摘 要：基于帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析，首先要分析結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能，然后闡述，帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，最后詳細(xì)探討高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的形式和高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其主要內(nèi)容有：選取構(gòu)件并設(shè)計(jì)配筋和轉(zhuǎn)換梁、控制軸壓比和落地剪力墻的間距、剛度的保證與設(shè)計(jì)空間。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在經(jīng)濟(jì)的社會(huì)發(fā)展的不斷推動(dòng)下，人們對(duì)生活水平的要求也得到不斷提升，人們更喜歡舒適的居住環(huán)境。在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，要滿足人們對(duì)與住宅的需求，所以高層建筑的結(jié)構(gòu)更加多樣與復(fù)雜。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，逐漸突破了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在樓層中使用了轉(zhuǎn)換構(gòu)件，通過(guò)這種方式，起到過(guò)度和銜接的效果。根據(jù)這種配件的使用，高層建筑的其他部分功能得到了較好的發(fā)揮，現(xiàn)對(duì)帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行如下分析。

1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能分析

設(shè)計(jì)人員從結(jié)構(gòu)功能的角度設(shè)計(jì)高層建筑，主要是為了體現(xiàn)三種結(jié)構(gòu)形式：

首先是結(jié)構(gòu)型式的轉(zhuǎn)換，這種情況主要被應(yīng)用在框剪結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中。設(shè)計(jì)人員將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中的上部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橄虏拷Y(jié)構(gòu)，從而增加下部的空間。

其次是柱網(wǎng)或是軸線轉(zhuǎn)換。這種結(jié)構(gòu)的上下部結(jié)構(gòu)型式并沒(méi)有發(fā)生改變，但在轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的應(yīng)用下，下部樓層柱網(wǎng)擴(kuò)大，更好的滿足外部框筒的空間需求。

最后是結(jié)構(gòu)型式和軸線型式的轉(zhuǎn)換。這種情況主要是將，剪力墻轉(zhuǎn)換為框架，錯(cuò)開(kāi)樓層柱網(wǎng)和樓層軸線，使上下部結(jié)構(gòu)不對(duì)稱。

2 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

在高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)用轉(zhuǎn)換層會(huì)導(dǎo)致其豎向剛度發(fā)生變化，降低抗震能力。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。首先是盡量選取直接落地的豎向構(gòu)件，在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，要認(rèn)真記錄其豎向剛度的變化，一旦剛度發(fā)生突變要立即做出調(diào)整。其次是設(shè)計(jì)人員要在轉(zhuǎn)換層的豎向位置，選取比較低的點(diǎn)。最后是針對(duì)傳導(dǎo)例的途徑，要得到有效的控制，對(duì)于轉(zhuǎn)換剛度的選取，最好選大不選小。通過(guò)這些原則，降低建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生突變的幾率，防止建筑結(jié)構(gòu)受到破壞。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的形式分析

3.1 箱式轉(zhuǎn)換。首先箱式轉(zhuǎn)換需要結(jié)合雙向或是單向的兩個(gè)力實(shí)現(xiàn)，需要設(shè)計(jì)人員使用相鄰的兩層厚樓板，將其結(jié)合成一個(gè)整體，共同實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層的剛度轉(zhuǎn)換。

3.2 梁式轉(zhuǎn)換。在高層建筑中，梁式轉(zhuǎn)換使用的范圍比較廣，其轉(zhuǎn)換層的截面一般是0.8-6m。設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)一條明確的路線，然后從上部墻直接將力傳遞給下部的柱子，為建筑工程的計(jì)算和研究，帶來(lái)方便。

3.3 板式轉(zhuǎn)換與斜柱轉(zhuǎn)換。其中板式轉(zhuǎn)換主要是使用木板作為轉(zhuǎn)換層，然后在轉(zhuǎn)換層厚度的作用下，凸顯較好的耐力效果。工作人員要具體分析上下部分的差異，當(dāng)上下相差比較大，沒(méi)有秩序，可以應(yīng)用這種轉(zhuǎn)換形式。但是這種手段也有一定弊端，在施工中比較復(fù)雜，施工難度較大。在斜柱轉(zhuǎn)換中，主要是充分發(fā)揮混凝土的可壓縮性，然后增加建筑的利用空間，但是這種手段，會(huì)增加水平荷載。在斜柱轉(zhuǎn)換層使用中發(fā)，要設(shè)置圈梁或是拉梁，更好的連接樓層，增加建筑的安全性。

3.4 桁架轉(zhuǎn)換與巨型框架轉(zhuǎn)換。桁架轉(zhuǎn)換與其他轉(zhuǎn)換形式相比，有著更為清晰的受力途徑，在使用中更加靈活，有更強(qiáng)的抗震性能。但是這種設(shè)計(jì)形式，比較復(fù)雜，容易受到多種因素的影響。這種轉(zhuǎn)換在實(shí)際操作中，擁有較多的節(jié)點(diǎn)，很難剪切，需要使用大量的配筋。如果在實(shí)際設(shè)計(jì)與建設(shè)中，要使用桁架轉(zhuǎn)換層，要控制層高，并確保其大于3m，以上的重心必須與節(jié)點(diǎn)對(duì)其。針對(duì)巨型框架轉(zhuǎn)換的使用，主要有多個(gè)梁式轉(zhuǎn)換層組成，其抗震效果與抗側(cè)剛度都比較好。

4 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要掌握其重點(diǎn)與難度，能夠詳細(xì)分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用與跨度。針對(duì)混凝土的等級(jí)進(jìn)行分析，例如大體積混凝土，樓層高且自重大，模板支撐要求高。設(shè)計(jì)人員要結(jié)構(gòu)自身的實(shí)際情況發(fā)，制定合理的設(shè)計(jì)手段。

4.1 選取構(gòu)件并設(shè)計(jì)配筋和轉(zhuǎn)換梁。設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)了解高層轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與原則，能夠認(rèn)真遵守施工的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程首先要選取合適的樓層，然后設(shè)計(jì)落地構(gòu)件的位置，確保其處于均勻?qū)ΨQ的位置上。針對(duì)落地構(gòu)件的使用，其質(zhì)量也要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢查，滿足工程對(duì)抗剪剛度與抗彎能力的要求。在施工配筋設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)支座負(fù)彎矩衰減的特點(diǎn)，將其固定到支座上發(fā)，并杜絕彎筋的出現(xiàn)。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換梁的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員要考慮綜合轉(zhuǎn)換梁的內(nèi)力情況，然后針對(duì)內(nèi)力的大小與受力分析。整個(gè)過(guò)程要明確轉(zhuǎn)換梁與上部的結(jié)構(gòu)，為之后的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。據(jù)研究，把轉(zhuǎn)換梁當(dāng)做深梁的受拉翼緣，可以獲得更仕的效果

4.2 控制軸壓比和落地剪力墻的間距。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合工程的技術(shù)手段，以及垂直或水平荷載進(jìn)行分析。由此得知框支柱在垂直或是水平作用下的剪力比較小，需要承擔(dān)軸壓力，所以要對(duì)軸壓比進(jìn)行控制。針對(duì)抗震效果的分析，保證高層建筑的軸壓比小于0.6，從而避免對(duì)剪力墻造成影響。一些特殊情況，可以使用比較后的樓板，通過(guò)雙向雙面的鋼筋，提升整體的轉(zhuǎn)換效果。雙面雙向鋼筋的使用，還需要增加斜筋，然后改變地震帶來(lái)的效果。這種做法的原因是，地震會(huì)促使高層建筑的轉(zhuǎn)換層發(fā)揮改變，內(nèi)部受力有所增加。所以控制剪力墻的間距，能夠在一定程度上提升高層建筑的抗震能力。

4.3 剛度的保證與設(shè)計(jì)空間。設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真進(jìn)行轉(zhuǎn)換層上下剛度的選擇，能夠避免剛度變化過(guò)大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，要保證剛度變化的數(shù)值與1較為接近，但不能超過(guò)2。為了更好的增加空間層的剛度，設(shè)計(jì)人員可以從洞口的形式、落地墻的厚度以及剪力墻入手。一般來(lái)講，高層建筑轉(zhuǎn)換層，通常設(shè)置在2-3層的位置，如果設(shè)備轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)形式，常高于傳統(tǒng)形式，在4-5層。通過(guò)這種手段能夠更好的利用空間，提升上下層的銜接效果，避免造成空間浪費(fèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)用轉(zhuǎn)換層會(huì)導(dǎo)致其豎向剛度發(fā)生變化，降低抗震能力，從而提升高層建筑整體的抗震效果。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)中，要遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，分析上下部分的差異，當(dāng)上下相差比較大，沒(méi)有秩序，可以使用合理的轉(zhuǎn)換形式。但是這種手段也有一定弊端，在施工中比較復(fù)雜，施工難度較大。這個(gè)過(guò)程首先要選取合適的樓層，然后設(shè)計(jì)落地構(gòu)件的位置，確保其處于均勻?qū)ΨQ的位置上。設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)了解高層轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與原則，能夠認(rèn)真遵守施工的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。一些特殊情況，可以使用比較后的樓板，通過(guò)雙向雙面的鋼筋，提升整體的轉(zhuǎn)換效果。雙面雙向鋼筋的使用，還需要增加斜筋，然后緩解變地震帶來(lái)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐屹.芻議高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建材科技，2015 （S1）：93.

[2] 王怡文.高層建筑轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].四川建材，2014（05）：31-32.

[3] 董堃，孫穎.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)方法探討[J].工業(yè)建筑，2009（S1）：265-269.

[4] 黃磊.高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2015（07）：29-30.