带结构转换层高层建筑结构设计研究

 摘要：社会的快速发展和城市化建设进程的不断深入，为建筑行业的发展创造了有利条件，在这样的情况下进行高层建筑的带结构转换层设计，相关工作人员不仅要很好的掌握转换的专业知识，还要对相关施工技术有一定程度的了解，这样才能根据实际建筑要求设计出科学、合理的带结构转换层的高层建筑。本文首先分析了带结构转换层的高层建筑结构设计的主要内容，然后进一步分析了带结构转换层的高层建筑结构的设计方案。

关键词：带结构转换层；高层建筑；结构设计

高层建筑施工技术的全面发展提高了建筑的整体质量，同时也为人们创造了良好的生活环境。然而，在人们对生活品质要求不断提升的当下，人们不仅对房屋建筑质量提出了更高要求，也更加重视高层建筑的功能性。为了更好地满足人们的需求，设计人员在进行设计时必须要融入多元化的设计元素。基于此，在进行高层建筑结构转换层设计的过程中，设计人员必须要深入研究高层建筑的整体空间结构和结构特点，然后根据建筑需求对结构转换层进行优化。

１带结构转换层的高层建筑结构设计的主要内容

１．１作用

高层建筑结构受力特点与普通建筑结构设计不同，设计人员要综合考虑各种因素来提升高层建筑结构设计的科学性、规范性、安全性。高层建筑下部和中部的受力强度较大，越是处于较高位置的楼层受力越小，不同的楼层的受力情况存在较大的差异。因此，设计人员在进行下部结构和中部结构的设计时，不仅要提升柱和横梁的稳定性和坚固性，还要不断增加结构的刚度。当楼层高度越高时，设计人员就需要根据实际的情况减少楼层当中的柱和墙的数量。这样不仅能够有效的节省高层建筑设计和施工的成本，同时还能最大限度的发挥中部和下部结构的整体支撑效果。设计人员在进行高层建筑结构转换层的设计过程当中，应扩大中、下层建筑的结构空间。因此，就必须要转变传统的结构转换层设计思路和理念，打破传统常规建筑设计的局限，提升高层建筑结构转换层设计的质量。

１．２类型

设计师需要考虑高层建筑的使用要求，根据高层建筑的不同用途选择不同的结构转换层。不同的转换层的设计方案和施工技术存在着一定的差异，因此，必须充分考虑多方面因素全面分析结构转换层。设计中经常使用的高层建筑结构转换层主要有：板式结构转换层、框架结构转换层、梁式结构转换，如图１所示。（１）在高层建筑上下层的设计中，为保证建筑的稳定性和坚固性，全面提升建筑的整体施工成效和施工效果，设计师往往会设计数量较多的柱网。为了使各层之间的受力稳定，需在设计中融入板式结构转换层，提升高层建筑的抗剪切性能。所设计的板式结构转换层的厚度必须小于２．８ｍ，且设计人员需要根据情况选择灵活多变的设计方案。与此同时，施工中应选择高质量的辅助材料，以提升版式结构转换层的整体质量。（２）设计人员往往会选择框架结构转换层来提升高层建筑的整体抗震性能。在这种结构的设计过程中，主要是通过巨型柱来构建系统的转换结构，合理控制结构内部各部分的受力情况。工作人员需要根据实际情况选择适合的加固装置加固下层结构的框架柱体。这种框架结构转换层能够取得较好的固定效果，且施工工艺相对简单，因此，广泛应用于各种高层建筑结构转换层设计中。（３）在进行高层建筑结构设计时，为了能够完成垂直转换层的施工，须在设计中增加梁式结构转换层。这种转换层具有传递楼层作用力的特点，通过设计可以将高层建筑当中的上层墙体受力传递到下层柱体结构中，提升高层建筑整体的坚固性、稳定性、耐久性。梁式结构转换层的高度控制在０．８～６ｍ范围内。另外，这种转换层结构在施工过程当中的成本较高，设计师在选择时需要考虑多方面的情况后才能使用。

２带结构转换层的高层建筑结构的有效设计方案

２．１全面降低竖向结构刚性差异

高层建筑中的结构转换层，存在竖向结构刚度低的问题，这不仅会严重降低高层建筑的稳定性和质量，同时还会大大提高结构转换层的使用风险。因此，设计人员必须采取有效措施，解决上层和下层的双向结构转换过程中存在的差异。在结构当中设置具有较高安全系数的补偿剪力结构，根据实际情况增加落地墙的厚度和数量，以便于提升高层建高层建筑空间的结构刚度。设计中还需考虑落地构件的截面、尺寸和设计均匀，尽可能选择质量较好、刚度较大的混凝土作为施工材料。这样不仅能够使落地构件能够达到相关的抗弯设计要求，同时也能增加落地构件的抗侧力性能。

２．２科学合理的设置建筑剪力墙

在进行高层建筑结构转换层中的剪力墙设计时，设计人员必须考虑建筑的实际情况，根据设计要求，合理地设置剪力墙的数量和位置。这样不仅能够提升结构转换层设计的效率，同时还极大地发挥结构转换层在高层建筑当中的作用。如图２所示，设计人员需要考虑剪力墙中的框架结构疏密，通过计算确定位剪力墙的位置，并且根据楼层的受力情况设置适量的剪力墙。为了提升结构转换层的设计水平，增加高层建筑空间布局设计的有效性，设计师还需要在剪力墙当中增加一定数量的钢筋。对于剪力墙当中不平的部分，必须选择相同的材料进行找平施工。设计人员在进行转换大梁的设计时，还需要对结构梁两端部分的结构进行一系列的优化，这样才能有效地控制短肢墙内力和结构承受应力。

３结语

为不断地提升高层建筑的质量和功能性，施工人员需要采用有效的施工方案，每个环节都选择高效快捷的施工技术。在施工前，设计人员首先要了解高层建筑的工程概况，要分析高层建筑的结构，了解相关的设计要求和结构转换层的相关数据。然后再根据高层建筑的结构性能和结构框架要求，采取有效的设计方案进行结构转换层的设计，最大限度地提升结构转换层设计方案的科学性、可靠性、规范性、可行性，从而为带结构转换层的高层建筑结构设计水平的全面提升奠定基础。

参考文献：

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