带梁式转换层结构的分析及转换梁的优化设计[
学号：0430403002
分类号 TU3 密级
U D C 624
硕士学位论文
带梁式转换层结构的分析
及转换梁的优化设计
单 传 华
指导教师姓名 杨 海 霞 教授 (河海大学土木工程学院)
南 京 市 西 康 路 1 号 申请学位级别 工 学 硕 士 专业名称 结 构 工 程 论文提交日期： 2007年5月 论文答辩日期： 2007 年 5月 学位授予单位和日期： 河 海 大 学 2007年 5月21日 答辩委员会主席： 卓家寿 (教授)
论文评阅人： 章青（教授) 、陈玉泉(副教授)
2007 年5月21日中国·南京
分类号（中图法） TU3 UCD（DDC） 624 密级
论文作者姓名 单 传 华 学号 0430403002 单位 河 海 大 学
论文中文题名 带梁式转换层结构的分析及转换梁的优化设计 论文中文副题名 无 论文英文题名 The Analysis of beam-type transfer floor
structure and The Optimum Design of transfer beam 论文英文副题名 无
论文语种 汉语 论文摘要语种 汉、英 论文页数 83 论文字数 5（万）
论文主题词 转换层 、 有限元单元法 、 反应谱 、钢骨混凝土 、
优化设计
申请学位级别 工 学 硕 士 专业名称 结 构 工 程 研究方向 结 构 优 化 设 计 导教师姓名 杨 海 霞 教授 单位 河海大学土木工程学院 论文答辩日期 2007年5月21日
河海大学硕士论文
The Analysis of beam-type transfer floor structure and The Optimum Design of transfer beam
A Dissertation Submitted to
HoHai University
In fulfillment of the requirement
For the degree of
Master of Engineering
By
Chuanhua Shan
(College of Civil Engineering)
Dissertation Supervisor : Prof. Haixia Yang
21th Mary， 2007
Nan jing，P.R.China
河海大学硕士毕业论文
学位论文独创性声明：
本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方
外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工
作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并
表示了谢意。如不实，本人负全部责任。
论文作者（签名）： 年 月 日 （注：手写亲笔签名）
学位论文使用授权说明
河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期
刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电
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许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河
海大学研究生院办理。
论文作者（签名）： 年 月
摘 要
近二三十年来，随着经济的快速发展， 高层建筑越来越多，带转换层的建筑也比较普遍。转换层的存在使竖向刚度发生突变导致力的传递发生改变，在转换层处受力变得复杂，在考虑地震情况下，更是复杂。所以对转换层的研究是非常必要的。
首先，本文阐述了转换层的概念，着重对梁式转换层的研究现状及发展前景做了介绍。针对带转换层建筑物研究的不足，缺少专用的分析软件，本文结合工程实例，分别采用建筑专用软件SATWE和有限元分析软件ANSYS对带梁式转换层建筑物进行了静动力分析研究。通过对比研究得到：两者的动力特性基本相同， SATWE 软件计算的结果偏于安全，在实际设计中可以适当放宽对侧向位移的要求，当有轻微超筋现象出现时，按最大配筋率设计还是安全的。
其次，通过对具有普通混凝土梁的框架和具有钢骨混凝土梁的框架抗震性能、钢骨混凝土的冶金部（规程1）和建设部（规程2）两个设计规程及两种等效弹模公式的比较研究，提出了对实际工程设计有意义的建议：梁为钢骨混凝土构件的结构将会使整体结构的抗震性能提高；《规程1》虽计算保守，但方法简单，《规程2》虽计算较为复杂，但结果精确；钢骨混凝土构件的等效弹性模量按公式c c a a EI E I E I =+计算更合理。
最后，对带钢骨混凝土转换梁的结构进行了优化设计研究，建立了钢骨混凝土转换梁优化设计的模型，用APDL 语言编写了优化设计建模程序，实例计算表明，优化方案更加合理。
研究成果对提升该类结构的设计水平，有着一定理论意义和实用价值。
关键词： 转换层 组合有限单元法 反应谱 钢骨混凝土 优化设计
ABSTRACT
Be close to twenty or thirty years recently, with the development of economy and the living standard, the high building is becoming more and more than before. The high rise building with transfer story is more too. The existence of the transfer floor makes the vertical stiffness change and force’s transfer road change. The force’s transfer road is become more complex when Considered structure earthquake. So study on transfer story is necessary.
Firstly, the author explanation on transfer floor, then, emphasize on introducing the actuality and developing prospect of it. Be dead against studying deficiency of the beam-type transfer floor, there is no special module in PKPM software when the building of transfer floor in earthquake action. So the text use SATWE software and large limited dollar software ANSYS to analysis the earthquake effect which is under 7 degrees earthquake circumstance, study on dynamic characteristic and response of before, we can get that: the dynamic characteristic are same in some degree, because the difference of calculation principle and finite element, we can broad lateral displacement in practical design, and the structure is still safety when there is a little overtake bar.
Secondly, the author advances that the structure’s mechanical behavior can be improved when the transfer floor is Steel bar concrete, due to common concrete member’s mechanical behavior. A study on them, we know that the <
Key words: transfer floor , Combine finite element method, response spectrum, Steel bar concrete, optimum design
目录
目 录
第1章 绪论____________________________________________________________1 1.1转换层结构概述 (1)
1.1.1转换层结构概念的提出 (1)
1.1.2转换层结构的功能 (1)
1.1.3转换层的主要结构形式和特点 (2)
1.1.4转换层在高层建筑中的布置设计原则 (4)
1.2转换层结构和钢骨混凝土的研究现状 (5)
1.2.1转换层结构的研究现状 (5)
1.2.2钢骨混凝土构件的研究现状 (6)
1.3 梁式转换层的工程应用简状 (8)
1.4 本文研究的目的、内容和意义 (10)
第2章基于SATWE软件对梁式转换层高层结构的分析________________________12 2.1 SATWE简介 (12)
2.1 .1 SATWE软件中构件的计算原理 (12)
2.1 .2 SATWE软件中的动力分析原理 (14)
2.2 带梁式转换层高层结构的计算模型 (18)
2.2.1工程实例 (18)
2.2.2计算参数 (19)
2.2.3计算模型的选择 (19)
2.3计算结果及分析 (21)
2.3.1自振特性分析 (21)
2.3.2侧向刚度及侧向位移 (22)
2.3.3转换梁的内力分析 (23)
2.4 本章小结 (27)
第3章基于ANSYS软件对梁式转换层高层结构的分析________________________28 3.1 ANSYS软件在动力分析中的应用 (29)
3.2 带梁式转换层高层结构的计算模型 (32)
3.3计算结果及分析 (34)
3.3.1自振特性分析 (34)
3.3.2侧向刚度及侧向位移 (36)
河海大学硕士论文
3.3.3转换梁的内力 (38)
3.4 本章小结 (43)
第4章 钢骨混凝土构件的力学性能分析___________________________________45 4.1 钢骨混凝土构件概述 (45)
4.2钢骨混凝土构件的分析方法 (46)
4.2.1钢骨混凝土构件国内外的分析方法 (46)
4.2.2国内两种规程的分析对比 (47)
4.3钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理 (49)
4.3.1钢骨混凝土梁的性能 (49)
4.3.2钢骨混凝土梁计算的基本假定 (50)
4.3.3钢骨混凝土梁承载力的计算 (51)
4.4钢骨混凝土构件等效弹性模量的研究 (54)
4.4.1钢骨混凝土构件计算模型的研究 (54)
4.4.2钢骨混凝土构件等效弹性模量的研究 (57)
4.5钢骨梁框架与普通梁框架抗震性能比较 (62)
4.6本章小结 (65)
第5章 转换梁的优化设计_______________________________________________66 5.1 利用APDL进行优化设计 (66)
5.1.1基于APDL的优化设计概念 (66)
5.1.2带梁式转换层高层结构有限元参数化模型的建立 (68)
5.2 梁式转换层优化设计模型的建立 (68)
5.2.1转换梁优化设计模型建立的一般原则 (69)
5.2.2关于设计变量的探讨 (71)
5.2.3转换梁优化设计的模型 (72)
5.2.4基于APDL的实例优化设计 (73)
5.3转换梁的优化设计 (75)
5.3.1初始设计状态 (75)
5.3.2优化成果 (76)
5.3.3优化成果分析 (79)
5.4本章小结 (79)
第6章 全文总结与展望_________________________________________________81 6.1 本文总结 (81)
目录
6.2 需要进一步研究的问题 (82)
参考文献______________________________________________________________84致 谢________________________________________________________________88附图__________________________________________________________________89
第1章绪论
第1章 绪论
1.1转换层结构概述
1.1.1转换层结构概念的提出
近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代建筑越建越高、越建越大，其建筑向着体形复杂、功能多样的综合性方向发展。一座大厦往往集商贸、办公、宾馆于一体；沿竖向，顶部楼层安排公寓客房，中部楼层作为办公用房，下部楼层作为写字办公用房，下部楼房则开设商场、餐饮、文化娱乐设施，这种不同用途的楼房需要采用大小不同的开间，和不同的结构形式。
从建筑功能上看，上部需要小开间的轴线布置和需要较多的墙体以满足公寓客房的功能要求：中部则需要小的或中等大小的室内空间，可以在柱网中布置一定数量的墙体以满足办公用房的功能要求：下部需要尽可能大的自由灵活的室内空间，要求柱网大、墙体尽量少，以满足商场、餐饮等公共设施的功能要求。从建筑结构上说，要想实现建筑使用功能的多样性，结构应上部布置小空间、下部布置大空间：上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，必须在结构转换的楼层设置水平转换结构，上部竖向构件通过水平转换结构与下部竖向构件相连，这样构成的高层建筑结构称为带转换层高层建筑结构。转换层结构（Transfer Floor Structure）将不同的结构类型连接起来，使得结构在竖向具有不同的柱网及墙体布置。一般而言，当高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层布置转换层结构。
1.1.2转换层结构的功能
在高层建筑结构的底部，当上部楼层竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置转换层，在结构转换层布置转换结构构件，转换层为转换结构构件所在的楼层。从结构的角度看，转换层结构主要可以实现以下三种功能[21]：
河海大学硕士论文
1、上层和下层结构类型的转换。这种转换层广泛用于剪力墙结构和框架-剪力墙结构，它将上部剪力墙转化为下部框架，以创造一个较大的内部自由空间。
2、上层和下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层可使下层柱距扩大，形成大柱网，常用于外框筒的下层形成较大的出口。
3、同时转换结构形式和结构轴线布置。在上部楼层剪力墙结构通过转换层转换为框架结构的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构对齐的布置，这种形式采用厚板转换较为有效。
1.1.3转换层的主要结构形式和特点
由于转换构件承受的荷载较大，所以转换构件的截面尺寸较大。另外，结构中设置了转换层，使建筑物竖向刚度发生了突变，并且改变了力的传递路径，因此转换层结构受力复杂，应精心设计。
高层建筑转换层的主要结构形式有[21-22]：梁式、斜杆桁架式、空腹桁架式、箱形、厚板等，如图1-1所示、依次为（a）、（b）、（c）、（d）、（e）。
图1-1转换层结构形式分类
1、梁式转换层。梁式转换层应用最广泛的转换梁可沿纵向和横向平行布置；当需要纵、横向同时转换时，可采用双向梁的布置。梁式转换层一般在转换层的楼面设置钢筋混凝土承重大梁，以支承其上部结构，为适应上部荷载的需要，梁的截面尺寸较大。例如，框筒或筒中筒结构，由于外框筒的柱一般较密，而底部一、二层的出入口处需要大空间，因此常把筒中柱在该处减少1至2根，局部形成上层有柱、下层无柱的结构。此时，可以在相应楼层设置转换大梁，把上部柱传
第1章绪论
来荷载通过该转换大梁传到结构下层。又例如，框支剪力墙结构，在下部框架和上部剪力墙的交界处一般应设置较大截面的托梁（框支梁），用于支撑上部剪力墙。采用梁式转换层的典型实际工程有四川成都岷山饭店、深圳航空大厦、上海天鹅宾馆等。
2、箱形转换层。箱形转换层是通过箱形梁来达到具有较大刚度和承载力的一种结构形式。该结构利用原有的上、下楼层和剪力墙经过适当加强构成了一种平面刚度较大的梁式结构，由于箱形结构自身刚度较大，因此在竖向荷载作用下，其挠度较小。箱形转换层目前在房屋结构中用的不多。北京市艺苑假日皇冠饭店采用了箱形转换层。
3、桁架转换层。桁架转换层是由梁式结构转换层变化而来的，整个转换层由钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下弦杆分别设在转换层的上下楼面的结构层内，层间设有腹杆。由于桁架高度较高，所以上下弦杆的截面尺寸相对较小。典型的工程有上海龙门宾馆、北京香格里拉饭店等。
4、板式转换层。当上、下柱网轴线错开较多，难以用梁直接承托时，则常常用厚板（厚一般1.8-3.6m）形成板式承台转换层。板式转换层的下层柱网可以灵活布置，无须与上部结构对齐，但自重很大、材料耗用较多。对于体形复杂的商住楼，上部住宅单元剪力墙布置很不规则，而下部商场则要求平面布置规则，并且柱网较大，因此转换大梁和桁架均难以布置，采用厚板转换层就成为一种较好的选择。典型实际工程有深圳福田彩虹大厦、南京新世纪广场。
不同转换层的特点如下：
1、梁式转换层。梁式转换层传力直接、明确、传力途径清楚，受力性能好，构造简单，施工较方便，设计计算较易。
2、箱形转换层。箱形转换层结构整体性能好，结构刚度大，能有效保证上、下竖向构件内力的有效传递。但内部纵、横向布置剪力墙会影响设备、管道布置、并影响该层的正常使用。
3、桁架转换层。桁架转换层受力明确，可利用的空间较大，而且由于该转换层抗侧力刚度比梁式转换层小，并且自重不大，因此其抗震性能比带转换梁的高层建筑好，但其节点较复杂，斜杆较多，施工不方便，因此影响了桁架转换在工程中的应用。
河海大学硕士论文
4、板式转换层。板式转换层可以在转换层以上随意布置结构形式和轴网，特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不相交的情况。但板式转换层集中了很大的刚度和质量，地震作用下，地震反应强烈，不仅板本身受力很大，而且由于沿竖向刚度突然变化，相邻上、下层受到很大作用，容易发生震害。另外，该转换板传力路线不太清晰，受力较复杂，结构分析计算繁冗，从整体上看，其力学性能和经济指标均较差，因此，只在不得已时采用。
1.1.4转换层在高层建筑中的布置设计原则
一般而言，当高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层设置水平转换构件，即结构转换层。因此，转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置（也可根据建筑功能的要求，在楼层局部布置转换层），且自身的这个空间既可作为正常使用楼层，也可作技术设备层，但应保证转换层有足够的刚度，以防止沿竖向刚度过于悬殊。
当建筑物较高柔（例如框架-筒体结构），整体刚度有可能不足时应设置水平刚性楼层（即加强层），人为的加强结构的整体弯曲效应，这时转换层可同建筑物的加强层、设备层等统一考虑。
对大底层多塔楼的商用建筑，塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中间出现刚度特别小的楼层，减小震害。对部分框支剪力墙高层建筑结构，其转换层的位置，7度区不宜超过第5层：8度区不宜超过第3层。转换层位置超过上述规定时，应作专门研究并采取有效措施。
沿高层建筑方向转换结构可以是分段布置，形成大框架套小框架的巨型框架结构：可以间隔布置，形成错列墙梁或桁架式框架结构，这种情况是要求没有支撑障碍的宽敞内部空间，它必须采用大跨度楼盖结构，即采用一组三层水平构件的梁系统，由转换大梁来支撑主梁，再由主梁支撑次梁。这里的转换大梁起到解决大跨度楼盖和改变各主梁间距的作用，与用它来改变柱列是同一实质；错列剪力墙结构；也可设置于建筑物的顶部，悬挂下部结构的荷载；叠层承托桁架结构及多梁承托结构。
第1章绪论
1.2转换层结构和钢骨混凝土的研究现状
1.2.1转换层结构的研究现状
二十世纪五、六十年代，苏联和东欧的学者［10］提出了柔性底层房屋的方案，即上层全部为剪力墙，下层全部为框架的结构体系，首先通过设置转换层取得底层大空间，并认为柔性底层有利于隔震，可以提高整座建筑物的抗震能力。但实践表明柔性底层房屋并不具有人们所期望的隔震、抗震能力。例如1964年的南斯拉夫可比耶地震，这类房屋倒塌或严重破坏；1978年罗马尼亚加勒斯特地震，许多这种住宅建筑由于底层框架柱破坏而倒塌［11］。因此，我国1980年颁布的《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》［9］(TZ102-79)中，明确规定抗震设计的高层建筑中不得采用底层全部为柱子的剪力墙结构。
我国在20世纪70年代中期开始对带转换层结构进行研究，有理论研究，模型试验和现场实例。我国研究人员的理论分析和试验研究表明［12］，只要有部分剪力墙落地，便会大大改变结构的刚度分布，防止底层变形集中，其抗震性能接近一般的剪力墙结构，因而可以有效防止结构在地震中的破坏。中国建筑科学研究院建筑结构研究所等单位经多年研究，于80年代中期首次提出在8度地震区可采用底层大空间剪力墙结构，又称底层框支剪力墙结构，并给出这种结构体系的抗震设计概念和方法［13］，此后这种体系在国内得到广泛应用。《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-91)对该结构的抗震设计列出了相应规定。徐培福的研究表明［10］，当转换层位置较低时，控制等效剪切刚度比基本上能控制转换层附近的层间位移角不发生突变。然而，当转换层位置较高时，仅控制等效剪切刚度比是不行的，还应该控制转换层上下结构的等效侧向刚度，避免刚度突变。
我国对转换层结构的实际工程应用始于1975年上海天目路建成的13层底层大开间剪力墙结构住宅(使用梁式转换层)，并进行了现场应力实测、光弹性实验、钢筋混凝土模型实验及框支剪力墙有限元分析研究［16］。广东工学院和中国建筑科学研究院［10］曾进行的模型实验，缩尺比例为1: 6，底层为一层框架，实验目的是分析底层框支剪力墙结构在竖向荷载下的受力性能。同济大学进行了底层大空间、大底盘高层塔楼的振动台实验研究和相应理论研究；1981 ～ 1983年，
河海大学硕士论文
进行了12层住宅模型(1: 6)的输入地震波拟动力实验，在大连建成了7度设防的友好广场住宅。建科院抗震研究所的王森、魏琏等人［17］通过转换层的实验研究，对高层建筑转换梁结构的截面选择、配筋设计以及钢筋端部锚固构造等进行了分析；1984～1986年，中国建筑科学研究院结构所进行了一栋12层底部大空间上层为鱼骨式剪力墙模型(l：6)的拟动力实验研究：1988～1989年，还进行了一栋32层大底盘大空间有机玻璃模型的静力和振动台试验。另外，清华大学也进行了两个1: 24混凝土模型的震动台实验研究［17］。这些实验为底部大空间剪力墙结构的整体刚度以及楼层相对刚度的选择和控制提供了理论和实验上的技术依据。
东南大学的熊进刚、吴晓莉等人［18］结合厦门市的一高层建筑，介绍了转换梁截面尺寸的确定、承载力计算以及构造要求等；北京铁路局勘测设计院的沙志国和陈白诗［18］结合该局20号高层住宅，分析了高层建筑转换层托梁与框支柱的受力特点和框支梁的应力状态；黑龙江建筑设计研究院的葛天英［19］结合哈尔滨的花圃大厦工程，对梁式转换层的设计和构造设施等进行了探讨；1997年中国建筑科学研究院抗震所“高层建筑转换梁抗震性能研究”专题组对受力复杂的转换梁进行了模型实验及有限元分析［18］。文献[19]对墙体满跨支承在转换梁上、部分墙体支承在框支柱上以及支承在转换梁跨中的墙体的受力特点进行分析，并在此基础上提出了相应的设计计算方法。文献[20]根据转换梁上承托的不同墙柱形式，对转换梁结构进行合理分类，对不同类型转换梁与上部结构是否共同工作的受力特征进行分析，在此基础上提出合理的计算方法。
1.2.2钢骨混凝土构件的研究现状
由于组合结构的一系列优点，所以在西方国家及日本等国在20世纪初即开始采用组合结构，开始时并没有考虑混凝土对构件承载能力的提高。因此，仍按钢结构来计算，只是认为型钢外包混凝土外壳能对钢结构起到防火与防护作用，在高层建筑中采用钢骨混凝土结构可以减少高层钢结构的侧向位移，亦即仅仅利用其刚度。1921年设计建成的日本兴业银行是最早采用钢骨混凝土结构的一批高层建筑。钢骨混凝土结构建筑在1923年关东大地震、1968年的十胜冲地震以及1995年的贩神地震中几乎未遭破坏，少量破坏轻微，这就推动了日本研究与
第1章绪论
应用钢骨混凝土结构的热潮［45］。因此，近30年来日本是一世界上应用钢骨混凝土结构最多的国家，也是研究钢骨混凝土结构较多，较深入的国家之一。
我国在型钢混凝土结构方面的研究与应用始于80年代，西安建筑科技大学、中国建筑科学研究院、东南大学、西南交通大学等学校系统地研究了各种配钢形式的钢骨混凝土梁、柱、节点等各种构件的基本性能，进而又进行了钢骨混凝土框架的模拟地震振动台试验、拟动力试验。通过实验研究，加快了钢骨混凝土结构在我国的应用。
在国内对钢骨混凝土进行了很多试验研究，主要有以下成果：
1、西南交通大学陈家夔教授、赵世春教授［46］等对6个顶层矩形钢骨混凝土柱－钢骨混凝土梁进行了单调荷载试验，并与纯钢结构对比试验。得出：钢骨混凝土梁柱具有良好的强度、刚度和延性；型钢腹板是抗剪的主要因素之一，抗剪能力随腹板面积增加而增大，型钢腹板的存在不仅提高了承载力，也提高了延性；箍筋的存在不仅提高了SRC的抗剪能力更加改善了SRC的延性。
2、西安建筑科技大学在以往所做大量钢骨混凝土构件试件的基础上，1992年对钢骨混凝土构件做了系统的有限元分析［46］。提出了由于钢骨混凝土构件是由混凝土、型钢和钢筋组成，型钢和混凝土之间的粘结力较小，在受力过程中型钢与混凝土之间发生滑移，尤其是在到达极限荷载的80%以后，滑移显著。
3、中国建筑科学研究院对6个矩形钢骨混凝土柱进行了低周反复荷载试验［51］。主要研究了抗震性能以及轴压比、柱型钢等对结构性能的影响，等等。
国外对钢骨混凝土的试验研究主要有以下研究成果：
国外对钢骨混凝土计算理论的研究，主要有欧美、日本、前苏联三种理论。美国的Tauqir M. Sheikh、Gregory G.Delelein、Joseph A. Yura和James 0. Jirsa 等人对15个模型比例为2：3的组合结构矩形梁柱进行了低周期反复荷载和单调荷载下的试验研究。得到的主要结论为：矩形钢骨混凝土梁柱具有较高的承载能力和良好的延性；构造措施可以提高强度、改善延性；提出了抗剪机理，给出了相应的设计计算公式［47］。美国Koichi Minami进行了8个边柱的低周期反复荷载试验，阐述了钢梁－组合柱剪力传递机理，提出了一个合理的传力模型，这个模型能较准确地预测极限强度，并与试验结果符合良好。美国Nippon钢材公司的研究员Ryoichi Kanno和美国Comell大学的副教授Goregory G.Derieriein
河海大学硕士论文
研究了钢筋混凝土柱－钢梁的抗震性能［47］，提出了不同的破坏模型和节点构造，研究结果为美国关于此种类型设计指南所使用。The ASCE Task Committeeon Design Criteriafor Composite Structure Steel and Concrete总结国内的研究成果出版了关于钢筋混凝土柱－钢梁的组合设计的指南，详尽的描述了抗剪机理和破坏模式，给出了进行该类型设计全过程的相关公式。
日本也是才用组合结构较早的国家，其研究理论比较成熟。日本的P. ANSOUR 工AN对16个组合矩形梁柱进行了试验研究，重点研究在水平剪力作用下组合矩形梁柱节点的抗剪性能及传力机理，并与3个纯钢结构的节点进行了比较，推导出组合矩形梁柱节点在弹性阶段、开裂阶段以及屈服后阶段的剪切变形公式，以适用于非线性矩阵桁架分析的形式给出了在塑性阶段节点的延性系数，同对也得出了组合矩形梁一柱节点具有自身的优越性的结论。日本的SHINICH IIZUKA和 TERUCHKA KASAI7ATSl对钢筋混凝土柱－钢梁的组合结构的抗震性能进行了试验研究，提出了的节点强度与变形的滞回曲线模型，与试验结果符合较好，同时提出了计算强度的公式［49］。日本的设计指南中对柱子的长细比超过50时，将弯矩和轴力乘以增大系数，最大容许长细比可达100，计算长柱强度同样可以采用叠加强度理论。
以前苏联为代表的极限强度理论，认为型钢与混凝土完全共同作用，并认为在极限荷载下，型钢是完全屈服的。于1951年电子建设部出版了SRC的设计规范，这主要是涉及空腹式SRC梁和柱及其形成的框架结构的设计规定。1978年又出版了SRC结构设计指南CN378，主要依实腹式为主要内容，并强调了纵筋和箍筋作用［50］。对SRC梁的正截面计算同样根据中和轴不经过型钢、经过型钢腹板和经过型钢翼缘三种情况而定。对SRC柱采用将型钢折算成等效混凝上，由此求其偏心距增大系数。在计算临界荷载时，考虑荷载偏心距，柱子长细比，荷载作用时间等影响。
1.3 梁式转换层的工程应用简状
在我国大中城市，人们往往渴望着在城市中心区域拥有一套理想的住宅。不仅生活、交通方便，而且有着良好的服务设施（医院、学校）。同时，城市中心区域又是商家的必争之地。为较好解决这一矛盾，实现商住合一，有效的节省城
第1章绪论
市建设用地，采用转换层结构往往较为经济、合理。国内已建成的带梁式转换高层建筑均取得了良好的经济和社会效益。表1-1给出部分国内外带梁式转换高层建筑实例。
表1-1 带梁式转换层高层的应用
序 号 工程名称 总
层数
结构
类型
转换层
类型
承托
层数
跨度
(m)
截面
尺寸（m）
跨高
比
材
料
1 深圳云峰花园 39 框架剪力
墙 梁式 30 7.5 1.1×2.0
1.5×
2.0
3.75 SRC
2 深圳海滨花园 29 框架剪力
墙 梁式(加
肋)
24 11.1 1.1×1.8
1.0×1.6
6.94
6.12
RC
3 深圳彩龙商业
城 37 框架剪力
墙
梁式 29 14.8
2
1.2×
2.4
2.4×2.4
6.18 SRC
4 深圳荔湖花苑
大厦 30 框架剪力
墙
梁式 26 10.2 1.0×1.8
1.3×
2.2
5.67
4.64
RC
5 天华海信商厦 51 筒中筒 梁式 4
6 8.0 1.3×4.0 2 SRC
6 南京新世纪广
场 37 框支剪力
墙
梁式 30 9.90 1.2×2.2 4.5 RC
7 深圳园领中心
区园中园 36 框架-筒
体
梁式(加
肋)
30 7.6 0.8×1.8 4.22 RC
8 珠海园明山庄
商住楼 31 框架-剪
力墙
梁式(加
肋)
27 6.7 梁高1.8 3.72 RC
9 辽宁省艺术中
心大厦 20 框架-剪
力墙
梁式（托
柱）
13 23.4 0.55×
3.5
6.69 RC
10 西安小寨1＃高
层综合楼 30 框架-剪
力墙
梁式 25 6.3 梁高1.2 5.25 PC
11 四川广元星江
大厦 25 框支剪力
墙
梁式 21 梁高1.9 RC
12 上海控江大楼1
＃楼 30 筒中筒 梁式 27 0.3×1.5
0.5×1.8
RC
河海大学硕士论文
13 广东南海瑞安
花园 43 框架－筒
体
梁式 35 8.0 1.6×1.9
1.7×1.9
4.21 PC
14 广东惠州好利
商务中心 32 框架－筒
体
梁式 23 9.57
5
0.8×2.8 3.42 RC
15 南京状元楼酒
楼
13 框架 梁式 8 8.6 0.6×2.5 3.44 RC 16 广东迎宾馆 10 框支剪力
墙
梁式 8 6.8 0.5×2.5 2.72 RC
注：1.RC—钢筋混凝土；PC—预应力混凝土；SRC—型钢混凝土
2.本文摘自唐光荣著《高层建筑转换层结构设计与施工》中的部分实例，作者增加了跨高比一栏。
统计的国内105栋采用转换层结构的高层建筑中,有81栋采用了梁式转换层,占总数的77%,说明梁式转换层是最常用的转换形式。从工程应用出发，说明对带梁式转换层结构研究具有重大的现实意义。
1.4 本文研究的目的、内容和意义
带转换层建筑物和普通高层建筑物相比由于竖向抗侧力构件不连续、结构侧向刚度突变等，使结构的受力、传力途径变得复杂，在考虑地震力作用下，受力变得更加复杂。另外，转换层的存在，不仅使建筑物的传力途径发生改变，而且由于截面尺寸较大，影响建筑物的使用空间，甚至会出现“强梁弱柱”的现象，影响结构的安全性。由于对带转换层结构设计时缺少专用的分析软件，目前设计时，基本都是采用建筑专用软件SATWE来近似分析和设计。为了研究带梁式转换层结构的受力性能和用SATWE软件分析该类结构成果的可靠性，本文结合工程实例，分别采用建筑专用软件SATWE和有限元分析软件ANSYS对带梁式转换层建筑物进行静动力分析研究。针对普通混凝土转换梁的不足，提出用钢骨混凝土梁对转换梁进行优化设计，并对钢骨混凝土构件的抗震性能、承载力计算及所需用到的等效弹模公式进行研究。提出了对实际工程设计有意义的建议。研究成果对提升该类结构的设计水平，有着一定理论意义和实用价值。具体将进行如下工作：
1、在介绍SATWE软件静动力计算原理的基础上，结合工程实例，研究带转换
第1章绪论
层结构的建模问题，对其进行静动力分析，得到该结构的上、下侧向刚度及刚度比、层间位移、转换梁的内力等。为和软件ANSYS的分析结果作比较奠定基础。
2、在介绍分析原理及方法的基础上，研究在ANSYS软件中带梁式转换层结构合理建模的问题，对同一工程实例进行静动力计算，用反应谱法计算该结构在7度地震作用下的动力响应，并和用SATWE计算得到的结果作比较研究，给设计人员一些建议。
3、对具有普通混凝土梁的框架和具有钢骨混凝土梁的框架抗震性能进行研究，对钢骨混凝土的冶金部（规程1）和建设部（规程2）两个设计规程中的承载力计算比较，及对两种等效弹模公式进行比较研究，提出对实际工程设计有意义的建议。
4、对带钢骨混凝土转换梁的结构进行优化设计研究，建立钢骨混凝土转换梁优化设计的模型。结合工程实例的具体情况，用APDL语言编写优化设计建模程序。
梁式转换层施工方案模板
金洲国际B栋工程B2、B3栋转换层模板支撑及混凝土 施工方案 第一章工程概况 一、工程概况 兴义市金洲国际居住小区B栋，位于兴义市机场大道侧建筑面积：总建筑面积35666.7m2,其中地下部分1678.8 m2,地上部分 33987.9m2。结构类型：框支剪力墙结构，地下一层，地上32层。建筑安全等级二级，地基基础设计等级甲级，本工程合理使用年限50 年。 该工程B-2、B-3栋转换层梁板面结构标高均为-0.450米,层 高为4.8m,为梁式转换层。支撑高度 4.8米,支撑立杆直接支撑在地下室底板上。梁截面尺寸分别为500x 800~1100X 1800,根据其 荷载和支撑设计，将该转换层的梁分为四类分别进行支撑。（详情 见梁分类表），转换层板厚200mm,剪力墙及柱混凝土标号C45,梁板混凝土标号C50。 梁截面尺寸统计表
本工程最大梁截面1100X1800,集中线荷载63.16KN/m,属于建设部（）87号和254号文件规定的需单独编制方案并需专家论证的高大模板范围。 二、施工平面布置 详见平面布置图（图一）。 三、施工要求 确保在施工过程中支撑体系的刚度、稳定性。 四、技术保证条件 模板的搭设和拆除需严格执行本《专项施工方案》 第二章编制依据 一、现行相关标准、规范、规程 1、《工程测量规范》（GB50026-93） 2、《建筑工程测量规程》（DBJ01-21-95） 3、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-） 4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-） 5、《施工现场临时用电技术规范》（JGJ46-） 6、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-） 7、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99） 9、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-） （） 10、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162（） 11、《建筑结构荷载规范》（GB50009-）（）
关于转换层结构施工的分析
关于转换层结构施工的分析 摘要：本文介绍了高层建筑转换层结构的施工工艺及技术要点，以完善高层建筑转换层结构施工工艺，并对高层建筑转换层结构的施工提出了几点建议，仅供参考。 关键词：转换层结构；制定原则；温度裂缝控制；施工建议 [ abstract ] this paper introduces the construction technology and technical key points of transfer floor structure in high-rise building in order to make the construction technology of transfer floor structure in high-rise building perfect, and puts forward some suggestions on the conversion floor structure in high rise building construction, for your reference. [ key words ] conversion layer structure; formulate principle; temperature crack control; construction proposal 中图分类号：u215.14文献标识码： a文章编号：2095-2104（2012） 由于转换层结构整体性要求高，施工过程十分复杂，增加了施工过程中的难度。确定转换层的施工技术方案是转换层结构施工的关键，在施工中必须结合转换层结构施工的特点制定切实可行的施工技术方案，才能确保转换层结构施工质量。 高层建筑的蓬勃发展为建筑施工技术带来新的挑战，高层建筑结构形式也日趋大型化、复杂化。同一座建筑中沿房屋高度方向建
城建梁式转换层技术的运用及分析
城建梁式转换层技术的运用及分析 摘要：随着社会主义市场经济增长速度的不断提升，城建工程行业作为国民经济的重要支撑，其行业的发展对国民经济的增长起着决定性的作用。转换层施工作为城建工程施工重要组成部分，其施工技术水平高低对城建工程质量的提升具有重要意义。本文通过工程实例，主要对梁式转换层施工流程进行了分析与探究。 关键词：城建工程；梁式转换层；施工流程 梁式、箱式、板式及空腹析架式等都为转换层的主要类型。为满足建筑工程功能多样性的需求，可将转换层结构设置于建筑结构中，以此达到由上到下的结构形式，并实现轴线自然过渡设置的目的。梁式转换层结构是一种通过下部转换梁，在框支梁设置上部剪力墙，再通过框支柱支撑框支梁的结构体系，也被叫做梁式框式剪力墙结构。高层建筑施工中，梁式转换层具有多种形式，根据跨度进行划分，可分为单跨、双跨等。由材料方面进行分析，梁式转换层可分为钢筋混凝土、预应力混凝土等多种类型。以上部墙体为依据，可分为满、不满跨与开、不开洞等。由此可见，不同划分依据，梁式转换层结构形式也所有不同。 一、工程实例 某工程地上24层，地下1层，商业用房为1到3层，
4到24层2栋塔楼为高层住宅。79.05米为建筑总高度，98.1米为其长度，36.4米为其宽度，0.3米为室内外高度差，38238.16平方米为建筑总面积，71.46%为标准层使用面积系数，建筑工程等级为一级。大底盘框支剪力墙结构为该工程结构，选取板式筏形为主楼基础，裙楼为柱下桩基承台基础。二级为建筑结构安全等级，丙类为建筑抗震设防类别，甲级为地基基础设计等级。其中，1到3层裙楼为正交布置柱网，裙楼屋面设置转换层。根据工程施工具体情况，选取梁式转换，大底盘框支剪力结构位于转换层下方裙楼。柱网为8.7（7.2）米x6.7（8.0、6.9、6.0）米，4.8米、4，5米、6米分布为由下到上层的高度，在裙楼屋面大底盘上设置转换层，与地面距离控制在15.6米。 二、城建梁式转换层施工流程 伴随高层建筑规模的不断扩大，其施工难度也随之增大，传统施工技术已经无法对高层建筑施工要求进行有效满足，梁式转换层施工技术在高层建筑施工中的大量应用，可以对高层建筑工程中面临的诸多问题进行有效解决。基于此，施工企业必须对梁式转换层施工技术要点进行准确把握，只有这样才能有效提高建筑工程的质量，才能推动企业的发展。 1、模板与架体施工 （1）斜撑施工
高层建筑转换层结构设计分析
高层建筑转换层结构设计分析 【摘要】随着我国经济的快速发展，建筑业的发展进程不断加快，高层建筑逐渐成为城市发展中的主要建筑结构，转换层是建筑结构中的重要部位，可以更好的体现建筑结构的多样性。本文主要分析高层建筑转换层结构设计要点。 【关键词】高层建筑；转换层；结构设计 一、高层建筑转换层结构的主要类型 1.梁式转换层 梁式转换层是现代高层建筑中应用非常广泛的一种转换层结构形式，尤其适用于底部大空间 的框支剪力墙结构体系的高层建筑结构转换中，此类转换层结构形式的作用原理主要是通过 将转换层上部的剪力墙落在框支梁上，而框支梁则是通过稳定的框支柱进行支撑，从而保证 整体建筑结构的稳定性，形成较为稳固的转换结构体系，其在实际应用中的主要优势在于设 计简单，便于施工操作，结构传力十分明确，且施工成本较低，具有着良好的经济性优势， 因而受到许多建筑企业的青睐。 2.箱式转换层 箱式转换层结构形式相对适用范围要小于梁式转换层，其主要应用于转换梁截面超出一定范围，不能够通过一层楼板的设置来满足其需要的刚度要求情况下的转换层构建。为了充分保 证建筑结构的稳定性，箱式转换层结构形式通常是在转换梁的顶与底分别设置一层楼板，两 层楼板和四周围护的墙壁结构之间形成一个箱式的空间，从而使转换层结构的形式整体呈现 为箱式结构。这种结构形式在应用中能够有效的保障对转换梁的较强约束力，同时转换梁的 刚度也相对较大，从上到下整体结构在传力效果方面相对更为均匀，同时箱式结构中间所形 成的空间也可以满足建筑设备层设置的功能需求，具有着良好的应用效果。但相对的，此类 转换层结构形式在建设过程中需要在转换梁中进行较多的开洞处理，相对施工操作的复杂性 更高，其施工成本也相对较高，经济效益一般。 3.厚板式转换层 厚板式转换层的应用主要是为了应对上下柱网存在较多错位，无法实现利用梁结构直接进行 承托目的时的转换层建设需求，主要采取的方式是将转换层直接制作成为具有一定厚度的厚板，实现对结构受力的传导与转换的作用。为保证厚板式转换层功能的良好发挥，一般需要 结合柱网的实际尺寸以及对上部结构荷载的分析来对板的厚度进行合理确定，其在应用中的 主要优点包括上部结构布局对下部柱网的影响小，结构布置具有很大的灵活性，厚板能够达 到较高的刚度，且对于施工工艺要求较低，施工便捷，还能够发挥出十分良好的整体性。而 该结构形式应用的不足主要体现在转换层受力较为复杂，易造成计算分析的结果与实际情况 之间的加大差异，同时由于厚板本身就有着较大的自重，其所消耗的材料也相对较多，因此 经济性较差。 二、高层建筑转换层结构设计的原则 1.结构要精简 高层建筑工程转换层结构设计首先要求结构应较为精简，尽可能使用较少的转换构件，降低 转换的实际次数，尤其是在结构主体的竖向构件布置过程中，应在施工条件与建筑结构要求 允许的情况下，使尽可能多的剪力墙与柱实现上下连续贯通，从而降低与转换层结构相关的 刚度突变问题的发生几率，实现高层建筑整体结构抗震能力的有效提升。 2.传力要直接
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有关建筑转换层结构设计中的关键性问题综述 本文首先介绍了建筑转换层的概念与特点，然后探讨了建筑转换层结构设计的原则和分类，最后提出了建筑转换层结构设计中的注意事项，本文提出了自己的一些观点和看法，望能为建筑转换层的结构设计提供参考。 标签建筑设计；转换层；结构设计；注意事项； 一、概念与特点分析研究 转换层是建筑施工领域常见的一种建筑结构，由于建筑物不同层面之间的使用功能和结构存在差异，因此需要通过设置转换层的方式作为过渡，对楼层的上下部的结构与设施进行转换。当前，我国的建筑设计、特别是高层建筑的设计，常常会采用商业功能与住宅功能结合的设计模式，在建筑物下部构建举架较高的大跨度商用建筑空间，而上层则采用更加紧密的设计，体现建筑的居住功能。为了对不同的实用功能和建筑结构进行划分，便需要在建筑内部设置转换层，以调整不同结构之间的受力情况，确保建筑物的使用安全。转换层主要功能包括：对建筑物内部的剪力墙结构或框架—剪力墙体系进行转换，实现剪力墙与框架之间的变换；改变建筑物上下受力柱的分布情况和分布密度；同时转变建筑层的结构形式和结构轴网，形成上下结构的不对齐布置三种。根据建筑物自身的特点和使用功能的需要，合理的选择转换层的设计模式，充分发挥出转换层在建筑领域所发挥的作用，能够进一步提高建筑物的稳定性，延长建筑物的使用寿命，对我国建筑行业的发展有着积极的促进作用。由于转换层的结构需要同时承受上部构造在重力的作用下产生的垂直荷载，以及悬挂下部结构产生的多层荷载，导致转换层结构内部长期存在有较大的内应力。此外，转换层的存在会对建筑物整体的受力状况造成较大的影响，在一程度上降低了建筑物的整体性，这就要求转换层的结构设计不能单纯遵循传统的建筑设计原则，而是要根据建筑物自身的特点进行灵活的设计，以满足转换层对刚度和强度的需求，确保建筑物的使用安全。 二、原则及分类分析研究 1、转换层的设计原则。首先，由于转换层的设置会造成建筑物纵向刚度的突变，使其成为建筑物的薄弱环节，因此，在进行转换层的结构设计时，应当尽可能减少需要结构转换的纵向构件，并相应的增加直接落地的纵向构件数量，从而降低建筑刚性突变的程度，提高结构的抗震能力。其次，当转换层高度较低时，对建筑物重心与受力状况的影响相对较小，建筑物也因此更加稳固。所以，在进行转换层结构设计时，应当尽量降低转换层所处的位置，保证建筑物结构的稳固。最后，转换层的结构设计应当采取强化下部结构，弱化上部结构的设计思路，并选择具有明确传力路径的设计模式，在保证工程质量的前提下，降低转成的施工难度，控制转换成的施工成本，更好的实现建筑物的经济效益社会效益。 2、转换层的结构设计的分类。一是梁式转换结构。梁式转换结构采用剪力墙、框支梁与框支柱相结合的结构布置方式来提高转换层的强度与刚度，具有结
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高层建筑中梁式转换层的施工工艺 【摘要】现代建筑为了满足人们的多样化需求，在高层建筑中梁式转换层越来越多，梁式转换层施工较之其它层施工无论是要求还是难度都要大得多。本文结合湖南某商务酒店实例，介绍高层建筑梁式转换层的模板支撑体系设计、钢筋工程和混凝土施工，对施工中的重点和难点进行了深入剖析并提供了解决方案。 【关键词】转换层；混凝土；钢筋；支撑；施工工艺 1、引言 近年来，国内外高层建筑迅速发展，现代建筑越建越大、越建越高，建筑向着功能多样化和综合化方向发展，许多建筑集公用、商用、住宅为一体，这些建筑在为人们提供良好的生活环境和工作条件同时，也给建筑业带来了不小的挑战。在同一栋建筑中，不同用途的房间间隔要求是不一样的，会沿房屋高度方向发生变化，为了应对这种变化，现代建筑大多都设计了转换层，转换层拥有重大梁，施工难度大，由于转换层承载力大，因此，转换层也是整个建筑安全的关键。对转换层的施工应当引起工程建设方的高度关注。 2、工程概况 1）模板支撑系统 本转换层梁截面尺寸巨大，梁体自重及施工荷载非常大，且属高支模，施工的安全度和稳定性要求高。因此，确定转换层梁板的支撑系统方案，确保支撑系统具有足够的承载力和整体稳定性，是施工首先要解决的问题。 2）钢筋连接与绑扎 转换层梁的配筋量大、主筋长、布置密，梁柱节点区钢筋纵横交错。因此，关键是正确地翻样和下料，保证钢筋绑扎到位。 3）叠合层承载力验算 设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。 4）混凝土浇筑及裂缝控制 梁柱节点核心区钢筋密集，混凝土自由下落困难，截面尺寸巨大，大体积混凝土容易产生温差及收缩裂缝。因此，关键是保证混凝土的密实度和防止裂缝的产生。 3、方案选择 4、模板及支撑系统
试论高层建筑工程的转换层结构设计
试论高层建筑工程的转换层结构设计 先进科技在建筑领域的应用为现代建筑行业的发展带来了强大的动力，在现代建筑技术的支持下，高层建筑工程的大量建设与实施得以实现，现代高层建筑不仅在高度上较以往有了很大的增加，同时在建筑外观及结构的复杂性上也与以往有了很大的不同，要充分保障高层建筑工程的结构受力的稳定性，保障高层建筑在建设与使用过程中的安全性，加强对转换层设计的研究是十分必要的，本文就将对此展开探讨。 标签：高层建筑工程；转换层；结构设计 现代城市人口增加以及城市功能的日益丰富和完善，对于城市建筑工程的建设也有着更高的需求，一方面，要求城市建筑工程要在有限的开发土地面积上，创造更多的居住、办公、休闲等功能空间，这可以通过高层建筑工程的建设予以满足，同时还要保障建筑工程的质量与可靠性，这就要求针对高层建筑的结构受力特性进行深入研究，并通过对转换层机构的优化设计予以保证。 一、高层建筑工程转换层结构的主要类型 1.梁式转换层 梁式转换层是现代高层建筑中应用非常广泛的一种转换层结构形式，尤其适用于底部大空间的框支剪力墙结构体系的高层建筑结构转换中，此类转换层结构形式的作用原理主要是通过将转换层上部的剪力墙落在框支梁上，而框支梁则是通过稳定的框支柱进行支撑，从而保证整体建筑结构的稳定性，形成较为稳固的转换结构体系，其在实际应用中的主要优势在于设计简单，便于施工操作，结构传力十分明确，且施工成本较低，具有着良好的经济性优势，因而受到许多建筑企业的青睐。 2.箱式转换层 箱式转换层结构形式相对适用范围要小于梁式转换层，其主要应用于转换梁截面超出一定范围，不能够通过一层楼板的设置来满足其需要的刚度要求情况下的转换层构建。为充分保证建筑结构的稳定性，箱式转换层结构形式通常是在转换梁的顶与底分别设置一层楼板，两层楼板和四周围护的墙壁结构之间形成一个箱式的空间，从而使转换层结构的形式整体呈现为箱式结构。这种结构形式在应用中能够有效的保障对转换梁的较强约束力，同时转换梁的刚度也相对较大，从上到下整体结构在传力效果方面相对更为均匀，同时箱式结构中间所形成的空间也可以满足建筑设备层设置的功能需求，具有着良好的应用效果。但相对的，此类转换层结构形式在建设过程中需要在转换梁中进行较多的开洞处理，相对施工操作的复杂性更高，其施工成本也相对较高，经济效益一般。 3.厚板式转换层
托柱梁式转换层结构分析及设计
托柱梁式转换层结构分析及设计 作者：刘薇 来源：《沿海企业与科技》2009年第06期 [摘要]托柱梁式转换层结构实现了上下层结构柱网改变，具有截面大、结构受力复杂等特点a文章针对托柱梁式转换层的结构特点，在对其受力机理分析的基础上，提出托柱梁式转换层设计时需注意的问题及应采取的措施。 [关键词]托柱粱式转换层；受力；强度 [作者简介]刘薇，中铁建柳州勘测设计有限公司建筑规划所工程师，广西柳州，545007 [中图分类号]TU973 [文献标识码]A [文章编号]1007-7723(2009)06-0135-0002 现代高层建筑为了满足底部为大空间、上部为小空间使用功能上的要求，往往需要通过加设转换层结构形式来实现。托柱梁式转换层结构是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式。由于其传力途径采用柱(墙)一转换梁一柱的形式。具有传力直接、明确和清楚的优点，便于工程计算、分析和设计，且造价较低，在实际中应用较广。 一、托柱梁式转换层的结构形式特点 1，通过托柱梁式转换层，实现了上层和下层柱网的改变。在建筑物底部形成大空间，而上部形成小空间。 2，托柱梁式转换梁受其上部柱传下的巨大荷载，构件内力很大，因此，竖向荷载成了控制转换结构设计的主要因素。 3，转换梁跨度数倍于上部结构的跨度，转换结构构件竖向扰度成为严格控制目标。 4，结构中由于设置了转换层，沿建筑物高度方向刚度的均匀性会受到很大的破坏，力的传播途径也有很大改变，这决定了转换层结构不能以通常结构来进行分析和设计。 由于以上特点，为保证转换结构有足够的刚度和强度，转换梁的截面尺寸不可避免地增大，但同时，由于梁很强，处理不好有可能使转换梁与下层柱形成“强梁弱柱”现象。因此，托柱梁或转换层必须另外增加一些新的措施来克服这些不利影响。
浅析高层建筑桁架转换层结构设计
浅析高层建筑桁架转换层结构设计 发表时间：2019-07-30T11:57:40.153Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：黄桂生 [导读] 摘要：复杂的建筑结构常常需要采用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换，一般结构层相比，转换层结构具有结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。 身份证：45252819750527XXXX 摘要：复杂的建筑结构常常需要采用结构转换层来完成上、下层建筑物结构的转换，一般结构层相比，转换层结构具有结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。这意味着转换结构组成了建筑物的主要构件，它们的设计是否合理、安全、经济对整个结构的安全性、结构造价、施工费用等有着重要的影响。通过时钢桁架转换层高层建设结构体系的工程实例的分析，从结构选型的确定等方面进行系统的研究。以得到一些对设计有实际指导意义的结论。 关键词：建筑工程；结构设计；转换层构造 在当前建筑结构设计过程中，为了更好的适合建筑物的各部楼层所体现的安全使用功能的需求，往往需要在各楼层之间布置转换层以消除楼层中间的较大差异。转换层的设置起到传承上部结构荷载，保持结构稳定的作用，是建筑结构中的重要部位，也是建筑结构设计的重点和难点。因此，深入探讨高层建筑转换层结构设计问题，对于促进我国民用高层建筑的发展具有一定的现实意义。 1.转换层高层建筑结构的构造要求 结构设计不仅是对建筑物本身功能的设计，还关系到建筑物的建设成本，这就需要设计人员优化结构设计，降低建设成本。其优化目标就是实现建筑的本体功能性、安全性、经济性与环保性。为了实现这一目标，未来的从事结构设计者将遵循功能性、安全性、经济性、环保性四位一体的设计思路，真正实现未来建筑结构的优化升级，为人类提供一个更好的物质生存与发展环境。 转换层的结构应按“强化转换层及其下部、弱化转换层上部”的原则，使转换层上下主体结构的侧向刚度尽量接近，平滑过渡。抗震设计时。控制转换层上下主体的结构侧向刚度，当转换层设置在3层及3层以上时。其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60％。将转换桁架置于整体空间结构中进行整体分析。此时，腹杆作为柱单元。上、下弦杆作为梁单元，按空间协同工作玻三维空间分析程序计算整体的内力和位移。计算时，转换桁架按实际杆件布置参与整体分析，但上、下弦杆的轴向刚度、弯曲刚度中应计入楼板的作用。整体结构计算需采用两个以上不同力学模型的程序进行抗震计算。还应进行弹性时程分析并宜采用弹塑性时程分析校核。转换层的结构设计中应按转换层“强斜腹杆，强节点”。桁架转换层上部框架结构接“强柱弱梁、强边柱弱中柱”的原则，以保证转换层的结构具有较好的延性，确保塑性饺在梁端出现，能够满足工程抗震的要求。转换桁架的相邻层楼板宜双向双层配筋，每个方向贯通钢筋的配筋率不宜小于0.25％，且在楼板边缘、孔洞边缘应结合边粱设置予以加强。转换桁架上、下弦杆的配筋应加上楼板平面内弯曲计算引起的附加钢筋。 2.转换层商层建筑结构实例分析 对于大跨度的钢桁架转换层结构的受力。各方面的影响因素较多，导致结构受力情况比较复杂，对它的受力影响因素进行探讨具有实际意义，可为实际工程的设计与施工提供理论依据。因此，通过对大跨度钢桁架转换层的受力影响因素进行分析，认识钢桁架转换层的受力特点。以期充分利用钢结构构件受力性能好的特点，使其承担较多的荷载作用。以调整端部混凝土结构的受力，减少混凝土结构的荷载作用，使整个结构体系的受力更为合理。下面结合工程实例分析高层转换桁架的受力影响因素及其受力特点，某高层建筑为地上24层，地下2层，总建筑面积72788m2，其中地上58300m2，地下14488m2。平面长92.1M，宽49M。结构檐口标高为108.80m，中间有电梯、楼梯、机房等的高层建筑。 2.1梁式转换与精架转换的比较确定 与最为常见的转换结构形式粱式转换相比，本例中转换粱的跨度很大而且上部荷载较大，采用梁式的转换结构，转换梁的截面必然很大，一方面导致转换梁下部空间无法再利用、自重大、配筋多、不经济等缺点；另一方面导致沿竖向结构质量和刚度分布在转换层的变化不连续。发生突变，对结构的整体抗震性能不利。因此，需要另一种形式的转换构件来解决这个问题，而转换桁架具有传力明确，传力途径清楚，虽构造和施工复杂，但转换桁架不仅为开洞和设置管道创造了条件，而且它们的位置与大小都有很大的灵活性，可以充分利用该转换层的建筑空间，而且桁架转换层的节间采用轻质建筑材料填充甚至可以外露不填充，有利于减轻结构的自重；转换桁架的抗侧力刚度比转换粱要小，也就是说。具有桁架转换层的高层建筑其质量和刚度的突变要比带转换粱的高层建筑缓和。因此带转换桁架的高层建筑其地震反应要比带转换梁的高层建筑小得多，由此可见，在本例工程的三层转换构件采用转换大粱的结构形式是不合适的，而采用转换桁架的结构形式将很好的避免了上述的多个问题且将节约混凝土用量近30％。将是一个较为合理正确的选择。 2.2转换桁架的具体形式的确定 在本例工程的三层转换构件采用确定桁架结构后，设计人员则需要进一步确定桁架的结构形式。根据前面的论述，转换桁架的结构形式有多种，但是根据本例工程的三层转换构件的具体情况，采用何种最合理的结构形式，则必须加以比较分析后方可确定。 2.2.1单层转换桁架与双层转换桁架的确定 采用精架结构作为高层建筑的转换构件时，一般情况是取出一层层高的高度作为转换桁架的高度。对于本项目，转换桁架位于结构的边缘，建筑师为了使转换桁架对于立面的影响降至最小，希望桁架仅在中庭设置，即取一层高度(4.00m)作为转换桁架的高度。在本例中各层的层高情况分别是：底层：6.44ml，二层：4.80m，三层以上：4.00mt，而结构的柱距为9.0m，若仅取4.00m为桁架高度时，在柱与柱之间必须另设一个桁架节点以保证桁架斜腹杆与水平弦杆的角度在合理的450~550之间。若取建筑的两层层高即8.00m为转换桁架的高度，则在柱与柱之间可以不必设置多余的桁架节点，使桁架的结构形式趋于简单。 2.2.2空腹桁架、斜杆桁架、无竖杆桁架的比较确定 作为高层建筑中的转换结构一桁架结构有如下的主要结构形式：空腹桁架、交叉斜杆桁架、无竖杆的交叉斜杆桁架。作为一种相对独立的结构形式，无论采用何种结构形式。应该说都是可以实现的。对于建筑师来说，空腹桁架如果在构件尺寸可以接受的条件下。当然是首选，当然，采用无竖杆的交叉斜杆桁架形式，结构上可以使桁架的构造节点趋于简单，在建筑师看来，也可以接受。 2.2.3单跨桁架与多跨桁架的确定 在确定了以交叉斜杆桁架作为本次项目的转换结构的结构形式后，结构工程师尚发现在这个计算模型中的框架柱的内力较大。作为抗震设计“强柱弱梁”的一般设计原则，框架柱中的内力相对越大，则在柱中率先出现塑性铰的可能性将越大。而在模型计算中同样可以发
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层 层建筑的发展趋势，既集吃、住、办公、娱乐、购物、停车为一体的综合建筑。由于空间功能的复杂化，使得建筑结构也随之变化。为了适应上部小空间下部大空间的功能需要，需在两种结构的交接部位设置过渡结构，也就是转换层。因高层建筑结构的多样性，转换层也呈现多种形式。 关键词：高层结构转换层多样 在我国高层建筑发展的早期阶段，所设计建造的高层建筑大都为单一用途，例如高层住宅、高层旅馆、高层办公楼等。近年来高层建筑发展迅速，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。后来陆续开始在高层住宅底层设置生活福利设施，并且开始大量兴建集吃、住、办公、购物、停车等为一体的多功能综合性高层建筑，尤其是在城市主干道两侧，并已成为现代高层建筑的一大趋势。 高层建筑功能综合化的优点： (1)将各种使用功能的建筑单元集中布置并上下组合在一起，使用上更方便省时，为人们提供良好的生活环境和工作条件，适应现代社会高效率、快节奏生活的需要； （2）集中紧凑的建筑布置，达到建筑面积最高利用率，相应集中紧凑的管道线路，有利于节约建设投资及减少能源消耗，也有利于物业管理，
节约管理经费； （3）可减少建筑占地面积，节约土地费用，增加城市的绿化面积。一、多功能综合性高层建筑结构体系的特点 从建筑使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设于多功能综合性高层建筑的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的建筑设于中、上层部分。这种建筑使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑使用功能要求不同的空间划分布置，相应地，要求不同的结构形式，如何将他们之间通过合理地转换过渡，沿竖向组合在一起，就成为多功能综合性高层建筑结构体系的关键技术。这对高层建筑结构设计提出了新的问题，需要设置一种称为转换层的结构形式，来完成上下不同柱网、不同开间、不同结构形式的转换，简单地说，就是上下两层的结构不一样，必需设置一个转换层来承上启下。结构上的转换层概念，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，多数情况下解决一些特殊技术性建筑功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架剪力墙等结构体系中。 二、转换层的类型及其工程实例 按照不同的结构转换功能，转换层可分为三种类型： 1、高层建筑上层与下层的结构形式不同，通过转换层完成其从上层至下层不同结构形式的变化。
建筑转换层结构的设计问题分析
建筑转换层结构的设计问题分析 发表时间：2017-03-30T10:42:13.787Z 来源：《北方建筑》2016年12月第35期作者：周晓强[导读] 预应力混凝土板式结构在建筑结构中被广泛的使用，本文就是通过对具体工程的分析。 哈尔滨工业大学建筑设计研究院摘要：经济在不断的发展，社会在不断的进步，建筑行业也在不断的发展，在建筑行业的发展中，需要对预应力混凝土板式转换层结构设计进行具体的分析，预应力混凝土转换层结构在防裂和抗震能力上都有着较大的作用，预应力转换层结构需要将混凝土结构结合到其中，这样可以最大程度的预防混凝土裂缝的情况。本文就是对预应力混凝土板式转换层结构设计进行分析，为相关的研究提供借鉴。 关键词：预应力；混凝土；板式转换层；结构设计 预应力混凝土板式结构在建筑结构中被广泛的使用，本文就是通过对具体工程的分析，对预应力混凝土进行简单的介绍，在工程的施工中使用预应力混凝土板式转换层结构可以提高建筑物的使用性能，将钢筋的选用做好，尤其是在一些较为薄弱的环节上，如果没有将配筋问题解决好，那么就会影响着结构的设计工作，也会对转换层结构设计中的计算有着影响，因此，要重视预应力混凝土板式转换层结构设计工作，为建筑行业的发展做出贡献。 一、本次工程施工的情况本文是根据某小区的具体施工对预应力混凝土板式转换层结构设计工作进行分析的，本次工程的概况如下：小区属于高层商住房，有一层地下室，还有裙房，裙房有5层，还有30层的塔楼，在本次工程的施工中，建筑面积共有3.7万平方米，小区有上下楼层结构，需要使用转换层技术，在众多的转换层技术中，本次工程中使用的是梁式转换层技术，梁氏转换层在转换层技术中的使用是较为成熟的，除此之外，还使用厚板转换层，厚板转换层也是理论性较为成熟的一种转换层结构技术，在使用的时候也是十分灵活的，可以进行三维转换，在柱网的布置上也有着较大的灵活性。 二、预应力混凝土板式转换层结构设计的重要性预应力混凝土板式转换层结构设计在建筑中被广泛的应用，可以提高建筑物的抗震能力，在建筑物的要求上是非常高的，高层建筑中使用预应力混凝土板式转换层结构有着独特的优势，这一优势的体现就是要将建筑方式结合在高层建筑中，在预应力混凝土转换层结构设计中，与传统的结构设计相比有着十分明显的特点，在进行转换层结构设计的过程中，需要将转换层结构设计的优势发挥好，就会避免转换层结构设计中出现的问题，在预应力混凝土板式转换层结构设计的有着如下的优点：首先要做的就是将转换层的抗裂性做好，这样就可以在跨度的影响下，将设计方案中出现的不合理的地方，就要采取措施解决，但是如果没有解决转换层裂缝问题，就会出现质量上的问题，质量出现了问题，那么就需要将转换层结构设计工作做好，注意其中存在的冲切问题，在混凝土的浇筑上，也要在质量上进行保证，这样混凝土中存在的内力就可以均匀分布到每一个混凝土板中，还能有效的控制收缩拉力，将收缩拉力控制在一定的范围内，尤其是大体积的混凝土，这样就可以控制混凝土施工。在本次工程中，预应力混凝土板式转换层结构设计需要进行改进，要将检查工作做好，提高设计的质量，将结构设计的优势得以体现，对整个建筑来说是十分有利的。 三、预应力混凝土板式转换层结构设计分析在本次工程中，需要利用设计人员的设计理念，使用的转换层结构是预应力厚板转换层结构，这一结构在本次工程中被广泛应用。在施工之前，要将准备工作做好，尤其是要做好实验工作，通过实验需要将预应力厚板转换层进行比较，主要表现在板边、角部等方面，还要将薄板和厚板进行具体的比较，主要表现在内应力不足上，在这一层面可以将刚度系数和塑形进行改变，向着有利的方向进行转变，但是在本次工程中，如果角度位移超过了千分之一，还要对下部结构进行具体的检查，与工程的实际情况对应，避免出现变形的情况，这样在整个建筑的过程中，需要关注预应力混凝土板式转换层结构设计。在本次工程的建设中，需要将柱距保证在8m左右，柱距决定了混凝土板的厚度，在设计的时候，还要注意混凝土自身的特性，对抗冲切能力也要进行具体的分析，将其中存在的问题进行具体的分析，还要将局部的预应力控制好，具体的设计方法如下：第一，计算出预应力混凝土板式转换层结构参数，比如是程式，通过计算分析，薄弱层应该设置在转换层的下面比较合适。在计算实体厚板时，可以利用等效交叉梁系方法进行计算。等效交叉梁单侧宽度主要取决于支承距离，通常情况下都是两个支承距离一半，但是需要注意的是其宽度要小于板厚6倍左右。因为本工程转换层的上部是十户型，这种户型最大的特点就是分户墙比较多，针对这种情况，需要注意设置暗梁，尤其是在下部柱子，暗梁的宽度根据本工程的需要取1.5m即可，要保证梁高以及厚板厚度一致。在这个工程使用的计算软件是TBSA4.2版，之后有进行了验算，两次计算的结果相同，也就是说上述的设计参数都比较合理，可以采用。第二，还要计算出厚板的具体荷载，使用的软件依然是TBSA4.2，需要计算出组合内力，还需要输入支座的各项参数，按照实际的柱、墙输入即可。第三，对厚板护局部进行计算分析，主要使用的方法主要是实体三维单元的方法，这种方法的计算精度比较高，而且计算时间相对来说也比较短，这种方法主要的形式就是直角网格，在绘制网格时，要注意长、宽、高量级相同，在对其进行分析时，需要将厚板平均分层四个层区，这样更方便计算。而之所以要对其进行精心处理，主要是避免应力过度集中在某一个部位，而引起单元形体改变。经过大量的计算发现，转换层结构容易出现裂缝的区域主要集中在两个部位，一个是支承柱边缘，另一个是板顶，因此在施工时要格外注意这两个部位。 四、预应力厚板转换层构造措施与配筋在考虑竖向构件布置时，应尽量使转换层上下刚度接近，在进行抗震设计时，刚度比不应大于2，故实际工程中尽量将上部剪力墙贯通下来，并在主体四角设剪力墙，形成下部较大的整体刚度和抗扭刚度。又经分析计算结果可知，水平刚度突变处结构位移最大，自然是应力集中区，也就是结构的薄弱环节，必须加强构造措施，提高其延性。整体分析中，一是通过结构平面布置来减小结构沿竖向刚度变化的不均匀度，二是通过调整构件截面尺寸来调整上下层剪切刚度。 五、结论
【结构设计】必须学习的结构转换层知识
必须学习的结构转换层知识 转换层的分类 1．上层和下层结构类型转换。多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的框架，以创造一个较大的内部自由空间。 2．上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变，但是通过转换层使下层柱的柱距扩大，形成大柱网，并常用于外框筒的下层形成较大的入口。 3．同时转换结构形式和结构轴线布置。即上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，柱网轴线与上部楼层的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。 结构形式 1.当内部要形成大空间，包括结构类型转变和轴线转变时，可采用梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式转换层。 2.当框筒结构在底层要形成大的入口，可以有多种转换层的形式，如梁式、桁架式、墙式、合柱式和拱式等。 3.当上下柱网、轴线错开较多，难以用梁直接承托时，可以做成厚板或箱式转换层，但其自重较大，材料耗用较多，计算分析也较复杂。 4.目前，国内用得最多的是梁式转换层，它设计和施工简单，受力明确，一般用于底部大空间剪力墙结构。
转换层的应用 梁式转换层 作为目前高层建筑结构转换层中应用最广的结构形式，它具有传力直接明确及传力途径清晰，同时受力性能好、工作可靠、构造简单、计算简便、造价较低及施工方便等优点。转换梁不宜开洞，若必须开洞则洞口宜位于梁中和轴附近。转换梁有托柱与托墙两种形式，其截面设计有4种方法，即普通梁截面设计法、偏心受拉构件截面设计法、深梁截面设计法和应力截面设计法。转换梁的截面尺寸一般由剪压比计算确定，应具有合适的配箍率，以防发生脆性破坏。 厚板转换层 当转换层上、下柱网轴线错开较多而难以用梁直接承托时，可采用厚板转换层，但厚板的巨大荷载会集中作用于建筑物中部，振动性能复杂，且该层刚度很大、下层刚度相对较小，容易产生底部变形集中，其传力途径十分复杂，是一种对抗震十分不利的复杂结构体系，应进行整体内力分析、动力时程分析及板的内力分析等。厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切计算确定；可局部做成薄板，厚薄交界处可加腋或局部做成夹心板，一般厚度可取2.0～2.8m，约为柱距的1/3～1/5。厚板应沿其主应力方向设置暗梁，一般可在下部
浅析梁式转换层施工技术在混凝土结构中的应用 李奕科
浅析梁式转换层施工技术在混凝土结构中的应用李奕科 发表时间：2018-09-19T12:47:09.557Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第14期作者：李奕科 [导读] 因建筑物功能的需要，上部分民用住房需要小开间的轴线布置，需要较多的墙体。 阳江市阳东区第二建筑工程公司广东阳江 529500 摘要：目前，社会发展迅速，建筑工程也逐年增多，建筑工程质量也受到了越来越多人的重视。为了提高建筑质量很多工程中都应用了梁式转换层结构，在施工过程中要针对建筑需求，合理设计其抗震等级，同时明确对转换构件的构造要求，严格按照要求进行构件施工操作，完成操作后要对梁式转化层结构进行检查，保证施工操作无误。本文主要对梁式转换层施工技术在混凝土结构施工中的应用进行了探讨。 关键词：梁式转换层；混凝土结构；建筑质量；建筑工程 前言 因建筑物功能的需要，上部分民用住房需要小开间的轴线布置，需要较多的墙体，而下部分的商业用房则需要较大的空间，柱网要尽可能大，墙体也要尽可能少，因而上部部分的竖向杆不可以直接连续贯通落地。而通过水平转换结构与下部部分的竖向杆连接，这样构成的高层建筑称为带转换层的高层建筑结构。施工中注意每一个细节问题，确保整体施工的质量。 1.梁式转换层的施工技术分析 在建筑工程施工过程中，转换层的作用不言而喻，其可以和结构中的重点部位进行连接，还可以对下层进行封顶操作，一般在进行建筑上层施工时，其下面的转换层承担着基础作用，作为重要的连接纽带[1]。转换层可以在任何楼层高度设置，转换层的作用就是作为技术层使用。转换层的形式多样化，实践经常应用的有箱式、梁式和实体版，其中梁式转换层最为常见，主要技术优势为：设计比较简单、施工方便、受力均匀等，通常对于大型建筑的底部结构施工时，会设计为梁式转换层，钢筋混凝土结构是梁式转换层经常使用的，这一材质结构优势较为明显，钢筋混凝土材料采购价格低廉，转换层设计操作简单，而且该技术各项操作标准都已经发展成熟。但是这种梁式转换层横截面积和自身重量比较大，实际施工过程中存在较大的施工难度，因此要求施工技术人员注意每一个细节，保证梁式转换层施工技术在混凝土结构施工中的有效利用。 2.梁式转换层的特点分析 对于梁式转换层结构而言，在建筑结构下部使用了转换大梁，上部剪力墙可以直接落在框支梁上，由框支梁承担重力，再由梁式框支剪力墙结构承担所有重力。力的传导路径是先后经过墙、梁、柱[2]，这种传略模式比较直接，方便以后进行工程各方面的计算。对梁式转换层施工过程中主要有三个特点： 第一，这种转换层的施工荷载、自重非常大，模板支撑方案必须设计明确，在此基础上，做好模板支撑体系的设计，完成模板支撑体系的设计之后，技术人员要清楚使用阶段和施工阶段转换结构受力体系是有很大区别的，必须对转换层下部楼层以及楼板进行验算，保证施工质量。 第二，如果设计的混凝土转换层体积较大，施工中必须注意水化热问题，一般情况下，水泥、骨料以及水和外加剂，再加上各种矿物掺合到一起，可以组成高效的水泥混凝土。在配制过程中，要按照有关的配比规定，取一定比例来进行搅拌。在选择混合比例中，首先要依据组成材料的质量、工程的总体需求以及具体的施工质量等，再经过试验室进行计算，适配出正确的比例。试验设计的配合比在实际施工中要保证施工要求的强度和韧性，同时要满足和易性的要求，最好选用低热水泥[3]，水泥和水搅拌后不会出现严重的水化热问题，避免新浇筑的混凝土发生裂缝。 第三，一般转换层承受荷载很大，其结构跨度也很大，内部的配筋很多，一般所设置的钢筋骨架很高，在施工过程中要注意方法，确保钢筋骨架的安全与稳定。 3.梁式转换层施工技术在混凝土结构施工中的应用 3.1案例分析 这一建筑工程设计为23层，建筑地下设计为2层，楼的最高处达到了96.1m，设计整体结构是框支剪力墙结构，工程完成后1～2层作为餐厅使用，大堂设计为办证厅，3～5层设计为办公用房，6～9楼设计为办公室业务。转换层设计在第3层的顶部，其上部设计为钢筋混凝土小肢剪力墙核心筒结构体系，由于整体结构的需要，设计其标高为16.6m，同时在这一位置设计了转换大梁，设计转换梁的断面分别是800mm×1800mm、1000mm×1800mm、600mm×2000mm、1000mm×2000mm，设计的最大跨度是10m，其连续为5跨，总跨度长为33.1m，在楼顶和楼盖相互连接，要求使用的混凝土强度等级为C40，这一工程的难点就是对模板支撑和加固，施工特点是使用的支撑材料用料量大，进行结构浇筑时，对混凝土质量要求较为严格，而且浇筑过程中影响因素较多，很难对其进行把控。 3.2对结构支撑的设计情况分析 当前经常使用的支撑体系有增加钢筋、混凝土临时支柱、钢架支撑、钢管排架支撑等。施工人员都清楚，对于转换层结构而言，使用的转换梁截面积比较大，建筑楼层很高，因此在支撑体系设计和施工过程中，很难把控支撑的稳定性，为了有效解决这一问题，避免施工中出现问题，技术人员对比分析了钢架支撑和钢管排架支撑体系[4]，对各项参数进行综合分析，发现钢排架支撑体系在施工工期方面、施工成本方面具有很大优势，因此在该工程中确定选用钢排架支撑体系。技术人员结构相关数据以及工程具体设计参数，计算后决定支撑体系选用直径为48×3.5的钢管，设计的立杆间距为500mm×500mm，结合使用龙骨方木确定最终的跨度大小，龙骨的跨度为500mm。间隔1500mm要设计一个水平拉杆，要求下道和上道水平拉杆距离拉杆底部不能超过200mm，除此之外必须在立杆上设置可以调整的顶托，使用龙骨的规格为50×100的方木，将其并排放置于顶托上，设置的间距为500mm，次龙骨规格为50×100，选用一根即可，进行竖直摆放。 3.3转换层支撑体系施工技术应用分析 转换层对施工质量要求高，主要起到上层支撑作用，转换层结构的骨架就是钢筋，其在转换层中不仅有连接作用，而且还起到支撑的作用，在进行钢筋的安装过程中，要求技术人员严格按照施工工序操作，在使用钢筋前做好有关钢筋质量的检查操作。检查钢筋质量是否符合工程规格，分析使用的施工技术是否合理。如果存在质量问题，将会直接影响后续的施工，甚至造成人员伤亡，因此施工人员要予以
高层建筑工程梁式转换层施工技术分析 史建华
高层建筑工程梁式转换层施工技术分析史建华 发表时间：2019-07-26T16:36:09.647Z 来源：《建筑细部》2018年第27期作者：史建华 [导读] 本文就高层建筑工程梁式转换层施工技术的相关问题，进行了简要分析与讨论。 身份证号码：37292919811009XXXX 摘要：为适应我国社会发展和城市建设的需要，高层建筑的建设工程越来越多，高层建筑具有极大的优越性，能够满足人们对建筑实用性以及多功能的要求，但与其它中低层建筑的建设相比，更具难度，要综合考虑不同高度的承重以及不同区域的功用等。梁式转换层技术的出现，可以对高层建筑就爱弄和进行合理的布局安排，具有极大的优越性。本文就高层建筑工程梁式转换层施工技术的相关问题，进行了简要分析与讨论。 关键词：高层建筑；建筑工程；梁式转换层；施工技术分析 高层建筑的建设是我国当前城市化建设中最主要的建设项目之一，它可以满满足建筑的多样性以及多功能性的要求，具有十分可观的优势前景。在高层建筑的施工过程中，转换层技术的应用能够满足建设的需要，促进高层建筑的结构科学、受力均匀，其中梁式转换层技术因为其便利性在实际建设中得到了越来越广泛的应用。对梁式转换层施工技术进行分析，有利于促进技术的进步，为建设者提供建设借鉴和参考经验。 1 梁式转换层施工技术 1.1 转换层 建筑物建设过程中，各部分的功用不同，因此需要采用不同的结构建设，不同部分之间进行结构转换的过渡楼层，就称为转换层。转换层结构的主要形式有梁式、板式、箱式、桁架式等[1]。 1.2 梁式转换层 梁式转换层是最常见的转换层结构形式之一。在我国现代高层建筑的工程实施中，应用十分广泛。梁式转换层的施工，主要就是在原有的楼板基础上，布置承托梁柱，用来承托上面各楼层的承重柱以及剪力墙，从而保障高层建筑的内部结构稳定，保证高层建筑的安全性[2]。梁式转换层的优点有很多，比如其传力与受力相对简洁明了，因此在进行工程的相关设计与计算时，数据处理不那么复杂；再比如它的施工操作比较简单，且建设成本相对不高，因此具有应用优势。 2 梁式转换层施工技术 2.1 模板施工 模板工程是梁式转换层施工中必须要重视的一项工程，主要包括斜撑杆的支建、支撑钢管的布置、支撑架的建设等，是对工程建设模板和支撑体系的整体称谓[3]。在模板施工中，必须关注其形状大小硬度等，是否能满足混凝土施工成型的需求。建设模板施工要坚持实用性原则、要保障其经济适用型、保障其建设安全性。 2.2 钢筋施工相关的建设人员 在进行钢筋的连接与架构时，必须根据实际情况，注意建筑楼层所需要承担的压力，进行合适的材料选择与建设方法。比如对受力较大的区域，用冷挤压法对钢筋进行连接；对承力较小的区域，使用捆绑连接法对钢筋进行处理等。 2.3 混凝土施工 混凝土施工是梁式转换层建设时，必须运用且使用频繁的一项施工工程。在混凝土浇筑入模板时，极易受到气温等的影响；并且施工相对复杂，浇筑时间较长，必须保障电力供应机器运转使用；转换层的混凝土体积和厚度都很大，硬度要求较高，且容易产生裂纹，因此必须按照适合的比例对混凝土进行制作，浇筑时进行分层处理，保障混凝土施工的质量。 3 梁式转换层施工时需注意的问题 3.1 选材方面 首先是材料的规划，材料的质量是影响工程质量的根本因素，因此必须选择高质量的建材。其次是设备的规划，在建设时，必须选择合适的施工设备，比如依据施工范围材料运输所需的距离，安装相应型号以及臂长的塔机。根据管理要求，在合适位置安装监控装置对施工进行监督等。根据用电要求，比如满足大型设备运行时的电力需求，避免断电影响需一次性完成的工作等，设置相应的发电供电机器。 3.2 规范施工步骤 在施工前，进行施工的精细化设计，包括施工中的材料建设框架、工程的具体化划分，各阶段要运用什么方法和器械进行怎样的操作等等，比如模板阶段使用什么规格的钢管、对钢管怎样进行搭设，斜撑杆设置的角度与距离等；再比如钢筋施工阶段主筋的设置、具体下料的操作等。同时还要建立健全责任制度，明确各施工阶段相应的责任人，在计划的执行出现问题时进行问责与追责等。 3.3 进行工程检测 一方面，相关人员要对材料设备等的选择、购买、保管进行监督，材料设备准备完成后要进行检查，看看是否存在质量不合格等问题；另一方面，在建设过程中可以采取实地监察、远程视频监督等手段，监控建设中的施工是否符合要求；最后，在每个步骤施工完成后都要进行测试，在全部工程完毕后还要再次进行检验，保障相关建设的安全与稳定。 4 结语 梁式转换层技术在高层建筑建设时，凭借自身结构简单、操作便捷等的优势，得到了越来越广泛的应用。但当前我国在使用这项技术时，仍存在着一些问题，我们必须对相关问题加强关注，并及时解决，进而有效促进梁式转换层技术的发展，加强该技术实际应用时的效果。从而促进我国的建筑行业的技术进步，促进相关企业的发展，实现更好更快的城市建设，推动我国的经济发展和社会进步。 参考文献： [1]郑梦龙.钢筋混凝土梁式转换层施工技术在高层建筑工程中的应用[J].中国住宅设施，2018（7）：127-128. [2]刘凤侠.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术分析[J].江西建材，2016（17）：70. [3]高鹏，谭泽龙.基于高层建筑工程中梁式转换层施工技术的分析[J].建设科技，2016（11）：151-152
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