关于建筑转换层结构的设计问题剖析

2016-02-16蒋莉莹南京长安建筑规划设计有限公司江苏南京211102

中国房地产业 2016年17期

关键词：剪力墙受力结构设计

文/蒋莉莹　南京长安建筑规划设计有限公司　江苏南京　211102

关于建筑转换层结构的设计问题剖析

文/蒋莉莹南京长安建筑规划设计有限公司江苏南京211102

近年来，高层及超高层建筑越来越多，其用途不同使得楼层在空间结构形式上必然存在差异，这就需要应用转换层实现这一目的。面对今后高层建筑设计需要加强对建筑转换层结构的研究，以不断提升转换层设计水平。

建筑结构设计；转换层结构；设计

在社会不断发展过程中，人们更加注重建筑的舒适程度，因此，涌现出了大量的综合性建筑，建筑转换层结构能够保证建筑各项功能的正常使用，同时，还能保证建筑具有一定的安全性能。建筑转换层结构设计过程中，相关工作人员应该依据实际的建筑工程状况对建筑进行全面考虑，只有保证建筑受力平衡，才能从根本上提供建筑工程的质量。

1、转换层的功能

转换层结构按照结构功能的不同，可以分为3种类型，一是结构类型转换层，这种转换层结构主要运用在剪力墙结构当中，其可以将建筑上部剪力墙结构转换成下部框架，以此创造出一个较大的自由空间。二是改变上下层之间轴线、柱网的转换层，其在保证上下楼层结构形式不做出改变的基础上，对柱间距进行改变，以此形成大柱网，并且可以在外框筒下层形成一个比较大的入口。三是结构轴线和结构形式同时改变的转换层，其在实现柱网间距改变的基础上，同步实现剪力墙结构向框架结构的转变，最终形成上下楼层结构不一致的布置。

根据上述内容可以看出，转换层的功能是比较突出的，其一般可以实现3个方面的作用，一是尽可能扩大室内空间，二是为高层建筑的中部创造出大空间，三是为建筑物创造大入口。

2、建筑转换层结构形式

在建筑工程发展过程中，转换层结构是高层建筑中常用的一种内部结构，采用转换层的主要原因是由于建筑的不同楼层存在功能性的差异，只有通过转换层的方式才能实现建筑功能的过渡，满足建筑的实际需求。在一些高层建筑中，大多数都属于商住混合模式，建筑的下半部分作为商用，上层建筑作为住宅，商用以及住宅之间的衔接部分应该进行明确划分，相关工作人员应该积极的设置相应的转换层，对建筑的受力结构进行调整，不仅能够提高建筑安全性能，还能实现功能的转化，改变了建筑的受力状态，能够满足不同建筑的需求。通常来说，建筑转换层的结构形式主要包括了：

2.1梁式转换

在现在的建筑工程发展过程中，梁式转换是现阶段我国高层建筑中较为常用的结构形式；在应用过程中，能够实现直接传力，方便工作人员对工程进行计算，并且所需要成本较低。

2.2箱式转换

所谓的箱式转换主要指的是单向托梁以及双向托梁和建筑上下层中间厚度较大的楼板通过浇筑形成一个整体，然后能够通过做工，形成一个刚度较强的箱式转换。

2.3板式转换

在实际的建筑工程中，如果建筑的转换层上下柱网的分布显示不均匀，或者错开较多，不能直接使用梁直接承托，然后可以将其作为厚板，形成转换层。另外，建筑工程施工人员还应该积极对建筑抗剪性以及人韧性进行分析，并且板的厚度通常为2m，自身的重量较大，所以，施工难度较大。

2.4桁架转换

在建筑转换层设计过程中，桁架转换自身存在较为明确的受力状态，并且自身的重量以及抗震性能较好，另外，还能有效的节约建筑的空间，一定程度上降低了建筑工程的成本；但是，在实际的建筑工程发展过程中，桁架转换的受力节点较为复杂，相应的设计难度较大，施工难度大，严重限制了此种结构形式的使用。桁架转换在设计过程中，工作人员应该注意以下问题，桁架转换的高度一般都大于3m，如果桁架转换层的高度较小，就会导致斜压腹杆会形成超短柱，使得建筑结构的承受能力较差，对建筑工程的质量造成一定的影响。设计工作人员应该保证上弦节点和上部集中荷载中心对其，实现了受力均匀，使得其作用最大化；相关工作人员在上下弦及斜拉腹杆中施加预应力，一定程度上减少了相应构建的截面，也改变了受力状态。

2.5巨型框架转换

在建筑工程发展过程中，巨型框架转换主要是由矩形柱以及竖向筒体、大梁构成，因此，也被成为多次梁式转换，此种结构局良好的抗震性能。巨型框架转在设计过程中，工作人员应该采用模拟施工过程的方式进行设计，并且，在结构没有固定前，积极的采取相应的措施，解决临时支撑的问题，保证其刚度能够符合实际的施工要求。

3、建筑转换层的结构设计问题

3.1设计原则分析

在实际的简建筑转换层设计过程中，应该遵循相应的原则才能保证设计的合理性，通常来说，在设计过程中，应该遵循的原则包括了：在一些混合功能建筑设计过程中，转换层的设计是必不可少的，如果设置了相应的转换层建筑纵向的刚度肯定会发生变化，就会导致建筑工程出现薄弱环节，相关工作人员如果不能积极对其进行处理，就会严重影响施工质量。因此，在实际的设计过程中，设计工作人员应该从建筑的整体出发进行考虑，对其中可能出现的问题进行分析，尽可能的降低其对建筑质量的影响。同时，还应该尽可能的减少建筑纵向构件的使用，并且还要适当的增加接地构件的使用数目，加强对于建筑纵向刚度的控制。在建筑工程发展过程中，对于一些高层建筑来说，如果建筑转换层的高度越低，对整个建筑承受力的影响也就越小，同时，建筑结构的稳定性也就越强。因此，在设计过程中，相应设计工作人员应该在不会增加建筑成本的状况下将建筑转换层的位置设置靠下，能够保证建筑的稳定性；另外，相关工作人员在对建筑转换层进行设计时，应该积极的从建筑的实际状况出发，选择合适的受力传输路径，实现对建筑结构的优化设计，才能保证良好的设计质量。

3.2建筑转换层结构设计中的设计要点

在实际的建筑转换层设计过程中，工作人员应该依据建筑工程的实际状况进行设计，保证转换层具有良好的刚度。在高层建筑中，建筑转换层的高度对于整个建筑的稳定性以及可靠性具有直接影响，因此，应该积极的加强对建筑转换层的设计。在一些高层建筑设计过程，建筑自身的重量较大，一定程度上增加了建筑转换层的荷载，同时由于建筑转换层刚度的变化，使得建筑转换层成为建筑的薄弱环节，从而严重影响了建筑的抗震性能。在设计过程中，相关工作人员应该以建筑工程的实际状况作为出发点，做好相应的转换工作，保证建筑转换层的刚度大于三层结构的75%。同时，工作人员应该积极采取行之有效的措施，对剪力墙的分布状况进行调整，依据实际情况适当的增强剪力墙的厚度，选择一些强度较大的混凝土进行施，才能保证建筑的稳定，提高建筑的抗震性能。另一方面，还要积极加强建筑主体和转换层的融合，使得两者能够成为一个整体，保证刚度中心以及建筑重心的对应，尽可能的不采用板式转换结构，才能保证建筑的质量。