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摘要：随着市场经济的迅速发展，高层建筑在建筑工程中占据的比例越来越大，为满足人们逐渐提高的需求、实现土地资源的最大化利用做出了重要的贡献。转换层是建筑中的一个特殊结构，其是不同结构形式之间的联结关节，是上部结构的基础，也是下部结构的封顶，承担着承上接下的重要作用。由于有梁式转换层的施工工艺简单、适用范围较广，因此在高层建筑结构设计中得到广泛应用。文章主要对有梁式转换层的高层建筑结构设计的相关问题进行了分析。
关键词：转换层；高层建筑；结构设计
引言
转换层在高层建筑整个结构体系中发挥着连接纽带的重要作用，也是当前高层建筑设计中较为常用的一种结构形式。随着城市高层建筑的增多，转换层的安全性问题也愈发受到重视。设计者在设计时除了要考虑建筑功能问题，还要充分考虑建筑结构的安全和稳定问题，确保结构设计的合理性、安全性。
1、高层建筑中梁以及板式转换层介绍
1.1梁式转换层
梁式转换层是在高层建筑当中经常使用的一种转换层结构，它的这种转换方式主要是利用建筑物的框架结构当中的房梁与承重支柱来为转换层结构提供稳定性。由于这种转换层施工过程比较简单，且耗费的人力物力相对较少。同时，又能使建筑物线条清晰，达到美观的效果。因此这种转换层结构设计在建筑施工中应用比较广泛。
1.2板式转换层
在高层建筑当中板式转换层从布置手法上来说相对比较自由，现阶段当中，板式转换结构设计通常被运用于造型设计比较复杂的建筑物上。理论上来说造型比较复杂的建筑物是不适合进行结构转换设计的，但是有了板式转换层，就可以在建筑物平台上建筑相应的板式转换结构，通过这种结构就可以实现复杂建筑物的功能转换。但是，板式转换层的结构设计也有一定的缺点，就是相对于梁式转换层来说，其转换板的传力路径不够明确，同时，由于这种转换层自身受力状况比较复杂，因此，建筑物在转换层处刚度容易发生比较大的变化，从而影响建筑物整体的稳定性能，所以这种转换结构在使用前应该做好充分论证，保证转换结构能发挥最大的作用。
2、高层建筑转换层设计细节处理
2.1转换层结构空间设计
高层建筑中，转换层起着承载压力的作用，安排其空间位置时，必须要根据不同建筑物科学分析受力情况，避免因转换层位置设置不合理而影响建筑内部受力状况，继而影响整个建筑物的安全。高层建筑转换层的空间不宜设计得过高，过高会浪费空间，要考虑到整个建筑空间的利用和转换层的刚度问题，坚持就低不就高的基本原则。综合目前的高层建筑设计及应用实践来看，三层以下最为适宜，如果考虑到建筑功能需要设计更高层，以不超过六层为宜。合理设计转换层的空间可以避免内部结构的高位转换和竖向刚度发生突变，降低整个建筑物的抗震能力。
2.2转换层结构刚度设计
在设计转换层结构时应考虑到其要承受的巨大压力，确保其具有较高的强度。可以通过增加转换层的剪力墙厚度、采用优质的混凝土材料进行转换层浇筑等措施增强其强度；还可以通过设计补偿剪力墙、减小洞口等措施增强转换层的刚度。总之，要确保转换层上、下刚度变化率尽可能接近1，这是转换层刚度的最佳状态。
2.3转换层结构抗震设计
近年来，随着高层建筑的增多和地质灾害的频发，高层建筑的抗震问题愈发受到关注。在进行建筑转换层结构抗震设计时需做好以下工作:严格控制转换层的轴压比，通过控制落地剪力墙的间距、使用厚楼板、减少开洞数量、在转换层的板脚位置增加斜筋等方式，使转换层的轴压比控制在0.6以内，提高其抗震性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要确保转换层的框支柱强度符合地震剪力规范。若1～2层的框支层支柱数目小于10根，那么1～2层每一层每根框支柱的剪力大小应取基底剪力的2%；若支柱数目大于等于10根，那么1～2层每一层每根框支柱的剪力之和取基底剪力的20%；若1～2层的框支柱数目小于10根，那么小于等于第3层的每层每根框支柱的剪力大小取基底剪力的3%；若1～2层的框支柱数目大于等于10根，那么大于第3层的每层每根框支柱的剪力之和取基底剪力的30%。通过对转换层框支柱的标准化设计，可以最大程度提高转换层的抗震等级，确保建筑物安全。
3、高层建筑当中梁以及板式转换层的具体设计方案
3.1模板支撑
模板支撑设计中，为保证施工安全，可以采取专业计算软件，对工程安全系数进行计算，掌握高层建筑的最佳安全系数，在此基础上，准确计算层间距、横跨钢管支撑面以及跨度长度等工程参数。为使后期施工更加方便，减少工程建设成本，还要充分考虑模板安装、模板拆卸的方便性，对模板安装的难点进行准确分析。上述问题，均可以应用专业计算软件来进行分析，但实际工作中，设计人员应制定科学、可行的施工方案，以确保施工安全。为了充分发挥底模板的支撑效果，可以选择48×3.5mm的钢管脚手架，建立稳固的支撑体系，并选择合适的步高、立杆间距，为有梁式转换层的施工奠定良好的基础。同时，还可以应用主楞骨、次楞骨，并将其作为重点支撑点，来有效支撑模板，应用胶合板塑料膜对楞骨实施有效的防护，确保混凝土底面湿度、温度达到标准要求，提高模板的质量。模板散热的速度相对较快，会对后续施工产生影响，为了使模板的散热速度能够保持在正常状态下，避免对其他零部件造成不良的影响，模板支撑设计中，还要注意加强对保温技术、保湿技术的应用。
3.2转换大梁
高层建筑有梁式转换层中，应充分考虑建筑物的整体功能要求来对有梁式转换层进行设计。对有梁式转换层结构进行设计的过程中，应对其受力参数进行准确计算，并要根据剪力墙位置、建筑竖向荷载力等因素，切实做好建筑物与转换层、转换层各部件之间的合理衔接与整合，以保证建筑物的稳定性。与此同时，为了有效提高各个楼板间的承载性能，应对转换层结构的刚度、强度等参数进行系统性分析，确保建筑物达到均衡受力状态，并要切实符合《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求，以保证建筑物的质量与功能。
3.3下料绑扎
高层建筑有梁式转换层中，转换梁的纵向钢筋具有直径大、排数多、数量多的特点，所以实际施工中，应提前做好准备进行加长处理，同时也要对钢筋疏密程度进行合理调整。钢筋在转换层中占据着重要的地位，发挥着基础性的作用，设计工作中，应密切关注竖向筋、横向筋的位置，应加强对相关数据的研究，确保钢筋连接质量与钢筋层数的合理性。为了切实提高钢筋强度与钢筋架设效果，应对整个钢筋工程进行合理的分化，提高内部的钢筋保护层的建设质量，严格执行国家标准的要求，提升钢筋的支撑能力。腰筋绑扎方面，应根据受拉钢筋锚固要求，将其锚固在两端的柱子中，因此必须对钢筋下料、绑扎环节进行严格控制。设计工作中，应对有梁式转换层施工的每一环节进行仔细分析，确保所下放的材料满足专业标准的要求，并要制定有针对性的设计方案。施工前进行简单排列布局，找出缺陷与不足，避免下料施工时出现质量问题，影响钢筋绑扎施工效果，只有这样才能确保有梁式转换层的抗震效果。
结束语
转换层结构在高层建筑中发挥着转换重量、维稳建筑物重心的作用，设计转换层结构时，既要确保其承载建筑重量，又要兼顾功能、安全、抗震等多方面因素。忽略任何一个细节，都有可能埋下转换层结构的安全隐患。因此，需在设计前精心筹划、设计中做好细节处理、设计后做好试验检测，确保建筑转换层结构设计的合理性。
参考文献
[1]李旭.高层建筑梁式转换层结构设计研究[J].住宅与房地产,2016(27):58.
[2]叶永红.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用探索[J].四川水泥,2016(07):113.
[3]周敏. 某高层建筑梁式转换层结构设计[D].湘潭大学,2016.
论文作者:方大伟
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第14期
论文发表时间:2019/9/10
标签：高层建筑论文; 建筑物论文; 结构论文; 剪力论文; 钢筋论文; 结构设计论文; 刚度论文; 《工程管理前沿》2019年第14期论文;