盧剛

（河北 石家莊 050000）

隨著經濟社會的不斷持續(xù)發(fā)展，高層建筑已成為建筑工程整體隊伍當中的重要組成部分，對豐富產業(yè)結構，滿足多樣化居住需求，提高住宅利用使用率有重要意義。轉換層是高層建筑中經常應用的處理結構問題的手段，但是由于結構本身和承重等問題，相較其他部分，容易發(fā)生裂縫問題。處理好該問題既是相關技術的提高和進步，也是建筑行業(yè)保持持續(xù)動力更快更好發(fā)展的堅強基礎。

一、高層建筑工程梁式轉換層結構設計特點

梁式轉換層結構傳力途徑為墻、梁柱(墻)形式，具有傳力明確、清晰、直接特點。轉換結構主要作用是承受上部結構傳達的豎向荷載，以及懸掛下部結構多層荷載力等，這樣就導致轉換結構構件存在很大的內力，在對結構進行設計時，就需要將對豎向荷載的控制作為研究要點。對高層建筑工程梁式轉換層結構來說，基本上均具有比上部結構大于數倍的跨度，決定了結構設計時還需要做好對結構豎向撓度的控制。

二、高層建筑梁式轉換層設計的基本原則

高層建筑梁式換層設計如何直接關系到高層建筑適用性價值的發(fā)揮，當然在設計過程中也需要遵照一定的原則，下面則從幾個方面對此展開探討。

（一）合理布置

轉換層的設置對于高層建筑而言，一方面可以使建筑物結構功能更加優(yōu)化，使得整體結構布局分布更為合理，另一方面對于保障建筑整體及各層之間的結構整體性和穩(wěn)定性，具有重要作用。合理的轉換層設置和有效的結構布置可以保障各層間結構力的傳導進一步優(yōu)化。在布置轉換層的過程中，要考慮到應力突變對結構產生的影響，盡量減少對轉換次梁以及水平多級轉換的使用，避免出現多次連續(xù)的轉化，轉換層在布置時要盡量布置在建筑中下層，位置不能過高，否則，會出由于結構變化對剛度造成過大影響，由于轉換層附近的傳力途徑會發(fā)生突變，因此有可能會在某處造成剛度過大，對原本結構造成強度削減，形成受力薄弱層，對整體結構造成影響。如果由于工程需要，必須將轉換層布置在高位時，要對下部結構的剛度進行合理必要的控制，在落地剪力墻間距布置、轉換柱布置等過程要做好合理布置，避免因內力突變出現剪切應力，造成彎曲形變。

（二）控制剛度

合理的控制轉換層剛度，降低結構變換過程中，減少豎向構件的使用，這樣就能保證轉換層結構設置滿足抗震等結構要求，更好地防范層間位移角和內力突變等情況，確保轉換層結構性要求和剛度不發(fā)生應力突變。在結構施工過程中，需要做到上下部分結構變形一直，這就需要對轉換層下部的主體結構剛度進行加強，具體施工過程中，可以通過截面控制優(yōu)化截面來實現這一要求，通過跨度結合應力分析計算轉換梁截面高度，或者采取外部措施，通過增厚樓板厚度、提升鋼筋配比率，強化腰筋提升腰筋嵌固端等方式進一步強化轉換層下部結構，對上面部分進行弱化，確保結構整體穩(wěn)定性，提升轉換層承載力和抗震性。

（三）計算精準

要做好計算分析工作，細化對構件的承載力計算，確保各種狀態(tài)下的轉換構件受力情況都在合理范圍內。結構設計過程對構件進行受力設計計算分析時，需要以整體建筑物為基準，對結構進行整體計算對比，同時要考慮到現實條件，以實際反映其受力變形情況的具體狀態(tài)為依據，對結構進行有效分析。此外還要強化對特殊部位及局部承載力變化引起結構變形的補充計算，以確保計算過程是在最真實狀態(tài)下的情況進行的，這樣才能保證數據的真實性和有效性。另外，還要強化同梁、板、柱、框架剪力墻、樓梯間、樓板等特殊結構的有效銜接，建立共同的計算模型基礎，確保轉換層結構符合剛度、傳力等結構要求標準。

（四）減少轉換

梁式轉換層力的傳導路徑比較簡單，要想更大限度的發(fā)揮梁式轉換層對上下銜接面建筑結構的作用，方式之一就是縮短梁式轉換層力的傳導路徑，保證傳力更加直接。因而要嚴格控制縱向構件使用數量，避免發(fā)生縱向多級轉換。在高層建筑核心結構設計時，就要把梁式轉換層結構考慮到整體結構設計當中，對上部豎向結構連接方式和排布方式進行考量，確保使上下主體結構呈現整體豎向分布的一體形式。實際施工過程中，要考慮高層建筑工程施工的連續(xù)性，力求結構整體性完整，將豎向承重構件的支撐功能同轉換結構相結合，利用對托梁轉換的使用，發(fā)揮結構作用，縮短傳力路徑。

三、高層建筑梁式轉換層混凝土結構裂縫的原因

高層建筑的建設規(guī)模日益擴大，保障相關建筑工程的質量不僅是建筑工程行業(yè)發(fā)展的必然需求，同時也是我國廣大人民的殷切訴求。及時解決梁式轉換層中的裂縫問題很有必要，結合行業(yè)實際來看，有以下幾項工作有待推進：首先就是加強技術創(chuàng)新，在施工過程中不斷采用全新的施工技術，為工程施工質量的提高奠定基礎；其次就是推進人才培養(yǎng)工作。建筑工程行業(yè)的發(fā)展事關我國經濟社會的進步，讓我們攜起手來一起努力

（一）混凝土收縮

大多數情況下，混凝土在硬化的過程中，體積一般都會出現一定程度的減小。主要來說有以下幾項成因：首先就是沒有落后后期的養(yǎng)護工作，為了充分保障轉換層整體結構的穩(wěn)定性，需要在后期推進一定的養(yǎng)護工作。由內及外是水分的主要蒸發(fā)方式，這就容易形成一定的濕度差，多種力作用在一起就會產生一定的拉應力，也因此要保障后期及時推進相關的養(yǎng)護工作；其次就是收縮受限制的影響，如果限制了冷縮，就可能會導致轉換層的結構出現開裂的情況；最后就是沒有實現對原材料收縮量的有效把握，含沙量較大，也是出現開裂問題的影響因素。

（二）水泥水化熱

水泥的水化熱和原材料是熱量的主要來源。籠統(tǒng)來說，就是水泥在水化的過程中會產生一定的反應，因為水泥中包含很多礦物。水泥細度同水化熱之間有著緊密的聯(lián)系。如果溫差比較大，就可能會導致溫度應力變大，也是導致裂縫出現的主要原因。

四、高層建筑梁式轉換層結構裂縫的應對方法

通過對轉換層裂縫出現的成因進行分析，加之施工過程中施工工藝、工程類型和施工條件存在的不確定和差異性，因此想要實現做好轉換層裂縫的應對，要從以下幾個方面著手：

（一）施工準備

首先要做出合理可行的施工方案，工程施工方案先行，方案制定是前期工作中的重要部分，主要有以下幾項重點：一是要細化做好混凝土澆筑施工方案；二是運用熱工計算，對混凝土的入模情況特別是入模溫度做好把握；三是盡量減少剛性約束條件。具體來看，要結合多個質量控制點來進行合理控制，除了基本的準備工作，還要緊密結合工程實際需求，做實做細基礎性調研。高層建筑混凝土結構技術規(guī)程對轉換梁的寬度和最小高度設置都有詳細的規(guī)定，在一般情況下，按照框質量截面寬度小于截面寬度的要求進行設置，但要小于40cm的范圍，針對梁上托柱，要大于梁寬的柱截面寬度。同時，要保障高層建筑結構穩(wěn)定性，在轉換梁澆筑過程中，混凝土強度級別一般情況應大于等于C30，還要結合抗震結構要求。

（二）混凝土澆筑

對于一些大規(guī)模的混凝土澆筑工程，在澆筑的過程中一方面要結合相關的施工標準，另一方面也要結合工程施工的實際需求。主要來說有以下三種方法：首先就是全面分層，也就是在澆筑過程中進行具體的分層工作，在完成下層混凝土的初凝階段，推進第二層的澆筑，利用這種澆筑規(guī)律進行澆筑；其次就是分塊分層，這種澆筑方式適用于澆筑面積比較大的工程，在澆筑過程中先從底層進行澆筑，在完成一層時推進第二層的澆筑，依次推進相關的澆筑工作；最后就是斜面分層，分層的厚度具有一定的能動性，在分層過程中，施工人員要充分結合振動力的大小，保證分層工作的合理性。

（三）混凝土養(yǎng)護

在完成早期的混凝土澆筑工作之后，往往還需要推進一定的養(yǎng)護工作，科學合理的養(yǎng)護措施能夠延長混凝土的使用壽命。結合以往的施工工作來看，在完成混凝土澆筑的12h 后，需要推進一定的澆水和覆蓋工作。結合實際的養(yǎng)護需求，可以采用保溫法和降溫法兩種，保溫法需要對保溫材料進行利用，推進混凝土的養(yǎng)護工作，塑料薄膜在其中的利用較為廣泛；降溫法主要是通過噴水法實現的，也就是在完成澆筑工作之后，施加一定的水達到降溫目的。

（四）原材料要求

在建筑的梁式轉換層施工中，由于施工規(guī)模一般都比較大，因此會使用到大量的原材料。加強對原材料的把握，也有利于避免裂縫問題。主要來說有以下幾項重點：第一就是水泥，雖然說水泥在混凝土拌合物中的具體含量比較少，一般都是在 15% 左右，但是結合相關施工來看，水泥溫度和混凝土溫度之間有著緊密聯(lián)系，在必要時可以采用相關材料降低水化熱；第二就是外加劑，作為混凝土中含量比較低的一種原材料，合理利用外加劑能夠調節(jié)混凝土黨的溫度，不同的外加劑往往有著不同的作用，這就對施工人員提出了較高的要求；第三就是骨料（如下圖1），骨料在混凝土中含量能夠達到 70% 左右，要將含水量和溫度作為骨料控制的重點。

結語：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，梁式轉換層作為被廣泛應用的結構，在建筑工程中使用廣泛，這也要求，需要對施工工藝實現新的發(fā)展和進步。轉換層做為傳力路線直接、受力簡單的結構性構件，需要提前介入建筑方案，這樣才能保證結構體系與整個建筑功能的統(tǒng)一性、協(xié)調性。同時，在設計和施工過程中還要通過科學、合理的計算方法，細致地找到轉換層結構的重點部位、復雜部位，按照精細化作業(yè)的要求，進行施工，同時，結合整體結構、抗震、大雪、大風等實際情況，采取加強強化結構、增強結構穩(wěn)定性等措施，確保梁式轉換層在各類荷載作用下能表現出具有更好的延展性和抗性，展現更好的延展度，將自身的優(yōu)秀特點充分發(fā)揮出來。