葉 果 袁國鋒

（四川省建筑設計院，四川 成都 610000）

當前轉(zhuǎn)換層技術(shù)廣泛應用于建筑物當中，成為建筑物當中一種常見的結(jié)構(gòu)。掌握建筑物轉(zhuǎn)化層的結(jié)構(gòu)特點，實現(xiàn)建筑物轉(zhuǎn)換層的設計效果，最終充分實現(xiàn)建筑物的使用功能，是當前建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計必須實現(xiàn)的目的，最終推動我國建筑事業(yè)的發(fā)展。

一、轉(zhuǎn)換層的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)特點

建筑物的轉(zhuǎn)換層是建筑施工領域中常見的一種建筑結(jié)構(gòu)。在當前的建筑物中，為了更好地解決不同的層面之間存在著不同的使用功能和結(jié)構(gòu)性的差異，常常采用建筑轉(zhuǎn)換層的方式作為過渡，最終實現(xiàn)對樓層上下部結(jié)構(gòu)和設計的轉(zhuǎn)換，一般是在建筑物內(nèi)部設置轉(zhuǎn)換層，以此來調(diào)整不同結(jié)構(gòu)之間的受力狀況，最終保證建筑物的使用安全。

建筑物轉(zhuǎn)換層具有很大的優(yōu)勢和功能，主要體現(xiàn)在：1能夠?qū)崿F(xiàn)剪力墻和框架之間的轉(zhuǎn)換，所采用的方法是應用建筑物內(nèi)部的剪力墻結(jié)構(gòu)或者是框架-剪力墻體系進行轉(zhuǎn)換；2對建筑物建筑層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)，充分實現(xiàn)上下結(jié)構(gòu)不對齊的布置。3改變建筑物上下受力柱的分布情況?？傮w來說，要想科學合理選擇轉(zhuǎn)換層的設計模式，通常要根據(jù)相應建筑物本身的結(jié)構(gòu)特征以及建筑物使用功能方面的需求，充分實現(xiàn)建筑物轉(zhuǎn)換層在建筑行業(yè)中的使用，有效提高建筑物的穩(wěn)定性和使用性，極大限度的延長建筑物的使用壽命，最大限度的提高我國建筑事業(yè)的水平，促進我國建筑事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

在建筑物內(nèi)部的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，承受著比較大的壓力，主要有建筑物上部的構(gòu)造因為重力產(chǎn)生的負荷，還有建筑物懸掛下部結(jié)構(gòu)所行成的多層負荷，以及轉(zhuǎn)換層內(nèi)部存在的內(nèi)應力，這些力最終都作用在建筑物的轉(zhuǎn)換層上，以此建筑物轉(zhuǎn)換層承受著很大的負荷。另外，建筑物轉(zhuǎn)換層還直接影響著整個建筑物的受力狀況，所以在進行結(jié)構(gòu)設計時應該根據(jù)建筑物本身的特點靈活采用設計方案，保證建筑物轉(zhuǎn)化成的質(zhì)量，最終實現(xiàn)建筑物的使用安全。

二、建筑物轉(zhuǎn)換層的發(fā)展方向

當前建筑物轉(zhuǎn)換層技術(shù)有了很大的發(fā)展，其主要的發(fā)展趨勢時：1預應力混凝土轉(zhuǎn)換層的廣泛應用。當前采用預應力技術(shù)在施工和結(jié)構(gòu)的設計上提供很多的方便，例如：對施工中產(chǎn)生裂縫的控制，減少施工中支撐的負擔，減小截面的尺寸等等。因此在施工的過程中對于大跨度轉(zhuǎn)換層來說，采用預應力混凝土的結(jié)構(gòu)非常適宜，充分實現(xiàn)節(jié)約鋼材和混凝土等優(yōu)點。2鋼骨混凝土轉(zhuǎn)換層的應用，這種轉(zhuǎn)換層技術(shù)具有承載力好，剛度好等優(yōu)點，其耐用性和抗震性優(yōu)于鋼筋混凝土梁。在施工的過程中采用這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)加快工程進度的優(yōu)點。這種技術(shù)在當前我國的實際工程中應用較少。

三、建筑物轉(zhuǎn)換層常見的類型

轉(zhuǎn)換層通常是根據(jù)建筑物的功能來設計，一般在高層的建筑中可以作為正常的樓層使用，如果受設計水平和樓層高的影響，一般情況下可以作為設備層應用。根據(jù)轉(zhuǎn)換層不同的結(jié)構(gòu)特點，在轉(zhuǎn)換層的設計上常?？梢苑譃橐韵聨追N。

（一）梁式建筑轉(zhuǎn)換層

當前現(xiàn)階段，再無過建筑業(yè)廣泛使用的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設計方案是梁式轉(zhuǎn)換層的設計。這種設計方案主要是采用框支梁同框支架以及剪力墻相結(jié)合的方式來增強轉(zhuǎn)換層之間的強度和剛度。這種設計方案在施工的過程中具有難度低、施工的可靠性比較強的特點，在當前應用比較廣泛。梁式轉(zhuǎn)換層一般都是轉(zhuǎn)換大量的受力。通過查閱相關(guān)文獻可知，無論是轉(zhuǎn)換大梁上部的墻體以什么形式出現(xiàn)，只要是墻體具有一定的長度，那么轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會相對減小，這時會出現(xiàn)一定范圍的受拉區(qū)域，傳到力的途徑清晰明確。下圖為梁式轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換大梁受力機理的示意圖。

（二）桁架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

這種轉(zhuǎn)換層的設計具有明顯的受力狀況，自身的重力比較小，同時抗震的效果比較好，在很大程度上提高建筑物的質(zhì)量，進一步保證建筑物的使用安全。但是這種設計方案也存在一定的不足，特別是在節(jié)點的設計方面存在較高的難度，因此在當前的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計中應用比較小。這種設計方式通常應用于高度在3米以上的轉(zhuǎn)換層的設計當中。如果設計人員在設計的過程中采用相應的預應力的技術(shù)，那么可以很大程度上減少構(gòu)建的截面，提升工程的空間，降低工程的造價。

（三）斜柱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)

這種設計方案的設計相對來說比較特殊，它能夠充分發(fā)揮相應混凝土承載的壓力，減少轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)對建筑物空間的占有率。但是在設計的過程中有一點需要注意的是，設計人員在進行設計的過程中要時刻注意建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)水平荷載，一般是采用增加拉梁或者是圈梁的方法，能夠找出平衡水平載荷量的最佳途徑，最大限度的提高轉(zhuǎn)換層的強度和剛度。

（四）板式建筑轉(zhuǎn)換層

這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有較為明顯的優(yōu)點，可以在建筑物的轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)上隨便布置軸網(wǎng)或者是結(jié)構(gòu)的形式，這對于一些建筑物來講是一個比較恰當?shù)倪x擇。但是通常情況下建筑物的轉(zhuǎn)換層存在著非常復雜的受力狀況，并且受自身條件的限制，從而使轉(zhuǎn)換層成為建筑物當中相對比較薄弱的一個部位，很大程度上降低了建筑物的抗震性能，所以在施工的過程中對于這種轉(zhuǎn)換層的選取要小心謹慎。

（五）巨型框架轉(zhuǎn)換層

這種轉(zhuǎn)換層技術(shù)是我國進一步發(fā)展轉(zhuǎn)換層技術(shù)的方向，該設計主要是通過垂直分布的簡體或是大型的立柱構(gòu)成的，具有形式多變，性能優(yōu)良的優(yōu)點，能夠充分提升建筑物轉(zhuǎn)換層的剛度和硬度，最終保證建筑物的質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)換成的剛度和硬度。

（六）框支梁轉(zhuǎn)換層的設計

這種轉(zhuǎn)換層所采取的方式是將底層部分剪力墻改為框架形式，充分形成建筑所需要的空間，并且在底層布置落地剪力墻，在布置底部剪力墻的時候要充分考慮一下幾個環(huán)節(jié)，首先是保證大的空間層存有充分的剛度防止沿豎上下剛度的變化過快，影響使用，同時必須控制落地剪力墻的間距和轉(zhuǎn)換層樓板的厚度，下表為某一工程轉(zhuǎn)換層上下剪力的分配，在轉(zhuǎn)換層以上框支墻的剪力中有大部分通過轉(zhuǎn)換成那個板傳遞到相應的落地建立墻上（見表1）。

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在設計的過程中必須控制剪力墻的間距，如果間距過大，會影響樓板的形狀，使樓板發(fā)生明顯的形狀的改變，還要注重加強轉(zhuǎn)換層樓板的構(gòu)造措施，最終保證施工的安全和轉(zhuǎn)換層的正常使用。

四、建筑物轉(zhuǎn)換層施工要點

（一）鋼筋工程

在施工之前必須要仔細熟悉圖紙，特別是對關(guān)鍵的部位，要更加仔細認真的查看。對于鋼筋的使用在綁扎之前要對相關(guān)工作人員進行專業(yè)的培訓，要是工作人員掌握好綁扎的順利和相應的操作方法。在施工過程中對于鋼筋的數(shù)量、價格和位置了如指掌，隨時進行復查，保證鋼筋的使用。鋼筋在綁扎結(jié)束以后要進行仔細認真的檢查，看看綁扎是否牢固。嚴格控制柱插筋位置，避免發(fā)生鋼筋位移及規(guī)格與設計圖紙不符。控制面板負筋的高度，特別是懸挑部位的鋼筋，設置鋼筋支架及跳板，避免人為踩踏后落低，懸挑結(jié)構(gòu)必須單獨開具隱蔽工程驗收單。工程上使用的鋼筋不得隨意替換，影響工程的質(zhì)量。綁扎要嚴格按照規(guī)定進行，以此來保證工程的質(zhì)量。

（二）模版工程

模版的設計必須按照工程的實際要求進行。在進行設計模版之前必須找到相關(guān)的工作人員了解情況。對于工程現(xiàn)場模板及配件應按規(guī)定、數(shù)量逐次清點及檢查，不符合質(zhì)量要求的不得使用。模版安裝的過程中，必須保證位置的準確性，模版本身不能扭曲和拱裂，模版拼縫要緊密。正確留置孔洞、埋件等，在翻樣圖上自行編號，防止漏放。安裝要牢固，經(jīng)復核無誤后方能封閉模板。每層模板施工完畢后，要進行技術(shù)復核工作，達到要求方可澆搗混凝土。

（三）大體積混凝土工程

對于混凝土的施工全過程做到仔細監(jiān)督，確保混凝土澆搗工作的順利進行。嚴格把握好質(zhì)量關(guān)，水泥、石子、砂、粉煤灰、外摻劑等要達到國家規(guī)范規(guī)定的標準?；炷撂涠葒兰涌刂啤澜我饧铀?。質(zhì)量部門分三班巡回監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，立即督促整改。向各個攪拌站反饋現(xiàn)場混凝土實際坍落度、可泵性、和易性等質(zhì)量信息，以有利于控制攪拌站出料質(zhì)量。時刻掌握好混凝土的澆搗，要求每個技術(shù)操作人員對混凝土的下料方法和振搗的步驟做到心中有數(shù)?；炷翑嚢柢囘M場，混凝土品質(zhì)嚴格把關(guān)，檢查攪拌車運輸時間、混凝土坍落度、可泵性是否達到規(guī)定要求。對不合格者堅決予以退車。每臺泵車進料量要及時反映到調(diào)度室，按澆搗總量及時平衡攪拌車進入各泵位，基本做到澆接速度相同，齊頭并進。充分保證混凝土的內(nèi)外溫差，防止使用的過程中產(chǎn)生裂縫。

五、轉(zhuǎn)換層設計的原則

通常情況下，建筑物內(nèi)部的轉(zhuǎn)換層的設置在一定程度上會造成建筑物縱向剛度結(jié)構(gòu)的改變，使其變成建筑物中相對薄弱的環(huán)節(jié)。根據(jù)這種狀況，在進行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計時應該盡量減少需要轉(zhuǎn)換的縱向構(gòu)件，同時相應的增加直接落地的縱向構(gòu)建的數(shù)量，從而最大限度改變建筑物剛性結(jié)構(gòu)的突變程度，提高整個建筑物的抗震能力。根據(jù)建筑物轉(zhuǎn)換層所在的位置不同，在進行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計時采取不同的設計方案。例如：當建筑物轉(zhuǎn)換層的位置相對較低時，這時對建筑物的重心和受力狀況的影響相對較小，這個時候建筑物的穩(wěn)定性更好。所以根據(jù)這些特點，在進行建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設計時，應該盡量降低轉(zhuǎn)換層的位置，充分保證建筑物的穩(wěn)定性。最后在進行轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設計時在主要是采用強化下部結(jié)構(gòu)，相對弱化上部結(jié)構(gòu)的思路，保證施工進度和質(zhì)量的前提下，盡量減少施工的難度，有效的控制施工的成本，最終實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟效益。

六、轉(zhuǎn)換層設計應該注意的問題

（一）提高轉(zhuǎn)換層與整個建筑物的整體性

一般情況下通過調(diào)整轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設計內(nèi)容來提高轉(zhuǎn)換層和建筑物的整體性能，以此來提高建筑物的穩(wěn)定性，延長整個建筑物的使用壽命。為此應該盡可能的優(yōu)化設計方案，令質(zhì)量中心與剛度中心相對應，從而更加明確轉(zhuǎn)換層的受力狀況，避免建筑物出現(xiàn)剛度突變的狀況，最終實現(xiàn)建筑物的整體性目的。

（二）合理安排轉(zhuǎn)換層的位置

由于建筑物特別是高層建筑物的受力模式較為復雜，并且建筑物內(nèi)部所受作用力的種類和分布都會隨著建筑物高度的增加而發(fā)生實質(zhì)性的變化，當?shù)竭_一定高度時，建筑物所承受的壓力增大，給建筑物的設計帶來很大的不便。如果轉(zhuǎn)換層的位置過高，常常會使轉(zhuǎn)換層內(nèi)部的受力狀況發(fā)生改變，也會對上下層面的剛度和受力方式產(chǎn)生一定的影響，使轉(zhuǎn)化層成為整個建筑物中的薄弱環(huán)節(jié)，降低建筑物的抗震能力和效果。因此應該適當降低轉(zhuǎn)換層所處的位置，保證建筑物的質(zhì)量。

（三）保證轉(zhuǎn)換層的剛度

轉(zhuǎn)換層的好壞直接影響著整個建筑物的質(zhì)量。在建筑物的設計和施工過程中，建筑物本身的高度和重量在很大程度上決定著轉(zhuǎn)換層所能承受的垂直負荷，通常情況下轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)容易使建筑物在轉(zhuǎn)換層的部位產(chǎn)生剛性突變，成為整個建筑物的薄弱環(huán)節(jié)，在很大程度上降低整個建筑物的防震效果。因此在進行建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計時應該注意確保轉(zhuǎn)換層的剛性結(jié)構(gòu)不低于其上層結(jié)構(gòu)的70%。為了更好的實現(xiàn)這一環(huán)節(jié)，應該合理調(diào)整剪力墻的分布，適當提高剪力墻的厚度，再是供的過程中采用等級比較高的混凝土，從根本上保證轉(zhuǎn)換層的剛度，從而確保建筑物的抗震性能。

結(jié)語

綜上所述，通過合理分析建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設計原則和種類以及充分了解建筑物轉(zhuǎn)換層設計的過程中應該的注意事項，能夠有效的提高建筑物轉(zhuǎn)換層的設計效果，在保證工程質(zhì)量的前提下，降低整個工程的施工難度，有效降低施工造價和成本，保證建筑物的質(zhì)量，延長整個建筑物的使用壽命，最終實現(xiàn)促進我國建筑行業(yè)的廣泛發(fā)展。

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