布的均匀性。转换层结构的竖向承载力和墙柱截面发生了较大的变化，相应的传力线路也随之发生了明显的改变，进而破坏剪力墙结构的抗震性能。为维护转换层结构设计的安全性，设计人员应在三层或以上楼层设计中，做好墙柱的加强和加固处理。3.6托墙形式转换梁截面设计要点。若转换梁承受的上部墙体并未开洞，则需确保转换梁及上部墙体同时完成各项工作，此时，结构受力和破坏的程度较大。对此，设计人员在转换梁截面设计中通常采用应力截面设计和深梁设计，且沿圈梁高计算纵向钢筋，加大分部控制的力度。此时，转换梁的跨度相对较大，底部纵向钢筋应保持平直状态，工作人员要确保钢筋均可深入至支座内部。

4结论

高层建筑转换层结构是建筑物中关键的一环，因此其结构设计要从工程实际、建筑空间分布、建筑结构受力、承载力分布等多个方面进行考虑，选择合适的结构形式，从而提高转换层的抗剪切力和承载能力，提高整体结构的安全性。同时在结构设计时，要强化关键施工要点的设计，严格遵守施工流程，切实提高工程质量。

参考文献

[1]常晋.高层建筑梁及板式转换层的结构设计研究[J].山西建筑，2019，45（9）：42-44.

转换层范文篇3

关键词：高层建筑；板式转换层；施工

1高层建筑转换层的应用与发展现状

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间，其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右，可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的，因而应用最多。在建筑功能的要求上，高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆，高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场，地上1-7层左右为商场、娱乐场所等，上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明，高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分，由于梁、柱或板的尺寸较大，所以从模板的支撑系统，钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序，大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说，转换层施工是高层建筑的“瓶颈”，如果说一幢高层建筑在支撑系统选择，钢筋绑扎，混凝土浇注，预应力张拉，机械设备的选择等方面做到方案科学，现场施工组织合理，定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置，是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。然而，板式转换结构随着转换层位置的提高，结构是否也表现出同样的动力特性及反应，也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程，采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中，转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙；实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm；落地剪力墙厚度为400mm；框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种；标准层x向剪力墙厚为250mm，y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高，不含转换板厚)，结构总高度为98.70m。三种模型分别为：

Hst0——无转换层结构，以原工程转换板上部结构为基础，增加结构标准层，使其高度与原结构相同；

Hst3——转换板设置在第3层顶，并将原工程x向井筒开洞，转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046，γey=0.8971。

Hst6——转换板设置在第6层顶，将模型Hst3的第1层复制增加三层，使其高度与原结构相同，同时，其转换层上、下结构等效侧向刚度比也与模型Hst3接近。结构计算分析采用ANSYS软件。

图板式转换最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网，特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰，受力状态复杂，结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要，转换板厚一般在2M以上，这一方面造成转换层质量和刚度的突变，在地震作用时结构反应增大，转换层上下相邻层更成为结构薄弱层，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部竖向构件的荷载明显增大，设计难度大。研究表明，转换厚板的内力和位移分布严重不均，最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看，板式转换的力学性能和经济指标均较差，在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时，可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。3板式转换层施工方案决策问题和模型的确立

3.1板式转换层施工方案决策问题

最常用模板支撑方式有上面谈到的三种方法，①落地支撑法②叠合梁原理法③吊模法。那么对于一个含有转换层的施工项目而言，如何选用更优的施工方案，如何安全可靠、质量优良、工期准时、技术方便、简单可行、工程造价成本又比较低的情况下完成转换层结构的施工，是项目承建者的所追求的目标，所以在遇到此类问题时，经常存在如何决策方案才比较科学的问题。由于方案的优劣是一个相对的概念，并且施工方案的选择还受很多外部因素的影响。对于转换层施工来说，如果转换层所在位置较低，距离基础在四层以内的话，落地支撑法将是最为理想的选择；对于大于四层以上的情况，以上三种施工方法哪个方案最优，决策者如何进行决策。

3.2转换层施工方案决策模型的建立

层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP法)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于上世纪70年代提出的，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化，对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用，所以近几年来此法在我国工程实践的方案决策中得到了广泛应用。层次分析法的基本内容是：首先根据问题的性质和要求，提出一个总的目标；然后将问题按层次分解，对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去，直到最后一层，即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。

4高层建筑板式转换层的施工要点

由于板式转换层结构的上述特点，在确定转换层结构施工方案时应考虑下列几个方面的问题：①转换层的自重和施工荷载往往非常大，应选择合理的模板支撑方案，并进行模板支撑体系的设计。②对大体积转换层，混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施，防止新浇混凝土的温度裂缝。③转换层的跨度和承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。④对预应力混凝土转换层，由于其跨度和承受的荷载都很大，预应力钢筋数量大，因此，要合理选择预应力的张拉技术以防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大。⑤设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁(或转换厚度)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

(1)混凝土工程。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时，应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有：

①根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP)，对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算，掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律，为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。

②大体积混凝土转换结构施工时，应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于15℃，实际工程中可采用下列方法：a.蓄热保温法，即常规保温方法。混凝土的养护要把握两个关键，即在升温阶段以保湿为主，在降温阶段以保温为主。b.内降外保法，即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温，使大体积混凝土水化热温升降低，减少混凝土内部与混凝土表面的温差，然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施。c.蓄水养护法，即在混凝土初凝后先洒水养护2h，随后进行蓄水养护，蓄水高度一般为100mm。

③浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在选用水泥方面可采取下列措施：a.优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。b.掺用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低。c.掺入减水剂，减少水泥用量，使混凝土缓凝，推迟水化热峰值的出现，使升温延长，降低水化热峰值，使混凝土的表面温度梯度减少。

④浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在施工方法上可采取下列措施：a.采取先施工转换结构周围结构或墙体，防止混凝土表面散热过快，内外温差过大。b.变冬季施工的不利因素为有利因素，减低混凝土的入模温度。在夏季高温气候施工时，采用冰水搅拌，以减低混凝土的入模温度。c.采用分层次施工，每层厚300mm～500mm，连续浇筑，并在每一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇筑完毕。D.采用叠合梁原理，将转换结构按叠合构件施工，可缓解大体积混凝土水化热高，温度应力过大，对控制裂缝发展有利。

(2)钢筋工程。转换梁的含钢量大，主筋长，布置密，在梁柱节点区钢筋“相聚”。因此，正确地翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

①钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系，确定制作尺寸和绑扎次序。

②一般转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接；对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。

③当转换梁高度或转换板厚度较大时，应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

转换层范文篇4

关键词：高层建筑；转换层；结构设计；特点；应用

1引言

随着生活水平的提高，城市化建设步伐的加快，人们对于高层建筑的功能需求也悄然发生着改变，为了迎合市民的需求，建筑物功能区也发生了改变，不再是单一的、片面的、枯燥的。最为常见的建筑物结构形式是民用住宅，功能区的划分是由住宅与公共场所通过墙体、柱网来进行的，然后满足每个功能区的使用要求。在这一过程中就运用了转换层，因为只有转换层的存在才能完成这些结构变化，从而完成功能区的划分。其实在高层建筑混凝土结构设计中，为了保证建筑物的使用性能，需要把建筑物分为两种空间：①大空间；②小空间，这样的空间设置就导致了上半部分的楼层竖向构件无法接触到地面，这个时候就要有转换层的存在了。

2工程概况

某高层商业住宅楼，地下有两层，地面以上有28层，其中一、二、三层为大型商场，4~28层为住宅。地下室两层总高度为4.5m，商场有部分楼层高度为4.5m，住宅楼层与商场一样，不是所有楼层都是一个高度，部分住宅楼层高度为2.9m。整栋楼的结构体系除了电梯间、楼梯间可以一样之外，其他的都必须是不同的结构体系，其中电梯间和楼梯间采用的是剪力墙核心简结构。由此可以看出，由于结构体系的不同，那么转换层也就派上了用场，转换层的使用使得两种结构体系完美过渡，所以将转换层设置在三层定顶，恰好是商场和住宅楼层间的过渡。

3转换层结构特点

从高层建筑混凝土转换层结构发展过程来看，转换层结构的特点主要有以下三点的特征：①对于建筑物的荷载来说，为了保证建筑物的承受力，支承柱与大梁的连接处会有集中的应力，如果不及时解决，会大大降低抗震的效果，所以就必须采取措施改善结构构造的抗震性能。②来自于上部竖向受力构件的荷载几乎都由转换层的大梁承受，大大增加了大梁的内力，同样的，必须及时解决，在结构设计中合理的布置结构荷载，达到降低大梁内力的目的。③一般情况下，转换层空间的设置都是高且大的，目的是确保转换层的刚度，但是这样大梁的截面尺寸也会随之增大，也就产生了转换层的使用空间不够大的情况。

4转换层结构设计要点

4.1转换层结构设计原则

在建筑物中设置转换层的时候，有可能会发生结构抗震能力下降的情况，因为在设置的时候，转换层竖向刚度可能会突然发生改变。所以，为了避免这种情况的发生，在设计转换层结构的时候最好遵循以下几个原则：设置转换层的时候尽可能选用可以直接落地的竖向构件；当高层建筑竖向位置比较低的时候，要时刻谨记宜低不宜高的原则来设置转换层结构；在优化转换层图2刚度比计算公式结构的时候，要尽量保证有明确的优化路径，最好是被选择的转换层结构型式，这样才能确保结构分析的准确性与施工工程量的一致性；在转换的时候，要以建筑物经济和安全为大前提，转化刚度不可以太大，要秉持宜小不宜大的原则。（1）在转换层结构设计的时候，很有可能出现因为竖向刚度突然发生变化而形成薄弱层的情况，因此要在设计的时候充分考虑到上、下两层的刚度，将上、下层的刚度比尽量控制在1~2的范围内，这样不仅能有效避免薄弱曾的形成，还保证了上层柱子的抗侧性能，也使整体结构的受力比较均匀。上、下层刚度比的计算公式为：其中Gi+1表示的是第i+1层混凝土剪变模量，Gi表示的是第i层混凝土剪变模量；Ai+1表示第i+1层折算抗剪截面面积，Ai则表示第i层折算抗剪截面面积；hi+1表示的是第i+1层的层高，hi同上，第i层的层高；而A=Aw+0.12Ac。（2）在转换层结构设计的过程中，需要特别注意的是转换层的刚度一定要满足规定的数值要求，从一般规定来看，转换层的梁的高度是大于梁跨度的1/6，目的是使结构内力能准确的作用于转换层下部。另外，由于转换层结构构件中梁、柱的受力性能比较好，所以需要合理分配结构构件，为建筑结构转换提供便利。

4.2结构选型

针对本工程如果从转换层的材料去考虑的话，分为三种：①厚板转换层；②箱形转换层；③梁式转换层。而厚板转换层无论是从施工难度还是在成本上都处于劣势，因为如果混凝土和板材的用量较多的话，无疑增加了施工难度，同时过多使用材料也增加了成本投入。从结构受力上来看，厚板转换层结构受力比较复杂，计算难度大，计算过程也随之复杂，在无形中增加了工作量。相对的，如果采用箱形转换层的话，也是有优点有缺点。从结构上来说，结构具有比较好的整体性，对竖向构件的传力也做到了保证，但是在结构设计上就会出现问题，因为箱形转换层这种结构本身的内力分析就比较复杂，再者，目前这方面的技术也不是太成熟，所以在设计和施工上都有较大难度。梁式转换层相较于前两种转换层不仅设计和施工难度较小，竖向构件传力路径也很清晰，最重要的是既合理又经济。

4.3结构概念设计

在对整体结构概念进行设计的时候，需要注意以下三点：①加强底部框支层的刚度。依据前文提到的设计原则，应该在对抗震性能进行设计的时候把转换层上下结构侧向刚度比控制在2以内。而且在设计的时候还要考虑到核心筒的位置，一般情况下核心筒位置北面的刚度都比较大，所以为了使刚心和质心重合，需要在核心筒底部靠南的位置设立短肢剪力墙，达到提高底部刚度，控制刚度比值的目的。②加强转换层楼板的刚度，增强水平荷载传递的可靠性。为了增加结构的整体性，楼板设计厚度为180mm，并且采用双层双向配筋的方式，将配筋率控制在0.25%。③为了大幅度降低转换梁的梁高和弯矩，可以在框支柱上设置短肢剪力墙。

4.4构造措施

构造措施的出现是为了满足抗震设防的需求，措施分为三种：①针对框支梁的上部墙体开门洞附近剪力较大的情况，解决办法是加密配箍，如果洞口靠近梁端的话，就要采取梁端加腋的方法来提高结构的抗剪承载力。②针对二次转换梁而采取的措施，由于转换结构的竖向集中荷载导致结构受力变得愈加复杂，所以采取与第二种一样的方式，在梁端加腋，目的却是提高抗剪的安全性。③在结构构造设计的时候采取的，在梁内配置交叉斜筋，保证框支剪力墙洞口上部梁不出现强剪弱弯的情况，同时还确保了梁内塑性绞的出现。

5结束语

对于转换层结构设计提出以下几点建议，仅供参考。①在设计梁式转换层结构的时候，要深刻理解结构设计的理念并准确运用这些理念来解决设计结构上的一些难题，随后还要采用盐酸的方式对设计结果进行检验，确保结构设计的质量。另外，还要注意提高建筑物的防震性能，明确结构平面和竖向构件的布置，从而确保建筑物的安全性。②在对建筑物结构进行分析的时候，首先必须得掌握概念设计的思路，然后选择较为适用的平面有限元程序来对梁式转换层结构进行分析。③在设计转换层的时候，应尽量避免二次转换，因为一旦转换过多，截面分布较为复杂的次梁梁端很容易出现裂缝，从而导致建筑安全性能降低。

作者:刘文君 单位:重庆市设计院

参考文献

[1]曾坤.某高层建筑混凝土转换层结构设计实例应用探讨[J].住宅与房地产，2015（19）：162~163.

[2]林智雄.高层建筑混凝土梁式转换层结构设计探讨[J].科技与企业，2012（10）：190.

转换层范文篇5

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间，其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右，可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的，因而应用最多。在建筑功能的要求上，高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆，高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场，地上1-7层左右为商场、娱乐场所等，上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明，高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分，由于梁、柱或板的尺寸较大，所以从模板的支撑系统，钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序，大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说，转换层施工是高层建筑的“瓶颈”，如果说一幢高层建筑在支撑系统选择，钢筋绑扎，混凝土浇注，预应力张拉，机械设备的选择等方面做到方案科学，现场施工组织合理，定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置，是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。然而，板式转换结构随着转换层位置的提高，结构是否也表现出同样的动力特性及反应，也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程，采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中，转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙；实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm；落地剪力墙厚度为400mm；框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种；标准层x向剪力墙厚为250mm，y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高，不含转换板厚)，结构总高度为98.70m。三种模型分别为：

Hst0——无转换层结构，以原工程转换板上部结构为基础，增加结构标准层，使其高度与原结构相同；

Hst3——转换板设置在第3层顶，并将原工程x向井筒开洞，转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046，γey=0.8971。

Hst6——转换板设置在第6层顶，将模型Hst3的第1层复制增加三层，使其高度与原结构相同，同时，其转换层上、下结构等效侧向刚度比也与模型Hst3接近。结构计算分析采用ANSYS软件。

图板式转换最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网，特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰，受力状态复杂，结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要，转换板厚一般在2M以上，这一方面造成转换层质量和刚度的突变，在地震作用时结构反应增大，转换层上下相邻层更成为结构薄弱层，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部竖向构件的荷载明显增大，设计难度大。研究表明，转换厚板的内力和位移分布严重不均，最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看，板式转换的力学性能和经济指标均较差，在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时，可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。3板式转换层施工方案决策问题和模型的确立

3.1板式转换层施工方案决策问题

最常用模板支撑方式有上面谈到的三种方法，①落地支撑法②叠合梁原理法③吊模法。那么对于一个含有转换层的施工项目而言，如何选用更优的施工方案，如何安全可靠、质量优良、工期准时、技术方便、简单可行、工程造价成本又比较低的情况下完成转换层结构的施工，是项目承建者的所追求的目标，所以在遇到此类问题时，经常存在如何决策方案才比较科学的问题。由于方案的优劣是一个相对的概念，并且施工方案的选择还受很多外部因素的影响。对于转换层施工来说，如果转换层所在位置较低，距离基础在四层以内的话，落地支撑法将是最为理想的选择；对于大于四层以上的情况，以上三种施工方法哪个方案最优，决策者如何进行决策。

3.2转换层施工方案决策模型的建立

层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP法)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于上世纪70年代提出的，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化，对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用，所以近几年来此法在我国工程实践的方案决策中得到了广泛应用。层次分析法的基本内容是：首先根据问题的性质和要求，提出一个总的目标；然后将问题按层次分解，对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去，直到最后一层，即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。

4高层建筑板式转换层的施工要点

由于板式转换层结构的上述特点，在确定转换层结构施工方案时应考虑下列几个方面的问题：①转换层的自重和施工荷载往往非常大，应选择合理的模板支撑方案，并进行模板支撑体系的设计。②对大体积转换层，混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施，防止新浇混凝土的温度裂缝。③转换层的跨度和承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。④对预应力混凝土转换层，由于其跨度和承受的荷载都很大，预应力钢筋数量大，因此，要合理选择预应力的张拉技术以防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大。⑤设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁(或转换厚度)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

(1)混凝土工程。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时，应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有：

①根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP)，对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算，掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律，为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。

②大体积混凝土转换结构施工时，应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于15℃，实际工程中可采用下列方法：a.蓄热保温法，即常规保温方法。混凝土的养护要把握两个关键，即在升温阶段以保湿为主，在降温阶段以保温为主。b.内降外保法，即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温，使大体积混凝土水化热温升降低，减少混凝土内部与混凝土表面的温差，然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施。c.蓄水养护法，即在混凝土初凝后先洒水养护2h，随后进行蓄水养护，蓄水高度一般为100mm。

③浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在选用水泥方面可采取下列措施：a.优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。b.掺用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低。c.掺入减水剂，减少水泥用量，使混凝土缓凝，推迟水化热峰值的出现，使升温延长，降低水化热峰值，使混凝土的表面温度梯度减少。

④浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在施工方法上可采取下列措施：a.采取先施工转换结构周围结构或墙体，防止混凝土表面散热过快，内外温差过大。b.变冬季施工的不利因素为有利因素，减低混凝土的入模温度。在夏季高温气候施工时，采用冰水搅拌，以减低混凝土的入模温度。c.采用分层次施工，每层厚300mm～500mm，连续浇筑，并在每一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇筑完毕。D.采用叠合梁原理，将转换结构按叠合构件施工，可缓解大体积混凝土水化热高，温度应力过大，对控制裂缝发展有利。

(2)钢筋工程。转换梁的含钢量大，主筋长，布置密，在梁柱节点区钢筋“相聚”。因此，正确地翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

①钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系，确定制作尺寸和绑扎次序。

②一般转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接；对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。

③当转换梁高度或转换板厚度较大时，应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

转换层范文篇6

转换层实现上下结构的转化大致有以下三种类型。

1.1上下层结构类型的改变，如转换层以下为框架、框架-剪力墙或框架-筒体等结构形式，转换层以上为剪力墙、剪力墙-筒体等结构形式。

1.2上下层柱网、轴线的改变，转换层的上下层结构形式不变，仅柱网、轴线有所变化，常用于筒体结构建筑中。

1.3上下层不仅结构类型有所改变，而且柱网、轴线也有所改变，常用于上下层功能变化较大或较复杂的建筑物。

2转换层的结构形式

由于转换层上下结构转换有多种类型，所以转换层本身的结构形式也有不同，常用的有以下几种。

2.1梁式结构的转化层。梁式结构的转化层一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋砼承重大梁。为适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸比较大，常用的尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×250

0mm，1500mm×3000mm等。

2.2桁架式结构的转换层。桁架式结构的转换层是有梁式结构的转化层变化而来的，整个转换层由多榀钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。由于桁架高度较高，所以上下弦的截面尺寸相对较小。

2.3箱式结构的转换层。箱式结构的转换层实际上也是有梁式结构的转化层变化而来的。有纵横交错的双向主次梁连同上下层楼面的楼板结构以及四周墙壁构成全封闭的箱式结构转换层，整个转换层就像一只大箱子，当然四周也可以适当开洞。

2.4板式结构（厚板）的转换层。板式结构的转换层通常适用于上下层既有结构类型的改变，又有柱网、轴线的变化整个转换层是一块厚达2.0~3.0m的实心钢筋混凝土承重板。有的板式转换层中在一定的部位也设置暗梁，以满足上部结构的变化要求。

3转换层的施工特点

3.1模板支撑系统。转换层结构的体量大、自重大，对模板支撑系统的承载能力、刚度和稳定性都有严格的要求，必须进行详细的计算，切不可凭经验办事。以梁式结构转换层为例，梁本身的线荷载通常在60~100KN/m，加上施工荷载就更大，对于板式结构，每平方米的荷载（楼板荷载+施工荷载）也在100~150KN，因此，往往需要搭设满堂红支撑系统，其立柱一直搭至地下室，使荷载直接传值房屋基础。当作为多层支撑荷载传递时，上下立柱的位置应对齐，防止上下楼面因

在梁式结构转化层施工中，由于梁的侧向高度较大，厚度较薄，所以尚应验算模版系统侧向稳定性和侧向强度，防止整体跑位和胀模。

3.2钢筋绑扎。转换层中的钢筋，其特点一是数量多，而是直径大。对梁式结构转化层来说，其钢筋绑扎通常在梁的底模板架设完成后进行，钢筋绑扎完毕经过验收后安装大梁两侧的模板。钢筋绑扎中应切实注意钢筋骨架侧向的稳定，防止倾倒伤人。

粗直径竖向钢筋接头宜用电渣压力焊或冷挤压接头，按规范要求，同一断面接头应错开50%。

钢筋保护层应用相应的粗直径钢筋头焊于主筋上，常用的砂浆垫块易压碎。

当转换层的梁或板混凝土分两次浇筑时，应在施工缝上增设若抗剪钢筋，以保证上下层混凝土结合牢固。

转换层结构设计中，目前也较多采用后张拉预应力结构。

3.3混凝土浇筑。转换层的混凝土一次浇筑量很大，混凝土的强度等级也较高，一般为C40~C60，特别是梁式结构转换层和板式结构转换层，混凝土浇筑量大，大多属于大体积混凝凝土施工，不仅对模板支撑系统带来很大困难，而且混凝土内部容易产生温度裂缝。为此，很多工程的施工，在征得设计单位的认可后，将混凝土二次叠浇成型，即分层浇筑，形成整体。这样做，既可减轻模板支撑系统的承载荷重，因为利用先浇注部分混凝土的龄期强度参与模板职称一起承受上部后浇筑混凝凝土的荷载重量以及施工荷载，从而节约模板支撑费用，同时页保证了混凝土浇筑质量。由于梁式或板式转换层承受的上部荷载都很大，在混凝土分层浇筑时，应保证上下层之间衔接紧密，通常采用在衔接面上假设竖向抗剪钢筋或在衔接面上设置若干抗剪槽，使上下层混凝土结合紧密。

3.4混凝土养护。混凝土由于浇注体量大，所以浇筑后特别注意养护，以减小混凝土内部与表面的温差值。待混凝土浇筑后，应用草包、麻袋或塑料薄膜覆盖保温，使表面保持湿润状态。冬季施工时还应按规定做好保温测温工作。受力不匀而造成的局部损伤。

转换层范文篇7

1、转换层上下结构的转换类型

转换层实现上下结构的转化大致有以下三种类型。

1.1上下层结构类型的改变，如转换层以下为框架、框架-剪力墙或框架-筒体等结构形式，转换层以上为剪力墙、剪力墙-筒体等结构形式。

1.2上下层柱网、轴线的改变，转换层的上下层结构形式不变，仅柱网、轴线有所变化，常用于筒体结构建筑中。

1.3上下层不仅结构类型有所改变，而且柱网、轴线也有所改变，常用于上下层功能变化较大或较复杂的建筑物。

2、转换层的结构形式

由于转换层上下结构转换有多种类型，所以转换层本身的结构形式也有不同，常用的有以下几种。

2.1梁式结构的转化层。梁式结构的转化层一般在转换层的楼面设置纵横交错的钢筋砼承重大梁。为适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸比较大，常用的尺寸有1000mm×2000mm，1200mm×250mm，1500mm×3000mm等。

2.2桁架式结构的转换层。桁架式结构的转换层是有梁式结构的转化层变化而来的，整个转换层由多榀钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。由于桁架高度较高，所以上下弦的截面尺寸相对较小。

2.3箱式结构的转换层。箱式结构的转换层实际上也是有梁式结构的转化层变化而来的。有纵横交错的双向主次梁连同上下层楼面的楼板结构以及四周墙壁构成全封闭的箱式结构转换层，整个转换层就像一只大箱子，当然四周也可以适当开洞。

2.4板式结构（厚板）的转换层。板式结构的转换层通常适用于上下层既有结构类型的改变，又有柱网、轴线的变化整个转换层是一块厚达2.0-3.0m的实心钢筋混凝土承重板。有的板式转换层中在一定的部位也设置暗梁，以满足上部结构的变化要求。

3、转换层的施工特点

3.1模板支撑系统。转换层结构的体量大、自重大，对模板支撑系统的承载能力、刚度和稳定性都有严格的要求，必须进行详细的计算，切不可凭经验办事。以梁式结构转换层为例，梁本身的线荷载通常在60-100KN/m，加上施工荷载就更大，对于板式结构，每平方米的荷载（楼板荷载施工荷载）也在100-150KN，因此，往往需要搭设满堂红支撑系统，其立柱一直搭至地下室，使荷载直接传值房屋基础。当作为多层支撑荷载传递时，上下立柱的位置应对齐，防止上下楼面因受力不匀而造成的局部损伤。

在梁式结构转化层施工中，由于梁的侧向高度较大，厚度较薄，所以尚应验算模版系统侧向稳定性和侧向强度，防止整体跑位和胀模。

3.2钢筋绑扎。转换层中的钢筋，其特点一是数量多，而是直径大。对梁式结构转化层来说，其钢筋绑扎通常在梁的底模板架设完成后进行，钢筋绑扎完毕经过验收后安装大梁两侧的模板。钢筋绑扎中应切实注意钢筋骨架侧向的稳定，防止倾倒伤人。

粗直径竖向钢筋接头宜用电渣压力焊或冷挤压接头，按规范要求，同一断面接头应错开50%。

钢筋保护层应用相应的粗直径钢筋头焊于主筋上，常用的砂浆垫块易压碎。

当转换层的梁或板混凝土分两次浇筑时，应在施工缝上增设若抗剪钢筋，以保证上下层混凝土结合牢固。

转换层结构设计中，目前也较多采用后张拉预应力结构。

转换层范文篇8

湖南某商住综合楼工程地下3层,地上30层,建筑物总高度102m,建筑面积65000m2。工程设有3层裙房,裙房为框架结构,做商务办公和大型超市。在塔楼四层上设有厚板式结构转换层,其上部为剪力墙结构。转换层平面尺寸为38.80m×38.16m,建筑面积1480m,厚度在边柱部位3.1m,其它部位2.2m,核心筒部位为双层板(图1),混凝土强度等级为C40,浇注量为2850m3。

2施工方案分析

经计算转换层施工时在边柱部位最大垂直荷载88kN/m2,其它部位68kN/m2。为承受转换层的施工荷载,设计考虑将三层楼板加厚到250mm,并将配筋加强,设计承载力70kN/m。边跨梁高3.1m的部位,考虑模板荷载较大,为了便于施工,在满足结构安全的前提下,建议设计将边跨梁设计成双层梁。只要保留二、三层模板的支撑体系,通过二层、三层楼板的连续支撑,将施工荷载分散传递到下面的竖向结构上,就能保证转换层施工的安全。因此采用900mm×1400mm边梁先行浇筑,2.2m厚板式转换层混凝土不留施工缝,一次性浇筑的施工方案。大体积混凝土工程采用大掺量粉煤灰,掺加聚丙烯纤维技术,降低水化热,控制混凝土的温度裂缝。

3转换层施工技术

3.1模板工程

该工程结构转换层混凝土浇筑一次性完成,施工速度快,但模板支撑数量大。选择模板支撑方案主要考虑以下因素:保证转换层混凝土的结构质量,满足结构设计要求模板支撑体系稳定可靠,确保高大模板施工的安全:选材方便,降低工程成本。

3.1.1底模板及支撑

选择定尺的48×3.5mm钢管脚手架支撑体系,通过计算确定模板支撑体系立杆的间距、步高及剪刀撑的间距。立杆下铺垫板,上端设可调顶托,主楞骨为100mm×100mm方木,密排50mm厚木方作次楞骨,选用12mm竹胶合板模板,胶合板模板上面铺设一层0.6mm厚的塑料薄膜,用以对混凝土底面的保温、保湿养护。支撑采用双立杆布置的方法,除满足荷载要求外,还应考虑操作方便。纵距为550mm,双立杆间距250mm,间隔布置(即La=550mm),步高(h)为850mm,横距(b)为400mm。设置双向扫地杆,每3600mm设置双向剪刀撑(图2)。

边梁部位转换层厚度3.1m,且较三层外挑1080mm,竖向支撑在三层楼板上布置[16#槽钢@800作挑梁。槽钢外挑1300mm,内压1700mm,遇墙时在墙上穿孔。在悬挑槽钢上通长布置6根[10#槽钢,立杆按设计要求布置在上面,支撑边梁底部,边梁900mm高混凝土先行浇筑后与梁底支撑系统共同作用,支撑2.2m厚板式转换层的施工荷载。

3.1.2侧模支撑

转换层在15.65m标高上,为了防止出现胀膜现象,保证混凝土外观质量,侧模采用了全钢大模板。模板高度3240mm,设锚固螺栓固定侧模,螺栓与支撑系统、竖向及水平混凝土结构连接固定(图3)。二、三道螺栓在有柱的部位焊接在柱的钢筋上,在无柱的部位,第二道螺栓焊接在梁上的预埋筋上,第三道螺栓焊接在10槽钢上。

由于钢大模板散热较快,混凝土侧表面与环境的温差极易超过25℃。为了满足温差要求,及时采取了拆除钢模板,覆盖、保湿、保温的措施。

3.1.3楼梯支模

由于楼梯及预留孔洞的承载力比其它部位低,所以采取了槽钢和斜撑辅助加固的措施(图4)。调整三层楼梯板的设计,增大其承载力,脚手架支撑从一层开始加固,以确保该部位支撑的稳定。

3.2钢筋工程

结构转换层钢筋用量大约1100t,全部采用HRB400型,钢筋密集,钢筋直径大。结构转换层纵横各设置11道暗梁,暗梁宽度1000～2600mm,梁上层钢筋双排28mm,下层筋双排28mm。板筋上下层采用25mm和28mm两种,双排双向。为抵抗混凝土局部强度收缩应力,在板中上下排钢筋间设16@200双向钢筋网,无暗梁区域上下排钢筋间设16@400抗剪兼架立筋。

板内布筋原则:横向筋放于外排,竖向筋放于内排,上部筋在跨中连接,下部筋在暗梁处连接。

由于钢筋层数较多,为保证钢筋连接质量和方便施工,板中所有受力钢筋均采用直螺纹连接。板主筋保护层取50mm,梁主筋保护层取30mm,转换层厚板内的钢筋,不得在暗梁内截断,施工时不得留施工缝。排水管采用4根DN250无缝钢管套管,排水管安装时遇钢筋时钢筋弯曲,不得截断钢筋。暗梁钢筋安装搭设临时脚手架钢管支架,先安装同一方向的暗梁,再安装另一方向的暗梁,避免钢筋纵横交叉,架空叠加超高。因转换层钢筋单位面积重量大,特别是暗梁部位,采用现场特制的高强保护层垫块,并增加垫块数量,以保证钢筋保护层的厚度。

3.3混凝土工程

转换层混凝土强度等级为C40,为控制大体积混凝土的裂缝,设计要求采用循环冷却水管降温,并加膨胀剂。考虑转换层内钢筋密集,循环水管施工困难,造价高。膨胀剂在保湿养护条件下,能较好补偿混凝土的收缩,但在转换层侧面和底部受养护条件限制,膨胀剂对此较难发挥作用。经论证,决定取消循环冷却水管和掺加膨胀剂的方案,采用大掺量粉煤灰降低水化热,并在混凝土中增加聚丙烯纤维控制混凝土的早期收缩裂缝。

3.3.1配合比设计

经试验,选用强度等级42.5普通硅酸盐水泥,其质量稳定,具有保水性好、泌水性小的特点,适用于泵送混凝土。为了减少水泥用量,降低水化热,控制混凝土温度及收缩产生裂缝,用Ⅱ级粉煤灰取代30水泥,粉煤灰的超量系数为1.35。碎石的粒径为5~35mm;河砂的细度模数2.7。同时掺加0.9kg/m3的KDZ-II型聚丙烯纤维,纤维密度0.91g/cm3,线密度偏差率5%,断裂强度659MPa,断裂延伸率16%,伸长率5%时的初始模量7171MPa。

配合比水胶比为0.38,砂率41。选用LX一1(T)型外加剂延缓混凝土的凝结时间,推迟水化热峰值时间,初凝时间(自然条件下薄膜覆盖)约为20h左右,终凝时间约为40h。出机坍落度为205mm,1.5h后为180mm(白天25～31℃)。混凝土配合比见表1。标养试块按60d强度评定。

3.3.2混凝土

转换层厚度2.2m,面积约为1480m2,共需混凝土2850m3,均采用商品混凝土。现场配备混凝土输送泵3台,混凝土供应能力60m。采用平面分层浇筑方案,有利于支撑系统的稳定,降低水化热。

混凝土分3层整体连续浇筑,每层约700mm。大掺量粉煤灰纤维混凝土应属于高性能混凝土范畴,混凝土坍落度较大,采用50mm插入式振捣棒,严格控制层间搭接振捣,不过振漏振,振捣以混凝土表面不再显著下降,不出现气泡,表面泛浆为准,初凝前需进行二次振捣。梁、柱、墙相交的部位,由于钢筋较密应采用30mm的振捣棒。

大体积混凝土表面水泥浆较厚,浇筑后应进行处理。初凝前1～2h,先用长刮杆刮平;终凝前,再用铁滚筒碾压数遍,并用木抹子打磨压平,以闭合表面收缩裂缝。核心筒部位混凝土浇筑:核心筒部位是双层板,根据该部位的结构形式,分二次浇筑。

3.3.3大体积混凝土的养护及测温

转换层混凝土初凝后,表面即覆盖一层塑料薄膜和保温毯,实施保温、保湿养护,并根据测温情况随时调整保温措施,使混凝土中心与表面、表面与环境的温差均不大于25℃。混凝土内部温度低于峰值后,采用浇水养护的措施。

为能及时有效地了解混凝土的温度变化情况,转换层共设16个测温单元,共48个温度传感器,用电子测温仪测量读数,对混凝土温差实施跟踪和监测。混凝土浇筑12h后开始测温,根据混凝土升温的速率决定测温频次。浇筑后3～5d时间内,2～4h测一次,其后4～6h测一次,并作好记录。实测结果表明板中心峰值温度62.5℃,在第4d出现,同时测得板底混凝土温度58℃,板面混凝土温度45℃。

4结束语

本工程在转换层混凝土施工前后对模板支撑体系进行了详细的检查,支撑体系稳定可靠,变形均在允许范围之内。混凝土施工时间为9月下旬,气温较高。通过采用大掺量粉煤灰、聚丙烯纤维混凝土技术,有效地控制了大体积混凝土的裂缝,较冷却循环水管降温方案,造价明显降低。

大体积混凝土内部产生的水化热较大、温度较高,强度上升比拆模试块要快得多。而结构转换层占有周转材料较多,为了既节约周转材料的费用,又能保证混凝土的拆模强度。建议采用回弹结构转换层侧模混凝土,并结合测温记录求得的混凝土等效龄期强度来判断混凝土达到的实际强度。

参考文献:

[1]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2202.[S].

[2]混凝土结构设计规范.GB50010-2002.北京,中国建筑工业出版社,2002.

[3]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[4]谢晓锋.高层建筑转换层结构型式的应用现状及问题[J].广东土木与建筑,2004.

[5]建筑施工脚手架实用手册.北京:中国建筑工业出版社,2004.

转换层范文篇9

关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计

1高层建筑梁式转换层的设计原则

预应力混凝土转换层作为梁式转换层的转换类型之一，其具有自重轻、成本低的优势；但随着建筑技术的不断发展，传统的预应力混凝土转换层的应用已经不能满足建筑技术的发展需要，也不能够满足较大承载力的需要。在此发展背景下，钢骨混凝土转换层这一种类型应运而生，这种类型不仅可以满足建筑技术的发展需要，能够实现建筑技术的创新发展而且还能够满足较大承载力的需要，具有广阔的应用空间和发展前途。钢骨混凝土转换层的刚度也更高，且可塑性、耐久性及抗震性均优于预应力钢筋混凝土，因此未来应用前景十分广阔。高层建筑梁式转换层的设计需要遵循以下几个原则：首先，减少转换。在建筑施工过程中应该保持竖向主体结构的持续性，保证混凝土转换层始终保持上下数值的结构，减少施工过程中的转换次数。其次，优化转换结构［1］。高层建筑的抗震性能是保证其结构稳定的重要因素，高层建筑更要重点关注其抗震的能力，要从各个层次加以关注，保证建筑结构之间的稳定性，利用扁梁、支柱等结构工具进行抗震结构的建造，使之更符合抗震设计的要求，当然，这类结构也容易存在柱剪力过大的问题，因此要提高结构在重力荷载条件下的强度与刚度标准。再次，直接传力。上文中提到高层建筑梁式转换层设计要遵循一个重要原则就是减少转换，尤其是上下主体为竖向结构的设计，因为间接付力或多级转换会影响到抗震后板结构的稳定性，直接传力设计可以减少复杂的多级转换，避免水平转换结构应用间接传力，保证其传力的稳定性。最后，保证结构的强度。高层建筑梁式转换层的刚度、强度是结构设计的核心要素，要保证结构之间的设计合理，能够受力均匀。

2高层建筑梁式转换层结构设计工程实例

本文案例中所用的建筑结构是一座拥有三十二层的地上楼层和拥有二层的地下楼层的建筑物。四层以上的楼层采用转换层结构设计，转换层的高度大概在8m左右，转换区域865m2；抗震级别三级，采用24根矩形分布支柱的形式，核心筒额面积大概在55m2左右。转换层的主要作用是承托上部的竖向构件，因此无论是质量、刚度还是框支柱尺寸，均要大于普通楼层；转换层是结构传力途径发生改变的部位，转换梁及其相邻构件承受的应力复杂且集中，且楼板还要承受巨大的剪力作用，因此对于建筑结构楼板强度及刚度的要求要远远高于普通楼板。2.1框支柱设计框支柱轴压比决定了其截面尺寸，在非抗震设计标准中框支柱截面宽度至少在400mm以上，截面高度设计则高于支梁跨度的1/12；而在抗震设计标准下框支柱截面宽度至少在450mm以上，本工程中框支柱截面积为600mm×600mm。还要合理确定框支柱减压比，以保证框支柱的高延性，避免脆性受损的问题，在无地震组合情况下，框支柱减压比可用下式计算：V≦0.20βcfcbfh0在有地震组合条件下，框支柱减压比采用下式计算：V≦1/γRE（0.15βcfcbfh0）式中:bf—框支层楼板检验计算截面宽度；γRE—承载力抗震调整系数，本工程中取0.85；bc—混凝土强度影响系数。2.2框支梁设计一般情况下框支梁截面宽度≮400mm且至少是上部剪力墙厚度的2倍，非抗震设计条件下，框支梁截面高度至少是计算跨度的1/8以上，在抗震设计条件下框支梁截面高度至少是计算跨度的1/6以上。由于框支梁为偏心受拉构件，因此其承载力计算要严格按照标准规范进行，并合理计算裂缝及挠度。框支梁设计中，控制剪压比是有效控制结构内心变形的重要措施，合理剪压比可以保证构件的延性，减少构件在塑性阶段发生脆性受损的问题。本工程中，框支剪力墙内的框支梁与上部剪力墙在某些情况下需要同步发挥作用，其受力性能及破坏特性与倒放的T形深梁比较接近，在深梁受拉翼缘处框支梁内部有巨大拉应力，这种情况下要根据倒放T形深梁的截面积计算方法计算框支梁截面尺寸。2.3转换层楼板设计楼板内部的剪力作用非常大，在这种剪力作用下楼板可能会出现形变，因此转换层楼板的刚度与强度设计十分重要。一般情况下，转换层楼板的最小截面高度≧180mm以上，每个方向的配筋率≧0.25%，转换层楼板的配筋要锚固于边梁中或楼板附近的墙体内。注意转换层楼板设计不得采用错层结构，以保证楼板的完整性，且楼板连接筒体及落地剪力墙时不得开洞。连接楼板的筒体、落地剪力墙梁体宽度至少是楼板整体厚度的2倍，梁内部纵向配筋比至少1%，并采用机械连接或焊接的方式，以保证结构的稳定性。抗震设计标准条件下，采用下式计算长矩形平面建筑框支层楼板截面剪力值：Vf=1/γRE（0.1βcfcbftf）Vf=1/γRE（fyAs）式中：bf为框支层楼板检验计算截面宽度；tf为框支层楼板检验计算截面厚度；As为穿透落地剪力墙框支支楼盖截钢筋截面积；γRE为承载力抗震调整系数，式子中的数值为0.85；βc为混凝土强度影响系数。转换层楼板处不仅会出现转换结构内力传导，而且会与临近的楼板产生内力交互，所以转换层临近的楼板数也要增加。2.4高层建筑梁式转换层施工设计高层建筑梁式转换层的施工要求和施工设计要满足建筑施工整体的要求，具体的主要包括两个方面。一方面，转换层的施工设计要实现建筑结构支撑的设计。建筑施工过程中逐渐搭建层级较高的建筑结构，对于后期的承载力结构要求逐渐提高，因此，转换层的设计一定要做好支撑结构和承载力结构的设计。要设计质量良好的支撑模板，选择合适的材料作为支撑模板，确定模板结构，测量部分之间的间距。实际施工过程中，要建立稳固的支撑体系，可以选择48mm×3.5mm的钢管脚手架，并确定步高、立杆间距等指标，将底模板的支撑作用充分发挥出来。为保证施工过程中模板支撑体系的稳定性，还可以将主楞骨以及其他结构作为支撑点和关键部分。对于整个施工过程中，由于模板的设计结构以及散热情况不稳定，可能会影响到整体结构的质量，因此要做好模板支撑体系的保温保湿工作，以减缓其散热速度，减少温度应力导致的混凝土结构裂缝问题，保证混凝土底面温湿度适宜，提高混凝土结构质量。另一方面，要做好转换梁钢筋的下料绑扎。高层建筑梁式转换层中的钢筋材料应用密度大、排数多，且为了保证结构的稳固性，钢筋的直径选择也比较大，因此实施施工过程中要合理调整钢筋的疏密程度，做好下料绑扎施工。钢筋在梁式转换层的作用是基础性的、关键性的，要密切关注竖向筋、横向筋的位置，钢筋连接及钢筋层数均要经过专业计算后确定，严格执行国家标准，按照设计规范进行施工。钢筋稳定性的实现，必不可少的是通过腰筋的捆绑，才能够实现钢筋的稳定，要确定好腰筋固定的位置，掌握好腰筋捆绑时的用量和长度，可在施工前先进行简单的排列布局，及时发现钢筋结构的问题，保证钢筋绑扎施工效果。

3结语

总之，随着建筑行业的不断发展，建筑施工技术得到了不断地创新，对于梁式转换层的应用也逐渐有了更高的要求，为了适应建筑施工技术的发展和建筑行业的新要求，梁式转换层技术也逐渐实现了新的发展。转换层主要为传力路线直接、受力简单的结构，且提前介入建筑方案，以保证结构体系与整个建筑功能的统一性、协调性。采用科学、合理的计算方法确定转换层结构的重点部位、复杂部位，做好精细化处理，必要时采用加强措施，以保证梁式转换层在地震荷载条件下表现出更大的延展性，将自身传力明确、刚柔并济的作用充分发挥出来。

参考文献

转换层范文篇10

关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计；构造要求

当前社会经济飞速发展的形势下，高层建筑已成为建筑领域主要类型，高层建筑由于结构复杂和具有一定高度，在外观和施工技术上具有较大特殊性，因此在施工上要求更高。为提高高层建筑工程质量，保证稳定性和安全性，高层建筑施工更要注意受力问题，以避免自然灾害如地震对高层建筑造成破坏。而梁式转换层作为高层建筑主要结构形式之一，在提高建筑稳定性和安全性上具有显著优势。

1高层建筑梁式转换层结构

目前城市建筑出现大量高层建筑，且为了满足城市地少人多的特点和建筑功能需要，高层建筑多采用下部（一般1~3层）为大开间商场或公共娱乐场所，上部为小开间民用住宅，不同功能相结合的商住高层建筑模式。由于下部大开间要满足公共使用要求，一般为大柱网、少墙体、相对稀疏的结构设计，上部相对结构密集，因此容易造成上下部之间建筑结构体系存在较大差异，造成受力不均衡，违背了常规竖向结构布置原则，容易造成建筑稳定性和安全性较差。因此，为提高高层建筑稳定性和安全性，针对上下结构体系转换的楼层设计转换层这一形式的出现，满足了高层建筑结构设计要求，主要有桁架转换结构、箱型梁转换结构、梁式转换结构、厚板转换结构和空腹桁架转换结构等。其中梁式转换结构是高层建筑中使用最多的转换层结构形式，在提高高层建筑稳定性和安全性上发挥着重要作用。

2梁式转换层结构特点和结构形式

梁式转换层结构通过利用下部转换大梁，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱来支撑框支梁，经由墙—梁—柱（墙）的传力途径缓解上下部结构设计不同造成的受力不均衡的不良局面，提高高层建筑稳定性和安全性。梁式转换层具有传力直接明确，施工较为简单，便于工程分析、计算和设计的特点，被广泛用于底部大空间框支剪力墙结构体系。但如果出现上下轴线布置错位，需要增加较多的转换次梁，就容易造成空间受力复杂的不良局面。根据上部结构形式和受力特点，梁式转换层结构形式可分为以下八种形式（见图1）。

3高层建筑梁式转换层结构的设计原理

高层建筑梁式转换层的设计原理主要有三维设计原理、有限元原理和协同工作原理3种。其中三维设计原理是首要遵循和选择的设计原理，它利用CAD制图的方法，通过使用2个以上不同力学模型，如空间杆—墙板元模型三维空间分析软件，对梁式转换层结构进行分析和计算。它可以保证在高度精准度的基础上更有效地保障结构分析，使设计人员可以准确掌握结构的真实受力状态，提高高层建筑梁式转换层结构的设计效率和设计科学性，从而避免结构设计存在漏洞。有限元原理是在三维设计原理分析计算整体结构后作为补充设计的一种设计原理，主要应用于局部转换层的有限元补充分析，如在拖柱转换结构当中的抽柱框架，就是有限元分析原理应有的、具有代表性的分析对象，在计算方位时要注意，在楼层计算数量取2~4层时，必须保证上部楼高大于下部楼高，只有保证建筑结构能够达到承受并传递荷载的水平，高层建筑的几何构造稳定性水平才能得到有效提高。协同工作原则主要通过统一来自各方向的力，使建筑受力以及承载情况达到稳定，确保建筑各部分可协同工作的一种结构设计原理。它是在三维设计原理、有限元原理2种设计原理的基础上起到全面综合协调的一种设计原理，通过以上3种设计原理的综合支撑，高层建筑梁式转换层的结构设计才能达到科学、合理，确保了高层建筑的稳定性和安全性。

4梁式转换层结构的设计与构造要求

4.1抗震等级的确定。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）相关规定，建筑工程分为4个抗震设防类别：特殊设防类（甲类）、重点设防类（乙类）、标准设防类（丙类）、适度设防类（丁类）。以某栋22层高层建筑为例，该高层建筑分为地上20层，地下停车场1层，其中1~4层为商住楼层，1层层高5.1m，2~4层层高均为4.2m，5层及以上为住宅楼层，层高为3m。其中4层设置为结构转换层兼设备层，属于工程转换层，其以下楼层为框架—剪力墙结构，其以上楼层即5层及以上为纯剪力墙结构，因此该建筑属于多种结构形式共存的复杂高层建筑。它的抗震等级确定就应该按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中对不同结构体系和各部位不同结构构件来确定抗震等级。以上面的22层高层建筑为例，它的转换层设置在4层，已经属于高位转换，那么就应该在框支架抗震级别为2级，在剪力墙底部加强部位为3级的基础上提高1级，以此来保证底部一致并加强底部抗震能力，即框支柱及落地剪力墙抗震提高至1级，转换层（即第4层）及以下落地剪力墙和加强部位提高至2级。而转化层以上（5层及以上）属于纯剪力墙结构，其抗震级别应定为4级。此类“高转换”建筑类型在设计时，在设计软件SATWE中有一个隐含功能，在第一项“参数输入”中输入“转换层所在层号≥3”，就可使框支柱抗震等级自动提高一级。4.2结构平面布局。以22层建筑为例，该高层建筑5层及以上为纯剪力墙结构，在进行剪力墙平面布置上，要求必须符合相关抗震设防要求，达到东西向完全对称，南北向的刚度中心和质量中心偏差不能超过2m，以保证结构偏心率较小。同时核心筒以外的其余剪力墙必须尽量沿周边均匀、分散布置，使一部分剪力墙落地并贯通至基础，使框支墙协同落地剪力墙受力，增强抗扭效果，还必须保证第一自振周期与平动为主的周期比值为0.83，各层最大水平位移与层间位移比值不大于1.4。只有达到以上平面布置和扭转控制要求，才能保证抗扭效果和高层建筑平面布局设计合理。4.3结构竖向布置。高层建筑因结构复杂，特别是有“高位转换”转换层的高层建筑对转换层结构的侧向刚度都有了专门规定：转换层上下等效侧向刚度比宜接近1，不应大于1.3，必须遵循“强化下部，弱化上部”的原则。主要做法有：一是增大底部刚度，除核心筒部分剪力墙在底部必须设置，且使尽可能多的剪力墙落地，必要时在可不增设的部分增设不伸上去的剪力墙。这可通过与建筑专业协商来实现。二是加大底部剪力墙厚度，减少底部剪力墙开洞，避免刚度削弱，主要是通过转换层以下剪力墙核心筒部分厚度为0.4m，其余部分厚度为0.35m来实现。三是通过适当减少转换层上部剪力墙数目，以弱化上部刚度，从而减轻建筑物重量，减少框支梁承受的荷载。四是采用C40、C50等级的混凝土来提高底部柱、墙的混凝土强度等级，加强底部剪力墙厚度，起到“强化底部”刚度目的。高层建筑梁式转换层结构的设计和应用是一项庞大、复杂的设计工程，要求严谨、科学、合理，必须要以建筑的稳定安全为首要考虑要素，因此在结构设计过程中还必须高度重视高层建筑梁式转换层结构设计中要面临的嵌固端设置、受力分析及超高问题等重点难点问题。只有在严格遵循三维设计原理、有限元原理和协同工作原理的基础上开展结构设计，认真做好受力计算，充分考虑结构平面布局、竖向布置和嵌固端的设置等重点难点，才能为高层建筑梁式转换层结构设计出科学合理的设计方案，为高层建筑顺利施工提供最基本指导蓝图。4.4科学分析与计算转换层。在进行高层建筑梁式转换层的结构设计过程中，设计人员可以采用平面有限元的设计软件来科学分析和计算转换层的局部作用力。在该环节中，要求确保转换层的模式与相应计算标准要求相符，并且判断楼盖平面的刚度是否对其造成影响。在具体计算剪力墙的过程中复杂性较强，上端剪力墙同时联系着许多根支柱，如若没能有效相连，就会导致实际计算的结果与实际相差甚远。因为梁柱是空间分析的基本单位，因此在对剪力墙实施分析过程中，可以将其当作梁柱单元。在具体设计环节，设计人员可以将转换梁布设于上层剪力墙与下层支柱间，实现剪力墙与转换梁的相连，不可单纯依靠上层剪力墙与底层柱和拐弯区域，需要有效结合底层柱、中间转换梁以及上部剪力墙，以实现集中作用力，降低产生扭转问题的概率。4.5合理设计转换大梁。在对梁式转换层实施设计过程中需要做到如下几点要求：第一，转换层楼板应当能够有效传递上一层水平作用力至下一层抗剪结构。转换层楼板不但负荷水平荷载，而且还承载部分竖向作用力，因此务必要确保楼板的纵向刚度与厚度符合规定标准要求。第二，转换层起到了传递上层水平荷载至下层抗剪结构的作用，所以其承受着巨大的荷载，关系到整体建筑的抗震能力，具有不可或缺的作用。因此在具体设计环节，工作人员可以采取三维空间分析法来设计转换大梁，将其作为杆件来看待，随后基于对总体结构的分析，结合转换梁所承受的上层荷载来分析转换层自身与其上下基层的平面有限元，进而将梁的配筋确定下来。4.6科学设计转换梁。在实际设计过程中，可以通过计算减压比将转换梁的截面大小确定下来，并且尽量避免在转换梁开洞，如果必须要开洞，那么需要控制洞口边与支座边的间距超出梁截面的高度。此外要想将实际抗剪能力提升，务必要加强处理洞口的上、下弦杆，并且需要确保转换梁的混凝土强度等级不小于C30。在开展非抗震设计过程中，需要确保转换梁的上、下纵向配筋率最小值不低于0.3%；在开展抗震设计过程中，需要确保一、二与特一级规范要求的最小配筋率分别大于0.5%、0.4%、0.6%。对于部分转换梁支座偏心受拉的情况，则需要确保其上部纵向钢筋需要由不少于1/2的沿梁贯通全场，且所有下部纵向钢筋需要直接连通至柱内。4.7框支柱的设计和构造要求。通常而言，框支柱的截面大小主要是通过轴压比来进行计算。在开展抗震设计过程中，需要将系数最大值与框支柱的柱顶弯矩相乘，随后将结果放大后实施配筋，同时要合理调整监理，一旦框支柱数量在10根以下时，且同时在1~2层，各层支柱实际荷载的监理需要不小于2%的基底剪力，如果超过3层，则需要不小于3%的基底剪力；如果框支柱超过10根，框支层为1~2层，则各层根柱荷载的剪力需要20%的基底层剪力，如果超过3层，则需要为30%的基底层剪力。在合理调整框支柱剪力后，还需要调整对应的框支柱弯矩，不过禁止调整支柱轴力。如果抗震等级是1级，则需要确保纵向钢筋配筋率超过1.2%；抗震等级为2级情况下，则需要超过1.0%；等级为4级时，则需要超过0.9%；4级以上时则需要超出0.8%。4.8框支梁的设计。在设计框支梁过程中，其荷载这比较复杂且巨大的作用力，可以将其看作上下层荷载的媒介力量，亦是确保框支剪力墙抗震能力的重要部分，所以其属于一类较为复杂的受力构件，在设计过程中需要具备丰富的设计储备，要求设计人员将整体结构计算出来后，还需要深入开展分析工作。相关研究显示，对于框支梁来说，通常其属于偏心受拉构件，因此务必规范设计，建立成长设计最大数值以及截面高度。由于竖向荷载，梁端是最早受到破坏的部位，所以务必强化其构造措施。对于部分钢筋进入支座的情况，要求配备稳固的锚固。4.9楼板设计。因为转换层的作用在于传递结构上层的水平剪力至下部结构，所以在平面中转换层的楼面承受巨大作用力，楼板极易发生变形，所以必须对其实施加厚处理。一般需要使用180mm以上厚度的现浇板，以便在平面转换层实施剪力重分配，同时强化转换大梁的抗扭能力与侧向刚度。值得注意是，尽量避免在转换层楼板处开直径较大的洞，如果要开洞，还需要将次梁暗梁设计在洞口周围，尽量让楼板开洞位置和外侧边具有较大距离，并且需要加强处理与转换层距离较近的楼板。如果不得不将电梯间或楼梯间设置于大空间部位，还需要将钢筋混凝土墙围成筒体。

5结语

总而言之，近几年国家城市经济快速发展，高层建筑也越来越多，并且随着其外观造型艺术化以及功能多元化的发展，对于高层建筑结构设计要求也越来越高，越来越多超常规的结构涌现出来。其中在该类超常规的混凝土结构中，通常都具有自身重量大、高度高与跨度大等特征，所以对高层建筑结构的梁式转换层结构设计要求也较高。单纯根据以往的设计方法与经验无法保障整体结构的安全，这就要求设计人员能够正确掌握高层建筑梁式转换层结构特点和结构形式，并结合实际情况来采取有效的设计措施，以切实有效地提高整体建筑结构的稳定性与安全性，促使高层建筑行业健康发展。

参考文献

[1]付全．分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J]．建筑设计管理，2014，31（08）：60-61，64．

[2]於斌．高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J]．居业，2015（10）：58-59，61．

[3]刘子健，吴琦锐．高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J]．信息记录材料，2018，19（07）：229-231．

[4]谢兴华．有梁式转换层的高层建筑结构设计研究[J]．建材与装饰，2018（28）：74-75．

[5]何荣辉．高层建筑梁式转换层结构设计的实际工程的应用探讨[J]．建材与装饰，2019（15）：119-120．