带转换层高层建筑结构设计建议

来源:用户上传      作者:

　　摘 要 带转换层高层建筑结构设计在信息技术和高新技术的应用和推广下更加完善，在高层商用楼中表现出很大的实用性，符合现代化建筑的发展趋势。本文分析了建筑转换层的特点、设计要点和注意事项，希望其中的观点和建议对后期工作有所借鉴。
　　关键词 带转换层；高层建筑；结构设计
　　高层建筑具有土地利用量少、能够满足住房要求等优势，它的修建数量不断增多是我国城市化进程加快的重要表现，也符合了我国建筑行业的发展趋势。而转换层的应用为高层建筑设计提供了更多的空间，增强了高层建筑的整体性功能，具有较明显的积极意义。
　　1 建筑转换层的特点
　　高层建筑中使用转换层，主要起到协调、过渡的作用，并降低局部荷载压力。为了更好地增强建筑转换层结构设计的良好效果，必须对其中的具体特点有充分认识。建筑物的上部结构会对转换层结构构件带来较大的荷载压力，而且高层建筑结构能够具备一定的稳定性，需要使用大量的结构构件，这些构件的布局比较复杂，建筑转换层在结构上具备足够的刚度与稳定性，必须优化转换层的设计。为了促进建筑转换层设计的科学合理性，设计人员必须具备较强的专业能力、丰富的建筑施工经验，在实际的设计工作中，立足于工程实际，综合考虑所有可能会影响建筑转换层设计的因素。结构转换层设置使高层结构更为复杂，结构整体更加不规则，随设置高度的变化影响整体建筑整体的稳定及安全性。为此，转换层往往是竖向构件的不连续，随着建筑设计理念的不断创新，高层建筑纵向功能不规则形态，在设计过程中尽量避开不规则结构形态，优化转换层的结构设计，在这之前要求设计人员必须对建筑转换层的这些特点有充分的了解[1]。
　　2 建筑转换层结构设计要点
　　2.1 梁式转换层的模式结构
　　梁式转换层的设计模式是复杂高层建筑结构设计的重要组成部分，应用广泛。该模式，自身具有较强的使用优势，结构简单、传力路径清晰、受力构件的承受效果较好、施工操作方便等。梁式转换层模式的使用必须注意上部分与下部分的有机协调，促使结构布置不断优化，确保建筑能够更加安全、稳固。高层建筑的转换层设计过高的时候，会出现转换层上下两个部分的断层，连续性差、刚度不达标，成为结构设计中的薄弱环节，进而导致抗震性能下降，不利于高层建筑的设计效果，所以钢骨混凝土作为局部构件的强化在复杂高层建筑结构设计中是十分必要。
　　2.2 箱型转换模式结构
　　利用箱型转换模式，是为了更好地保障转换层的完整性，使上下楼层的竖向压力连续传递，缓解的建筑物竖向支撑构件不连续的局限。一般会占用整个楼层，使其成为设备层或设置功能单一的使用空间。所以，转换层内部的结构分析十分复杂，客观上加大了工程建设的方案设计、施工操作的难度，工程中的应用范围比较小。
　　2.3 加厚板厚梁式转换模式结构
　　加厚板的厚梁转换模式，应对的是竖向柱轴线分离情况，只依靠梁来支撑不足以设计要求，利用厚板厚梁来支撑是更好的结构设计，使结构布置能够更加灵活，消除了与下层部分的正对关系。使用期间表现出部分不足，厚板自重过大，材料用量大利用率低，在这种转换模式中楼板内力分析复杂，抗震设计难度大。
　　由于地下室周围有较可靠的约束措施，地震影响较小，一般可作为地下室的转换结构模式。
　　2.4 抗震设计
　　抗震设计是当前建筑物设计过程中的重要组成部分。复杂高层建筑的转换层设置时，转换层的上部竖向构件一般都是沿着建筑物高度方向排布，这就在一定程度上影响了建筑的刚度均匀性，此时，转换层的竖向承载力构件会受到墙体支柱的影响，发生变化，导致转力线路十分曲折，此时，容易出现集中变形，且建筑物应力也会逐渐集中，严重影响了建筑转换层的抗震性能。因此，为了提高转换层结构的抗震性能，高层建筑转换层结构设计中不建议采用高位转换形式。
　　水平地震作用下，建筑物会产生较大的倾覆力矩，此时，在转换层位置，力矩的分布曲线发生转折，建筑物的下部如果采取剪力墙结构，落地剪力墙倾覆力矩将逐渐增加，且增加的速度会不断增大，但支撑框架的倾覆力矩将减少。此外，楼板是转换层框支剪力墙的主要荷载传递载体，此时楼板会将力矩传递到落地剪力墙中，也会影响倾覆力矩的方向，因此，转换层的位置较高时，将容易出现急速突变，落地剪力墙将出现大范围的裂缝[2]。
　　3 注意事项
　　现阶段，我国的建筑行业的蓬勃发展，复杂高层建筑结构设计理论的不断完善，建筑结构设计理念、设计方法都积累了一定的工程经验，常常在实际设计工程中碰到难题，工作经验总结起来供大家参考：
　　（1）转换层建筑的设计，不能对转换层的下部结构直接設计为薄弱层，这样只会造成转换层承受的上部质量和压力过大，应确保转换构件及转换层的设计安全度并应具有良好的抗震性能。
　　（2）转换层的上部结构设计在抗侧刚度上必须尽量接近于下部，保持上下部刚度的互相不突变，只是有一定范围内的渐变。
　　（3）底部转换层的位置高度会直接关系到刚度的变化，位置越高，转换层上下刚度的变化也会越大，导致转换层的上下部分刚度发生突变，使剪力墙承受压力过大，出现裂缝，造成墙体损坏，甚至出现房屋的倒塌事故，所以，设计过程中必须关注转换层位置的具体高度可能产生的影响。
　　（4）按照超限高层设计要求确定抗震设计措施和抗震性能目标，转换层的结构形式应具有足够变形能力储备和内力重分布的能力，而不至于被破坏到临界倒塌极限状态。
　　（5）转换层结构设计必须严格依照设计规范化，具体的结构体系能够满足标准要求，不能出现违规性操作，避免不良后果的出现。
　　4 结束语
　　在高层建筑增多和计算机技术的创新发展，促使转换层的具体计算理念和设计方法能够更加完善，转换层的应用为高层建筑设计提供了更多的空间，增强了高层建筑的整体性功能，具有较明显的积极意义，期间必须充分考虑每一个设计和施工环节的重要性，选择最适合的转换层结构模式，增强转换层本身的刚度、强度、抗震性等特点，促使结构设置更加合理，使高层建筑结构更加安全、稳固、经济。
　　参考文献
　　[1] 崔东东.试论带结构转换层的高层建筑结构设计[J].中国科技投资，2018，（28）：20.
　　[2] 皇甫涛.带结构转换层的高层建筑结构设计初探[J].建材与装饰，2018，（21）：82-83.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14716066.htm