高层建筑转换层结构设计探究.doc

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1、高层建筑转换层结构设计探究摘要：通过对高层建筑中转换层的设计和作用进行分析，并通过介绍转换层的结构形式类型，最后以梁式转换层为例展开论述，研究其设计要点。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

2、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4学海无涯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

3、。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

4、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

5、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

6、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

7、十分相似，所以在结构设计的过程中，设计人员需深入考4学海无涯量配筋的概况，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