高層建筑中的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計要點微探

白勇哲

摘要：當前形勢下，由于我國經(jīng)濟的發(fā)展，建筑市場的不斷發(fā)展以及人們生活質(zhì)量水平的不斷提升，使得對于建筑工程的要求越來越高。因此，在進行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計的時候，加強對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的。由于城市進程的不斷加快，在進行建筑的時候，加強對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是建筑中最重要的一部分。筆者主要針對于高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)狀及優(yōu)化進行詳細的探究。

關(guān)鍵詞：高層住宅;結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化

現(xiàn)階段， 城市中建筑項目的高度逐步增大， 因而轉(zhuǎn)換層的設(shè)計質(zhì)量對于高層建筑的整體設(shè)計效果有著重要的影響。具體設(shè)計工作中， 要對建筑項目的具體狀況進行全面分析，選取合理的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式， 對關(guān)鍵設(shè)計環(huán)節(jié)進行把控， 提高轉(zhuǎn)換層的設(shè)計質(zhì)量。在建筑工程中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常重要的，它除對建筑物性能有著重要影響之外還對建筑工程具體施工方案，整個工程的經(jīng)濟利益產(chǎn)生重要的作用。與此同時，對于每個基本構(gòu)件，設(shè)計人員也要細致重視，設(shè)計工作也要結(jié)合實際中的工程所需，從而使工程圖紙可以很好的為整個工程服務(wù)，實現(xiàn)其應(yīng)有的價值。

1 我國高層建筑的發(fā)展概述

隨著城市化建設(shè)不斷推進， 城市的住房壓力和交通壓力越來越大， 而且越來越多的年輕人不斷進入城市謀求發(fā)展， 這進一步導(dǎo)致了城市住房緊張。 這就意味著我國家必須在有限的土地上建造出更多的建筑滿足更多的人的生活需要。 解決這一問題， 唯一可行的辦法就是增加高層建筑。 同時城市土地的短缺也極大地促進了高層建筑的建設(shè)。 可以說， 高層建筑是中國未來發(fā)展的必要條件。 轉(zhuǎn)變方向是解決人口增長與土地資源有限矛盾的必然選擇。 高層建筑用地少， 人口多， 成為未來城市發(fā)展的首選。 當然， 高層建筑的建立也標志著中國經(jīng)濟的發(fā)展水平。 人們很容易在發(fā)達的城市和高層建筑中展現(xiàn)出一定的景觀水平。 人們可以很容易地將城市與高層建筑的景觀聯(lián)系起來。 這也需要巨大的財政支持。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容

在進行建筑工程的設(shè)計的時候，加強對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要就是對于建筑的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計、對于暖氣以及通風(fēng)的設(shè)計、電氣以及給排水的設(shè)計。要想使建筑達到標準的要求，就需要保證建筑設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)都需要滿足人們對于建筑提出的要求及其自身所具有的科學(xué)合理性。只有這樣才能夠保證建筑的整體水平達到相關(guān)的建筑要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，為了使建筑能夠更加具有科學(xué)性，就需要對于建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的承載力的極限以及正常使用中產(chǎn)生的極限進行詳細的計算，保證其符合相關(guān)的設(shè)計標準。另外，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，會因為有多種效應(yīng)同時作用在結(jié)構(gòu)上，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，對于結(jié)構(gòu)進行詳細的計算分析，將建筑中的各種不利的因素進行詳細的考慮。另外，在進行設(shè)計的時候，還要求設(shè)計者根據(jù)實際的情況，進行建筑抗震設(shè)計。

3 轉(zhuǎn)換層的基本概念與功能分析

3.1 轉(zhuǎn)換層的基本概念

在開展高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時， 為了能夠滿足居民對于房屋住所的不同需求， 往往需要為建筑項目預(yù)留更大的內(nèi)部空間， 同時還要對建筑工程的網(wǎng)柱進行擴大， 盡可能降低墻體的數(shù)量。 但是， 對于高層建筑工程而言， 其在上層結(jié)構(gòu)中需要開設(shè)相對較小的空間。 為達到這一目的， 就需要設(shè)計多層墻體。 在進行整個建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時， 由于建筑內(nèi)部的豎向 桿件不能上下貫通， 因而不能滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體效果與功能方面的需求。 這一過程中， 通過轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用能夠有效解決上述問題， 進而可以滿足建筑項目在功能方面的各種需求， 通常將這一高層建筑結(jié)構(gòu)稱之為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

3.2 轉(zhuǎn)換層的功能分析

由于功能方面存在較大的差異， 因而設(shè)計工作中可以將轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)細分為 3 種不同的類型： 第一， 上、 下層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。 對于這一轉(zhuǎn)換形式而言， 往往在剪力墻結(jié)構(gòu)中有著相對廣泛的應(yīng)用， 此外在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)也有著一定的應(yīng)用。該類轉(zhuǎn)換層能夠為建筑內(nèi)部提供較大的使用空間與面積; 第二， 通過對轉(zhuǎn)換層的上、 下層的柱網(wǎng)做出優(yōu)化， 同時對結(jié)構(gòu)的軸線做出相應(yīng)的改變， 就能使得建筑的下層結(jié)構(gòu)形成一個 大柱網(wǎng)， 進而達到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的目的。 一般來說， 這一類型的轉(zhuǎn)換層主要用在外框筒的下層入口應(yīng)用較為廣泛; 第三， 通過對結(jié)構(gòu)的軸線以及形式做出轉(zhuǎn)換， 進而達到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換目的。

4 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

在進行轉(zhuǎn)化層的設(shè)計過程中不僅要考慮到建筑的安全性原則， 同時還要考慮建筑的經(jīng)濟性原則和空間利用率等問題。 轉(zhuǎn)換層設(shè)計的過程中主要是要處理好剪力墻和轉(zhuǎn)換柱之間的設(shè)計問題， 要根據(jù)不同的項目需求來合理地進行對稱性設(shè)計。 另外一方面對于轉(zhuǎn)化層設(shè)計來說， 穩(wěn)定性因素是其中 一個很重要的因素， 因此在設(shè)計時要需要進行認真設(shè)計。

4.1 剪力墻與轉(zhuǎn)換柱的對稱設(shè)計

在進行帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計過程中， 必須要在設(shè)計初級階段考慮剪力墻和轉(zhuǎn)換柱之間的設(shè)計問題， 在設(shè)計兩者的空 間關(guān)系是， 盡量保障二者分布的對稱性， 因此對稱結(jié)構(gòu)能夠滿足受力均勻， 從而保障建筑物的安全可靠。 在實際的設(shè)計過程中為了更好地保障就應(yīng)該保證剪力墻與轉(zhuǎn)換柱兩者將的注腳轉(zhuǎn)角能夠維持在規(guī)定的范圍之內(nèi)， 這種情況下就需要梁 跨的梁體來代替框架柱。 如果在設(shè)計的過程中要保障建筑的經(jīng)濟效益， 則在設(shè)計的過程中， 就需要通過一定的計算來保障二者在空間上保持著最優(yōu)的關(guān)系， 從而保障建筑施工的經(jīng)濟性。 因此只有在設(shè)計過程中盡量保證剪力墻和轉(zhuǎn)換柱的之 間的對稱關(guān)系， 才能保障建筑的質(zhì)量安全以及經(jīng)濟效益， 同時還能夠有效避免框支柱可能出現(xiàn)的截面過大現(xiàn)象， 可以最大程度節(jié)約建設(shè)空間。

5 結(jié)語

綜上所述， 高層建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中需要考慮多方面的影響， 同時也要把材料因素和施工的因素考慮在內(nèi)， 只有這樣才能更好促進我國高層建筑的發(fā)展。

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（作者單位：河北建筑工程學(xué)校）