導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇高層建筑的結(jié)構(gòu)形式，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；施工技術(shù)

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們也將許多新型的施工技術(shù)、材料和設(shè)備應(yīng)用到其中，這就使得我國(guó)現(xiàn)代化高層建筑的功能在逐漸的增大，從而使其向著綜合性的方向發(fā)展，為人們提高一個(gè)安逸舒適的生活和辦公環(huán)境。不過(guò)，在高層建筑工程施工的過(guò)程中，不同的樓層其建筑結(jié)構(gòu)形式也存在著一定的差異，因此為了保障其工程施工的質(zhì)量，施工人員就要采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)其進(jìn)行連接處理，進(jìn)而將上部結(jié)構(gòu)作為其頂板，將下部作為連接的基礎(chǔ)，這樣就使得高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性得到進(jìn)一步的提高。下面我們就對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行介紹。

1 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的分類(lèi)

目前，人們?cè)诟邔咏ㄖこ淌┕さ倪^(guò)程中，不同的建筑結(jié)構(gòu)形式所采用的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)也就不一樣，因此在不同的高層建筑工程中，所采用的轉(zhuǎn)換層也就不一樣。其中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式主要有：糧食轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)以及箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)等，而這些不同的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)由于在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其應(yīng)用效果存在著一定的差異，因此為了保障轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，我們就要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況，來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇。

1.1 梁式轉(zhuǎn)換層

近年來(lái)，在我國(guó)高層建筑工程施工的過(guò)程中，由于梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、傳力明確等方面的特點(diǎn)，而且還有利于對(duì)建筑工程施工成本的控制，因此得到了人們的廣泛的應(yīng)用，它主要是通過(guò)垂直轉(zhuǎn)換的方法，將上部墻體結(jié)構(gòu)的符合通過(guò)梁式轉(zhuǎn)換層傳遞給你下部的柱體結(jié)構(gòu)，從而保障高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)前在我國(guó)高層建筑工程施工的過(guò)程中，其梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式的應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了整個(gè)轉(zhuǎn)換層應(yīng)用數(shù)量的70%以上，由此可見(jiàn)它在當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)代化建筑工程施工的過(guò)程中，有著十分重要的意義。

1.2 箱式轉(zhuǎn)換層

而箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，主要是針對(duì)一些單向或者雙向托梁樓板結(jié)構(gòu)比較厚的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，從而使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的整體性、剛度以及穩(wěn)定性等各個(gè)方面的工作性能得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。

1.3 板式轉(zhuǎn)換層

在建筑工程施工的過(guò)程中，如果建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)之間的梁柱結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量錯(cuò)開(kāi)的情況，那么我們就不能直接采用梁式轉(zhuǎn)換層來(lái)對(duì)其進(jìn)行施工處理。因此我們就利用板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，從而將所有的柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)整體，從而使得建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。不過(guò)這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其自身重量較大，成本消耗較高，而且存在著許多的施工難點(diǎn)，為此在現(xiàn)代化高層建筑工程施工中，人們就很少采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。

2 轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)

2.1 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)

由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，其自身也存在著比較大的重量和荷載，因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行施工前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的支持系統(tǒng)進(jìn)行合理有效的設(shè)計(jì)，從而使得支持結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到進(jìn)一步的提高。

2.1.1鋼管支撐架

適用于轉(zhuǎn)換梁布置較密，結(jié)構(gòu)自重及施工荷載相對(duì)不太大，或板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工。這類(lèi)支撐系統(tǒng)通常采用鋼管腳手架，轉(zhuǎn)換梁下立桿間距在600mm ×600mm以?xún)?nèi)，立桿下墊200mm ×50mm 木墊板。

2.1.2 沿轉(zhuǎn)換大梁方向設(shè)置鋼管支撐架

適用于轉(zhuǎn)換梁自重及施工荷載較大的結(jié)構(gòu)，且轉(zhuǎn)換梁位置不太高的情況。須計(jì)算確定立桿的間距、步距，合理設(shè)置水平及豎向剪刀撐。

2.1.3 型鋼構(gòu)架支撐

適用于轉(zhuǎn)換梁自重及施工荷載較大的結(jié)構(gòu)，且轉(zhuǎn)換層位置較高的情況。方法如下：在下層柱中埋置鋼牛腿，型鋼構(gòu)架作為轉(zhuǎn)換梁模板支撐系統(tǒng)，擱置在鋼牛腿上利用柱子傳遞豎向荷載。

如某工程三期（總34 層，地下2層），轉(zhuǎn)換層梁截面高4.2m，跨度7.6～12.9m，位于8、9 層，自重與施工荷載較大，相對(duì)標(biāo)高較高，因此采用該方法。由2 榀平面構(gòu)架組成1 榀整體鋼桁架，平面構(gòu)架在預(yù)制廠(chǎng)制作，運(yùn)到工地用塔吊吊至安裝部位現(xiàn)場(chǎng)焊接拼裝成整體，并與鋼牛腿焊牢。

2.2 模板工程

梁側(cè)?？刹捎媒M合鋼模板或17mm 厚覆膜膠合板，為防止混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力將模板擠壓變形而出現(xiàn)脹?，F(xiàn)象，可在梁內(nèi)設(shè)置對(duì)拉螺桿（≥ф14mm），鋼模板也可以設(shè)扁鋼拉片（厚度≥3mm），螺桿縱橫向間距為400～600mm。側(cè)模用鋼管作背杠進(jìn)行鎖固，背杠間距縱橫500mm，梁底起拱要求1 ‰～3 ‰。要求轉(zhuǎn)換層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到100 %后方可拆除底模。

2.3鋼筋工程

鋼筋工程含鋼量大，主筋長(zhǎng)，布置密，在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋異常密集，綁扎難度大，在實(shí)踐中，可采取以下措施：

1）為保證梁內(nèi)鋼筋骨架的穩(wěn)定和便于操作，可在轉(zhuǎn)換梁兩側(cè)搭設(shè)雙排腳手架作為鋼筋臨時(shí)支撐，利用鋼管架支撐上部鋼筋，待鋼筋位置固定并焊接后，撤去鋼管腳手架。

2）主筋接頭全部采用閃光對(duì)焊或錐螺紋接頭連接，并注意接頭位置，焊接人員均持證上崗，焊接和機(jī)械連接均按照規(guī)范要求做力學(xué)試驗(yàn)，確保焊接及機(jī)械連接質(zhì)量。

3）在征得設(shè)計(jì)方同意后，可將箍筋做成開(kāi)口箍，待梁的縱向鋼筋綁扎完成后，再將箍筋焊接成封閉箍。

2.4混凝土工程

轉(zhuǎn)換層大梁是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，為大體積混凝土施工，混凝土溫度應(yīng)力是由水化熱、澆筑溫度和外界氣溫變化等產(chǎn)生的各種溫度應(yīng)力。為防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，主要應(yīng)從降低內(nèi)外溫差（也就是減小溫度應(yīng)力）方面采取積極措施。具體包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

2.4.1 原材料①選用水化熱較低的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥；②加入適量的粉煤灰以減少水泥用量；③加入適量外加劑（減水劑、緩凝劑）使混凝土緩凝，使升溫過(guò)程延長(zhǎng)，降低水化熱峰值。

2.4.2合理設(shè)置施工縫及確定澆筑順序有些是分層澆搗，有些是整體澆筑，視情況而定，確定澆筑順序，保證混凝土施工不出現(xiàn)冷縫；同時(shí)為防止可能停電，造成混凝土施工中斷，可在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置1 臺(tái)備用發(fā)電機(jī)。

2.4.3 因轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)鋼筋密集，混凝土澆筑時(shí)振搗難度較大，可與試驗(yàn)室協(xié)調(diào)，選擇粒徑較小的骨料，在施工中，采用30 型混凝土插入式振搗器進(jìn)行振搗。振搗時(shí)做到快插、慢拔。每點(diǎn)振搗時(shí)間約需20～30s，振搗間距≤500mm，振搗棒插入下一層50mm 深，對(duì)梁、柱、墻相交部位振搗時(shí)注意振搗密實(shí)。振搗以表面水平不再顯著下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前高層建筑工程施工的過(guò)程中，其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)作為其重要的組成部分，對(duì)其進(jìn)行施工技術(shù)和質(zhì)量進(jìn)行相應(yīng)的控制管理是很有必要，這樣不僅可以使得建筑結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性、整體性以及穩(wěn)定性等各方面性能得到進(jìn)一步的提高，還很好的滿(mǎn)足了人們?nèi)粘Ｉ詈娃k公的相關(guān)要求，從而推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代高層建筑；型鋼砼組合結(jié)構(gòu)技術(shù)；建筑施工。

中圖分類(lèi)號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、工程概況

本文所述的成都希頓國(guó)際廣場(chǎng)由成都喬治希頓房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司投資興建。該項(xiàng)目位于成都市雙土村1、3組，在成都市新中心“天府新區(qū)”大源商務(wù)組團(tuán)內(nèi)，臨天府大道地鐵1號(hào)線(xiàn)出口。

希頓國(guó)際廣場(chǎng)聘請(qǐng)了世界著名的ATKINS（阿特金斯，迪拜七星級(jí)“帆船酒店”設(shè)計(jì)公司）進(jìn)行規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì),四川省建筑設(shè)計(jì)院進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。希頓國(guó)際廣場(chǎng)由三幢塔樓組成，其功能分別為五星級(jí)酒店（希爾頓酒店入駐）、超甲級(jí)寫(xiě)字樓、公寓式辦公。該項(xiàng)目建成后168米高的水晶造型的建筑群，成為成都新中心地標(biāo)性建筑。

成都希頓國(guó)際廣場(chǎng)由中國(guó)華西企業(yè)有限公司施工總承包，四川省川建院工程項(xiàng)目管理公司對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)理。

希頓國(guó)際廣場(chǎng)總建筑面積238465.78 m2，其中地下53005.83 m2（含人防7034 m2），地上185459.95 m2。為一個(gè)地下室相連，上部為三棟塔樓的綜合體項(xiàng)目,由37層五星級(jí)希爾頓酒店、39層甲級(jí)寫(xiě)字樓、42層高檔次公寓式辦公和四層地下室組成。

地下室：為地下4層，層高大部份為5m, 局部為6m，其主要功能為車(chē)庫(kù)，設(shè)備用房以及其它功能用房等。

裙房：5層，層高5m,局部為4.9m、6m。其主要功能為辦公會(huì)議，餐飲，物業(yè)，員工食堂等。

酒店：37層，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m,建筑總高165.5m。

辦公樓：39層，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.9m，建筑總高165.5m。

公寓式辦公:42層，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，建筑總高165.5m。屋面：為上人屋面，屋頂為鋼結(jié)構(gòu)玻璃棚。

外墻：為玻璃幕墻。

效果圖

本工程主要構(gòu)件類(lèi)別為雙十字柱，十字柱，斜桿十字柱，H型鋼柱、梁，如下表。

截面型式 名稱(chēng) 使用部位

1 雙十字柱

截面最大高度1.6m，最大寬度0.9m。 公寓式辦公樓，酒店,辦公樓平面角柱，共14根。

2 十字柱

截面最大高度1.8m，最大寬度1.0m。

各棟筒體剪力墻內(nèi)，外框架柱內(nèi)，裙樓框架柱內(nèi)，110根。

3 斜桿十字柱

截面最大高度1.8m，最大寬度1.0m。

各棟樓層平面銳角處大斜柱內(nèi)，共14根。

4 H型鋼梁

截面最大H1900*450*40*40,最大跨度27m。 各棟結(jié)構(gòu)柱、梁；各棟及裙樓部分結(jié)構(gòu)梁內(nèi)勁性鋼梁；酒店夾層結(jié)構(gòu)內(nèi)勁性鋼柱、梁。

本工程勁鋼總量約為9000t，所有鋼材型號(hào)均為Q345B，凡是板厚大于或等于40mm的鋼板Z向性能不低于Z15。

焊接質(zhì)量要求:裙房以下所有焊縫及各棟斜柱焊縫均為全熔透一級(jí)焊縫，鋼牛腿與翼緣板、翼緣與腹板、腹板與腹板(水平)、型鋼柱拼接為一級(jí)焊縫，其余為全熔透二級(jí)焊縫。

二、梁柱節(jié)點(diǎn)二次深化設(shè)計(jì)

梁柱節(jié)點(diǎn)處為施工過(guò)程中控制的重點(diǎn)、難點(diǎn)。尤其要解決柱筋、梁筋與型鋼柱的連接及穿插施工問(wèn)題。在設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行梁柱節(jié)點(diǎn)二次深化設(shè)計(jì),可較好地解決型鋼柱與框架梁主筋連接。二次深化設(shè)計(jì)應(yīng)分層、分柱進(jìn)行，本工程主要采用以下 4 種方式解決。

梁主筋應(yīng)盡量繞過(guò)鋼柱或穿過(guò)腹板且貫通，當(dāng)鋼柱腹板鉆孔削弱達(dá)到25G時(shí)，需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。深化時(shí)，要充分考慮梁主筋集中交于節(jié)點(diǎn)時(shí)，其主筋要每層交叉布置（如數(shù)字軸梁一排筋在最上層，則字母軸一排筋在第二層，再下就是數(shù)字軸二排筋在第三層，以此類(lèi)推。即每排梁筋預(yù)留孔需要錯(cuò)開(kāi)交叉方向的梁筋孔）

梁柱節(jié)點(diǎn)處增設(shè)鋼牛腿，梁主筋與鋼柱翼緣相交處就與牛腿板焊接連接。

在型鋼柱翼緣對(duì)應(yīng)部位焊接直螺紋套筒與梁主筋（二排及三排筋）連接。

因本工程結(jié)構(gòu)為三棟倒三角形，許多框架梁與柱是斜交形式，因此在深化設(shè)計(jì)時(shí)，要求對(duì)斜梁準(zhǔn)確定位，在斜梁對(duì)應(yīng)位置設(shè)置上下梁縱筋連接板，用于斜梁第一排鋼筋的焊接。斜梁二排鋼筋則緊靠鋼柱腹板彎錨。

三、吊裝方案

工程制定鋼柱及材料的吊裝方案應(yīng)重點(diǎn)考慮如下因素:

1）施工場(chǎng)地狹小，材料堆放及加工區(qū)嚴(yán)重受限。

2）工程場(chǎng)地地處繁華地帶，周邊環(huán)境異常敏感，南、北及東側(cè)均無(wú)交通道路，僅西側(cè)道路可通行,而東側(cè)道路屬交通干道，在高峰期交通擁堵?tīng)顩r嚴(yán)重。

3）塔吊端部起吊能力有限。

3.1 塔吊的選擇。

本工程項(xiàng)目部充分考慮吊裝荷載及施工場(chǎng)地的要求，同時(shí)著眼于施工成本的節(jié)約, 綜合分析后選用了 兩臺(tái)H3/36B 型內(nèi)爬式塔吊（用于酒店及辦公樓），一臺(tái)JC7030型外墻式塔吊（用于公寓）。主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 2。

表 2 塔吊主要技術(shù)參數(shù)表

3.2 型鋼柱吊裝分節(jié)細(xì)化

工程中型鋼柱吊裝按樓層分節(jié)(每 1 層或 2 層作為一個(gè)吊裝節(jié))，每米型鋼柱質(zhì)量約為 1.16 t,單節(jié)重約 6.7 t,即 1 層為一個(gè)吊裝節(jié)；裙房以上（標(biāo)準(zhǔn)層）2 層為一個(gè)吊裝節(jié),重約9t。具體分節(jié)按樓層高度、塔吊與型鋼柱的分布情況及塔吊在相應(yīng)工作幅度范圍內(nèi)的起吊能力分節(jié)。在裙房及地下室，6米層高鋼柱約 9 t,滿(mǎn)足塔吊吊裝要求。

3.3 吊裝

采用塔吊一點(diǎn)式吊裝方案，鋼結(jié)構(gòu)在加工廠(chǎng)加工制作完畢后，運(yùn)輸車(chē)輛晚上運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)停靠在西側(cè)道路，用塔式起重機(jī)將型鋼柱及所需材料水平吊裝在道路上,再轉(zhuǎn)換吊裝方式垂直吊裝到施工樓層，可解決西側(cè)道路交通及施工場(chǎng)地問(wèn)題。

四、型鋼混凝土工序組織

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中各工序工種穿插作業(yè)，相互協(xié)調(diào)，同時(shí)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，劃分施工段的流水施工、調(diào)整各工序之間的關(guān)系，并按工程量重新確定勞動(dòng)力數(shù)量,在加快施工進(jìn)度的同時(shí)節(jié)約了近 1/3 的勞動(dòng)力成本，效果理想。

4.1 前期施工階段工序組織

在地下室及裙房施工階段,整層樓面作為一個(gè)施工段，鋼筋、模板、混凝土及安裝工程、幕墻預(yù)埋的勞動(dòng)力數(shù)量均按一個(gè)施工段配置，勞動(dòng)力需求量大。 在樓面混凝土澆筑完畢后統(tǒng)一吊裝、焊接型鋼柱。此時(shí)鋼筋工、木工均無(wú)工作面，勞動(dòng)力出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，造成施工進(jìn)度緩慢。

混凝土澆筑放線(xiàn)、驗(yàn)收型鋼柱吊裝、焊接驗(yàn)收豎向鋼筋綁扎豎向模板施工平臺(tái)模板施工平臺(tái)鋼筋綁扎驗(yàn)收上層混凝土澆筑。以上為施工工序之間的邏輯關(guān)系，施工過(guò)程中勞動(dòng)力需求量大，且時(shí)常出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，對(duì)施工成本的節(jié)約不利，同時(shí)工序之間間隔時(shí)間較長(zhǎng)，不利于施工進(jìn)度的控制。

4.2 工序邏輯關(guān)系的調(diào)整

通過(guò)對(duì)前期施工過(guò)程的不斷總結(jié)，為方便流水施工，合理解決各工序工種的穿插施工,遂將±0以下按后澆帶分為10個(gè)施工段，根據(jù)各施工段的工程量重新確定勞動(dòng)力數(shù)量。最大限度的縮短各工序之間的時(shí)間間隔，對(duì)各工序之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行調(diào)整,縮短了工期，提高了效率，節(jié)約了成本。

4.2.1 關(guān)鍵工序控制圖技術(shù)

為科學(xué)合理組織施工，最大限度的提高施工進(jìn)度，基于工程橫道圖原理,編制了能夠直觀地體現(xiàn)關(guān)鍵工序邏輯關(guān)系的調(diào)整控制技術(shù)方案。

4.2.2 工序邏輯關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖

在±0以上，三棟塔樓按三個(gè)施工段進(jìn)行施工。在當(dāng)層混凝土澆筑完成，軸線(xiàn)放完，豎向模板施工的同時(shí)(模板準(zhǔn)備啟動(dòng)及小面積展開(kāi)階段)穿行型鋼柱的精確校正及焊接工序，之后對(duì)柱體箍筋快速調(diào)整到位。平臺(tái)模板工序結(jié)束后，后續(xù)工作由單一的鋼筋綁扎調(diào)整為鋼柱吊裝、初步校正與鋼筋綁扎同期展開(kāi)(與鋼柱平行施工)。為了縮短工期，在平臺(tái)鋼筋施工的同時(shí)進(jìn)行上一層豎向鋼筋的施工。此種施工方式優(yōu)勢(shì)為同一工種連續(xù)施工，受其它工序、工種的影響較小， 同時(shí)也可為梁、板混凝土澆筑完畢后迅速進(jìn)入模板施工工序提供工作面?，F(xiàn)僅截取一個(gè)施工段作為研究對(duì)象(Ⅰ段)，工序邏輯關(guān)系調(diào)整后網(wǎng)絡(luò)圖，如圖 2 所示。

圖 2 工序調(diào)整后施工網(wǎng)絡(luò)圖

A-鋼柱校正、焊接 ；B-墻、梁底模;C-柱箍筋調(diào)整；D-梁筋綁扎；E-平臺(tái)模板；F-梁筋焊接；G-平臺(tái)底筋；H-鋼柱吊裝；I-接Ⅱ段模板；K-下一層墻筋；L-下一層柱筋；M-GBF管安裝；N-混凝土泵管；P-平臺(tái)上排筋；Q-混凝土澆筑；R-下一層模板。

4.2.3 關(guān)鍵線(xiàn)路

Ⅰ段墻、梁底模Ⅰ段平臺(tái)模板Ⅰ段平臺(tái)底筋下一層墻筋GBF 管安裝平臺(tái)上排筋混凝土澆筑

施工工序邏輯關(guān)系的調(diào)整是對(duì)傳統(tǒng)施工模式的轉(zhuǎn)變，其主要特點(diǎn)如下:

1）模板后續(xù)工序?yàn)樾弯撝跹b、初步校正(鋼筋綁扎)同步進(jìn)行。

2）平臺(tái)鋼筋施工的同時(shí)進(jìn)行下一層豎向鋼筋施工。

3）型鋼柱的吊裝與焊接分別與鋼筋、模板工序平行施工,由關(guān)鍵工序轉(zhuǎn)變?yōu)榉顷P(guān)鍵工序。

五、結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目在施工機(jī)械的合理選擇、型鋼柱與土建梁柱節(jié)點(diǎn)的二次深化設(shè)計(jì)的過(guò)程中,充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)施工工序邏輯關(guān)系的調(diào)整，采用平行施工與穿插施工相結(jié)合，加快了施工速度，最大限度地縮短了工期，在工期目標(biāo)內(nèi)完成了施工任務(wù)。并在加快施工進(jìn)度的同時(shí)大幅提高材料(如木方、模板、腳手架等)的周轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約施工成本的目的。

本文以成都市希頓國(guó)際廣場(chǎng)為例，用圖文并茂的形式比較詳盡的介紹了高層建筑施工中的型鋼砼組合技術(shù)，特別是梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋與型鋼的連接方式及施工工序的合理調(diào)節(jié)，對(duì)類(lèi)似工程具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

1）04SG23型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造

2）01SG519 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖

3）超高層鋼結(jié)構(gòu)制作工藝介紹

4）JGJ99-98 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

5）JGJ81-2002 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程

篇3

關(guān)鍵詞：工民建；高層建筑；結(jié)構(gòu)選型；影響因素

Abstract: As a comprehensive and strong systematic content, the selection decision-making of high-rise building structures in civil engineering project occupies an extremely important position. This paper will combine with many years of practical experience; provide a simple exposition of civil engineering in high-rise buildings for selection of structural factors, for reference.Key words: civil engineering; high-rise buildings; structure selection;influencing factors

中圖分類(lèi)號(hào)：TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）06-0020-02

高層建筑以其占地面積較小，高層空間利用率較高的優(yōu)勢(shì)，有效的緩解了目前城市土地資源緊張與城市人口壓力逐年加大之間的矛盾，使其迅速成為現(xiàn)今建筑工程設(shè)計(jì)與施工建造的首選類(lèi)型。就我國(guó)目前而言，高層建筑主要用于住宅、賓館、辦公寫(xiě)字樓、以及綜合性商業(yè)設(shè)施等用途中，由于其對(duì)高層建筑的使用功能性的要求不同，使其在對(duì)于建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)選型中存在著一定的差異性。在高層住宅的建筑工程項(xiàng)目中，由于其對(duì)于功能具有空間較小、分隔墻體較多、各層布局基本相同的特殊要求，在結(jié)構(gòu)的選擇時(shí)就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結(jié)構(gòu)，此外除了應(yīng)考慮各組成部分各自適用的結(jié)構(gòu)體系以外，選型中還要考慮兩種體系組合的效果是否最佳因?yàn)楫?dāng)建筑物包括不止一個(gè)主要結(jié)構(gòu)時(shí)，它們之間必然存在一定的橫向聯(lián)系，分別對(duì)每一結(jié)構(gòu)優(yōu)化所拼湊而成的整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)不一定最優(yōu)，故結(jié)構(gòu)選型應(yīng)從整個(gè)工程系統(tǒng)，即主要結(jié)構(gòu)的集合出發(fā)進(jìn)行全局優(yōu)化決策根據(jù)工程的具體情況和條件正確解決結(jié)構(gòu)體系的選型問(wèn)題。

1工民建筑物的基本要求

1.1美觀功能要求

結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑藝術(shù)形象的重要因素通常人們比較強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)型式適應(yīng)建筑造型上的美觀性要求，而易于忽視另一方面，即結(jié)構(gòu)本身的美學(xué)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)自身也富有美學(xué)表現(xiàn)力，為了達(dá)到安全與堅(jiān)固的目的，各種結(jié)構(gòu)體系都是由構(gòu)件按一定的規(guī)律組成的，這種規(guī)律性的東西本身就具有裝飾效果，結(jié)構(gòu)選型的參與者、建筑師們必須注意發(fā)揮這種表現(xiàn)力和利用這種裝飾結(jié)果自然地顯示結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)型式與建筑的空間藝術(shù)形象融合起來(lái)使兩者成為統(tǒng)一體。

1.2結(jié)構(gòu)受力合理性

因?yàn)楦鞣N結(jié)構(gòu)體系有各自的受力特征，比如在抗風(fēng)能力、抗震能力整體剛度等各方面各不相同，而選型必須保證結(jié)構(gòu)體系的受力合理，所以要根據(jù)力學(xué)上的要求認(rèn)真比較各種結(jié)構(gòu)體系優(yōu)缺點(diǎn)，挑選出能入圍的幾個(gè)結(jié)構(gòu)體系，然后再結(jié)合其它影響因素作分析，做篩選結(jié)構(gòu)受力合理性包括結(jié)構(gòu)能有效抗風(fēng)、可靠抗震、傳力途徑明確、應(yīng)力分布合理破壞機(jī)制合理等等。它受環(huán)境條件諸如基本風(fēng)壓、設(shè)防烈度等影響，而基本風(fēng)壓、設(shè)防烈度又因場(chǎng)地條件不同而不同。

1.3綜合考慮不同結(jié)構(gòu)方案對(duì)建筑物造價(jià)的影響

某些結(jié)構(gòu)材料單價(jià)較高但可能給建筑物整體造價(jià)帶來(lái)好處，結(jié)構(gòu)材料對(duì)選型的影響下文將展開(kāi)論述。例如某市三多里高層住宅地面以上15層、局部16層，層高2.7m建筑?？偢叨?4.2m為板-柱框架剪力墻體系，采用陶?；炷?。預(yù)制大樓板內(nèi)外填充墻分別采用100mm及200mm厚的加氣混凝土徹塊，每層平均重量?jī)H為8.31kN/平方米而一般框架-剪力墻體系的高層住宅每層平均重量約為12~13kN/平方米，因此該高層建筑采用天然地基箱形基礎(chǔ)，而同期建造的另一幢15層高層住宅，為內(nèi)澆外掛剪力墻體系，采用柱箱復(fù)合基礎(chǔ)15層高層住宅采用天然地基，在某市是僅有的一幢，是一個(gè)成功的工程實(shí)踐。

1.4結(jié)構(gòu)全壽命期費(fèi)用

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，通常考慮的是一次性投資費(fèi)用，這是不夠全面的。一幢建筑物在其整個(gè)使用壽命期內(nèi)，一般為50年，還會(huì)發(fā)生其它費(fèi)用，如結(jié)構(gòu)的一般維護(hù)維修費(fèi)用、災(zāi)后的重建費(fèi)用等等，而這些費(fèi)用的數(shù)額往往也是不容忽視的。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型決策時(shí)也應(yīng)予以考慮。例如對(duì)于一幢高層建筑如果結(jié)構(gòu)方案采用鋼結(jié)構(gòu)，則由于鋼材易于銹蝕在整個(gè)建筑物投入使用后，必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行定期的防銹蝕處理和維護(hù)，從建筑的整個(gè)使用壽命期來(lái)看這一筆維護(hù)費(fèi)用的數(shù)額是巨大的但如果結(jié)構(gòu)方案采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則基本上不需要對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行維護(hù)。從建筑的整個(gè)使用壽命期來(lái)看，就基本上不存在發(fā)生于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的維護(hù)費(fèi)用，當(dāng)對(duì)類(lèi)似的高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的選擇時(shí)就要綜合考慮權(quán)衡各方面利弊從結(jié)構(gòu)的全壽命期，來(lái)進(jìn)行綜合經(jīng)濟(jì)分析才能得出令人滿(mǎn)意的決策結(jié)論。

2施工水平對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響建筑施工的生產(chǎn)技術(shù)水平及生產(chǎn)手段對(duì)建筑結(jié)構(gòu)型式有很大影響。正是大型起重機(jī)械及各種建筑機(jī)械例如混凝土泵，相繼問(wèn)世才使高層建筑的各種結(jié)構(gòu)型式成為現(xiàn)實(shí)，施工水平對(duì)建筑結(jié)構(gòu)型式的影響表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

一方面，施工技術(shù)條件不具備或選用的結(jié)構(gòu)方案不適應(yīng)現(xiàn)有施工技術(shù)能力，將給工程建設(shè)帶來(lái)困難。例如選擇裝配式框架結(jié)構(gòu)方案時(shí)需要認(rèn)真考慮施工單位焊工技術(shù)力量，否則將給工程質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。如果決策人員在結(jié)構(gòu)選型時(shí)考慮不周也將會(huì)給施工單位帶來(lái)不必要的困難。因此選型時(shí)有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與施工單位人員溝通，共同磋商解決選型中出現(xiàn)的矛盾。

另一方面，選擇結(jié)構(gòu)型式時(shí)要結(jié)合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件，同一種結(jié)構(gòu)型式可以對(duì)應(yīng)不同的施工工藝，而不同的施工工藝不僅影響材料消耗，勞動(dòng)力工期施工工期的影響已經(jīng)在經(jīng)濟(jì)因素中分析及造價(jià)等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而且會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、抗震性能、計(jì)算分析及構(gòu)造措施。所以，在高層建筑結(jié)構(gòu)選型中應(yīng)對(duì)施工工藝連同其它因素加以全面綜合權(quán)衡考慮。

3建筑結(jié)構(gòu)材料對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的結(jié)構(gòu)材料如高強(qiáng)砼、輕骨料砼、復(fù)合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生，新的結(jié)構(gòu)材料促使傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式發(fā)生變革，新的結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生，從而不可避免地給結(jié)構(gòu)選型問(wèn)題帶來(lái)深刻影響。眾所周知在傳統(tǒng)的建筑材料中，鋼材符合輕質(zhì)又高強(qiáng)的條件，在國(guó)外高層建筑中很多采用鋼結(jié)構(gòu)體系，鑒于我國(guó)國(guó)情和條件，絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系，且一般都采用普通鋼筋砼、混凝土及鋼材的強(qiáng)度等級(jí)不高，建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)已建成的高層建筑中，自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%，總的來(lái)說(shuō)，自重偏大給設(shè)計(jì)、施工、材料運(yùn)輸、結(jié)構(gòu)抗震性能及結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)帶來(lái)較多不利影響因此在考慮了材料的供應(yīng)狀況的前提條件下，優(yōu)先選用能減輕建筑物自重的結(jié)構(gòu)材料是很有必要的。減輕建筑物自重給整個(gè)高層建筑帶來(lái)的效益有：

3.1有利于減小結(jié)構(gòu)截面節(jié)約建筑材料尤其對(duì)于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。

3.2有利于減小基礎(chǔ)投資據(jù)統(tǒng)計(jì)在軟土地基地區(qū)基礎(chǔ)的造價(jià)約占土建總投資的25%左右。例如：某市樁箱型基礎(chǔ)約占28%，隨著目前地下室越來(lái)越深，這個(gè)比例有加大的趨勢(shì)，所以減輕高層建筑自重對(duì)減少軟土地基地區(qū)高層建筑基礎(chǔ)投資有重大意義。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際工作中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員往往由于未能深入了解結(jié)構(gòu)選型的各個(gè)影響因素及其相互關(guān)系，從而造成結(jié)構(gòu)選型決策的種種失誤影響結(jié)構(gòu)選型決策的因素主要體現(xiàn)在建筑物的功能要求，結(jié)構(gòu)受力合理性經(jīng)濟(jì)因素的制約等多個(gè)方面，所有的這些確定性的和非確定性的因素都或多或少對(duì)結(jié)構(gòu)選型產(chǎn)生影響，在某些情況，不為人們重視甚至被忽略的一些因素往往起著決定性的作用。因此，在結(jié)構(gòu)選型決策工作中應(yīng)該綜合考慮各種決策影響因素的作用特點(diǎn)和對(duì)決策結(jié)果的影響度，并將它們綜合協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來(lái)，這就涉及到高層建筑選型決策方法的合理選擇問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]李國(guó)強(qiáng).我國(guó)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要問(wèn)題[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2008.08.

篇4

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

建筑行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，人們對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高，居住環(huán)境的好壞成為人們關(guān)注的問(wèn)題，在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)體系中，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)引起了人們的關(guān)注。為了滿(mǎn)足人們對(duì)住宅的需求，復(fù)雜化、多樣化的建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高層建筑過(guò)程中起到非常重要的作用，它能夠充分發(fā)揮建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分使用功能，使高層建筑結(jié)構(gòu)更加完善。因此，不斷提高和完善高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是促進(jìn)建筑行業(yè)更好發(fā)展的前提條件。

1 轉(zhuǎn)換層的概念和功能

1.1 轉(zhuǎn)換層概念

高層建筑結(jié)構(gòu)中，為了滿(mǎn)足人們對(duì)房屋住所的要求，為建筑物預(yù)留更大的空間，擴(kuò)大建筑物網(wǎng)柱，減少墻體；而在高層建筑結(jié)構(gòu)上層，要開(kāi)設(shè)小的空間，就需要多層墻體來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)因豎向桿件無(wú)法貫通接地，使得無(wú)法滿(mǎn)足高層建筑結(jié)構(gòu)額整體效果和功能，所以采取水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)來(lái)與下部豎向桿件進(jìn)行連接，能夠有效的滿(mǎn)足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在不同功能上的需求。這種形式的建筑結(jié)構(gòu)稱(chēng)為高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

1.2 轉(zhuǎn)換層功能

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)功能可以分為3 類(lèi)：上層結(jié)構(gòu)和下層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，這種形式的轉(zhuǎn)換大多應(yīng)用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架- 剪力墻結(jié)構(gòu)，以此來(lái)創(chuàng)造一個(gè)較大的內(nèi)部自由空間；上層與下層之間的柱網(wǎng)、軸線(xiàn)變化，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生改變，但是通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層形成大柱網(wǎng)，多用于外框筒的下層較大的入口；對(duì)結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)布置進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其形成上下結(jié)構(gòu)不對(duì)其的結(jié)構(gòu)布置。

2 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)方法

2.1 梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)

梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是高層建筑中經(jīng)常采用的一種形式。其主要是將墻轉(zhuǎn)換成梁柱的形式，在具體的施工過(guò)程中，能夠明確和了解傳力途徑。因此，采用這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清楚且施工成本低。正因?yàn)槠溆羞@種優(yōu)點(diǎn)，在高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。由于建筑結(jié)構(gòu)多樣化，在實(shí)際工程建設(shè)中，轉(zhuǎn)換梁的結(jié)構(gòu)形式也趨于多樣化。轉(zhuǎn)換梁所承受的荷載力來(lái)源于豎向桿件荷載作用下的受力情況。通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)性形式轉(zhuǎn)換梁的受力規(guī)律進(jìn)行分析和研究，可以了解轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)方法受荷載作用和轉(zhuǎn)換層的形式影響較大。

2.2 桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)

桁架式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的受力規(guī)律較為清晰，使用起來(lái)比較靈活，還能起到良好的抗震效果。這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)演變而來(lái)的，其整個(gè)轉(zhuǎn)換層是由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成，桁架結(jié)構(gòu)的上下桿件布置在轉(zhuǎn)換層的上下樓面結(jié)構(gòu)層內(nèi)。桁架結(jié)構(gòu)高度很高，其下部桿件的界面尺寸較小。雖然桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的整體性能好，但是在施工處理方面卻比較復(fù)雜，施工難度較大。桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)受力較大時(shí)，易剪切破壞，增加配筋量；桁架式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)高度要求較為嚴(yán)格，因此，在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制高度，避免地震作用下造成破壞。

2.3 箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)

箱式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式是單向、雙向托梁與上下層樓板之間共同工作情況下形成的。其整體性能較好，在上下層結(jié)構(gòu)布置過(guò)程中，具備有效的傳力。從高層建筑結(jié)構(gòu)來(lái)看，其占用太大的空間，不適用于住宅轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)與設(shè)備布置和管道布置發(fā)生沖突。這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式缺點(diǎn)是自重大，施工成本高。 從結(jié)構(gòu)形式的選擇和建筑造價(jià)等方面來(lái)考慮，這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式在實(shí)際高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用較少。

2.4 厚板厚梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)

高層建筑結(jié)構(gòu)中，當(dāng)上下柱網(wǎng)軸線(xiàn)錯(cuò)開(kāi)較大，需要用厚板進(jìn)行直接承重，形成厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，這種轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式可以靈活布置下層柱網(wǎng)，不需要與下層結(jié)構(gòu)對(duì)齊。但是，采用這種結(jié)構(gòu)形式的自重大，施工材料消耗較大，使得成本增加。厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大，使上層結(jié)構(gòu)的布置更加方便；由于傳力模糊不清，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算受到限制，影響整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在地震作用下反應(yīng)強(qiáng)烈，使厚板本身受力大，也會(huì)因豎向剛度的變化，上下層結(jié)構(gòu)受到很大的荷載作用力，造成嚴(yán)重的危害。

3 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則及問(wèn)題要點(diǎn)

3.1 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

針對(duì)轉(zhuǎn)換層的布置使得建筑物豎向剛度的發(fā)生改變，在地震作用下，容易形成許多薄弱環(huán)節(jié)，降低了高層建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震效果，因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中因遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)過(guò)程中要減少結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，豎向構(gòu)件減少，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)就越少，對(duì)建筑物豎向剛度突變的影響作用小，對(duì)抗震結(jié)構(gòu)有利；高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的豎向設(shè)計(jì)盡量選擇較低的位置；在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式的選擇上，要選擇具有明確傳力路徑的結(jié)構(gòu)形式，這樣便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工。

3.2 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問(wèn)題要點(diǎn)

轉(zhuǎn)換層的剛度突變是高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，也是設(shè)計(jì)人員最為頭痛的問(wèn)題。為了滿(mǎn)足高層建筑抗震設(shè)計(jì)的要求，需要對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上下層結(jié)構(gòu)的總體剛度進(jìn)行有效的處理，避免剛度突變地震作用下帶來(lái)的危害。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常采用加大截面尺寸、加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度、增加剪力墻等方法來(lái)強(qiáng)化剛度，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需重點(diǎn)考慮這方面的影響因素。高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的剛度要控制在地震作用影響的范圍之內(nèi)，不宜過(guò)大，也不宜過(guò)小，剛度太大，地震作用下容易增加建筑物地震發(fā)應(yīng)，剛度太小又會(huì)影響建筑物上下層結(jié)構(gòu)的受力作用。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，剛度的控制是非常重要，同時(shí)在材料的消耗方面也要進(jìn)行有效的控制，避免因各種原因?qū)е赂邔咏ㄖD(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)高層建筑項(xiàng)目不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜化、多樣化，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用普遍。強(qiáng)化高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，提高轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的應(yīng)用能力，是建筑行業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。因此，在未來(lái)高層建筑不斷增加的條件下，深入對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的分析和研究，是提高高層建筑技術(shù)含量和建設(shè)水平的有效依據(jù)。通過(guò)合理分析建筑物轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和種類(lèi)以及充分了解建筑物轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該的注意事項(xiàng)，能夠有效的提高建筑物轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)效果，在保證工程質(zhì)量的前提下，降低整個(gè)工程的施工難度，有效降低施工造價(jià)和成本，保證建筑物的質(zhì)量，延長(zhǎng)整個(gè)建筑物的使用壽命，最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的廣泛發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇5

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)具有物質(zhì)功能和精神功能的兩面性，設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足物質(zhì)功能的基礎(chǔ)上更重要的是滿(mǎn)足精神功能的要求，要?jiǎng)?chuàng)造出風(fēng)格，意境和情趣來(lái)滿(mǎn)足人們的審美要求，形象簡(jiǎn)潔，造型親切，經(jīng)濟(jì)透明，功能多樣，材料自然，無(wú)毒無(wú)害和可再生性以及細(xì)部設(shè)計(jì)要達(dá)到細(xì)致入微才會(huì)受到人們的歡迎。因此高層建筑設(shè)計(jì)作為一個(gè)城市的發(fā)展坐標(biāo)或者是高檔居住社區(qū)，設(shè)計(jì)的方向和要求更加嚴(yán)格。

1.城市空間與高層建筑設(shè)計(jì)

1.1 高層建筑主體設(shè)計(jì)

對(duì)于一個(gè)城市而言，高層建筑往往具有一定的代表性和象征性，它反映一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)展程度，高層建筑的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。高層建筑由于其結(jié)構(gòu)形式的限制以及使用功能的要求，在造型上往往追隨于建筑的結(jié)構(gòu)形式，而不能有太多的變化，有的高層建筑甚至直接將結(jié)構(gòu)形式外露不加修飾。高層建筑的主體部分是它的塔樓，塔樓的表現(xiàn)形式對(duì)高層建筑的造型起著決定性的作用，現(xiàn)今國(guó)外和國(guó)內(nèi)的許多高層建筑都有著獨(dú)特的外形和明顯的識(shí)別性，對(duì)一個(gè)城市具有一定的代表性，這也可以說(shuō)是高層建筑存在的一個(gè)原因。高層建筑主體的下部分――裙房雖然對(duì)整個(gè)城市影響較小，但它對(duì)于街道的尺度和人情化空間的創(chuàng)造等方面卻有著重要的影響。高層建筑的裙樓立面設(shè)計(jì)一般不同于上部立面，需要進(jìn)行細(xì)致的設(shè)計(jì)，從而使建筑下部空間豐富多彩而不至于感到蒼白；并力求體現(xiàn)人的尺度，因?yàn)槿狗坎糠指娨曈X(jué)接觸較密切，對(duì)街道空間感影響也較大。而高層建筑的最上部分――屋頂對(duì)整個(gè)建筑形象起到強(qiáng)化個(gè)性的作用，雖然它較少影響到生態(tài)環(huán)境，但對(duì)塑造建筑的標(biāo)志性、豐富城市天際線(xiàn)具有重要的作用，因此應(yīng)根據(jù)建筑的基座、樓身等因素加以塑造。

2、高層建筑設(shè)計(jì)的智能化發(fā)展

建筑智能技術(shù)是以建筑為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、辦公自動(dòng)化及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)組合，向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境。智能建筑將具備以下特性方： （1） 舒適性 使人們?cè)谥悄芙ㄖ猩詈凸ぷ?，無(wú)論心理上，還是生理上均感到舒適。為此，空調(diào)、照明、消聲、綠化、自然光及其它環(huán)境條件應(yīng)達(dá)到較佳和最佳條件。 （2） 高效性 提高辦公業(yè)務(wù)、通信、決策方面的工作效率；提高節(jié)省人力、時(shí)間、空間、資源、能量、費(fèi)用以及建筑物所屬設(shè)備系統(tǒng)使用管理方面的效率。 （3）適應(yīng)性 對(duì)辦公組織機(jī)構(gòu)的變更、辦公設(shè)備、辦公機(jī)器、網(wǎng)絡(luò)功能變化和更新?lián)Q代時(shí)的適應(yīng)過(guò)程中，不妨礙原有系統(tǒng)的使用。 （4） 安全性 除了保護(hù)生命、財(cái)產(chǎn)、建筑物安全外，還要防止信息網(wǎng)信息的泄露和擾，特別是防止信息、數(shù)據(jù)被破壞，防止被刪除和篡改以及系統(tǒng)非法或不正確使用。 （5） 方便性 除了辦公機(jī)器使用方便外，還應(yīng)具有高效的信息服務(wù)功能。 （6） 可靠性 努力盡早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，盡快排除故障，力求故障的影響和波及面減至最小程度和最小范圍。 近幾年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量提高的速度也非常快，完全可以滿(mǎn)足一些中小型智能化建筑的使用要求，造價(jià)比國(guó)外同類(lèi)系統(tǒng)低很多。相信隨著相應(yīng)智能化建筑設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的制定，智能化建筑會(huì)越來(lái)越多地進(jìn)入國(guó)人的視野。3.結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)是支撐建筑的主要部件，也是制約和促進(jìn)建筑形態(tài)創(chuàng)新的主要因素，富有創(chuàng)造性的使用結(jié)構(gòu)因素，將設(shè)計(jì)出意想不到的建筑形體和新奇的建筑形象。通過(guò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的公共建筑形態(tài)創(chuàng)新主要包括發(fā)揮技術(shù)極限、挑戰(zhàn)重力的結(jié)構(gòu)形態(tài)；運(yùn)用結(jié)構(gòu)特性、營(yíng)造動(dòng)感的結(jié)構(gòu)形態(tài)和展示設(shè)計(jì)內(nèi)涵，塑造細(xì)部的結(jié)構(gòu)形態(tài)三種形式。（1）挑戰(zhàn)重力的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新在傳統(tǒng)公共建筑的設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的首要任務(wù)是維護(hù)建筑的穩(wěn)定與堅(jiān)固，而要想維持建筑的穩(wěn)定與堅(jiān)固，機(jī)構(gòu)首先要面對(duì)的就是地球的引力，也就是重力?？v觀整個(gè)公共建筑的發(fā)展歷史，可以看出，挑戰(zhàn)重力始終是建筑技術(shù)創(chuàng)新的重要突破口之一，如古羅馬的萬(wàn)神廟創(chuàng)造的巨大穹頂就是古代建筑師挑戰(zhàn)重力的結(jié)果。通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化，使建筑的結(jié)構(gòu)技術(shù)在解決了工程技術(shù)問(wèn)題的同時(shí)，也完成了對(duì)建筑形態(tài)的塑造，這種轉(zhuǎn)變，隨著現(xiàn)代建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，表現(xiàn)的愈加明顯。到了 2010 年，這種情況被迪拜塔以 828 米的驚人高度推向了頂峰。（2）營(yíng)造動(dòng)感的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與其它造型藝術(shù)不同，建筑造型始終給人以堅(jiān)固、穩(wěn)定和不可移動(dòng)的感覺(jué)。傳統(tǒng)建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)由于人們心理和技術(shù)的要求，會(huì)盡量避免松散、搖擺和帶有彈性的結(jié)構(gòu)形態(tài)。隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的加快，人們不再鐘情于穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，運(yùn)動(dòng)和動(dòng)感成為了建筑結(jié)構(gòu)追求的新潮流，比如2008年奧運(yùn)會(huì)的主辦場(chǎng)地鳥(niǎo)巢就是最好的例子。 （3） 塑造細(xì)部的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新公共建筑的結(jié)構(gòu)不但對(duì)建筑的主要形態(tài)發(fā)揮作用，經(jīng)過(guò)建筑師精心處理的建筑結(jié)構(gòu)，在建筑的細(xì)部也能夠?qū)ㄖ男误w起到關(guān)鍵性的影響。對(duì)細(xì)部的表現(xiàn)沖動(dòng)來(lái)源于對(duì)理性力量的崇拜，這種來(lái)源于人類(lèi)內(nèi)心意識(shí)的力量在人們的心里根深蒂固，展現(xiàn)在公共建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)時(shí)期?，F(xiàn)代建筑大師密斯•凡德羅就是一個(gè)使用結(jié)構(gòu)對(duì)建筑的細(xì)部進(jìn)行刻畫(huà)的典型實(shí)力。密斯能夠熟練的使用建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行不同的組合排列，創(chuàng)造出和諧富有美感的建筑結(jié)構(gòu)形式。他以一種間接、精確的設(shè)計(jì)方式，將建筑的細(xì)部構(gòu)件進(jìn)行提煉，在每一個(gè)細(xì)部處理與節(jié)點(diǎn)連接上都進(jìn)行精確的推敲。這使密斯的作品具有一種精致、高雅、純凈的美，成為現(xiàn)代主義建筑塑造建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)的完美典范。 (4）生態(tài)技術(shù)創(chuàng)新舒適功能是建筑的重要功能之一。人在建筑物中能達(dá)到舒適就要求有合適的室內(nèi)外溫度、濕度、采光和適當(dāng)?shù)穆曇艨刂?。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)建筑的舒適性要求越來(lái)越高，技術(shù)的發(fā)展也使得人類(lèi)對(duì)室內(nèi)環(huán)境的控制手段越來(lái)越多，公共建筑使用的人數(shù)眾多，其使用的舒適性直接影響其附近人群的健康水平。現(xiàn)代建筑的發(fā)展帶來(lái)的“空調(diào)病”、“都市風(fēng)”等不利影響逐漸被人們了解，以使用的舒適功能開(kāi)始成為公共建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)新的重要組成。

結(jié)束語(yǔ)在結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新方面，公共建筑的創(chuàng)新主要集中于從以下三個(gè)方面：一是挑戰(zhàn)重力的創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在高層公共建筑中；二是營(yíng)造動(dòng)感的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在體育站房等與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的公共建筑上；三是塑造細(xì)部的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：（1）邱曉紅《對(duì)現(xiàn)代建筑創(chuàng)新設(shè)計(jì)的探討》（ 建材與裝飾，2008.01）

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關(guān)鍵詞：高層；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Abstract: the conversion layers structure in the modern high-rise buildings of the application of the construction of more and more widely. Conversion layers structure can make a building space more flexible, improve the use function of the building, but the conversion layer easy to cause the power transmission line, stress concentration and deformation and concentration. Therefore, reasonable design conversion layers structure, improve the quality of the high-rise building is the important guarantee.

Keywords: top; Conversion layers; Structure design

中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

高層建筑功能多樣，體型復(fù)雜。部分高層建筑上部需要滿(mǎn)足住宅或賓館等功能需求；中部需要滿(mǎn)足辦公用房等需求；下部需要滿(mǎn)足商店、酒店等功能需求。不同的功能需求，決定了高層建筑的不同部位需要采用不同的結(jié)構(gòu)形式。因此，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)逐漸成為了高層建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

1轉(zhuǎn)換層的功能與結(jié)構(gòu)形式

1.1轉(zhuǎn)換層的功能

高層建筑設(shè)計(jì)中采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能。首先，建筑功能。提供較大的室內(nèi)空間和出入口。其次，結(jié)構(gòu)功能。轉(zhuǎn)換層能夠?qū)崿F(xiàn)上下結(jié)構(gòu)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換，使得上部剪力墻結(jié)構(gòu)和下部框架結(jié)構(gòu)能夠有機(jī)融合，使建筑擁有更大的內(nèi)部空間，例如廣州金鷹大廈等高層建筑就是采用此類(lèi)轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層能夠改變軸線(xiàn)、上下層柱網(wǎng)，卻不改變上下層結(jié)構(gòu)形式，從而擴(kuò)大下部柱距，形成大柱網(wǎng)。例如南京新世紀(jì)廣場(chǎng)A樓就是采用此類(lèi)轉(zhuǎn)換層。轉(zhuǎn)換層能夠是上部剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)，錯(cuò)開(kāi)上部樓層軸線(xiàn)和柱網(wǎng)軸線(xiàn)，錯(cuò)位布置上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)。例如深圳華僑酒店就是采用此類(lèi)轉(zhuǎn)換層。

1.2轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

在建筑工程中，轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式主要包括：梁式轉(zhuǎn)換層、厚板轉(zhuǎn)換層、箱形轉(zhuǎn)換層、斜桿桁架式轉(zhuǎn)換層、空腹桁轉(zhuǎn)換層以及巨型框架轉(zhuǎn)換層等。我國(guó)高層建筑中運(yùn)用轉(zhuǎn)換層的建筑數(shù)量較多，其中箱形轉(zhuǎn)換層約占3.6%，桁架轉(zhuǎn)換層約占9.5%，板式轉(zhuǎn)換層約占11.9%，梁式轉(zhuǎn)換層約占75%。梁式轉(zhuǎn)換層具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工方便、受力明確等優(yōu)點(diǎn)，其轉(zhuǎn)換梁可以沿著橫向或縱向進(jìn)行平行布置。如果需要縱橫向一起轉(zhuǎn)換，就可以布置雙向梁。通常，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)大多應(yīng)用梁式轉(zhuǎn)換層。如果柱網(wǎng)軸線(xiàn)錯(cuò)開(kāi)過(guò)多，使用梁難以直接承托，就應(yīng)當(dāng)采用厚板式轉(zhuǎn)換層。這種轉(zhuǎn)換層可以靈活布置下層的柱網(wǎng)，不過(guò)耗費(fèi)的材料過(guò)多，自重也較大。箱型轉(zhuǎn)換層在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的較少，一般常用于鐵路工程當(dāng)中。

2高層轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1選擇恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)受力方式、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、抗震性能等情況，選擇恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)。

首先，受力方式分析。梁式轉(zhuǎn)換層具有清楚的傳力途徑，傳力明確、直接。轉(zhuǎn)換梁構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力性能好、施工方便、工作可靠，并且結(jié)構(gòu)計(jì)算也比較容易。轉(zhuǎn)換桁架和轉(zhuǎn)換梁一樣傳力途徑清楚，傳力明確。轉(zhuǎn)換桁架的大小與位置都具有一定的靈活性，有利于轉(zhuǎn)換層空間的充分利用，但是轉(zhuǎn)換桁架的構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，施工難度也較大。板式轉(zhuǎn)換層受力復(fù)雜、傳力不清楚，上部結(jié)構(gòu)不容易布置，結(jié)構(gòu)計(jì)算相對(duì)復(fù)雜。

其次，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。從抗沖切與抗剪角度來(lái)看，轉(zhuǎn)換板具有很大的厚度，混凝土用量較大，使得自身重量較大，導(dǎo)致建筑項(xiàng)目對(duì)下部垂直構(gòu)件承載力的要求增大。轉(zhuǎn)換梁的截面高度通常為1.6-4.0m。如果承托層數(shù)少或跨度較小，截面高度就可以適當(dāng)降低為0.9-1.4m；如果承托數(shù)較多或跨度較大，截面高度就應(yīng)當(dāng)較大。梁式轉(zhuǎn)換層所需的混凝土量一般只是板式轉(zhuǎn)換層所需的混凝土量的二分之一。綜合分析工程實(shí)踐，轉(zhuǎn)換桁架所需的混凝土和鋼材用量比轉(zhuǎn)換梁所需用量要小，所以相對(duì)經(jīng)濟(jì)。

第三，抗震性能分析。厚板具有很大的質(zhì)量和剛度，在地震中反應(yīng)強(qiáng)烈。受力較大的板身容易發(fā)生豎向剛度突變，較大的作用力施加在相鄰的上下層結(jié)構(gòu)上，容易引發(fā)震害。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)厚板相鄰的上下層結(jié)構(gòu)容易發(fā)生混凝土剝落、裂縫，板可能會(huì)受到?jīng)_切破壞和剪切破壞，因此需要三向配筋。而轉(zhuǎn)換桁架的節(jié)間填充材料為輕質(zhì)建筑材料，結(jié)構(gòu)自重相對(duì)較輕。與轉(zhuǎn)換梁相比，轉(zhuǎn)換桁架具有較小的抗側(cè)力剛度，采用桁架轉(zhuǎn)換層的建筑具有較為緩和的剛度與質(zhì)量突變，地震反應(yīng)也要小得多。

2.2結(jié)構(gòu)布置

轉(zhuǎn)換層位置越高，簡(jiǎn)體或落地剪力墻就越容易出現(xiàn)裂縫，增大框支柱的內(nèi)力，上部轉(zhuǎn)換層周?chē)膲w就越容易被破壞，建筑抗震性就越差。如果底部設(shè)有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，就應(yīng)當(dāng)布置可靠的轉(zhuǎn)換構(gòu)件。一般可以采用的轉(zhuǎn)換構(gòu)件包括大梁、厚板、桁架、斜撐等。布置框支柱和落地剪力墻，有利于保護(hù)轉(zhuǎn)換層的下部結(jié)構(gòu)，防止其在地震中坍塌。

2.3確定合理的剛度比

為了確保轉(zhuǎn)換層的下部空間結(jié)構(gòu)具有良好的延性、強(qiáng)度、剛度與抗震能力，就應(yīng)當(dāng)減弱上部主體結(jié)構(gòu)的剛度，加強(qiáng)下部主體結(jié)構(gòu)的剛度，確定合理的上下主體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比，盡量使上部主體結(jié)構(gòu)剛度和下部主體結(jié)構(gòu)的剛度相接近。加強(qiáng)剪切剛度比的控制，是為了防止出現(xiàn)過(guò)大的豎向剛度差距。具體可以采用以下措施：擴(kuò)大內(nèi)部抽柱的框架結(jié)構(gòu)和柱距的框筒結(jié)構(gòu)。剪切剛度比為1，上下層剪切剛度保持不變；采用大空間的底部剪力墻結(jié)構(gòu)；采用上部魚(yú)骨式剪力墻結(jié)構(gòu)；采用大空間大底盤(pán)剪力墻結(jié)構(gòu)。因?yàn)檗D(zhuǎn)換層附近結(jié)構(gòu)具有十分復(fù)雜的內(nèi)力，所以在實(shí)際工程中應(yīng)當(dāng)首先確定剪力墻的布置，根據(jù)建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，計(jì)算、調(diào)整轉(zhuǎn)換層所用構(gòu)件的尺寸。計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)取構(gòu)件的最大剪力，算出縱向配筋面積、配筋率和剪跨比，并加以對(duì)比。

3結(jié)語(yǔ)

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)高層建筑上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換或融合，滿(mǎn)足高層建筑功能多樣化的需求。在高層轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)綜合考慮建筑工程項(xiàng)目的具體條件，充分分析受力方式、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、抗震性能等情況，合理選用梁式轉(zhuǎn)換層、厚板轉(zhuǎn)換層、箱形轉(zhuǎn)換層、斜桿桁架式轉(zhuǎn)換層、空腹桁轉(zhuǎn)換層以及巨型框架轉(zhuǎn)換層等結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以提高建筑質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：高層建筑；形體造型；結(jié)構(gòu)概念；設(shè)計(jì)

Abstract: the city of the high-rise building is of great size, it is easy to become the focus of attention of the vision. High-rise buildings in the city plays an important role, its form shall be able to satisfy people's modelling of visual and psychological need. The body modelling design, the need to fully consider the structure of the high-rise building concept. Specific form modelling design need to build in the corresponding structure based on the way.

Keywords: high building; Body modelling; Design concept; design

中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

近年來(lái)，高層建筑如雨后春筍般地出現(xiàn)在城市當(dāng)中。高層建筑影響著城市周?chē)沫h(huán)境，它的形體造型具有一定的美學(xué)價(jià)值。然而，隨著高層建筑工程的日益增多，高層建筑形體造型設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題逐漸突顯了出來(lái)。部分高層建筑形體造型開(kāi)始趨于雷同，失去個(gè)性特征；部分高層建筑求新求異，忽視建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與安全性……解決這些問(wèn)題的有效方法就是促進(jìn)高層建筑形體造型設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的邏輯互動(dòng)。

1高層建筑形體造型的制約要素

1.1結(jié)構(gòu)規(guī)則性

建筑形體造型能夠滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)要求，是高層建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)問(wèn)題。建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)體系是形體塑造的骨骼，規(guī)則形體的結(jié)構(gòu)體系具有傳力直接、布置規(guī)則的特點(diǎn)。然而，在實(shí)際的工程建設(shè)中，出現(xiàn)了許多彎折、扭轉(zhuǎn)、形體多變的高層建筑，其結(jié)構(gòu)布置具有不規(guī)則性，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)受力狀況較為復(fù)雜，不但增加了工程成本，而且降低了建筑的安全性。在高層建筑設(shè)計(jì)中，必須采用科學(xué)的建筑形體造型和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，提高結(jié)構(gòu)自身的剛度，減少建筑的側(cè)移。

1.2結(jié)構(gòu)豎向均勻性

高層建筑形體造型設(shè)計(jì)常常會(huì)運(yùn)用穿插、加減、切削、集聚以及組合等造型手法，以增強(qiáng)建筑形體的多變性與豐富性。在運(yùn)用這些造型手法時(shí)，需要調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)布置，從而引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)的均勻性問(wèn)題。不均勻的結(jié)構(gòu)布置會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度、剛度的突變，使得建筑豎向變形集中或應(yīng)力集中，破壞建筑的穩(wěn)定性，導(dǎo)致建筑在建筑中容易遭受損壞。在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中，很難使結(jié)構(gòu)完全均勻布置。通常，形體變化造成的結(jié)構(gòu)均勻性問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：形體在豎向上退臺(tái)或收進(jìn)；底部大空間導(dǎo)致的柔性層結(jié)構(gòu)。

1.3高寬比

高寬比對(duì)建筑的抗側(cè)剛度有著直接的影響。對(duì)于高層建筑而言，較大的高寬比會(huì)使得建筑趨向細(xì)長(zhǎng)，容易產(chǎn)生較大的側(cè)移；較小的高寬比會(huì)使得建筑趨向粗矮，只會(huì)發(fā)生較小的側(cè)移。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只要保持建筑具有較小的高寬比，就能夠避免出現(xiàn)過(guò)大的側(cè)移值。細(xì)高的矩形棱柱體結(jié)構(gòu)是我國(guó)高層建筑的常見(jiàn)形式，在建筑造型設(shè)計(jì)時(shí)需要尤其注意高寬比設(shè)置問(wèn)題。過(guò)大的高寬比，容易是建筑在強(qiáng)風(fēng)或地震的作用下，受到過(guò)大的水平力，而發(fā)生彎曲變形。

1.4質(zhì)量與剛度分布的均勻性

高層建筑不對(duì)稱(chēng)分布質(zhì)量與剛度，容易在地震中遭受較大的扭轉(zhuǎn)破壞。因此，在建筑形體造型設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注意保證建筑的對(duì)稱(chēng)性。目前，許多高層建筑設(shè)計(jì)開(kāi)始采用在建筑周邊進(jìn)行抗推構(gòu)件布置的方法，增大建筑的抗扭力矩。在建筑四角集中布置抵抗傾覆力矩的構(gòu)件，在轉(zhuǎn)角處設(shè)置一個(gè)巨柱，在使用交叉斜桿將抵抗傾覆力矩的構(gòu)件連接起來(lái)，形成一個(gè)整體的支撐體系，使得抵抗傾覆力矩能夠獲得最大的力臂，充分發(fā)揮材料與結(jié)構(gòu)的潛力，從而在一定程度上解決建筑質(zhì)量與剛度分布不均的問(wèn)題，增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性。

2結(jié)構(gòu)概念催發(fā)形體造型設(shè)計(jì)

2.1結(jié)構(gòu)骨骼支撐形體積聚

形體積聚是指通過(guò)重組片段或整體，在基本形體的基礎(chǔ)之上構(gòu)建豐富的造型體量，進(jìn)行多重含義的空間形象表達(dá)。構(gòu)成建筑整體形態(tài)的因素包括空間存在形式、聯(lián)結(jié)樣式、搭配關(guān)系、基本形體性質(zhì)等，建筑在結(jié)構(gòu)骨骼的基礎(chǔ)上組合、搭配這些因素，從而形成不同的形體。選擇科學(xué)的結(jié)構(gòu)形式有利于促進(jìn)建筑形體美和結(jié)構(gòu)邏輯的有機(jī)融合。結(jié)構(gòu)自身的形式美也能夠充分反映在建筑形體當(dāng)中，例如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有厚重凝練感，框架玻璃幕墻結(jié)構(gòu)具有輕盈通透感，在建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，如果能夠巧妙地將這兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合運(yùn)用，就能夠起到強(qiáng)烈的對(duì)比反差美。在高層建筑中，常用的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組合方式包括：分離組合、拼聯(lián)積聚、穿插交錯(cuò)等。

2.2立面剝離

剝離，指的是指對(duì)完整幾何體的表面減成。剝離是高層建筑設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的造型手法，能夠增加建筑形態(tài)的組合層次，賦予建筑變化性與活力，提高建筑的顯露力度，產(chǎn)生退臺(tái)變薄的感覺(jué)。運(yùn)用剝離手法還能夠改變建筑的比例關(guān)系，獲得更加精致的尺度，是建筑新形態(tài)設(shè)計(jì)的重要方法。剝離打破了平整外觀的簡(jiǎn)單、單調(diào)感。例如，深圳發(fā)展中心大廈采用了剝離的設(shè)計(jì)手法，使得建筑富有層次性和多變性。

3.3“加法”和“減法”

采用“加法（粘貼、懸挑）”或“減法（凹入、切割）”對(duì)高層建筑形體進(jìn)行處理，產(chǎn)生挖空、凸出、凹進(jìn)、削邊、切角等變化，在虛和實(shí)、明和暗、光和影的作用下，呈現(xiàn)出富有雕塑美感的、絢麗的形體造型。采用挖空、架空的手法能夠減緩高層建筑的體勢(shì)，增強(qiáng)建筑的活力。

2.4形態(tài)變異

運(yùn)用分解、正反、透疊、移位、顛倒、調(diào)換、旋轉(zhuǎn)、扭曲、延伸、壓縮等造型手法，能夠使得高層建筑發(fā)生形態(tài)變異。高層建筑形體通過(guò)漸變，例如角度的漸變、曲率的漸變、大小的漸變、方向的漸變等，從一種形式向另一種形式過(guò)渡，給人一種運(yùn)動(dòng)變化的感覺(jué)。在高層建筑造型中，運(yùn)用局部變形的手法能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)特的形象創(chuàng)，靈活地利用結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)形式特征和傳力特點(diǎn)，既能實(shí)現(xiàn)高層建筑造型創(chuàng)意，又能激發(fā)結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)構(gòu)思。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了提高高層建筑形體造型設(shè)計(jì)水平，就必須合理把握結(jié)構(gòu)規(guī)則性、結(jié)構(gòu)豎向均勻性、高寬比、質(zhì)量與剛度分布的均勻性等因素，促進(jìn)高層建筑形體造型和結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的良性互動(dòng)。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)形式；發(fā)展；力學(xué)原理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU311

1. 建筑結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展史

建筑與結(jié)構(gòu)是不可分割的，缺一不可。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們逐漸提高了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，建筑工程不僅要保證質(zhì)量和性能，還需要符合美觀的要求，滿(mǎn)足人們的品位。因此，美觀實(shí)用和安全可靠逐漸成為建筑工程的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。但是兩者基于不同的知識(shí)和技能，具有一定的差異，為了最大限度地滿(mǎn)足人們的需要，專(zhuān)業(yè)人員不斷提高這兩方面的技能，美觀實(shí)用和安全可靠的設(shè)計(jì)人員也不同。隨著建筑工程的發(fā)展，建筑工程要求專(zhuān)業(yè)人員掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)也越來(lái)越多，美學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科都需要專(zhuān)業(yè)人員掌握，學(xué)會(huì)運(yùn)用，學(xué)習(xí)要求增多，難度也變大。建筑結(jié)構(gòu)形式發(fā)展要求專(zhuān)業(yè)人員掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而專(zhuān)業(yè)知識(shí)又幫助建筑結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展，兩者缺一不可，相互促進(jìn)。

2.建筑結(jié)構(gòu)形式的劃分

（1） 按材料劃分。建筑結(jié)構(gòu)形式按使用材料劃分可分為木質(zhì)結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土與鋼的組合結(jié)構(gòu)。其中，木質(zhì)結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于單層建筑中，使用的材料為木制材料?；旌辖Y(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于單層建筑和多層建筑，承重部分使用磚石材料，樓頂使用鋼筋混凝土材料。鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于工廠(chǎng)房、承重能力強(qiáng)的廠(chǎng)房以及移動(dòng)房等。

（2）按墻體劃分。建筑結(jié)構(gòu)形式按墻體劃分可分為全剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、框一一結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)、框一一支結(jié)構(gòu)、無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)。全剪力墻主要應(yīng)用于高層以及超高層建筑，其屬于建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大；框架一剪力墻結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于高層建筑；框一一結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于高層和超高層建筑。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于超高層建筑；框一一支結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于超高層建筑，其主要材料是鋼結(jié)構(gòu)；無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于大空間和大柱網(wǎng)建筑。

3.建筑結(jié)構(gòu)形式遵循的自然力學(xué)規(guī)律

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)形式的側(cè)重點(diǎn)不同，但是無(wú)論是建筑還是結(jié)構(gòu)都需要遵循力學(xué)原理，保證建設(shè)和結(jié)構(gòu)的安全。結(jié)構(gòu)物承受著一定的荷載，其在每個(gè)截面上都會(huì)產(chǎn)生拉、壓軸力、剪力、彎矩、扭矩等。彎矩是最為危險(xiǎn)的。彎矩和拉、壓軸力產(chǎn)生的力偶鉅是等效的。彎矩把內(nèi)力作用到截面上，其內(nèi)力分布不均勻。彎矩使中性層材料的力學(xué)性能得不到充分的施展。

4.建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)例

（1）堆砌結(jié)構(gòu)。古埃及金字塔就是采用堆砌結(jié)構(gòu)建造的，建造者為了表達(dá)對(duì)帝王的崇拜，采用了石材進(jìn)行建造，石材承壓能力強(qiáng)，且安全耐用。金字塔Y構(gòu)簡(jiǎn)約、體積龐大，給人一種敬畏的感覺(jué)。從結(jié)構(gòu)學(xué)來(lái)講，金字塔只承受壓應(yīng)力，受力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。經(jīng)歷了數(shù)千年的風(fēng)雨變化，金字塔依然屹立不倒。堆砌結(jié)構(gòu)形式的受力情況符合石材的要求，受到當(dāng)時(shí)人們的喜愛(ài)。

（2）梁、板、柱結(jié)構(gòu)。梁、板、柱結(jié)構(gòu)應(yīng)用的材料是木材。石材承受拉力的強(qiáng)度低，因此不能承受彎矩。木材能夠承受一定的拉力和壓力，值得使用。在當(dāng)代，鋼材和鋼筋混凝土取代木材占據(jù)主導(dǎo)地位。石材雖然有一定的弊端，但是仍受到人們的重視，木材雖然受彎能力強(qiáng)，但是也有一定的局限性。歐洲很多建筑都采用此結(jié)構(gòu)。

（3） 拱、殼結(jié)構(gòu)。拱、殼結(jié)構(gòu)深受古今中外人們的喜愛(ài)，拱、殼結(jié)構(gòu)能夠覆蓋大跨度，代替了梁板結(jié)構(gòu)。拱、殼結(jié)構(gòu)符合把彎矩通過(guò)結(jié)構(gòu)形式的改變轉(zhuǎn)化為軸力的規(guī)律。通過(guò)該規(guī)律建造出的結(jié)構(gòu)具有堅(jiān)固、耐用、不容易破壞、容易保留的特點(diǎn)，此結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)人的實(shí)踐證明，具有可行性。實(shí)踐證明，拱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的支座水力能夠使每一個(gè)截面生成負(fù)彎矩，負(fù)彎矩能夠抵消正彎矩，受壓力強(qiáng)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)建造的建筑物具有美觀實(shí)用、堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)。

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑業(yè)也在不斷地發(fā)展壯大，高層結(jié)構(gòu)的建筑在建筑中占據(jù)著十分重要的位置。建筑結(jié)構(gòu)形式需要遵循力學(xué)發(fā)展規(guī)律，根據(jù)力學(xué)規(guī)律創(chuàng)造出更多的新結(jié)構(gòu)，促進(jìn)社會(huì)建筑業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

篇9

【關(guān)鍵詞】建筑轉(zhuǎn)換層；設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)形式；探析

現(xiàn)代高層建筑大多是具備辦公、購(gòu)物、娛樂(lè)、停車(chē)、餐飲以及住宅等多項(xiàng)功能的綜合性建筑，此類(lèi)建筑中轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用較為普遍。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)以工程實(shí)際情況為依據(jù)，并考慮驗(yàn)算中不明確的受力狀態(tài)，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性以及全面性，最大程度地降低施工難度與風(fēng)險(xiǎn)，以此實(shí)現(xiàn)建筑成本投資的有效控制，節(jié)約能源消耗，使建筑單位面積利用率最大化，同時(shí)為居住著提供便宜、舒適的工作條件與生活環(huán)境，從而更好地與快節(jié)奏、高效率的現(xiàn)代化生活相適應(yīng)。

一、建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念

就高層建筑來(lái)說(shuō)，在其轉(zhuǎn)換層的設(shè)置過(guò)程中必然應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層形式加以合理選擇，在布置結(jié)構(gòu)的同時(shí)利用加強(qiáng)主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)來(lái)提高結(jié)構(gòu)整體安全性能。高層建筑由于結(jié)構(gòu)自重原因?qū)е缕湎虏繕菍映惺茌d荷極為龐大，而上部樓層承受載荷則相對(duì)較小，因而其結(jié)構(gòu)布置一般應(yīng)為下部柱網(wǎng)密、墻體多、剛度較大；上部柱、墻數(shù)量則逐漸減少，減小柱網(wǎng)密度。這種正常結(jié)構(gòu)布置恰恰與建筑功能空間需求相悖。所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中為與建筑功能需求相適應(yīng)，設(shè)計(jì)師通過(guò)“反常規(guī)設(shè)計(jì)“解決了這一矛盾，即下部設(shè)計(jì)較大空間，上部則設(shè)計(jì)較小空間；將具有較大剛度的剪力墻布置在上部，剛度較小的框架柱則布置在下部。而要想實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)布置，用于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件——轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)必不可少。

二、幾種主要的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

（一）梁式轉(zhuǎn)換層。梁式轉(zhuǎn)換層具有直接而明確的傳力途徑，當(dāng)承托層數(shù)相對(duì)較多、跨度較大時(shí)，其截面高度一般取1.6～4.0m為宜；若承托層數(shù)較少、跨度較小時(shí)截面高度則以0.9～1.4m為佳。梁式轉(zhuǎn)換層構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工快捷，具有可靠的工作性能，其轉(zhuǎn)換梁具有良好的受力性能。此外其結(jié)構(gòu)計(jì)算也較為簡(jiǎn)單。

（二）桁架式轉(zhuǎn)換層。桁架式轉(zhuǎn)換層同樣也具有清楚的傳力途徑。施工過(guò)程中可選擇輕質(zhì)建筑材料用于節(jié)間填充，從而有利于控制結(jié)構(gòu)自重。與此同時(shí)，與轉(zhuǎn)換梁相比，其抗側(cè)力剛度明顯更小，因而經(jīng)梁式轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)處理的高層建筑地震反應(yīng)明顯要強(qiáng)于應(yīng)用桁架式轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的高層建筑。桁架式轉(zhuǎn)換層施工與構(gòu)造都相對(duì)復(fù)雜，但轉(zhuǎn)換桁架有利于轉(zhuǎn)換層空間的充分利用，從而在管道和開(kāi)洞大小、位置的設(shè)置方面更為靈活。此外根據(jù)實(shí)際施工可知，與梁式轉(zhuǎn)換層相比，桁架式轉(zhuǎn)換層施工用料及成本更為節(jié)約。

（三）板式轉(zhuǎn)換層。板式轉(zhuǎn)換層受力較為復(fù)雜，傳力不明確，其上下相鄰兩層承受作用力較大?？紤]到抗沖切和抗剪因素，在地震作用下容易出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的反映。板式轉(zhuǎn)換層的板厚度通常在2.0～2.8m范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)計(jì)算較為困難，且在施工過(guò)程中上部結(jié)構(gòu)布置存在困難，導(dǎo)致混凝土用量較大。而本身承受載荷較大，在設(shè)計(jì)下部構(gòu)件時(shí)其承載力要求也隨之提高，因而需要三向配筋。

三、建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的若干問(wèn)題

（一）配合建筑專(zhuān)業(yè)。在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式時(shí)必須配合建筑專(zhuān)業(yè)，以此來(lái)適應(yīng)建筑需求。首先是選擇轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式應(yīng)結(jié)合建筑外觀，比如拱式轉(zhuǎn)換、巨型框架等受力性能良好，同時(shí)還較好地適應(yīng)了建筑外觀需求；其次是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)必須為實(shí)現(xiàn)建筑功能而服務(wù)。在實(shí)際工程中轉(zhuǎn)換層通常由設(shè)備層兼之，這種情況下轉(zhuǎn)換層應(yīng)預(yù)留出足夠通過(guò)設(shè)備管道的空間，若洞口尺寸大于開(kāi)孔梁設(shè)計(jì)允許范圍時(shí)，則梁式轉(zhuǎn)換層應(yīng)由空腹或者實(shí)心桁架轉(zhuǎn)換層取代。

（二）避免高位轉(zhuǎn)換，盡量低位轉(zhuǎn)換。通常來(lái)說(shuō)，需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)在一定程度上存在豎向剛度突變，同時(shí)轉(zhuǎn)換層鄰近區(qū)域的變位、內(nèi)力以及剛度都可能存在突變，進(jìn)而構(gòu)成薄弱層，不利于高層建筑整體抗震性能的提高。因而轉(zhuǎn)換層位置的設(shè)置應(yīng)遵循宜低不宜高的原則，將轉(zhuǎn)換層層位盡量降低，特別是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般應(yīng)取三層以下，最高不應(yīng)大于六層，盡量避免高位轉(zhuǎn)換。

（三）力求上下軸網(wǎng)部分對(duì)齊。當(dāng)結(jié)構(gòu)上下部軸網(wǎng)均出現(xiàn)錯(cuò)位時(shí)，則只能選用厚板式作為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式。在各類(lèi)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式中，厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)最多。此類(lèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較高，受力性能較差，施工困難，且難以控制施工成本，與其他轉(zhuǎn)換層（如梁板式轉(zhuǎn)換層）相比缺乏經(jīng)濟(jì)性。因而應(yīng)確保上下軸網(wǎng)之間部分對(duì)齊，同時(shí)兩部分軸網(wǎng)對(duì)齊部分越多，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)就越簡(jiǎn)單，整體結(jié)構(gòu)就具有更為明確的受力和更佳的經(jīng)濟(jì)效果。

（四）合理布置剪力墻與框支柱。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，在設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層后無(wú)論選擇哪種結(jié)構(gòu)體系，剪力墻部分與地面接觸是必須保證的；轉(zhuǎn)換層下部框支柱應(yīng)保持疏密均勻的柱距，剪力墻與框支柱之間的距離通常應(yīng)不應(yīng)超出12m。在轉(zhuǎn)換層上方，應(yīng)選擇大開(kāi)間方案布置剪力墻。同時(shí)對(duì)下部進(jìn)行強(qiáng)化，確保下部結(jié)構(gòu)剛度、延性以及強(qiáng)度足夠，并具有良好的抗震能力。保持轉(zhuǎn)換層平面的規(guī)則性，確保轉(zhuǎn)換大梁的剛度以及出平面外部分的穩(wěn)定性。

（五）合理選擇轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)過(guò)程中，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的設(shè)定是設(shè)計(jì)人員所要解決的重要問(wèn)題。若轉(zhuǎn)換層具有較大的結(jié)構(gòu)剛度，則結(jié)構(gòu)豎向剛度增大，引起地震反應(yīng)，上下部轉(zhuǎn)換層受力狀態(tài)則更為不利；此外又增加了材料用量，其結(jié)構(gòu)也缺乏經(jīng)濟(jì)性。而過(guò)小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度則會(huì)導(dǎo)致上部框支部分豎向構(gòu)件同鄰近豎向構(gòu)件之間出現(xiàn)沉降差，進(jìn)而導(dǎo)致次應(yīng)力較為明顯，需要增加配筋。

結(jié)語(yǔ)：

在當(dāng)前的各類(lèi)高層建筑中，由于建筑功能需求等原因，設(shè)計(jì)人員需要設(shè)置轉(zhuǎn)換層用于上下樓層不同結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換，從而出現(xiàn)各種各樣的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)方案，本文對(duì)建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)分析研究，希望有所指導(dǎo)和幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[4]鄧護(hù)勇.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工監(jiān)理控制要點(diǎn)探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（7）.

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作者簡(jiǎn)介：

篇10

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化配置

中圖分類(lèi)號(hào)： TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

現(xiàn)代城市化進(jìn)程在不斷加快的情況下，城市中的人口密度越來(lái)越大，這促使高層建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市發(fā)展的主體，并且弱化了土地資源的供求矛盾，這是當(dāng)前城市發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)，同時(shí)，城市也在逐漸向著綜合性的方向發(fā)展。在當(dāng)前施工條件不斷提高的情況下，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層已經(jīng)成為了現(xiàn)代高層建筑中一項(xiàng)極其重要的施工技術(shù)。

一、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層設(shè)計(jì)中的應(yīng)用概述

目前,我國(guó)的城市高層建筑大都具有多種功能,如在一座高層建筑中,底層是用來(lái)作為商店、超市、餐廳等商業(yè)用途的樓層;中層是用來(lái)作為辦公用的辦公樓層;而高層則是作為酒店或住宅的樓層,這樣多功能的高層建筑不但使城市商業(yè)中心緊密結(jié)合在一起,且節(jié)省了空間、方便了人們的生活和工作。但從建筑設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)角度來(lái)講,這種建筑多功能的建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布卻存在著一定問(wèn)題。按照普通的設(shè)計(jì)思路來(lái)看,由于高層建筑的樓層較高,為了保持建筑的穩(wěn)定與安全,需要加大底層結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,盡可能的多設(shè)置墻體和柱體,以承受上部樓層傳下的荷載;而上部由于荷載較小,則無(wú)須多設(shè)墻體,以減少對(duì)底層的荷載。這樣看來(lái),建筑功能需求下的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與正常的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路背道而馳,剛好相反。那么如何在保證建筑結(jié)構(gòu)整體的剛度與安全的前提下,滿(mǎn)足現(xiàn)代城市對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的需求呢？此時(shí),就需要在結(jié)構(gòu)形式發(fā)生轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)一種水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,這個(gè)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,就是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

二、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式

在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式不斷開(kāi)發(fā)的情況下，各個(gè)方面的的功能需求在不斷的轉(zhuǎn)變，并且建筑自身的造型需求也在不斷的增多，在不同的情況下，也同樣有著不同的改變，所使用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)用方式也有著較大的不同。通常情況下，實(shí)際應(yīng)用在建筑工程中的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)有以下幾種：

1、梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

梁式轉(zhuǎn)換層是運(yùn)用托梁施工技術(shù)在現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板上布置單向、雙向或斜向托梁，用來(lái)承托上部各層建筑結(jié)構(gòu)的重力。梁式轉(zhuǎn)換層一般用于底部大空間剪力墻建筑結(jié)構(gòu)，是目前高層建筑轉(zhuǎn)換層中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式，梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)具有同時(shí)受力性強(qiáng)、傳力途徑清晰，構(gòu)造簡(jiǎn)單可靠等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2、板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)通常是針對(duì)高層建筑的上下柱網(wǎng)出現(xiàn)不規(guī)則工況時(shí)、或者軸線(xiàn)錯(cuò)位較大的情況下，采用板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置的轉(zhuǎn)換層構(gòu)造。一般來(lái)說(shuō)，用以承載建筑結(jié)構(gòu)重荷的轉(zhuǎn)換層板，其厚度相對(duì)較大，耗材也多。為更好地實(shí)現(xiàn)多功能高層建筑的要求，板式轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)布置通常較為簡(jiǎn)便。

3、斜柱轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

斜柱轉(zhuǎn)換層是現(xiàn)代高層、超高層建筑中廣泛采用的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式，具有傳力效果直接，能有效減小轉(zhuǎn)換梁尺寸，轉(zhuǎn)換方式靈活的效果，從受力模式上看，斜柱轉(zhuǎn)換層屬于高效型結(jié)構(gòu)形式。

三、高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在高層建筑功能需求不斷多元化發(fā)展的情況下，其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)自身所具有的設(shè)計(jì)需求差異也在持續(xù)不斷的發(fā)生變化，因此，在對(duì)建筑工程轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要充分的注意以下幾個(gè)不同的方面：

1、設(shè)計(jì)目標(biāo)：其轉(zhuǎn)換層自身的設(shè)計(jì)必須要充分的符合建筑工程自身的結(jié)構(gòu)需求，同時(shí)應(yīng)當(dāng)和建筑工程當(dāng)前的封閉式開(kāi)間來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的布置，而各個(gè)部分的對(duì)稱(chēng)落地構(gòu)件都應(yīng)當(dāng)保持實(shí)較為良好的實(shí)強(qiáng)度，如果強(qiáng)度出現(xiàn)了不足，那么就需要采取截面加大、鋼材和混凝土相結(jié)合的方式來(lái)提升構(gòu)件自身所擁有的強(qiáng)度，最大限度的提升側(cè)力構(gòu)件在抗剪剛度、抗彎等方面的性能。

2、結(jié)構(gòu)選擇：高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式主要有梁式、桁架、箱式，斜柱式、板式等形式買(mǎi)不同的結(jié)構(gòu)形式具有不同的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體的工程施工情況以及建筑功能需求進(jìn)行合理的優(yōu)化和選擇轉(zhuǎn)換層形式。

3、剛度保障：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要可以采取控制落地剪力墻的比例，加大落地墻的厚度，提高砼的強(qiáng)度等級(jí)，減小洞口尺寸，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能，還可以增設(shè)補(bǔ)償剪力墻，來(lái)增加空間層的剛度控制轉(zhuǎn)換層上下層結(jié)構(gòu)的剛度變化率。

4、軸壓比控制：由于轉(zhuǎn)換層以上墻體的垂直荷截不能借助樓板平面內(nèi)的剛度傳遞給落地剪力墻，因此要嚴(yán)格控制框支柱的軸壓比，箍筋應(yīng)沿框支柱全高加密，并采用復(fù)合箍或螺旋箍，通過(guò)提高柱箍筋配箍率，來(lái)提高轉(zhuǎn)換層柱的抗剪能力。

四、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的受力機(jī)理分析

以梁式轉(zhuǎn)換層為例,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的受力機(jī)理為:梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的傳力途徑為墻-梁-柱(墻)的形式,傳力直接,便于分析計(jì)算。轉(zhuǎn)換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉(zhuǎn)換大梁的相對(duì)剛度和轉(zhuǎn)換大梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的相對(duì)剛度影響。對(duì)一般結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換大梁(跨度小于12m),上部墻體考慮3層與考慮4層、5層內(nèi)力的設(shè)計(jì)控制內(nèi)力差異不大于5%,故在分析計(jì)算時(shí)可只考慮計(jì)算3層。從計(jì)算分析不論轉(zhuǎn)換大梁上部墻體的形式如何,只要墻體有一定長(zhǎng)度,轉(zhuǎn)換大梁中的彎矩就會(huì)比不考慮上部墻體作用要小,同時(shí)轉(zhuǎn)換大梁也會(huì)有一段范圍出現(xiàn)受拉區(qū)。主要原因:一是由于轉(zhuǎn)換大梁處于結(jié)構(gòu)整體彎曲的受拉區(qū),應(yīng)力積分后在轉(zhuǎn)換大梁中就會(huì)出現(xiàn)軸向拉力,二是由于上部墻體豎向力作用于轉(zhuǎn)換大梁時(shí)形成了拱的傳力方式,這樣豎向力轉(zhuǎn)變成斜向力作用于轉(zhuǎn)換大梁,從而在轉(zhuǎn)換大梁跨中出現(xiàn)拉力,支座出現(xiàn)軸向壓力的情況。

五、轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的一些問(wèn)題

筆者的一個(gè)項(xiàng)目，為一幢地下一層，地上二十六層的底部部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)房屋，其中框支轉(zhuǎn)換層為五層樓面；主要建筑功能為地下1層車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，地上一層為大空間商業(yè)，二至四為大空間辦公用房，五至二十六層為住宅樓。本工程抗震設(shè)防烈度：7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值：0.15g，場(chǎng)地類(lèi)別 II類(lèi)，設(shè)計(jì)地震分組：第二組，特征周期值：0.40s。框支層框架抗震等級(jí)為特一級(jí)，加強(qiáng)部位剪力墻抗震等級(jí)為特一級(jí)，一般部位剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。

1、轉(zhuǎn)換次數(shù)

布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí),要注意盡可能多的布置成上下主體豎向結(jié)構(gòu)連續(xù)貫通,尤其是在核心筒框架結(jié)構(gòu)中,核心筒宜盡量予以上下貫通。

2、上下層剛度比

為了提高高層建筑的整體抗震性能,在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí),要注意平衡轉(zhuǎn)換層上部與下部的剛度,使兩者之間的剛度與其變形能力相配合,以增大抗震能力。本工程的樓層剪彎剛度比X\Y向分別為1.02\1.1，此比值宜接近1.0，如果計(jì)算剛度比過(guò)大，說(shuō)明存在剛度突變，抗震不利。

3、傳力要求

布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí),要注意盡可能使水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳力直接,盡量避免多級(jí)復(fù)雜轉(zhuǎn)換,更應(yīng)盡量避免傳力復(fù)雜,抗震不利,質(zhì)量大,耗材多,不經(jīng)濟(jì)不合理的厚板轉(zhuǎn)換。對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu),上部剪力墻應(yīng)落在托梁的中面上,以免使托梁受到大的扭矩,地震時(shí)容易產(chǎn)生震害。因此應(yīng)避免剪力墻托梁的偏心和間接傳力。

4、軸壓比限值與短柱

采用了轉(zhuǎn)換層后,高層建筑底部的若干柱子要承受上部結(jié)構(gòu)荷重。因柱距受建筑功能制約,柱截面又要滿(mǎn)足軸壓比和上下層剪切剛度比的要求,所以柱子一般都為對(duì)抗震不利的短柱,大幅度增加層高不太可能,也不經(jīng)濟(jì),因而為避免短柱的出現(xiàn),只有減小柱截面,然而減小柱截面有時(shí)可能會(huì)很難滿(mǎn)足軸壓比限值,因此,在設(shè)計(jì)中必須做重點(diǎn)研究。

5、優(yōu)化配置

在抗震設(shè)計(jì)中,當(dāng)建筑功能需要高位轉(zhuǎn)換時(shí),轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先選擇不致引起框支柱柱項(xiàng)彎矩過(guò)大,柱剪力過(guò)大的結(jié)構(gòu)形式,如斜腹桿桁架,空腹桁架和寬扁梁等,同時(shí)要注意滿(mǎn)足強(qiáng)度,剛度要求避免脆性破壞。

6、抗震構(gòu)造措施加強(qiáng)

在本工程中，7層樓面墻柱抗震等級(jí)為2級(jí)，6層為特一級(jí)，等級(jí)相差過(guò)大，承載力產(chǎn)生突變，抗震不利，故設(shè)計(jì)中將7層墻柱的抗震等級(jí)設(shè)為1級(jí)，逐步過(guò)渡到2級(jí)。

結(jié)束語(yǔ)

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用很好的解決了建筑功能需求與建筑受力需求之間的矛盾,為提高高層建筑的整體性能提供有力的技術(shù)支持。在采用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)實(shí)際具體的工程狀況、施工條件、工程預(yù)算以及建筑需求進(jìn)行合理選擇,嚴(yán)格注意在施工應(yīng)用中的一些主要問(wèn)題,把關(guān)質(zhì)量關(guān),使轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其最大的職能作用。

參考文獻(xiàn)