高层建筑转换层探析

高层建筑转换层的主要结构形式多种多样，本文主要从底部数层形成大空间的转换层和外部形成大柱网的转换层两个大方面对高层建筑转换层的主要结构形式进行分析。(1)底部数层形成大空间的转换层。1)转换层结构跨越底层建筑平面的两端，把荷载传到几个支撑点上，这种做法称为桥式结构。2)转换层中部支撑在一个强劲的筒体上，而四周向外悬挑，由此创造底部数层的大空间(层)，使之成为一个大商场、停车场、展览厅或者城市广场的一部分。目前在工程中应用转换层的主要结构形式有:梁(墙梁)式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式等。梁式转换层应用最广泛，它设计和施工简单，受力明确。(2)外部形成大柱网的转换层。外部形成大柱网的转换层要求在底部形成大入口，主要通过转换梁(或墙梁)、转换桁架、转换空腹桁架、多梁转换层、合柱以及转换拱等进行。目前国内最常见的做法是转换梁(墙梁)。

2.高层建筑转换层的结构功能

高层建筑转换层结构功能主要包括以下三方面的功能。(1)上、下层结构类型的转换。此功能主要应用于剪力墙结构和框架——剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部框架，为内部创造一个较大的自由空间。(2)上、下层柱网、轴线的改变。没有改变转换层上、下层的结构形式，下部柱的扩大主要是通过转换层来进行，进而形成大柱网，这种转换才能形成大入口的情况，比较常用于外框筒的底部。(3)同时转换结构形式和结构轴线位置。通过转换层将上部楼层剪力墙结构转变为框架，同时柱网轴线与上部楼层的轴线错开使上、下结构错位的布置得以形成。

3.高层建筑转换层施工特点

(1)转换层会导致楼面支撑荷载比较大，这主要是以为内转换层结构基本上都是大体积施工。由于该结构体系改向是通过引发截面内力来实现的，另外，严格规范转换层楼面水平刚度，确保上部结构水平剪力能够与下部顺利传往，此时对转换层的结构构件尺寸和楼面荷载都有一定的要求，尺寸大，荷载重，由此可见，转换层体系内力分布较复杂。(2)分层浇注是转换层施工所必须的，其承载主要是用已经浇注好的部件来进行。水平纤维的相对错动一定不要忽视，因为转换层水平构件一般高跨比大，尤其当截面弯曲时，不再适用平截面假定。施工时，如采用二次叠浇法则应仔细分析叠和构件，分析分层处水平剪力对构件的影响，同时应尽量与设计单位沟通配合，确保一次叠浇构件在正常使用状态和施工阶段下的承载能力。(3)利用钢骨架或预应力卸荷。在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术，不仅能够使自重的效果得以减轻，而且还能够使整体结构的抗震性得以提升。在模板支撑的设计阶段，要想大幅度改善支撑受力性能，可以利用已成型的水平钢骨、预应力平衡部分或全部施工荷载。转换层与上部结构还没有形成整体工作的情况时比较适合使用。(4)由下部竖向构件卸荷。转换层的设计要遵循一定的原则，即弱化上部、强化下部的原则，对于下部竖向构件轴压比限值，转换层结构在遵循此原则时一定要控制好，从而确保结构的延性较好。因此，在施工过程中，转换层下部竖向构件的承载力储备和延性必须更大，其支撑的传力构件可以利用下部承载力富余的竖向构件来进行。

4.高层建筑转换层施工应注意的问题

(1)在转换层结构中，可行性和合理性是在选择模板支撑方案时必须注意的，这只要是因为转换板的自重、施工荷载及承受上部结构的荷载通常都比较大所致，同时要以转换板的结构特性为依据来设计模板支撑体系。(2)等到设计模板支撑体系完成后，在施工阶段和使用阶段，转换结构的受力状态时有差别的，因此，转换层和下部楼层的楼板施工必须在施工阶段的承载力验算后才可进行。另外，由于混凝土施工方法和下部支撑体系对转换板的影响，其自身产生了一定的附加内力，因此，需要详细的计算和分析施工阶段转换板的受力状态，满足要求的情况下，为了抵抗这些附加内力有必要采用一定的构造措施来进行。(3)在施工过程中，对于大体积混凝土转换板，主要对减小混凝土温度变化、维度差值及混凝土收缩徐变等措施进行全面考虑，这样才能有效的使新浇混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝得以防止。(4)施工过程中，由于转换板配筋较多，其需要承受较大的荷载，并且具有较高的钢筋骨架的高度，因此，为了确保钢筋骨架的稳定，应采取相应的措施来进行。(5)监测是施工阶段必须注重的一个环节，尤其是要对转换板的变形情况和混凝土的温度进行高度注意，以便对影响施工质量的各种因素能够及时掌握，如果发现问题，及时进行分析，进而提出相应的措施来解决。

5.结语

随着高层建筑结构的多样化发展，转换层的形式也呈现多样化。无论高层建筑转换层如何变化，其在施工过程中，一定要根据实际情况来进行，制定可行的施工方案，同时要充分利用现场有利条件，进而能够节约成本。

参考文献：

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