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。

二、托柱梁式转换层受力机理分析

1，当转换梁承托上部普通框架时，在转换梁常用截面尺寸范围内，转换梁的受力基本和普通梁相同。当转换梁承托上部斜杆框架时，转换梁将承受轴向拉力，此时处于偏心受拉状态。

2，钢筋混凝土结构中的楼板，通常是由垂直荷载来进行设计，而对于转换层结构，抗侧力结构沿竖向刚度发生突变，转换层楼板要完成上下层剪力的重分配，在起自向平面内要传递较大的水平力，即使楼板总水平力不大，也可能在楼板平面内引起较大内力，相对于一般楼面，这是一种额外的附加内力。若在强震作用下，转换层楼板平面内要产生很大变形。一般而言，此转换层楼面受力较大，除协助转换梁工作外，楼盖还要承受上部结构竖向构件传来的水平力以传递到下部结构竖向构件中去。为此，此转换层楼盖厚度一般不宜小于20cm。

3，转换梁的工作情况不同于理想状态的框支梁。转换梁支托的上部结构常常不规则布置、不规则开洞，尽管转换梁与上部结构必定要协同工作，但工作状态却较为不利。一般来讲，上部结构几乎很难帮助转换梁工作。在上部结构传来的垂直、水平荷载作用下，转换梁截面上的正应力、剪应力都很大。为了提高整个转换梁及支托的上部结构的刚度，改善由于转换梁变形引起的上部结构附加二次应力，保证转换梁结构具有良好的抗剪、抗弯承载能力和刚度延性，转换梁的断面一般可由转换梁支托上部结构传来的垂直荷载产生的剪力通过控制剪压比为0.07-0.1来控制确定。这里需要指出的是，由于转换梁支托的上部结构是随施工逐层形成的，上部结构刚度不可能一次全部形成共同参与承受施工阶段的垂直荷载。为便于安全和提高转换梁刚度，保证整体结构处于比较好的承载能力，在确定转换梁断面时可采用其支托的全部上部结构传来的垂直荷载产生的剪力，而不考虑上部结构参与工作的有利因素。用这种方法设计控制的转换梁一般能较好地满足刚度、强度、延性的要求。

三、托柱梁式转换层在结构设计中须注意的问题

1，转换梁在实际工程中的高跨比h／L=1／8～1／6，因此转换梁是一种介于普通梁和深梁之间的梁。

2，托柱转换梁在常用尺寸范围内，可按普通梁截面设计方法进行配筋。但转换梁又有不同于普通梁的特性。带转换层的高层建筑结构，在转换层结构及其上下若干层的主体结构筒、墙、框架中应力比较集中、复杂，设计在整体计算控制的前提下还必须辅以该部分局部结构的有限元分析。转换梁的配筋不同于普通框架梁，有些类似于深梁，转换梁水平腹筋应按有限元计算分析得到的截面拉应力控制。转换梁支托的上部剪力墙端部小墙肢应力十分集中，也应按有限元计算结果来配筋加强。

3，实际的钢筋混凝土结构，除承受正常垂直、水平荷载外，还将受到混凝土收缩、徐变、温差等非荷载效应的影响。转换层结构断面比较大，应力比较复杂，这些影响更大。

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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。

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带转换层的高层建筑结构抗震设计 发表时间：2017-03-24T15:31:16.200Z 来源：《基层建设》2016年35期作者：李淑娟[导读] 摘要：高层建筑采用了转换层以满足不同建筑功能的需求，但带转换层的高层建筑结构抗震设计也逐渐引起了工程界的广泛关注。 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司广东深圳 518000 摘要：高层建筑采用了转换层以满足不同建筑功能的需求，但带转换层的高层建筑结构抗震设计也逐渐引起了工程界的广泛关注。本文结合工程实例，介绍该工程结构布置的特点和结构抗震性能目标，对转换结构抗震性能设计进行详细的阐述，以期能为今后带转换层的高层建筑抗震结构设计提供一定的参考价值。 关键词：转换层；结构；抗震性能；设计 引言 随着经济的不断发展，为了满足建筑使用功能的要求，建筑底部需要设置大空间，上部楼层的部分剪力墙不能直接连续贯通落地，从而需要设置转换层，这种结构形式称为带转换层高层建筑结构。高层建筑转换层的设计造成建筑物的刚度发生突变，在水平地震荷载作用下，转换层上下易形成薄弱环节。建筑转换层结构的抗震设计一直是建筑结构设计的重点，要使工程建设真正能够减轻甚至避免地震带来的危害，把握好抗震设计是关键。因此，高层建筑转换层的抗震设计必须科学合理。下文就对带转换层高层建筑抗震设计进行研究。 1 工程概况 该旧改项目由高层住宅、商业裙房、幼儿园和地下室四部分组成，总建筑面积约186271m2。1栋B座采用部分框支剪力墙结构，地上41层，转换层位于第3层，结构主屋面高度为128.20m，建筑高宽比为5.8；商业裙房共2层，屋面高度为9.500m；地下室3层，底板面标高为-14.800m。1层层高为6.2m，2层层高为4.8m，3层架空层(转换层)层高为6.6m，转换层上一层层高为3.25m，标准层层高均为2.95m。建筑剖面图见图1。 该工程设计基准期及结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；工程设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，特征周期Tg及最大地震影响系数αmax分别为0.35s和0.087s(安评报告取值)；框支框架和底部加强部位剪力墙抗震等级为特一级，框架及一般部位剪力墙抗震等级为一级；地面粗糙度为C类，风荷载作用下结构水平位移计算时基本风压为0.75kN/m2，承载能力计算时取基本风压的1.1倍；采用人工挖孔或机械钻孔灌注桩基础，选择中～微风化粗粒花岗岩作为桩端持力层。 2 结构布置 本工程结构布置采取如下措施:1)在建筑端部布置落地剪力墙，在增加整体结构侧向刚度的同时，增大了结构的抗扭承载能力；2)沿核心筒周边布置框支柱，减小了转换梁的跨度从而减小梁高，同时避免了二次以上的转换，可有效地降低转换层的造价；3)由于采取了第2)条措施，核心筒墙厚承受竖向荷载明显较小，墙厚得以减薄，有效地减小了对建筑走廊净宽的影响；4)标准层剪力墙对齐布置，形成连肢墙受力提供更大的侧向刚度，从而减小了墙厚对套内有效使用面积、设备管线竖向布管及凸出墙体影响美观的影响。转转层、标准层结构平面布置图见图2，3，主要结构构件截面尺寸和混凝土强度等级见表1。

【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

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

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

高层建筑结构转换层的施工工艺

檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪项目指标 含固量/%S＞25%时，应控制在0.95S 1.05S；S≤25%时，应控制在0.90S 1.10S 含水率/%W＞5%时，应控制在0.95S 1.10W；W≤5%时，应控制在0.80S 1.20W 密度/（g/cm3）D＞1.1%时，应控制在D?0.03；D≤1.1%时，应控制在D?0.02 细度应在生产厂控制范围内 PH值应在生产厂控制范围内 硫酸钠含量/%不超过生产厂控制值 注1：生产厂应在相关技术资料中明示产品均匀性指标的控制值； 注2：对相同和不同批次之间的均质性等效性的其他要求由供需双方商定； 注3：表中的S、W、和D分别为含固量含水量和密度的生产厂控制值。4结语 外加剂对混凝土的质量起着重要的作用，进而也会间接影响建筑工程的整体质量，因此，在应用混凝土外加剂的过程中一定要注意正确选择混凝土外加剂的种类、合理确定混凝土外加剂的最佳掺量并且充分考虑混凝土外加剂与水泥双向适应性这一问题，以使建筑工程的质量得到有效保障。 高层建筑结构转换层的施工工艺 汪礼良 （合肥建工集团有限公司，安徽合肥230000） 摘要：高层建筑的结构转换层，是对于建筑上下层之间不同结构和承重情况而选择的转换方式，对于高层建筑的安全性和质量标准起到关键性的作用。文章分析结构转换层施工工艺探讨，以确保工程质量。 关键词：高层建筑结构转换层功能形式施工技术 1结构转换层的功能 从结构功能的角度看，转换层所实现的结构转换可以归纳为以下三类：结构型式的转换。结构转换层将上部剪力墙转换为下部框架，给下部楼层创造了较大的内部空间；柱网、轴线的转换。通过结构转换层，使下层形成大柱网，满足外框筒的下层形成较大的出口和较大空间的需要；结构型式和轴线布置同时转换。 2转换层结构的主要形式 2．1梁式转换层 梁式转换层是指在现浇钢筋混凝土楼板上布置单向托梁（纵向或横向）或双向托梁（纵、横向）或斜向托梁，以承托在本层落空的上面各层的承重柱或剪力墙。该种转换形式一般用于底部大空间剪力墙结构，当需要纵横向同时转换时，采用双向梁的布置。对于框筒或简中简结构，可以根据需要在相应楼层下做一圈转换大梁，把上部柱的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上。梁式转换层结构的传力途径为墙一梁一柱（墙），传力途径清楚，转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单和施工方便等优点。结构分析计算也较容易，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。 2．2板式转换层 当上下柱网轴线有较大错位不便用梁式转换层时可以采用板式转换方式板的厚度一般很大以形成厚板式承台转换层它的下层柱网可以灵活布置不必严格与上层结构对齐，但板很厚，自重很大，材料用量很多。厚板转换层适用于上下柱网极不规则的结构，它的结构布置方便，从而更好地实现对高层建筑多功能的要求，但缺点也很明显。由于板式转换层一般很厚，有时可以达到3．Om，自重很大，在地震作用下，这样大的质量必将引起很大的水平地震作用。因此对于地震区的高层建筑，转换层要慎用厚板楼盖。 2．3桁架转换层 在托柱形式的梁式转换层中，当很大跨度的转换梁承托较多的层数，由转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载很大而致使截面很大时，可采用桁架转换层，能较好地布置大型管道等设备，并充分利用建筑空间。转换桁架主要承受竖向荷载，在满足建筑功能的前提下，通过增大中间节间的跨度或减小端节间的跨度来增大中间弦杆的内力，减小端节间的内力，使弦杆内力分布均匀。带桁架转换层的结构设计原则为：（1）整体 · 101 · 2013年第1期（总124期）江西建材施工技术

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

钢结构转换层专业技术交底

钢结构转换层技术交底

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单位工程施工质量技术交底卡施工单位：*************有限公司 工程名称*********项目 施工项目部位*****钢结构转换层承接施工单位 或班组 ****** 1:解决了大空间吊杆长度大于1.5米时其"长细比"过大大，而导致受到水平向力或轴向压力时容易失衡的问题。 2：吊顶内的灯具、管线等静态轻量设备（如：吊顶内管线等可以固定，但空调风管不可以）可以直接固定到此转换支撑系统结构上，无需单独设吊装支架，节约材料。 3：常规吊顶反支撑的做法容易被吊顶内较大的设备管路等阻挡，支撑只能倾斜一定角度安装，但容易导致龙骨受力不均匀，在吊顶完成后影响平整度，本吊顶转换支撑在同一空间内是一个整体系统，有效与吊顶内设备结合避免冲突，形成的网格受力均匀，给轻钢龙骨吊顶的安装提供了一个良好的基层结构。 工艺原理 根据吊顶龙骨的安装规律，采用槽钢及角钢骨架焊接的方式，在适当标高形成可以供龙骨生根的钢骨架网，将吊顶龙骨的生根点由原结构转换至设计标高处。转换支撑钢结构网格的设计尺寸可以根据实际吊顶龙骨的排布确定，一般横向角钢用于安装吊筋，间距在900~1200mm，纵向方管支撑只起到系统稳定作用间距在2500~4000mm之间，竖向角钢间距1000~1500mm，竖向角钢通过角钢角码、膨胀螺栓与结构顶或圈梁连接。

转换支撑骨架平面布置图 转换支撑骨架侧面图 工艺流程及操作要点 工艺流程 转换支撑设计→钢骨架加工→活动脚手架搭设→测量放线→与原结构生根连接