秦啟寧QIN Qi-ning

（安徽匯華工程科技股份有限公司，馬鞍山 243000）

0 引言

高層建筑是城市中的重要建筑類型，在進(jìn)行高層建筑建設(shè)時，需要結(jié)合高層建筑的基本情況，采取適宜的高層建筑設(shè)計方式，并注意設(shè)計的合理性，使得建筑結(jié)構(gòu)合理選擇，從而保證高層建筑結(jié)構(gòu)可靠性，而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，會給高層建筑帶來很大的影響，如果轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，就會嚴(yán)重影響高層建筑的安全性和服務(wù)性?；诖耍疚慕Y(jié)合高層建筑的基本情況，對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究，分析具體轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的底部大空間設(shè)計，研究樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計，闡述框支梁的設(shè)計等，從而滿足高層建筑建設(shè)的基本需求，確保設(shè)計的可行性，全面推動高層建筑的服務(wù)能力提升，降低安全隱患。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)設(shè)計闡述

1.1 概述

高層建筑在實際的建設(shè)中，需要結(jié)合建筑工程的基本需求，合理的對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，從而使得高層建筑在后續(xù)的服務(wù)中，保持較好的服務(wù)能力，降低高層建筑的相應(yīng)問題，全面提升高層建筑的功能與安全。而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要合理的展開轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計，因為轉(zhuǎn)換層是用于建筑空間布置的相應(yīng)方法，因為高層建筑的目的是減少建筑空間占用，確保建筑內(nèi)部空間的最大化多利用。所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可以對轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計，并發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的作用，從而滿足建筑的服務(wù)能力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具備如下的相應(yīng)功能。

①上層和下層結(jié)構(gòu)這類型轉(zhuǎn)換層。這種情況，一般是用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，使用這種情況，會使得建筑上部的剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為下部的框架，然后以這部分為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對自由空間的創(chuàng)造，使得建筑空間出現(xiàn)嚴(yán)格符合實際需求的建筑結(jié)構(gòu)，從而使得建筑結(jié)構(gòu)滿足建筑工程基本需求，全面提升建筑工程服務(wù)能力。

②上部、下層的柱網(wǎng)、軸線改變。這一過程中，轉(zhuǎn)換層的上、下的結(jié)構(gòu)形式，并沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變，但是，通過轉(zhuǎn)換層，可以使得下層柱的柱距發(fā)生變化，使得柱距變得更大，如此一來，就能使得大柱網(wǎng)生成，可以有效用于外框筒的下層形成相對較大的入口，可以提升上、下層柱網(wǎng)和軸線的改變，從而使得柱網(wǎng)能夠更好為建筑工程提供服務(wù)，全面提升高層建筑的服務(wù)能力。

③實現(xiàn)轉(zhuǎn)換機構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線的合理布置。這種情況下，使用轉(zhuǎn)換層，可以為建筑工程提供相應(yīng)的服務(wù)，如此一來，可以有效提升建筑上部樓層剪力墻通層，會變化框架同時，柱網(wǎng)的軸線會與上部樓層的軸線錯開，進(jìn)而實現(xiàn)上下結(jié)構(gòu)的不對齊布置。

上述功能就是轉(zhuǎn)換層的相應(yīng)功能，如此一來，就可以提升高層建筑的功能性和可靠性，所以，為了滿足高層建筑的基本施工需求，需要對高層建筑的基本情況，進(jìn)行研究，從而確保高層建筑的施工效果，促使高層建筑能夠滿足實際施工的基本需求。針對高層建筑，為了滿足實際施工的需求，需要合理的對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，促使互轉(zhuǎn)換層的功能可以得到發(fā)揮。如表1 所示，為高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計需求研究。

表1 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計需求

1.2 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層常見類型

結(jié)合高層建筑的基本情況，需要對高層建筑進(jìn)行分析，結(jié)合轉(zhuǎn)換層的相應(yīng)需求，確保轉(zhuǎn)換層能夠發(fā)揮相應(yīng)的功能，進(jìn)而提升高層建筑的服務(wù)能力。所以，要對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，分析轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本情況，了解轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的常見類型，如圖1 所示，為常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式分析。

圖1 常見的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

另外，結(jié)合圖1 的基本情況，對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行進(jìn)一步研究。

①梁式轉(zhuǎn)換層。這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，是一種合理的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，主要是以上部剪力墻在框支梁上，之后，由框支柱滿足支撐的相應(yīng)需求。當(dāng)需要縱向或橫向同時轉(zhuǎn)換時，就選擇雙向梁的都不值方式。這種布置方式，可以實現(xiàn)傳力直接，效果理想和作用顯著的效果，并且在傳力的過程中，還能清晰地發(fā)現(xiàn)傳力的途徑。另外，這種方式，還具有受力性能相對較好的特點，實際的施工中，不會造成很大的施工難度，具有施工簡單的特點，為了滿足施工的需求，通過簡單的計算，就能滿足施工需求。是當(dāng)前建筑施工中，適用范圍最為廣泛的一種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)?？梢院侠淼赜糜诘撞看罂臻g的框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，確保大空間的合理構(gòu)建，確保大空間對服務(wù)能力。

②桁架式轉(zhuǎn)換層。這種轉(zhuǎn)換層，同樣是高層建筑施工中，常用的一種轉(zhuǎn)換層形式，這種轉(zhuǎn)換層，在實際的應(yīng)用中，主要是由梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層變化而來的。應(yīng)用時，這種轉(zhuǎn)換層，包括混凝土桁架，并以桁架為承重結(jié)構(gòu)。使用這種桁架式轉(zhuǎn)換層，可以選用鋼桁架，也可以選用鋼筋混凝土桁架，不同類型的桁架，具有不同的效果。而且，桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，具有較好的整體性，并且，受力也相對較好。并且，安裝和維護(hù)的效果都相對較好，但是，桁架式轉(zhuǎn)換層在應(yīng)用中，存在設(shè)計難度相對較大不良問題，這一問題干擾了桁架式轉(zhuǎn)換的合理運用，為了實現(xiàn)對桁架式轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用，就需要對設(shè)計進(jìn)行合理調(diào)整。

③箱式轉(zhuǎn)換層。這種轉(zhuǎn)換層，可以在轉(zhuǎn)換梁截面過大的情況。同時，還要假設(shè)一層的樓板無法滿足樓板剛度無限大的假定。結(jié)合這一假定的基本情況，還可以形成一個箱形梁，如此一來，就可以提高箱式轉(zhuǎn)換層的功能和作用，全面提升轉(zhuǎn)換層的服務(wù)能力，從而滿足高層建筑的基本需求，全面提升箱式轉(zhuǎn)換層的服務(wù)能力。同時，這種轉(zhuǎn)換層具有剛度大、整體受力小工相對較好。但是，實際的應(yīng)用中，也存在相應(yīng)的問題，這一問題，主要體現(xiàn)在箱式轉(zhuǎn)換層的施工難度相對較差，而且，經(jīng)濟(jì)性也相對不好。實際應(yīng)用時，需要做好結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計，如此才能滿足施工的基本需求，全面提升箱式轉(zhuǎn)換層的服務(wù)能力。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

針對高層建筑的基本情況，對高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究，發(fā)揮結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的功能合作用，全面提升轉(zhuǎn)換層的服務(wù)能力，確保建工程服務(wù)能力。所以，需要合理地進(jìn)行轉(zhuǎn)換層的設(shè)計，確保設(shè)計的合理性，使得結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的整體功能得到保證。詳細(xì)的設(shè)計研究如下。

2.1 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層底部大空間設(shè)計

使用轉(zhuǎn)換層，可以保證建筑的大空間設(shè)計，而且，要求合理分配大空間剪力墻水平力的前提現(xiàn)，注意豎向荷載力和水平應(yīng)力作用的分析，從而使得單片框建立起受力合理，從而使得底部大空間的整體服務(wù)能力得到保證，全面的提升轉(zhuǎn)換成的功能性和可靠性。

2.1.1 剪力墻水平力的合理設(shè)置

為了滿足轉(zhuǎn)換層底部大空間的合理設(shè)計，需要對剪力墻水平力的合理設(shè)置，如此一來，能夠保證轉(zhuǎn)換層的功能和可靠性。水平力的設(shè)置方式，可以采取三維空間分析的相應(yīng)轉(zhuǎn)件，展開相應(yīng)設(shè)計，以軟件為基礎(chǔ)，對構(gòu)件的具體內(nèi)力和配筋進(jìn)行控制，從而使得受力得到合理的設(shè)置。另外，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計中，還要注意剪力墻的內(nèi)力設(shè)置，并且不管是選擇手算的方法，還是選擇計算機計算的方式，都需要機械能相應(yīng)的修正，斗毆需要對剪力墻內(nèi)力進(jìn)行控制，選擇計算機計算的方法啊，可以將計算結(jié)果作為內(nèi)力值，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，如果選擇手酸的方式，就需要對剪力墻承擔(dān)相應(yīng)剪力，這樣就會使得設(shè)計出現(xiàn)相應(yīng)的問題。

①在實際設(shè)計中，還要將相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行研究，包括剪力墻的水平應(yīng)力分配情況，具體的分配時，可以參考如下公式進(jìn)行計算，從而得到：

上述公式中，Vwj可以用于描述剪力墻結(jié)構(gòu)中的被平分的剪力大小。而EIraj是用于描述底部大空間剪力墻的剛度大小情況，至于是用于描述的底部大空間中的各片剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度和大小，其中V 是用于描述樓層的剪力大小情況。

通過上述設(shè)計方式，可以使得建筑工程能夠滿足實際施工的基本續(xù)期，從而使得底部大空間的設(shè)計效果能夠得到全面提升，進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的可靠性和服務(wù)能力。

②這部分設(shè)計完成后，還要對大空間各片的剪力墻水平應(yīng)力進(jìn)行計算，通過合理計算方式，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的功能性和可靠性得到發(fā)揮，全面提升建筑工程服務(wù)能力。

2.1.2 單片框剪力墻受力的研究

為了發(fā)揮設(shè)計的效果，要對單片框剪力墻受力進(jìn)行研究，先注意豎向荷載的影響，實現(xiàn)對框支剪力墻受力的分析，促使這部分能夠得到合理控制，全面提升大空間的設(shè)計質(zhì)量。這部分的分析，后，再展開的單片框架剪力墻的合理施工，確保施工的服務(wù)能力。

之后，再進(jìn)行水平應(yīng)力的作用下框支剪力墻結(jié)構(gòu)的分析，這部分會給施工帶來影響，所以，需要做好框支剪力墻的受力分析，主要對墻體線性分布豎向應(yīng)力的研究，再對豎向應(yīng)力集中，并根據(jù)實際情況，做好剪力墻的應(yīng)力分布情況研究，從而使得單片框建立起受力情況，得到合理的控制。

2.2 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計

樓板結(jié)構(gòu)是高層建筑施工的基礎(chǔ)部分，為了滿足實際施工需求，要注意高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制，先對樓板截面尺寸進(jìn)行設(shè)計，具體的設(shè)計中，可以按照公式：

按照上述公式的基本情況，可以得到Ff是用于描述轉(zhuǎn)換層樓板截面尺寸的基本情況，而bf則是用于描述轉(zhuǎn)換層的樓板寬度，tf是用于描述轉(zhuǎn)換層樓板的厚度，如果咋沒有考慮地震的作用的前提下，可以采取

按照上述公式的基本情況，可以得到Vf是用于描述轉(zhuǎn)換層承受的剪力，在截面面積中對地震最用進(jìn)行了研究，得到Ff=bftf≥γREVf/fe。

上述內(nèi)容中，可以得到γRE可以用于代表樓板承載力的抗震調(diào)整系數(shù)，從而使得設(shè)計滿足實際施工需求，而且，可以取值為0.85，同時，厚度需要控制到≥200mm，還要采等級在C30 以上的混凝土澆筑板，從而使得整體的施工質(zhì)量得到全面提升。

為了實現(xiàn)進(jìn)一步分析，還要對樓板配筋構(gòu)造界面面積進(jìn)行研究，具體研究中，可以按照如下公式進(jìn)行繼續(xù)計算。

上述公式中，γRE為樓板承載力的抗震調(diào)整系數(shù)，同時這個數(shù)是固定值，可以用0.85 描述，同時，按照公式，能夠繼續(xù)計算，并將配筋的總配筋量為0.25%，直徑在φ8 以上，配筋之間的距離要≤200mm。

2.3 高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層框支梁的設(shè)計

這部分的設(shè)計，與上述內(nèi)容相似，需要先進(jìn)行框支架的截面尺寸設(shè)計，從而使得結(jié)構(gòu)符合實際的工程的需求，要求，截面應(yīng)考慮靠枕設(shè)計，同時，還要注意對豎向荷載的控制，并選擇C30 以上的混凝土。

之后，再進(jìn)行框支梁的縱向鋼筋受拉承載力，并按照：

其中，公式中，G 是用于描述框支梁的所有縱向鋼筋的豎向荷載，如此一來，能夠滿足設(shè)計的基本需求，確?？蛑Я嚎缍群侠?，確保施工的整體質(zhì)量。

2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和設(shè)計要點內(nèi)容

轉(zhuǎn)換層豎向力的傳遞不連續(xù)，上下層易產(chǎn)生剛度突變。應(yīng)結(jié)合建筑布置及功能合理布置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，使轉(zhuǎn)換構(gòu)件受力直接，明確。避免梁轉(zhuǎn)換梁多級轉(zhuǎn)換，盡可能多的布置落地剪力墻，強化轉(zhuǎn)換層下部側(cè)向剛度，使轉(zhuǎn)換層上下剛度接近，滿足《高規(guī)》附錄E 的要求。應(yīng)控制框支框架承擔(dān)的地震傾覆力矩，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%，框支柱承受的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值也滿足《高規(guī)》10.2.17條的相關(guān)要求，對薄弱層也須按《高規(guī)》進(jìn)行調(diào)整。轉(zhuǎn)換層落地和不落地豎向構(gòu)件豎向變形差較大，造成轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)在恒載作用下變矩、剪力突變，轉(zhuǎn)換層構(gòu)件也易產(chǎn)生剪力突變，所以應(yīng)采用多種結(jié)構(gòu)力學(xué)軟件對轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析，對轉(zhuǎn)換構(gòu)件補充分析。

2.5 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計

為了滿足轉(zhuǎn)換層的設(shè)計需求，需要在設(shè)計期間，做好轉(zhuǎn)換層尺寸的控制。首先，轉(zhuǎn)換層的尺寸要與建筑工程本身相呼應(yīng)，這樣一來，才可以使得保證轉(zhuǎn)換層的功能和作用。從而全面發(fā)揮轉(zhuǎn)換層的功能和作用。以某一工程為例，展開轉(zhuǎn)換層的相應(yīng)研究，該工程由3 棟高層塔樓主宰和地下車庫，商場構(gòu)成的裙樓建筑，地上部分為23 層，地下部分為地下1 層，建筑總高度為80m，建筑面積為71046.6m2，為了滿足工程的需求，本工程引入轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，實際設(shè)計中，本工程的轉(zhuǎn)換梁梁高度設(shè)計為500mm、600mm、700mm、1000mm、1200mm、1500mm、1600mm。 幾種，通過上述幾種梁的設(shè)計，使得梁的整體提賦能能力得到保證，而且，梁寬從300～600mm 不等，跨度最大為6600mm～7800mm，其中，鋼筋轉(zhuǎn)換層梁縱向主鋼筋的直徑為8mm、20mm、25mm、28mm，屬于III 級鋼筋，其中，所有鋼筋中，屬直徑為25mm 的鋼筋利用最多，另外，箍筋的直徑包8mm、10mm、12mm，其中使用最多的為12mm?？蚣苤Я哼x取6mm 的肢箍，間距為100mm，另外，實際的施工中，使用的混凝土等級為C50。經(jīng)過上述設(shè)計，本工程在實際的施工階段，確保了轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)尺寸在的合理，滿足本工程的基本需求，全面提升轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的服務(wù)能力，促使工程的順利建設(shè)。

3 結(jié)束語

本文幾何實際情況，對高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究，明確轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本情況，對患者層結(jié)構(gòu)的基本情況，進(jìn)行分析，了解結(jié)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本情況，并針對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，采取適宜的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，確保轉(zhuǎn)換層的相應(yīng)功能，能夠滿足高層建筑的應(yīng)用需求。最終提升高層建筑工程的服務(wù)能力。