高层建筑转换层钢结构支撑体系的设计要点

王 昱

（黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150080）

1 转换层的概念和分类

如果某个建筑工程的底部工程和上部工程之间的结构存在着较大的差异性，再加上上下部工程之间对于结构性能等各个方面的因素有着不同的需求，这就需要对其建筑的楼层结构进行转换，而这部分楼层就被人们称之为转换层结构。就目前来说，有大量的高层建筑在进行修建的过程中，都选择了底部是大空间作为商用，而上部是住宅区域居住使用的整体结构形式。在使用目的不同的情况下，其结构形式也必然有着极大的不同，底层的用户往往需要较大的独立空间，而上层建筑的用户则是需要居住环境的舒适性。所以，这两个不同部分在进行修建的过程中，务必要保证设置相应的结构转换层，否则就会促使结构体系的稳定性出现较大的故障。

2 转换层钢结构支撑体系的设计内容

转换层钢结构支撑体系设计内容往往由转换层钢结构支撑构造设计和绘制转换层钢结构支撑施工详图两部分组成。

2.1 转换层钢结构支撑的构造设计

整个建筑工程转换层设计的起步阶段，必须要先对工程的实际情况进行调查，从而了解各个方面的详细数据，促使支撑体系的结构性能能够更加的完善，而这其中最为关键的一个环节就在于如何对钢结构的节点进行完善的设计、处理。在对节点进行设计的过程中，务必要周密的考虑到整个工程施工过程中的现场焊接、螺栓安全、吊装顺序等各个方面的问题，避免出现较大的失误而导致工程无法顺利进行，最终影响到整个工程的建设工期。除此之外，在进行转换层钢结构支撑体系构造建设的过程中，还应当尽可能的对施工人员需求进行满足，保证现场施工的稳定性、安全性。

不仅如此，在实转换层支撑体系的连接点设计是否优秀，还会直接对整个转换层体系带来巨大的影响，甚至于影响到整个转换层是否能够顺利建设。而整个工程自身为了能够最大限度的保证工程施工工期，并且为施工企业提高市场竞争力，就应当针对钢结构支撑体系来采取更为良好的独特施工技术，从而达到在保证安全性、稳定性的情况下，提供工程效益。所以，在对建筑工程的支撑连接点进行设计的过程中，必须要确保其相关连接点自身有着极为良好的强度、刚度，并且节约材料；其建筑工程自身的节点处传力还应当保持良好的可靠性、简捷性；节点加工制作简单、安装方便等等之类的现实性问题。

2.2 绘制转换层钢结构支撑的施工详图

一般而言，转换层钢结构施工详图主要包括：转换层钢结构支撑施工总说明、锚栓布置图、图纸目录、零件详图、构件立面和平面布置图等一系列详尽的内容。转换层钢结构支撑的施工详图必须明确清晰的反应出构件的断面尺寸和几何形状，其中还应包含轴线、标高、构件编号以及该构件在立面图或平面图中所在的安装区域等等详细的数据。

对转换层钢结构支撑的施工详图的绘制，最关键的就是详细。经研究设计出来的图纸是施工过程中下料的直接依据，所以图面所表示的意图要精练、明确，尺寸标注必须准确详细。只有依照图形具体的情况来对图面继续合理的安排，才能做到主次有序、重点突出，才能用最少数量的图形来表达最明确的设计意图，让设计出来的图纸能带给施工人员一目了然的感觉，进而达到提高工作效率、减轻图纸绘制工作量的目的。

3 转换层钢结构支撑体系的计算与要点

3.1 支撑体系荷载的计算

如何计算转换层钢结构的荷载是转换层钢结构支撑体系设计的关键。如果荷载的计算太小，那么很容易造成支撑体系的不安全，会给施工的工作人员的工作安全和人身安全带来隐患；但如果荷载的计算过大，则会增加支撑体系的建设成本，造成经济上的不合理。

在大多数情况下，荷载计算时必要考虑注意：上部转换层的施工荷载应由满堂红脚手架和转换层钢结构支撑系统共同分担；当进行上部结构的施工时，只要混凝土养护经过一段时间后，其本身就能具备一定的强度，能够作为承担荷载的一部分。

如转换层共4层，前两层施工的荷载应由转换层钢结构支撑体系和满堂红脚手架共同承担，但当施工到后两层时，前两层的混凝土基本上已经具备了一定强度，可以起到承担部分荷载的作用。

3.2 支撑体系结构的选择

转换层钢结构支撑体系通常是由柱间支撑、上部荷载直接承受的钢结构体系、预埋件和支撑柱等几部分组成。其中，对于上部荷载直接承受的钢结构体系及其结构形式的选择对转换层钢结构支撑体系中的支撑效果起了决定性的影响作用。在一般情况下，可依照转换层钢结构支撑的平面形式和上部的荷载情况，选择与之相适应的转换层钢结构支撑体系。

3.3 支撑体系设计的要点

转换层钢结构支撑体系中支撑柱整体的稳定性是由柱间支撑来提供地，常用的支撑柱应选用H型钢、圆管或方管、工字型钢等截面形式的截面实腹柱。在必要时，也可以选择使用设计为由双角钢或两个槽钢所组成的格构柱。

此外，在设计柱间支撑时还要注意其在使用过程中的连接方便，同时还要保证其能够产生有效支撑。在设计上部荷载直接由钢结构支撑体系承受时要重点关注其与上部模板结构的连接，从而为上部结构荷载能够依照假设的情况吧荷载传递到支撑体系当中。

4 结语

综上所述，钢结构支撑体系转换层是现代高层建筑修建过程中必须的一个工程项目，该环节的施工应当严格按照相关规范和标准来进行设计，保证结构自身的安全性、可靠性、稳定性。并且在当前科技技术持续不断发展的情况下，各个部分的设计都还应当进行深入的研究，促使整个结构体系能够在这一过程中持续不断的完善，为建筑行业的发展做出巨大的贡献。

[1] 陈科，唐华，罗家望.复杂钢结构体高空吊装定位技术研究[J].重庆建筑，2010（07）.

[2] 倪继伟.高层建筑转换层施工技术的应用研究[J].广东科技，2008（08）.