關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計的要點分析

陳 奇

身份證：330621198808286353

關(guān)于建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計的要點分析

陳 奇

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近年來，在建筑工程中，轉(zhuǎn)換層的設(shè)置已經(jīng)成為常用措施。轉(zhuǎn)換層的增設(shè)在一定程度上提升了建筑工程設(shè)計難度，為了實現(xiàn)科學(xué)設(shè)計，對于轉(zhuǎn)換層的具體特點，具體的結(jié)構(gòu)形式就應(yīng)該有深入了解。這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)設(shè)計。

建筑工程；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計

前言

在建筑物中，轉(zhuǎn)換層是非常多見的結(jié)構(gòu)，因此，對轉(zhuǎn)換層設(shè)計特點進行全方位的掌握，才能更好地發(fā)揮其在建筑中的作用，使建筑達(dá)到更好的效果和目的，保證建筑物的使用壽命，同時也能更好地促進我國建筑業(yè)的發(fā)展。

1　建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

1.1梁式轉(zhuǎn)換

在現(xiàn)在的建筑工程發(fā)展過程中，梁式轉(zhuǎn)換是現(xiàn)階段我國高層建筑中較為常用的結(jié)構(gòu)形式； 在應(yīng)用過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)直接傳力，方便工作人員對工程進行計算，并且所需要成本較低。

1.2箱式轉(zhuǎn)換

所謂的箱式轉(zhuǎn)換主要指的是單向托梁以及雙向托梁和厚度較大的上下層樓板通過澆筑形成一個整體，箱型整體受力，形成一個剛度較強的箱式轉(zhuǎn)換。

1.3板式轉(zhuǎn)換

在實際的建筑工程中，如果建筑的轉(zhuǎn)換層上下柱網(wǎng)的分布顯示不均勻，或者錯開較多，不能直接使用梁直接承托，然后可以將其作為厚板，形成轉(zhuǎn)換層。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員還應(yīng)該積極對建筑抗剪性以及韌性進行分析，并且板的厚度通常不小于2m，自身的重量較大，所以，施工難度較大。

1.4桁架轉(zhuǎn)換

在建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計過程中，桁架轉(zhuǎn)換自身存在較為明確的受力狀態(tài)，并且自身的重量以及抗震性能較好，另外，還能有效的節(jié)約建筑的空間，一定程度上降低了建筑工程的成本； 但是，在實際的建筑工程發(fā)展過程中，桁架轉(zhuǎn)換的受力節(jié)點較為復(fù)雜，相應(yīng)的設(shè)計難度較大，施工難度大，嚴(yán)重限制了此種結(jié)構(gòu)形式的使用。桁架轉(zhuǎn)換在設(shè)計過程中，工作人員應(yīng)該注意以下問題，桁架轉(zhuǎn)換的高度一般都大于3m，如果桁架轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換層的高度較小，就會導(dǎo)致斜壓腹桿會形成超短柱，使得建筑結(jié)構(gòu)的承載力及延性，對建筑工程的質(zhì)量造成一定的影響。設(shè)計工作人員應(yīng)該保證上弦節(jié)點和上部集中荷載中心對齊，實現(xiàn)了受力均勻，使得其作用最大化； 相關(guān)工作人員在上下弦及斜拉腹桿中施加預(yù)應(yīng)力，一定程度上減少了相應(yīng)構(gòu)件的截面，也改變了受力狀態(tài)。

1.5巨型框架轉(zhuǎn)換

在建筑工程發(fā)展過程中，巨型框架轉(zhuǎn)換主要是由矩形柱以及豎向筒體、大梁構(gòu)成，因此，也被成為多次梁式轉(zhuǎn)換，此種結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。巨型框架轉(zhuǎn)換在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)該采用模擬施工過程的方式進行設(shè)計，并且，在結(jié)構(gòu)沒有固定前，積極的采取相應(yīng)的措施，解決臨時支撐的問題，保證其剛度能夠符合實際的施工要求。

2　建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

2.1轉(zhuǎn)換層的豎向設(shè)計

在對建筑物的結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)換設(shè)計時，應(yīng)該從建筑物的具體實際出發(fā)，依據(jù)建筑本身的設(shè)計結(jié)構(gòu)來進行安排與改變。轉(zhuǎn)換層的剛度應(yīng)該得到保證，否則會使得建筑出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象。因此，轉(zhuǎn)換層在豎向設(shè)計時應(yīng)該注意以下幾個問題： 首先，要保證上部豎向結(jié)構(gòu)與落地結(jié)構(gòu)的貫通性； 其次，在對轉(zhuǎn)換層的上下部分進行設(shè)計時，要將水平轉(zhuǎn)換層設(shè)計成直接傳力，而避免復(fù)雜多變的傳力結(jié)構(gòu)，在選擇平厚板時，要選擇那些對建筑傳力與穩(wěn)定性有很大幫助的； 最后，要保證建筑物的轉(zhuǎn)換層在下部結(jié)構(gòu)中的側(cè)向剛度，同時要減小上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，這樣才能使轉(zhuǎn)換層的上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度接近，從而保證建筑物的質(zhì)量。

2.2合理設(shè)計剪力墻

剪力墻在建筑物中如果設(shè)計不合理，會影響轉(zhuǎn)換層上下部分剛度的傳遞情況，為了避免出現(xiàn)這一現(xiàn)象，可以采取以下幾種方式來進行控制： 第一是弱化轉(zhuǎn)換層上部的剛度，盡可能地不在上面部分安排剪力墻； 第二是大大加強下半部分的剛度，必要之時，還可以安排落地剪力墻，但要保證剪力墻分布均勻，不能過于集中。

2.3選擇合適的結(jié)構(gòu)剛度

在建筑中的轉(zhuǎn)換層設(shè)計中，要嚴(yán)格地把握轉(zhuǎn)換層的剛度，它關(guān)系到整個建筑物的穩(wěn)定性。如果剛度過大，會加大豎向結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，不能充分發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的作用，使建筑在地震時受到更大的破壞，而且還加大了材料的用量，從而加大了建筑成本； 反之，如果剛度過小，就會使轉(zhuǎn)換層的上部在豎向結(jié)構(gòu)方面和其他豎向結(jié)構(gòu)有不小的沉降差，導(dǎo)致次應(yīng)力的發(fā)生，同樣會加劇建筑的不穩(wěn)定性。

2.4軸壓比和落地剪力墻之間的間距控制

因部分框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)框支柱失效將導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重甚至失效，框支柱的軸壓比限值應(yīng)比同抗震等級的普通框架結(jié)構(gòu)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架柱更為嚴(yán)格。一級抗震等級為0.60，二級抗震等級為0.70.關(guān)于落地剪力墻，應(yīng)該在其間距方面加以控制，在選擇材料時，要選擇那些比較厚重的樓板，厚度應(yīng)大于200mm。同時要減少樓板的開洞數(shù)，盡可能使用雙向雙面鋼筋，在角落處還要鋪設(shè)斜筋，避免在地震發(fā)生時建筑物因受力不均而發(fā)生破裂、坍塌等事故。因此，應(yīng)該把握好剪力墻之間的間距。

2.5轉(zhuǎn)換層的抗震設(shè)計

在考慮到建筑物的抗震性能時，必須對轉(zhuǎn)換層的高度進行一定限制。如果轉(zhuǎn)換層位于高處，那么建筑的受力分布產(chǎn)生突變，從而影響建筑的抗震能力。同時，不落地剪力墻所承受的剪力會經(jīng)過樓板傳給落地剪力墻。如果轉(zhuǎn)換層處在較高位置，剪力在傳遞時就會遇到各種阻力，從而影響其準(zhǔn)確的傳遞方向，且高位地震力較大。而落地剪力墻則會在這樣的壓力下發(fā)生破裂，框架剪力墻無論在轉(zhuǎn)換層的上部，還是下部，都容易遭到破壞，因此形成薄弱層。所以，為了建筑的安全與穩(wěn)定，盡可能地降低轉(zhuǎn)換層的高度，如果確有必要在高處，可以強化框支柱抗震等級，最高為特一級。

加強對抗震結(jié)構(gòu)的改進，除了轉(zhuǎn)換層已經(jīng)是框架加核心筒結(jié)構(gòu)的抗震級別和筒中筒結(jié)構(gòu)的抗震級別不用再提高。在目前我國的大部分建筑中，已經(jīng)使用了底部加核心筒這種形式，但是仍舊不能應(yīng)對等級較高的地震所帶來的破壞力。上部豎向構(gòu)件不能很好地貫穿到下部，使轉(zhuǎn)換層成為薄弱環(huán)節(jié)，因此，地震剪力就應(yīng)該在原來基礎(chǔ)上乘以1.25倍。因此，在對轉(zhuǎn)換層設(shè)計時，不能僅從側(cè)向剛度的角度來考慮，認(rèn)為剛度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)樓層就不存在問題。相應(yīng)的增大轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件在水平地震力作用下的內(nèi)力值。

在對轉(zhuǎn)換層的構(gòu)件進行計算時，還應(yīng)考慮豎向地震的作用，采取反應(yīng)譜方法或是動力時程的辦法。近似計算，可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.1 即可。轉(zhuǎn)換柱內(nèi)力應(yīng)該增大幅度，在適當(dāng)范圍內(nèi)不斷提高。由于轉(zhuǎn)換層在地震中受到的損壞不小，因此，抗震設(shè)防要求較高的建筑就應(yīng)該采取更為保險的結(jié)構(gòu)形式，要依據(jù)建筑本身的高度，所需要的設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)件種類，采取相應(yīng)的防震等級來完成設(shè)計與構(gòu)造。

3　結(jié)束語

綜上所述，在建筑工程發(fā)展過程中，積極對建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題進行研究分析具有重要意義，不僅能夠保證良好的建筑質(zhì)量，還能保證保證建筑工程成本的合理性。

［1］龍真信.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計研究［J］.科技與企業(yè)，2015（ 09） .

［2］代玉玲.建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題分析［J］.房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015（17）.