高层建筑转换层
高层建筑转换层
一、有结构转换层和功能转换层两种。
二、常见的是功能转换层。
也就在高层的中间拦腰一断，设一个设备层。
如果楼层太高，用水、用电等都从地下室向上供，存在距离太远、主电源不在负荷中心、供水未端与起始点压差过大等等问题，这需要我们在中间部位对电负荷进行重分配，对水系统进行减压处理等，而这些处理都需要占用空间，占用谁家的地盘谁都不乐意，干脆在中间拿出一个整层做功能转换层，这种转换层因为通常是设备层，所以许多设计院在设计时将其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。
二、结构转换层通常是在不同的结构方式之间进行。
比如下部是框架结构，上部为砌体结，这是我国目前经济条件下特有的一种结构形式，通过将上部部分砌体墙在底部变为框架而形成较大的空间，底部一般作为商业用房，上部仍然用作住宅。
这种情况下就必须要转换构件(如托墙梁)将上部砌体墙承受的内力转移至下部的框架柱(框支柱)，具备该功能的楼层我们通常称之为结构转换层。
如果你的是高层建筑，4层以上（不包括4层）是标准层，同时该高层建筑有裙楼，那么四层就是转换层。
转换层建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。
目前的高层建筑多为低层商用,上部住宿的多功能要求,在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间,往往需要采用一定的结构形式进行转换处理,即加设转换层。
转换层常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式结构转换层的分类按结构功能，转换层可分为三类：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。
高层建筑结构转换层的结构设计
高层建筑结构转换层的结构设计在现代城市的发展中，高层建筑如雨后春笋般涌现。
为了满足建筑功能多样化的需求，结构转换层在高层建筑中的应用越来越广泛。
结构转换层是指在建筑物的某一层，通过结构形式的改变，实现上部和下部不同结构体系的转换。
它不仅关系到建筑的安全性和稳定性，也对建筑的使用功能和经济性有着重要影响。
接下来，让我们深入探讨一下高层建筑结构转换层的结构设计。
一、结构转换层的类型及特点1、梁式转换层梁式转换层是目前应用较为广泛的一种形式。
它通过大梁将上部剪力墙或柱的荷载传递到下部的柱或剪力墙。
梁式转换层的优点是传力直接、明确，结构分析相对简单。
但其缺点是梁的截面尺寸较大，会影响建筑的使用空间。
2、板式转换层板式转换层的厚度较大，通常在 20m 以上。
它能够提供较大的刚度和承载能力，适用于上下部结构差异较大的情况。
但板式转换层的自重较大，材料用量较多，施工难度也相对较大。
3、箱式转换层箱式转换层是由上、下层较厚的楼板与纵横双向的大梁共同组成的一个箱型结构。
它具有较大的整体刚度和承载能力，能够有效地抵抗水平荷载。
然而，箱式转换层的施工复杂，造价较高。
二、结构转换层的位置选择结构转换层的位置选择对建筑的整体性能有着重要影响。
一般来说，转换层位置越低，对结构的抗震性能越不利。
因为下部结构需要承担更大的竖向荷载和水平荷载，容易导致结构的变形和破坏。
但转换层位置过高，又会影响建筑的使用功能和经济性。
因此，在设计时需要综合考虑建筑的功能要求、抗震设防烈度、结构高度等因素，选择一个合理的转换层位置。
在抗震设计中，对于 7 度及 7 度以下抗震设防地区，转换层位置不宜超过 5 层；对于 8 度抗震设防地区，转换层位置不宜超过 3 层。
同时，转换层上下等效侧向刚度比应符合规范要求，以保证结构在地震作用下的变形协调。
三、结构转换层的设计要点1、竖向荷载的传递在设计结构转换层时，需要确保竖向荷载能够有效地从上部结构传递到下部结构。
高层建筑的结构转换层
内部结构采用的转换层结构形式
转换层的主要形式
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：
对于外围结构，往往由于建筑功能的需要在底部 扩大柱距，一般采用梁式转换，桁架式转换，墙 式转换，间接式转换，合柱式转换，拱式转换。
例如，美国世贸中心采用合柱式转换
实际上，并不需要从下到上的全部梁截面增高，仅需将l一3个层 的梁截面高度增加到一个层高就会有理想的效果。
这时梁截面的刚度已是普通梁的50—100倍。这样的结构层就是 加强层。该增高的梁称为水平刚臂或水平外伸构件。
什么是加强层？
加强层的结构形式
以水平刚臂构成的加强层，可以采用下列几种结构 形式：
外围结构采用的转换层结构形式
结构转换层的类型？
按转换层结构转换形式分类
结构转换层的分类
一．结构形式的转换 广泛应用于框-剪结构和框肢剪力墙结构
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. 混凝土浇注及裂缝的控制
转换层梁柱交叉核心区钢筋纵横交错，混凝土自由下落困难，易 产生温度及收缩裂缝，需保证混凝土顺利浇注防止裂缝，保证混 凝土质量。
对于体量大的的梁，重量大，所以模板与 支撑的设计是施工的关键。在施工前要做 好详细的技术方案，施工中严格按照设计 方案作业。
高层建筑转换层施工技术 与质量控制
3. 绑扎连接 在加工设备受到限制的情况下，绑扎接头仍是普遍采用的方法 。绑 扎连接是钢筋接头中最简单的方法。它是将钢筋按规定的搭接长度， 用扎丝在搭接部分的中间与两头三点扎牢就行了。每个扎点最好用 两根扎丝
转换层结构的分析
抗震性能提升
在地震作用下，转换层能 够起到一定的抗震作用， 提高建筑物的抗震性能。
转换层的分类
按结构形式分类
根据不同的结构形式，转换层可以分为梁式、空 腹析架式、斜柱式等类型。
按功能分类
根据不同的功能需求，转换层可以分为楼层转换、 梁端转换、空腹跨层柱转换等类型。
按施工方法分类
根据不同的施工方法，转换层可以分为一次浇筑 成型、预制拼装、叠合浇筑等类型。
转换层结构的分析
• 转换层概述 • 转换层结构设计 • 转换层结构的施工 • 转换层结构的工程实例 • 转换层结构的未来发展
01
转换层概述
转换层的定义
1 2
转换层
在建筑结构中，转换层是一种楼层，用于实现不 同结构形式之间的转换，如从框架结构到剪力墙 结构的转换。
转换层的出现
随着高层建筑的发展，为了满足建筑功能和结构 形式变化的需要，转换层应运而生。
大跨度结构转换层实例
大跨度结构转换层是指在大跨度 桥梁、大跨度厂房等大跨度结构
中使用的转换层。
大跨度结构转换层的设计需要考 虑结构的跨度、载荷和材料等因 素，以确保结构的稳定性和安全
性。
大跨度结构转换层的施工方法包 括预制拼装、整体吊装等，这些 方法可以根据工程需要进行选择。
复杂结构转换层实例
复杂结构转换层是指具有复杂 几何形状、多层次、多方向的 转换层结构。
量满足要求。
施工中的技术要点
支撑体系设计
根据转换层结构的重量和施工要求，设计合理的支撑体系，确保施工 安全。
钢筋工程
按照设计要求，制作和安装钢筋，确保钢筋的位置、数量和规格符合 规范。
混凝土工程
根据设计要求，选择合适的混凝土材料，控制好混凝土的配合比、浇 筑和养护等环节，确保混凝土质量。
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层高层建筑是现代城市建设中常见的建筑形式，为了满足日益增长的人口需求，许多高层建筑采用了结构转换层的设计。
结构转换层，也称为过渡层或变形层，是一个位于高层建筑顶部的区域，一般是从建筑主体结构中分隔出来的。
结构转换层的作用结构转换层在高层建筑中起到了多方面的重要作用。
1. 功能分区结构转换层可以用于实现高层建筑内部的功能分区。
高层建筑通常需要容纳办公、商业、住宅等多种功能。
通过在结构转换层上设置不同的功能区域，可以有效地将不同功能分开，提高空间利用率，提供更加灵活的使用方式。
2. 节约结构材料高层建筑需要承受巨大的重量和风压，因此其结构必须具备足够的强度和稳定性。
结构转换层的引入可以有效减轻主体结构所承受的荷载，并节约结构材料的使用。
这样不仅可以降低建筑成本，还有利于减少对环境的影响。
3. 应对地震、风灾等自然灾害结构转换层在高层建筑中起到了增强抗震和防风作用。
地震和风灾是城市中较为常见的自然灾害，对高层建筑的影响尤为明显。
通过合理设置结构转换层，可以增加建筑的稳定性和抗风能力，减轻自然灾害造成的破坏。
4. 提供观景平台结构转换层通常位于高层建筑的顶部，视野较为开阔。
因此，结构转换层也常被设计为观景平台，为建筑的用户提供俯瞰城市美景的机会。
观景平台不仅可以增加建筑的吸引力，还提供了一个供人放松、休闲的场所。
结构转换层的设计考虑在设计高层建筑的结构转换层时，需要考虑以下因素：1. 结构形式选择结构转换层的设计要根据具体建筑的需求和条件选择适合的结构形式。
常见的结构形式包括钢结构、钢混凝土结构、混凝土筒体结构等。
每种结构形式都有其优缺点，需要根据项目的要求进行合理选择。
2. 荷载分析结构转换层需要承受来自上部楼层、自身重量以及外部荷载（如风荷载、雪荷载等）施加的力。
因此，需要进行详细的荷载分析，确保结构能够承受各种力的作用。
3. 抗震设计高层建筑通常位于地震活跃区域，因此结构转换层的抗震性能尤为重要。
高层建筑转换层施工技术要点
高层建筑转换层施工技术要点高层建筑转换层施工技术是指在现有高层建筑结构上增设或改造出一个或多个新的层次，以满足新的使用要求。
这种施工要点具有技术要求严格、工期紧凑、安全风险高等特点。
下面介绍高层建筑转换层施工技术的要点。
一、工程前期准备1.工程可行性论证：必须对高层建筑是否适合转换层施工进行论证，包括结构承重能力、使用功能等方面的评估。
2.施工方案设计：根据原建筑的结构形式、工程要求和施工条件，设计合理的转换层施工方案。
3.材料选择和采购：选择符合国家标准和工程要求的建材，并按照施工进度计划提前进行采购。
二、主体结构加固1.结构评估：对原建筑结构进行评估，确定需要加固的构件和部位。
2.加固措施设计：根据评估结果，设计合理的加固措施，包括加固构件的材料、型号、定位和施工方法等。
3.加固施工：按照设计要求进行加固施工，包括搭设钢管脚手架、安装加固构件、疏浚构件表面等。
三、设备安装1.空调系统：根据新的使用要求，重新设计和安装空调系统，确保室内温度、湿度和通风条件的要求。
2.消防系统：加装火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和逃生疏散设施，确保新层的消防安全。
3.电力系统：重新布置和安装电力线路、配电箱等设施，确保供电能力和安全。
四、室内装修1.隔断墙和吊顶：重新布置隔断墙，并进行合理的隔音、隔热和防火处理；安装合理的吊顶，美化室内环境。
2.地面铺装：根据新层的使用要求，选用适量的地板材料，并进行合理的铺装施工。
3.门窗安装：选择符合国家标准和工程要求的门窗，确保使用功能和安全性。
五、工程质量和安全控制1.工程质量控制：严格按照设计要求和国家标准进行施工，确保工程质量达到设计要求。
2.安全风险控制：制定详细的安全施工方案和应急预案，做好各项安全措施和防护工作。
3.三检验一评定：结构加固完成后，进行结构检验、材料检验、工程验收和质量评定，确保工程质量。
高层建筑转换层施工技术要点涉及到多个方面的专业知识和丰富的实践经验，需要严格遵循工程质量和安全要求，合理组织施工流程，确保工程顺利进行。
高层建筑转换层施工要点全套
高层建筑转换层施工要点全套一、高层建筑转换层的施工特点1、转换层施工荷载大在结构转换层施工中，自重荷载是施工荷载最主要的部分，为做到转换层结构上下变化，克服自重的不利影响，应保证结构端面自然增大。
2、转换层支撑难度大转换层的标高较高，一般都在20~30m之间，使得巨大的施工荷载需要多层进行分载，转换层悬挑部分可利用桁架结构将施工荷载逐步传递到下部结构。
3、转换层钢筋施工量大转换层构件的跨度和截面尺寸较大，钢筋含筋量大且排布密集相互穿插。
施工时，须保证钢筋骨架的稳定，同时便于钢筋的布置。
4、转换层混凝土强度高，体积大因转换层是大体积混凝土施工，因此要采取合理的施工工艺，控制混凝土硬化中水化热的发生，并防止各种混凝土裂缝的产生。
二、高层建筑转换层施工技术1、支撑系统的施工技术方式转换层因自身重量及上层负荷较大，对施工的安全性和稳定性要求十分严格，因此在正式施工前应进行精密的计算与设计，保证整个支撑系统的强度过硬。
常用支撑系统施工技术方式如下。
(1)钢管支撑结构。
此结构较适合于施工荷载相对较小或采用板式转换梁的情况。
转换梁的全局布置要密集，从而保证钢管支撑结构的稳定性。
(2)型钢构架结构。
此结构更适合于转换梁本身重量和上层负荷相对较大的情况，并且要求转换层的相对位置比较高。
一般的施工方法是在转换层下层的柱体中埋设型钢构架结构，成为转换梁的支撑体系，型钢结构利用柱子将上层的荷载逐一传递下来，直达地面，适合于传递纵向荷载。
(3)设置与转换梁方向一致的支撑架结构。
该形式较适合于转换梁自重与上层荷载相对较大的建筑物，更适用于转换梁相对位置不太高的情况。
在进行钢管支撑架的设置时，应准确计算立杆的距离以保证承力位置准确。
2、模板工程的施工为对转换层混凝土的结构质量进行有效稳固建设，要用模板进行支撑,在建设过程中因施工速度较快，需要铺设的模板较多，在施工过程中须注意更多的问题。
对于底模板的施工技术的运用而言，须将其支撑效果发挥出来，选择48mm×3.5mm的钢管脚手架建立支撑系统，并在对立杆间距、步高的测量分析过程中对建设稳固事项进行有效建立；在加强建筑技术的实施过程中，通过对主楞骨与次楞骨的有效建设，使其对模板进行有效支撑，把握对重点支撑点的建设力度，并在对楞骨的质量防护过程中有效运用胶合板的塑料膜，使混凝土的底面温度、湿度保持到一定状态，将完善性保护、预防与建设稳固提升事项结合。
高建转换层结构种类及施工要点阐述
高建转换层结构种类及施工要点阐述高层建筑转换层结构是一种受力复杂的不利抗震的结构，9度抗震设计时不应采用，7、8度抗震设计的地下室转换构件可采用厚板，6度抗震设计和非抗震设计时转换构件可采用厚板。
1转换层的结构的种类1.1粱式转换层结构该结构形式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墙（柱）转换梁柱（墙）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.且造价较节省。
所以粱式转换层结构在实际工程中应用较广。
实际工程中转换梁的结构形式有多种多样。
从转换梁功能上.可分为托墙和托柱；从转换粱形式上，可分为加腋和不加腋；从转换梁结构采用材料上，又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土、钢骨混凝土和钢结构等。
转换粱主要承受竖向荷载。
受力特征主要表现为在竖向荷载作用下的受力规律。
1.2桁架式转换结构该结构形式是由梁式结构转换层变化而来的，整个转换层由多榀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，所以下弦杆的截面尺寸相對较小。
桁架分为空腹桁架和实腹桁架2种.它可以是钢桁架.也可以是钢筋混凝土桁架，在钢筋混凝土高层结构中常用钢筋混凝土桁架。
与粱式转换层相比，它的整体性好，受力更加明确，自重较小而抗震性能好，且便于管道的安装与维护等。
1.3箱型转换结构该结构形式即单向托梁、双向托粱如果连同下层较厚的楼板共同工作，可以形成刚度很大的箱形转换层。
它的优点是转换层本身的整体性很好，当转换层上部结构布置较复杂时，仍能够保证上下竖向构件的有效传力。
但从建筑上来看，它直接占用了整个楼层的使用面积，使得该楼层通常只能作为设备层使用。
同时，转换层内部的剪力墙与设备布置、管线布置常常发牛冲突。
其缺点是自重大、造价高等。
从结构分析角度考虑，其内力分析复杂、结构设计及施工难度都较大，因此在实际工程中应用较少。
1.4厚板厚粱式转换结构当上、下柱网轴线错开较多，难以用梁直接承托时，则需要做成厚板.形成板式承台式转换层，采用该结构形式板式转换层的下层柱网可以灵活布置、无须与下层结构对齐。
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层在现代城市的天际线中，高层建筑如林立的巨人，展现着人类建筑技术的伟大成就。
而在这些高层建筑的结构体系中，转换层扮演着至关重要的角色。
什么是高层建筑结构转换层呢？简单来说，它是建筑物中不同结构形式相连的楼层。
比如说，在一些高层建筑中，下部可能是较大的空间，用于商业、停车场等，需要采用框架结构；而上部则是住宅或办公区域，更适合剪力墙结构。
这时，就需要在中间的某个楼层设置转换层，来实现两种不同结构形式的过渡和转换。
转换层的存在有着多方面的原因和需求。
首先，从功能布局的角度来看，现代建筑往往需要在不同楼层实现不同的使用功能。
下部楼层可能需要开阔的大空间，以满足商业活动、车辆停放或者公共服务的需求；而上部楼层则更多地关注居住或办公的独立性和私密性。
这种功能上的差异就要求在结构上进行相应的调整和转换。
其次，从建筑美学和城市规划的角度考虑，多样化的建筑形态和外观设计也是促使转换层出现的因素之一。
通过巧妙地设置转换层，可以创造出独特的建筑轮廓和视觉效果，使高层建筑在城市景观中更加突出和引人注目。
再者，从结构力学的角度分析，高层建筑在承受竖向荷载和水平荷载时，不同部位的受力情况是不同的。
转换层能够有效地调整和分配这些荷载，确保建筑物的整体稳定性和安全性。
在设计和施工高层建筑结构转换层时，面临着诸多挑战。
首先是结构复杂，需要综合考虑多种因素，如不同结构形式的连接方式、转换层的位置和高度、构件的尺寸和配筋等。
这要求设计人员具备深厚的专业知识和丰富的实践经验。
其次，转换层的施工难度较大。
由于其结构的特殊性，施工过程中需要采用特殊的施工工艺和技术，并且要严格控制施工质量。
例如，在浇筑混凝土时，要确保混凝土的均匀性和密实性，避免出现裂缝和蜂窝麻面等质量问题。
再者，转换层的自重较大，对下部结构会产生较大的压力。
因此，在设计和施工时，需要对下部结构进行加强和加固，以保证整个建筑物的安全。
为了更好地实现转换层的功能和效果，目前在工程实践中采用了多种类型的转换层结构形式。
高层建筑物《转换层》与消防《避难层》施工常识
高层建筑物《转换层》与消防《避难层》施工常识一、有结构转换层和功能转换层两种。
二、常见的是功能转换层。
也就在高层的中间拦腰一断，设一个设备层。
如果楼层太高，用水、用电等都从地下室向上供，存在距离太远、主电源不在负荷中心、供水未端与起始点压差过大等等问题，这需要我们在中间部位对电负荷进行重分配，对水系统进行减压处理等，而这些处理都需要占用空间，占用谁家的地盘谁都不乐意，干脆在中间拿出一个整层做功能转换层，这种转换层因为通常是设备层，所以许多设计院在设计时将其高度限定在2.2m以下，以减少占用规划指标。
二、结构转换层通常是在不同的结构方式之间进行。
比如下部是框架结构，上部为短肢剪力墙，这是我国目前高层常见的一种结构形式，底部一般作为商业用房，上部仍然用作住宅。
在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要采用一定的结构形式进行转换处理，即加设转换层。
转换层常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式。
另在房屋设计中如上下两层平面功能不同，亦对楼板墙体等进行结构加强，做转换处理。
按结构功能，转换层可分为三类：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。
设置部位：消防避难层；是高层建筑中用作消防避难的楼层。
一般建筑高度超过100m的高层建筑（实际高度小于100米也有避难层），为消防安全专门设置的供人们疏散避难的楼层。
通过避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开，但人员均必须经避难层方能上下。
使得人们遇到危险时能够安全逃生。
转换层
转换梁截面组合的剪力设计值应符合：
持久、短暂设计状况：V 0.20 c f cbh0
地震设计状况：V
1
RE
0.15 c
厚板转换层结构：应用很少，抗震很不利。 变形特点： 厚板上部的结构变形，通过厚板的面外变形，传 到下部结构中。由于上下部结构完全对应不上， 厚板的面外变形传力方式特别复杂。 受力特点： 厚板自重大，地震效应大，抗震很不利。厚板受 到较大的剪切，需要验算厚板的冲切。
2、梁式转换层 由于具有耗材少、造价低，荷载传递直接、
hci, j hi
G1、G2—分别为转换层和转换层上
层的混凝土剪变模量；
A1、A2—分别为转换层和转换层上
层的折算抗剪截面面积；
Aw,i—第i层全部剪力墙在计算方向
的有效截面面积（不包括翼缘面 积）；
Aci,j—第i层第j根柱的截面面积； hi—第i层的层高； hci,j—第i层第j根柱沿计算方向的
1、板式转换层 当上下楼层使用功能及开间布置差异较大时
，柱网分布不规律，难以采用“梁式转换层”来 连接上、下层柱网，在此情况下则需要将转换层 设计成厚板，从而形成“板式转换层”。
转换厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切截 面验算确定。转换厚板宜按整体计算时所划分的 主要交叉梁系的剪力和弯矩设计值进行截面设计 并按有限元法分析结果进行配筋校核。
的高度；
△1—转换层及其下部结构（模型1） 的顶部在单位水平力作用下的侧向
位移；
H2—转换层上部若干层结构（模型2）
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层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。
浅谈高层建筑结构转换层的设计应用
浅谈高层建筑结构转换层的设计应用高层建筑是现代都市的标志，也是城市发展的重要组成部分。
在高层建筑的设计中，转换层是其中一个非常重要的结构，它既能够起到连接不同功能部分的作用，又能够提供更好的空间利用效率和结构稳定性。
本文将对高层建筑转换层的设计应用进行浅谈，探讨其在建筑设计中的重要性以及一些设计应用的具体案例。
一、高层建筑转换层的设计概述转换层是指建筑物内部结构在高度上的变化。
一般来说，高层建筑多层高于一定的高度会采用转换层结构来满足建筑物功能和结构的需要。
转换层通常在高度变化、功能变化和结构变化处设置。
在高层建筑中，转换层的设置对整体结构的稳定性、空间利用和功能分区有着非常重要的作用。
在高层建筑的设计中，转换层一般分为技术转换层、功能转换层和结构转换层。
技术转换层是建筑物内部设备和管线的集散和转移区域。
功能转换层是建筑物内部功能分区的划分和过渡区域。
结构转换层则是建筑物结构体系的过渡和变化区域。
这些转换层的设置可以帮助高层建筑更合理地配置内部功能和结构，提高建筑物的使用效率和稳定性。
1. 结构转换层的设计应用在高层建筑中，结构转换层的设计是非常关键的一部分。
结构转换层的设置能够有效地转移上部结构的荷载到下部结构，减小整体结构体系的变形和挠度，提高建筑的抗震性和稳定性。
结构转换层的设置也可以为上部建筑提供更多的使用空间，减少结构柱和墙体对使用空间的影响。
在实际的设计中，结构转换层的形式多样，可以是楼板、横梁、墙体等结构形式的变化或过渡。
一些高层建筑在设置结构转换层时会采用斜面墙或悬挑结构来实现结构形式的转换，从而提高结构的稳定性。
一些高层建筑在设置结构转换层时还会采用空心柱、钢筋混凝土墙和核心筒等新型的结构形式，更好地满足了高层建筑的结构需求。
一些高层建筑在设计时会将技术转换层设置在建筑物的顶部或底部，减少设备和管线的穿越跨层，从而提高建筑物内部空间的利用效率。
一些高层建筑还会在技术转换层的设计中加入楼梯和通道，方便维护人员和设备的进出。
高层建筑结构转换层结构设计
风荷载
根据风速和结构特性，采用阵风响 应分析法进行动力计算，确定转换 层的位移和内力。
有限元法
采用有限元分析软件对转换层进行 动力分析，考虑多种因素对结构的 影响。
有限元分析方法
实体模型
建立转换层的实体模型， 考虑梁、柱、墙等构件的 细节和连接方式，进行精 细化分析。
材料非线性
考虑材料非线性对结构的 影响，如混凝土的塑性和 钢材的应变硬化等。
01
02
03
剪力墙结构
根据地震作用和竖向荷载 ，采用分层法进行静力计 算，确定转换层的内力和 位移。
框架-核心筒结构
根据地震作用和竖向荷载 ，采用整体法进行静力计 算，确定转换层的内力和 位移。
有限元法
采用有限元分析软件对转 换层进行静力分析，考虑 多种因素对结构的影响。
动力计算方法
地震作用
根据地震动参数和结构特性， 采用振型分解反应谱法或时程 分析法进行动力计算，确定转
确保转换层具有足够的承载能力和稳定性 ，满足垂直荷载和水平荷载的要求。
构造措施与细节处理
抗震设计
针对转换层的复杂受力情况，采取合理的 构造措施和细节处理，保证结构的安全性 和耐久性。
根据地震烈度和场地条件，进行合理的抗 震设计和分析，确保转换层在地震作用下 的性能满足要求。
03
转换层结构设计方法
静力计算方法
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高层建筑结构转换层结构设 计
2023-11-13
目录
• 引言 • 高层建筑结构转换层概述 • 转换层结构设计方法 • 转换层结构材料选择与优化 • 转换层结构设计实例分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
高层建筑结构转换层
高层建筑结构转换层概述在高层建筑的设计与施工中，结构转换层（也称转换层、过渡层）是一个重要的概念。
它是指连接建筑物不同结构体系的层次，通常位于建筑的中部，既不属于底部的承重结构，也不属于顶部的钢结构或框架结构。
本文将详细介绍高层建筑结构转换层的定义、功能、设计原则和施工要点。
定义高层建筑结构转换层是指处于不同结构体系之间的建筑层，起到连接、过渡的作用。
它通常位于建筑物的中部，进行结构的转换和适应，使建筑具备更好的稳定性和适应性。
功能高层建筑结构转换层具有以下主要功能：1. 结构转换结构转换层是承载不同结构体系之间过渡的地方。
例如，在使用钢结构的建筑中，转换层通常是从钢结构向混凝土或框架结构过渡的区域。
通过结构转换层，能够将两种不同的结构体系有机地连接起来，实现结构力的传递和转移。
2. 过渡与适应由于高层建筑在不同部位存在不同的环境和承载要求，结构转换层能够帮助建筑物适应不同的条件。
例如，在底部存在大量承载结构时，结构转换层可以通过增加柱子或加强楼板的方式进行过渡，以适应由底部到顶部承重逐渐减小的情况。
3. 垂直通道与设备设置结构转换层也提供了连接不同部位的垂直通道，如电梯、楼梯等。
这些通道对于建筑物内部的人员和设备的运输至关重要。
另外，结构转换层还为建筑内部的设备设置提供了便利，如电力、给排水等。
设计原则在设计高层建筑结构转换层时，需要遵循一些重要的原则，以确保转换层的功能和安全性。
1. 结构合理性结构转换层的设计应符合建筑物整体结构的合理布局，确保结构过渡的合理性和有效性。
同时，转换层的结构设计应满足地震力和荷载的要求，确保建筑物整体的结构安全性。
2. 功能完备性结构转换层应满足建筑物的功能需求，包括垂直通道的设置、设备的布置等。
这些功能设施应满足安全、便捷和高效的要求，以确保建筑物的正常运行。
3. 空间利用效率结构转换层的设计应尽量提高空间利用效率，最大限度地减少不必要的空间浪费。
有效的空间规划和设计能够提高建筑物的使用效率和经济性。
带转换层高层建筑结构
转换层上部与下部结构的侧向刚度比
高规的条2款，转换上部结构与下部结构的侧向刚度比的计算和限值，应符合附录E的规定。
结构计算软件，按附录E的计算方法，计算了侧刚比。
高规附录E中是针对转换层位于1层的，采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比算法， 宜为1，限制非抗震设计时不应大于3，抗震设计时不应大于2。
层高的增加使柱的计算长度增加，此时程序自动考虑柱上端的刚域，亦使结构分析准确。也可以用FEQ进行二次分析。
桁架转换结构可由SATWE、TAT、PMSAP输入计算，其分析的关键是桁架上、下层弦杆的轴力，所以在分析时一定要把上、下弦杆层的楼板定义成弹性楼板6或弹性膜，以便计算出上、下弦杆的轴力。
01
复杂连接的转换结构可以用SPASCAD建模，PMSAP计算。
3
2
1
4
是针对转换层位置大于1层的，采用转换层的上部结构与带转换层的下层结构等效侧向刚度比算法， 宜为1，限制非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。
当转换层设置在3层及3层以上时转换层本层侧向刚度不应小于相邻上一层楼层侧向刚度的60%。
上机操作：
三种计算层侧向刚度的方法
方法1--高规附录的剪切刚度：Ki = Gi Ai / hi，适用于转换层位于1层的刚度突变的控制；
03
1.3 厚板转换结构
在用SATWE、PMSAP进行结构的整体分析时，应使厚板上下结构的轴线在厚板这层同时画出，并在轴线上布置100*100的虚梁，当虚梁所围成的房间较大时还应增加虚梁，人工地细分厚板单元。最后在分析时厚板必须定义为弹性楼板（可以用“弹性板3” 面内无限刚，面外有刚度）。
01
高层建筑内部结构采用的转换层结构
高层建筑内部结构采用的转换层结构
1、梁式转换
由于它受力明确，设计与施工简单，一般用于上层为剪力墙结构，下层为框架结构的转换。
当纵、横向同时需要转换时，可采用双向梁布置的转换方式。
前述的北京南洋饭店，广东肇庆星湖大酒店都是采用梁式转换层。
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。
3、箱式转换层
当需要从上层向更大跨度的下层进行转换时，若采用梁式或板式转换层已不能解决问题，这种情况下，可以采用箱式转换层。
它很像箱形基础，也可看成是由上、下层较厚的楼板与单向托梁、双向托梁共同组成，具有很大的整体空间刚度，能够胜任较大跨度、较大空间、较大荷载的转换。
4、桁架式转换层
这种形式的转换层受力合理明确，构造简单，自重较轻，材料节省，能适应较大跨度的转换，虽比箱式转换层的整体空间刚度相对较
小，但比箱式转换层少占空间。
5、空腹桁架式转换层
这种形式的转换层与桁架式转换层的优点相似，但空腹桁架式转换层的杆系都是水平、垂直的，而桁架式转换层则具有斜撑竿。
空腹桁架式转换层在室内空间上比桁架式转换层好，比箱式转换层更好。
高层建筑中转换层结构的型式及其布置原则
6.3 转换层布置及设计原则 6.4 转换层结构的发展趋势
➢结构的 正常布置
下部：刚度大，墙多，柱网密 上部：减少墙、柱，扩大轴线间距
结构的正常布置与建筑功能之间产生了矛盾， 该如何解决？
6.1 {建筑结构设计 研讨课}
转换层的定义及作用 · 6.1.1 概述
6.高层建筑中转换层 结构的型式及其布置 原则
6.3转换层布置及设计原则 6.4 转换层结构的发展趋势
二、工程实例
➢ 房屋结构中应用不多，如北京 艺苑假日皇冠饭店
6.2 {建筑结构设计 研讨课}
转换层的主要结构型式 · 6.2.5 桁架式转换层
6.高层建筑中转换层 结构的型式及其布置 原则
6.1 转换层的定义及作用 6.2 转换层的主要结构型式 6.3转换层布置及设计原则 6.4 转换层结构的发展趋势
6.1 {建筑结构设计 研讨课}
转换层的定义及作用 · 6.1.3 转换层作用
6.高层建筑中转换层 结构的型式及其布置 原则
6.1.2 转换层作用
➢ 上层和下层结构类型转换
6.1 转换层的定义及作用 6.2 转换层的主要结构型式 6.3转换层布置及设计原则 6.4 转换层结构的发展趋势
➢ 上、下层的柱网、轴线改变 ➢ 同时转换结构型式和结构的轴线布置
➢ 不适用于抗震设防烈度较高 的地区
二、工程实例
➢ 应用较少，如南京新世纪广场 一期工程
6.2 {建筑结构设计 研讨课}
转换层的主要结构型式 · 6.2.4 箱型转换层
6.高层建筑中转换层 结构的型式及其布置 原则
6.1 转换层的定义及作用 6.2 转换层的主要结构型式
6.2.4 箱型转换层
一、特点 ➢ 自身刚度大、挠度小 ➢ 可设置单向或双向腹板
[高层建筑转换层质量控制]高层建筑转换层规定
![[高层建筑转换层质量控制]高层建筑转换层规定](https://img.taocdn.com/s3/m/6c8e1fed988fcc22bcd126fff705cc1755275fe2.png)
[高层建筑转换层质量控制]高层建筑转换层规定高层建筑转换层质量控制1高层建筑转换层的特点(1)转换层结构形式的多样化:转换层结构因建筑风格、功能需求的不同，结构形式也各不一样，常见的有箱式、板式、梁式、空腹析架式、柑架式等。
根据墙体形式，转换层可以分为满跨和不满跨、开洞和不开洞这四种;根据结构材料，转换层主要有钢筋混凝土和钢骨混凝土钢结构两种;根据跨的数量，转换层主要有单跨、双跨和多跨等多种形式。
(2)转换层结构特点:总的来说，转换层主要有“大、重、密”这三个特点。
“大”指的是混凝土框架梁的界面尺寸大、跨度大;“重”指的是模板系统和支撑系统所承受的载荷特别大，“密”指的是转换层主、次梁的弯矩、剪力、拉力等内力比普通框架层主、次梁的大。
2高层建筑转换层施工工艺(1)转换层有多种模板支撑体系，如一次性支撑体系、载荷传递支撑体系、叠合浇筑支撑体系等，在施工过程中需要选择合适的支撑体系，使转换层能发挥最大的支撑作用。
对于转换层的位置偏低、并且支撑材料比较多的地方一般采用一次性支撑体系;对于载荷传递法，通常将转换梁的的载荷和自重通过支撑系统传递给楼板，主要运用的是转换层支撑柱来相互传力。
叠合浇筑主要是转化梁要经过2～3次浇筑，在叠加浇筑时要注意对转换的结构进行计算和分析，保证转换层的设计能够和施工过程相统一。
(2)转换层钢筋混凝土施工是转换层施工的重点。
首先，在混凝土施工时，要根据施工现场的情况和混凝土的配比，对混凝土浇筑后的温度进行监测预测，防止其出现裂缝。
在转换层的混凝土材料选择时，最主要的是水泥的选择。
应该选用水化热相对比较低的水泥，还可以掺杂一些沸石粉、减水剂等来较少水泥的使用量，降低混凝土的温度。
夏季温度过高时，可以通过加入一些冰水来降低混凝土的温度。
在浇筑完之后，要对混凝土进行养护，常用的方法有蓄热保温法、内降外保法、蓄水养护法等。
(3)钢筋安装时要注意转换梁的钢筋密集度、钢筋的数量、钢筋的长度等，合理的翻样，并根据实际的情况进行下料，确定好每根钢筋的位置。
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高层建筑转换层探析
摘要：转换层施工技术已经成为高层建筑施工的重点，同时也成为施工企业施工过程中所关注的内容。
本文主要从高层建筑转换层的主要结构形式、高层建筑转换层的结构功能、高层建筑转换层施工特点以及高层建筑转换层施工应注意的问题这几个方面对高
层建筑转换层进行分析。
关键词：高层建筑；转换层；施工
abstract: the conversion layers construction technology has become the focus of the high-rise building construction, but also as a construction enterprise construction process focus on content. this article mainly from the high building conversion layers of main structure form, high-rise building conversion layers, structure and function of the high-rise building conversion layers construction characteristics and high building conversion layer construction problems should be paid attention to the aspects of the high-rise building conversion layers are analyzed.
keywords: high building; conversion layers; construction
中图分类号：tu2 文献标识码：a文章编号：
转换层是高层建筑结构的一个重要部分，同时它也是高层建筑施工的重点和难点。
转换层施工是一项复杂的系统工程，其能够确
保高层建筑结构的稳定性，同时结构荷载的传承也发挥着一定的作用。
1.高层建筑转换层的主要结构形式
高层建筑转换层的主要结构形式多种多样，本文主要从底部数层形成大空间的转换层和外部形成大柱网的转换层两个大方面对
高层建筑转换层的主要结构形式进行分析。
（1）底部数层形成大空间的转换层。
1)转换层结构跨越底层建筑平面的两端，把荷载传到几个支撑点上，这种做法称为桥式结构。
2)转换层中部支撑在一个强劲的筒体上，而四周向外悬挑，由此创造底部数层的大空间(层)，使之成为一个大商场、停车场、展览厅或者城市广场的一部分。
目前在工程中应用转换层的主要结构形式有:梁(墙梁)式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式等。
梁式转换层应用最广泛，它设计和施工简单，受力明确。
（2）外部形成大柱网的转换层。
外部形成大柱网的转换层要求在底部形成大入口，主要通过转换梁(或墙梁)、转换桁架、转换空腹桁架、多梁转换层、合柱以及转换拱等进行。
目前国内最常见的做法是转换梁(墙梁)。
2.高层建筑转换层的结构功能
高层建筑转换层结构功能主要包括以下三方面的功能。
（1）上、下层结构类型的转换。
此功能主要应用于剪力墙结构和框架——剪力墙结构，它将上部剪力墙转换为下部框架，为内部创造一个较大的自由空间。
（2）上、下层柱网、轴线的改变。
没有改变转换层上、下层的结构形式，下部柱的扩大主要是通过转换层来进行，进而形
成大柱网，这种转换才能形成大入口的情况，比较常用于外框筒的底部。
（3）同时转换结构形式和结构轴线位置。
通过转换层将上部楼层剪力墙结构转变为框架，同时柱网轴线与上部楼层的轴线错开使上、下结构错位的布置得以形成。
3.高层建筑转换层施工特点
（1）转换层会导致楼面支撑荷载比较大，这主要是以为内转换层结构基本上都是大体积施工。
由于该结构体系改向是通过引发截面内力来实现的，另外，严格规范转换层楼面水平刚度，确保上部结构水平剪力能够与下部顺利传往，此时对转换层的结构构件尺寸和楼面荷载都有一定的要求，尺寸大，荷载重，由此可见，转换层体系内力分布较复杂。
（2）分层浇注是转换层施工所必须的，其承载主要是用已经浇注好的部件来进行。
水平纤维的相对错动一定不要忽视，因为转换层水平构件一般高跨比大，尤其当截面弯曲时，不再适用平截面假定。
施工时，如采用二次叠浇法则应仔细分析叠和构件，分析分层处水平剪力对构件的影响，同时应尽量与设计单位沟通配合，确保一次叠浇构件在正常使用状态和施工阶段下的承载能力。
（3）利用钢骨架或预应力卸荷。
在转换层结构中使用钢骨混凝土和预应力技术，不仅能够使自重的效果得以减轻，而且还能够使整体结构的抗震性得以提升。
在模板支撑的设计阶段，要想大幅度改善支撑受力性能，可以利用已成型的水平钢骨、预应力平衡部分或全部施工荷载。
转换层与上部结构还没有形成整体工作的情况时比较适合使用。
（4）由下部竖向构件卸荷。
转换层的设计要遵
循一定的原则，即弱化上部、强化下部的原则，对于下部竖向构件轴压比限值，转换层结构在遵循此原则时一定要控制好，从而确保结构的延性较好。
因此，在施工过程中，转换层下部竖向构件的承载力储备和延性必须更大，其支撑的传力构件可以利用下部承载力富余的竖向构件来进行。
4.高层建筑转换层施工应注意的问题
（1）在转换层结构中，可行性和合理性是在选择模板支撑方案时必须注意的，这只要是因为转换板的自重、施工荷载及承受上部结构的荷载通常都比较大所致，同时要以转换板的结构特性为依据来设计模板支撑体系。
（2）等到设计模板支撑体系完成后，在施工阶段和使用阶段，转换结构的受力状态时有差别的，因此，转换层和下部楼层的楼板施工必须在施工阶段的承载力验算后才可进行。
另外，由于混凝土施工方法和下部支撑体系对转换板的影响，其自身产生了一定的附加内力，因此，需要详细的计算和分析施工阶段转换板的受力状态，满足要求的情况下，为了抵抗这些附加内力有必要采用一定的构造措施来进行。
（3）在施工过程中，对于大体积混凝土转换板，主要对减小混凝土温度变化、维度差值及混凝土收缩徐变等措施进行全面考虑，这样才能有效的使新浇混凝土产生温度裂缝或收缩裂缝得以防止。
（4）施工过程中，由于转换板配筋较多，其需要承受较大的荷载，并且具有较高的钢筋骨架的高度，因此，为了确保钢筋骨架的稳定，应采取相应的措施来进行。
（5）监测是施工阶段必须注重的一个环节，尤其是要对转换板的变形情况
和混凝土的温度进行高度注意，以便对影响施工质量的各种因素能够及时掌握，如果发现问题，及时进行分析，进而提出相应的措施来解决。
5.结语
随着高层建筑结构的多样化发展，转换层的形式也呈现多样化。
无论高层建筑转换层如何变化，其在施工过程中，一定要根据实际情况来进行，制定可行的施工方案，同时要充分利用现场有利条件，进而能够节约成本。
参考文献：
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[4] 姜勇,王新.高层建筑结构转换层施工技术初探[j]. 价值
工程.2010(20).。