带转换层高层建筑结构的设计方式分析

崔宁

摘 要：随着现今城市化进程的逐渐推进，高层建筑物数量正在日益增大。在高层建筑结构中，转换层在整体结构中起着承上启下的作用，极具重要性和关键性，主要用于实现上下不同功能、不同结构形式的转换，可以说是整个建筑设计的重点环节。在开展带转换层高层建筑结构设计时，应在做好高层建筑结构设计的基础上，做好转换层结构的具体设计，同时要做好相应的结构设计的保障措施，一定要把握设计要点，确保设计质量。本文主要结合了带转换层高层建筑结构设计方式展开探讨。

关键词：转换层;高层建筑;结构设计

1 带转换层高层建筑结构设计的基本原则

通常来说，由于高层建筑上下部分的功能与用途上有所不同，所以所运用的结构设计形式也存在不同，旨在以此来确保建筑设计达标及符合建设需求。而且要对楼层间的结构实施转換的处理措施，确保建筑物整体性的结构得到稳定。即称之为建筑物的结构转换层。现阶段国内的建筑结构转换层主要呈现以下三类形式：梁式、板式以及箱形的转换层。作为建筑设计人员必须要综合工程实况需求来进行考量，并对类型不相同的结构必须展开具有针对性的不同设计，以确保结构设计的科学与合理。在此需要注意的设计原则如下：①对建筑物的相关信息及数据要注意收集和整理，以确保所掌握的施工数据的准确性。②落实好工程建模方面的工作，将数据和信息切实有效的输入至计算机中，并依照有关的规范标准输出信息，进而确保建模设计质量的提高。③对建筑物的整体结构展开计算，尽最大限度确保高层建筑结构自身的载荷能力和抗震性能最大化呈现，以提升转换层设计效果。

2 高层建筑带转换层的结构设计要点

高层建筑最大的特点就是高度高且结构复杂，因此其施工难度也往往较大，尤其是在运用带转换层的结构模式，则会进一步加大其施工难度。由于国内在高层建筑转换层的具体应用及相关研究起步较晚，所以目前在技术方面尚处于初级阶段，在经验上也相当的不足，施工过程中经常会遇到这样或那样的问题。而当问题出现后，我们要做的是逐个对问题进行认真分析，找出有效的解决对策，这样才能够保障工程质量。经实践发现，在高层建筑带转换层的结构设计中，主要需要注意以下要点：①在设计过程中，转换层下方的结构不能设计成柔软层，否则其力度不足以支撑起整个建筑，容易发生建筑倒塌事故，危害到人民财产安全;②在设计过程中，转换层上、下部结构的抗侧刚度可以设计得相近，这样在改变转换层的刚度系数时可以更加方便有效;③在设计过程中，底部转换层的刚度与高度是互相影响、互相联系的，所以应当在满足建筑所需刚度的前提下，合理对转换层的高度进行控制，这样可以更加提高建筑的稳固性;④在设计过程中，一般高层建筑带转换层的结构模式都有专门的施工规范，所以应当要严格依照相关施工规范来进行施工设计，以保证设计和施工具备合理性、科学性以及可行性。对此，在开展高层建筑转换层的实际设计过程中，必须要严格遵循上述要点来进行设计。

3 带转换层高层建筑结构的设计方式分析

3.1 设计转换梁截面

在开展高层建筑转换层结构的设计阶段，先要设计的是转换梁截面，因此要考虑到建筑物梁的承载力和转换层的承载状况，接着再综合相关信息和数据，通过科学的计算模式得出合理设计。通常来说，在设计转换梁截面时分为两类，即托柱方式与托墙方式。

3.2 设计转换层结构构件

针对转换层而言，产生突变状况的往往不光只有竖向刚度问题所致，还有竖向侧力方面所产生的不连续问题，促使了建筑转换层在实际传力的过程中发生路径突变现象，尤其是遭遇强震时，建筑物中的强度比较薄弱的部位则会出现对应的作用力。如果想要更好的保障转换层上下部分的构件实现强度同时提升，则要加强转换层周边构件所拥有的强度，其目的是为了转换层在水平剪力传递时更为便利，避免转换层在处于地震等影响情况下而遭受毁坏。

3.3 设计转换大梁

首先，在进行梁式转换层的设计时，要先考虑到其主要作用是承上启下，所以转换层上的模板应将上层水平剪力传至下层，以确保建筑物自身具备较强的平面剪力。对于竖向荷载，也需一并进行设计，从而将建筑物楼板的强度与刚度提升。其次，大梁主要通过上部剪力墙和梁柱来实施对竖向构件的内力传递，再加上其所拥有的承载力较大，一般都被作为高层建筑抗震的主要核心环节，因此，转换大梁的设计极其重要。

3.4 设计转换层的抗震效果

如若对高层建筑内部的转换层进行处理或加工，则会影响其整体性的刚度。因为其结构中的竖向承载力会在由此产生变化，致使其传力方向形成一定偏差，故此转换层结构所拥有的抗震性能便会随之降低。若想更好的保障其安全性，则应在建筑物三层至以上的施工环节中对墙柱实施加固措施，以确保其拥有较强的抗震力。

3.5 箱型转换层的结构设计

在进行带转换的高层建筑结构设计时，箱型转换层的设计方式应用具有一定的局限性，这是由于箱型结构的转换层会使得整个转换层以上的楼层结构型式较为单一，一般只能用于开间需求较大的建筑物，对于建筑物的刚度要求也比较大，箱型结构的横向荷载受力较大，在实际的设计中要做好结构受力分析，保证整个转换层的设计质量。

4 提高带转换层的高层建筑结构设计质量的措施

4.1 充分考虑不同层受力状况

高层建筑中，建筑物通常都有多种用途，其中结构转换层所受力复杂程度很高，因此在进行高层建筑物结构转换层的设计工作环节，要对其所受到力进行全方面的考虑，并对其中主要受力情况进行重点分析。故此，建筑设计者在进行结构转换层的设计之时，需要不停的对受力进行计算，还需要针对于结构转换层附近的应力值展开准确的核算与统计，并且在其最大的承受范围内，在转换层的内部增加一些钢筋，或者是其他的刚度比较高的材料，这样能够让结构转换层自身的强度和质量得到显著提升，而且在现实的使用中也能够让他的作用最大程度上的发挥出来，因此，要让高层建筑物更加的具有稳定性，就需要在进行结构层的搭建时，设计者要对梁跨部位支座正负弯矩速度有着充分的理解，要让进行搭建时的腰筋大小合理。

4.2 合理布设剪力墙

通常在进行转换层设计时，对于剪力墙的框架支柱要求很高，要求其排布均匀疏密。而且相邻两个之间的距离也有着严格的要求，通常间距为11cm左右。对高层建筑整体进行综合的考虑，需要让设计方案满足其工程剪力墙的全部需求，让地下结构的抗压能力得到提高。在对转换大梁进行设计时，需要让梁体的承受能力达到要求相关应力的要求。要想让这些目标圆满完成，设计者可利用先进的技术手段对换梁两端的结构进行处理，保证其具有良好的稳定性。

5 结语

总之，在进行带转换层的高层建筑的结构设计阶段，需要结合实际高层建筑结构中的转换层结构的应用情况，有针对性的进行设计，还要全面性的对建筑内部结构和具备的相关作用进行了解，在综合工程实际的基础上，制定出带转换层的结构设计方案。在设计时还要注重对结构设计的优化，把握住转换层结构和高层建筑结构整体的设计要求，以提高带转换层的高层建筑结构的稳固性，进而推动建筑行业的发展。

参考文献：

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