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轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置的水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)將整體建筑結(jié)構(gòu)分開，實(shí)現(xiàn)上下采取不同的結(jié)構(gòu)形式，下部形成較大的空間結(jié)構(gòu)滿足商用剛度較小的框架結(jié)構(gòu);上部結(jié)構(gòu)形式根據(jù)住宅或小型公寓、賓館等使用功能靈活設(shè)置。建筑結(jié)構(gòu)中由于轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成沿建筑物高度方向剛度的均勻性受到破壞，導(dǎo)致傳力路線曲折、應(yīng)力集中和變形集中，決定轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的重要性，需要應(yīng)用合理的設(shè)計方法和措施保證轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的安全可靠。

1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)

高層建筑轉(zhuǎn)換層的主要功能是把上部小房間開間豎向結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到下部大開間的豎向結(jié)構(gòu)上，由于豎向結(jié)構(gòu)的上下結(jié)構(gòu)不連續(xù)貫通導(dǎo)致豎向構(gòu)件傳力的不直接，轉(zhuǎn)換層上、下樓層的抗側(cè)剛度發(fā)生突變，造成整個建筑的結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。容易在地震發(fā)生時轉(zhuǎn)換層機(jī)構(gòu)出現(xiàn)薄弱層和軟弱層，引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)的倒塌。

2 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

(1)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要承受上部結(jié)構(gòu)傳下來的巨大豎向荷載或懸掛下部結(jié)構(gòu)的多層荷載，因此控制轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要因素為豎向荷載，需要嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎向撓度。

(2)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)傳力和建筑功能的需要，按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和計算結(jié)構(gòu)靈活布置，保證具有足夠的剛度。整體剛度不足時，可加大屋面梁、板尺寸和厚度，減小地震可能性損害。

(3)豎直構(gòu)件是剛度突變的主要來源，根據(jù)具體的計算數(shù)據(jù)降低豎直構(gòu)件的使用數(shù)量，避免豎直構(gòu)件影響轉(zhuǎn)換效果。需嚴(yán)格按照比例分配，保障內(nèi)部力度傳輸?shù)钠胶庑?，發(fā)揮轉(zhuǎn)換層力度均衡的優(yōu)勢，有效承擔(dān)高層建筑的內(nèi)力。

(4)根據(jù)底層入口的擴(kuò)大需要及過度上、下層柱列的疏密不一，需要把水平轉(zhuǎn)換構(gòu)建布置在平面周邊角筒或柱列上。控制梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計需要結(jié)合高層建筑的基礎(chǔ)受力調(diào)整強(qiáng)度分配，適宜的強(qiáng)度可以保障梁式轉(zhuǎn)換層的性能，優(yōu)化轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的應(yīng)用。

(5)轉(zhuǎn)換層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件可采用轉(zhuǎn)換大梁、箱形結(jié)構(gòu)、厚板、桁架、空腹桁架、斜撐等形式，框支柱和落地剪力墻的布置需要按照設(shè)計剛度增加墻體的厚度，落地剪力墻的間距不原規(guī)程適當(dāng)加嚴(yán)等，實(shí)現(xiàn)對剛度突變的控制。

3 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和構(gòu)造

3.1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中框支柱的設(shè)計與構(gòu)造

建筑單位應(yīng)用地理信息系統(tǒng)得到建筑所在地區(qū)范圍的地震發(fā)生數(shù)據(jù)，根據(jù)高層建筑的承受地震級別計算出梁式轉(zhuǎn)換層的框支柱級配，根據(jù)框支柱的參數(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實(shí)際調(diào)整系數(shù)。框支柱的截面尺寸由軸壓比控制，抗震設(shè)計時應(yīng)大于國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的450MM，并且框支柱的混凝土強(qiáng)度等級要高于C30?？蛑е诳拐鹪O(shè)計中采用井字復(fù)合箍或復(fù)合螺旋箍等箍筋形式，控制箍筋直徑大于10MM，沿梁全高加密。錨入梁內(nèi)的鋼筋長度保證框支柱在上部墻體范圍內(nèi)的縱向伸入不少于一層，保證余柱鋼筋全部錨入梁內(nèi)或板內(nèi)。

3.2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中框支梁的設(shè)計與構(gòu)造

框支梁的設(shè)計決定梁體的穩(wěn)定性，其截面尺寸由剪壓比控制，不宜小于2 倍于其上部剪力墻厚度，不得小于400MM。剪壓比控制可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)力的限制，保證構(gòu)建的延性，避免在彈塑性階段出現(xiàn)脆性破壞?？蛑Я旱目缍葘υO(shè)計參數(shù)高度影響較大，取跨度的1/6 為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值?？蛑Я旱氖芰碓粗饕歉邔咏ㄖp層結(jié)構(gòu)的載荷力和傳輸框支梁的內(nèi)部受力，通過有限元計算方式可以設(shè)計構(gòu)件的安裝布置需要，為建筑安全性提供保障?？蛑мD(zhuǎn)換梁的構(gòu)造要求要滿足混凝土強(qiáng)度等級高于C30 的要求，偏心受拉的框支梁制作上部縱向鋼筋應(yīng)有1/2 沿梁全長貫通，保證下部縱向鋼筋全部直通到柱內(nèi)?？蛑Я褐ё幍墓拷钚枰貏e加密，洞口靠近框支梁端部且梁的受剪承載力達(dá)不到要求時，采取措施可以選擇增大框支梁洞口連梁剛度或進(jìn)行框支梁加腋。

3.3 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中托柱轉(zhuǎn)換梁的設(shè)計

托柱轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸不應(yīng)小于承托框架柱在梁寬方向的邊長，受剪壓比控制要符合在柱兩側(cè)各寬出50MM。托柱轉(zhuǎn)換梁為普通受剪、彎構(gòu)建，可按純彎構(gòu)件計算截面承載力。托柱梁所承托的樓層較多時需要對托柱梁上梁柱交接處的混土局部受壓承載力進(jìn)行驗算。轉(zhuǎn)換梁荷載集中處，轉(zhuǎn)換梁附加橫向鋼筋的位置，在滿足轉(zhuǎn)換梁截面抗剪承載力的數(shù)據(jù)要求時可以不配置附加橫向鋼筋。

3.4 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中框支梁上剪力墻的設(shè)計

轉(zhuǎn)換層的框支梁與上部二到四層的剪力墻共同工作，剪力墻內(nèi)的剪應(yīng)力與壓應(yīng)力分布不均勻，靠近框支梁端部的壓應(yīng)力較大，向框支梁跨中部壓應(yīng)力逐漸減小，需要很據(jù)剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的計算數(shù)值設(shè)置配筋的強(qiáng)度。剪力墻在框支梁端部的內(nèi)力較大，可以在此處開設(shè)邊門洞，并著重加強(qiáng)該處剪力墻的厚度增加該處剪力墻的強(qiáng)度。

3.5 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中樓板的設(shè)計

轉(zhuǎn)換層樓板承擔(dān)上部樓層和下部樓層的剪力傳遞，需要根據(jù)剪應(yīng)力設(shè)計樓板的強(qiáng)度和剛度，防止樓板在極大的剪應(yīng)力作用下發(fā)生變形或開裂。轉(zhuǎn)換層樓板的最小截面高度根據(jù)國家行業(yè)規(guī)定不得小于180MM，并需要在板面和板底實(shí)現(xiàn)雙向配筋，保證鋼筋錨固在樓板周圍的邊梁或墻體內(nèi)。轉(zhuǎn)換層樓板不應(yīng)錯層及筒體和落地剪力墻處的樓板不能開洞，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層樓板的整體性。根據(jù)建筑的使用功能及設(shè)計要求必須對樓板進(jìn)行開洞操作的，需要在洞口的周邊和樓板的邊緣設(shè)置邊梁來保證樓板的剛度，要求邊梁的寬度大于樓板板厚的2 倍，采用機(jī)械焊接鋼筋接頭。根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞性對相鄰樓層的樓板需要進(jìn)行剛度的加強(qiáng)，剛度的加強(qiáng)可以提高建筑所能承受的力度，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，保持整體建筑的穩(wěn)定。

4 高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn)

(1)梁式轉(zhuǎn)換層的豎向布置需要解決高層建筑側(cè)向方面受力不均衡的狀態(tài)，避免剛度突變，需要在保持原有剪力墻的數(shù)量下削減剪力墻的厚度，實(shí)現(xiàn)豎直方向承載力的減輕，達(dá)到降低梁式轉(zhuǎn)換層豎向承載力的目的。采用符合行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高級配混凝土材料，實(shí)現(xiàn)保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的?？刂莆挥诩袅?nèi)部核心筒的厚度，穩(wěn)定轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)。

(2)梁式轉(zhuǎn)換層的平面布局設(shè)計需要圍繞梁式轉(zhuǎn)換層的周邊進(jìn)行，采用堆成的設(shè)計方式穩(wěn)定轉(zhuǎn)換層的重心，控制高層建筑水平方向的位移距離，達(dá)到扭轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)、提高高層建筑的扭轉(zhuǎn)能力。加強(qiáng)平面布局的數(shù)據(jù)和圖紙設(shè)計，避免設(shè)計誤差的出現(xiàn)。轉(zhuǎn)換層處于高層建筑結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)區(qū)，設(shè)計要充分考慮地震級配問題，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)奶岣叩燃壖墑e。

5 結(jié)束語

梁式轉(zhuǎn)換層在多功能高層建筑中發(fā)揮穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的重要作用，需要根據(jù)建設(shè)需求結(jié)合成功經(jīng)驗及數(shù)據(jù)計算公式嚴(yán)格驗算設(shè)計數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，保證高層建筑的穩(wěn)定性。

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