钢筋混凝土转换层结构的发展现状及实例分析

钢筋混凝土转换层结构的发展现状及实例分析

摘要:随着我国经济的高速发展，城市中的高层建筑也向着体型多样、功能复杂的综合商住楼方向发展，从而使的带转换层的高层建筑得到了大量应用。因此，本文就对带有转换层的高层建筑的发展现状及具体工程实例进行分析。

关键词:高层建筑结构；转换层；钢筋混凝土

abstract: with china’s rapid economic development, city of high-rise building to build diversity, functional complex integrated commercial and residential development direction, so that the high-rise building with transfer story has been used in large scale. therefore, this paper analyses the development status of with conversion layer of high-rise buildings and concrete engineering examples.

key words: high-rise building structure; conversion layer; reinforced concrete

中图分类号：tu757.4

1转换层结构概念

在经济飞速发展的今天，我们城市的建筑物不仅越来越高，并且还向功能多样的方向发展，特别是位于商业街区的高层建筑更是要求“一楼多能”。这类多功能建筑已成为现代高层建筑发展的一大趋势，在北京、上海等寸土寸金的一线城市更是如此。

这样的建筑物要求不同楼层能实现大相径庭、变化多样的使用功

能，这就要求相应的结构布置也要作出改变，例如：上部需要小开间的建筑布置以适用于住宅的功能要求，要求室内柱子突出少，最好为平整的墙体；而下部则需要尽可能大的开放灵活的室内空间用于商业需求，要求柱网大、墙体尽量少。

从结构受力上来分析，由于高层建筑结构下部楼层受力很大，而上部楼层受力较小，正常的结构布置应该是下部墙体多、柱网密；上部逐渐减少墙柱等竖向受力构件的数量。这时，结构的正常布置要求与建筑功能对空间的要求形成了矛盾，为了实现这种结构布置，就必须对相应的结构楼层设置水平转换层，使得竖向构件实现逆常规的设置。

转换层结构就是将上下两种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与上部楼层差异较大，无法实现连续时，就必须在结构改变的楼层布置转换层结构。由此可见转换层是这类高层建筑结构中承上启下的重要结构构件。这种上部竖向构件通过水平转换结构与下部竖向构件连接，构成的高层建筑结构称为带转换层的高层建筑结构。

从建筑使用的角度看，转换层可以提供较大的柱网空间和灵活的布置方式；从结构体系角度看，转换层可实现上下层结构类型和体系的转换。转换层主要结构形式可分为梁式转换层、厚板转换层、桁架转换层（有单层或叠层、空腹、斜杆或混合等6 种组合形式）、箱形转换层、悬挂结构、搭接柱等。

下面我们主要谈一下其中最常见得一种转换形式-梁式转换结构2 梁式转换层简述及设计实例

梁式转换是目前应用最为成熟和广泛的转换层结构形式，它具有传力直接明确，受力性能优良，同时又工作可靠、构造简单、造价较低等优点。

转换梁有托柱与托墙两种形式，其截面设计主要有以下几种方法，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（m v=vmax fcbh0）计算确定，应具有合适的配箍率，以防发生脆性破坏，其截面高度在抗震和非抗震设计时应分别不小于计算跨度的1/ 6 和1 /8，这些在jgj3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中均有详细的要求，在做结构设计是需要我们特别的注意和研究。

笔者曾设计的山西大同某商住综合楼就是一个典型的梁式转换

结构高层，本工程地上23层，地下两层。因位于城市繁华地段，甲方对建筑的功能要求较多，需要将三层以下设计为大空间的商业区域，三层以上设计为公寓式住宅，这就要求设计师对建筑物在三层就行水平转换，以实现建筑使用功能与结构抗震设计的统一协调。

本工程柱网尺寸约8.0m×8.4m，转换梁截面取800×1500，局部700×1500，梁高不小于柱距的1/6，符合《高层建筑混凝土结构技术规程》中对截面尺寸的控制要求。由于本工程上部为公寓式住宅墙体较多，导致竖向荷载较大，为了满足竖向承载力转换要求和水

平刚度突变的控制要求，本工程中的转换梁采用src型钢混凝土进行设计。在转换梁中采用了q345b级钢，型号为h 100ox300x25x30的焊接工字钢作为钢骨。型钢梁上下翼缘加设栓钉，增加其与混凝土的摩擦力，提高钢-混凝土协同作用的强度。考虑到上部公寓250mm 厚剪力墙大部分落在下部酒店的框支柱上，框支柱采用了

c50高强度混凝土，截面尺寸为1000mm×1000mm 方柱，并在框支柱与型钢梁连接处加设型钢销钉，下伸1/3柱高度，以满足框支柱的抗剪及连接构造要求。本工程中部的2 个核芯筒在转换层及其以下区域均采用400mm厚混凝土墙体，上部减薄为300mm厚混凝土墙体，在建筑物外围也适当布置剪力墙，这样的墙体设置使得建筑整体性良好，地震力传递均用，起到了良好的控制位移及提高刚度的作用。

在满足各项建筑及结构指标的前提下，经过satwe空间有限元分析及sap2000两种计算程序对整体结构及框支梁、柱进行计算分析。结构总体位移x方向控制在不大于1/1130，y方向控制在不大于

1/1290。结构周期及扭转均能满足各项规范要求，框支梁亦能通过弯矩及剪力计算。

经过这样的转换层设计，我们较好的实现了建筑功能多样化和投资方经济效益最大化的要求。

3 转换层结构的发展方向

3.1 高强混凝土的应用。因转换层多属大体积施工，应采取措施减小施工误差，故可采用高强度、低水化热的混凝土，防止新浇混