锦州市缔一建筑安装有限公司 辽宁锦州 121000
摘要：高层建筑工程功能多样，施工工艺复杂，转换层结构施工技术比较常见，能够有效提升施工效率。转换层结构种类比较多，不同结构类型的适应性也有所不同，要求根据工程项目实际情况制定完善的施工方案，提升转换层结构施工效率。因此，对高层建筑工程转换层结构施工技术进行深入研究迫在眉睫。
关键词：高层建筑；转换层结构；设计要点
1转换层结构施工技术概述
1.1高层建筑工程转换层的形式
现如今，高层建筑工程建设数量和规模均不断增加，很多高层建筑工程下部空间为商业用房，而上部结构则为民用住宅或者办公用房。为提升高层建筑工程整体性以及安全性，可采用转换层结构施工技术，不仅能承托上部剪力墙，同时还可改变传力途径。高层建筑工程转换层结构形式比较多，常见类型包括梁式转换层结构、桁架式转换层结构、厚板式转换层结构等等。
1.2高层建筑转换层传力方式
根据理论研究以及大量实践分析发现，高层建筑工程转换层结构的传力方式如下：明确其传力方式以及对应转换梁的受力情况，对转换层结构进行优化设计，转换层结构的传力方式比较简单。
2.转换层底模板的支撑系统
2.1常规浇筑法
转换层或转换层厚板施工时，考虑一次支模浇筑混凝土成型。由于转换层底模的施工荷载很大，其支撑往往需要从转换层底一直支撑到底层地面或地下室底板。该方案需准备大量的模板支撑材料，材料的租借费或一次购置费太大。因此这种施工技术适用于施工现场可用的支撑材料较多，且转换层在高层建筑中位置较低的情况。
2.2荷载传递法
将转换梁或转换厚板的混凝土的自重和施工荷载通过支撑系统由于若干层楼板共同承担。支撑楼板的数量应通过计算来确定。必要时可同设计单位商量对楼板设计进行更改，增加转换层下面若干层楼板的厚度，提高楼板的承载力。也可考虑充分利用转换层支撑柱的传力作用。转换层的自重及施工荷载通过两种途径进行传递，一部分通过梁两端柱面挑出的钢牛腿或柱面插出的多排斜撑杆构成的梁下斜撑支架体系将转换层底的绝大部分荷载传递给混凝土柱；另一部分通过楼面设置的竖向支撑构成的梁下排架体系将其余的荷载传递给下面若干个楼层，即由若干个楼层共同承担这部分荷载。
2.3叠合浇筑法
应用叠合梁原理将转换梁或转换厚板分两次或三次浇筑叠合成型。该方案利用第一次浇筑混凝土形成的梁或板支承第二次浇筑砼的自重及施工荷载。利用第二次浇筑混凝土与第一次浇筑混凝土形成的叠合梁或板支撑第三浇筑混凝土的自重及施工荷载。采用这种施工技术时，转换梁或转换厚板下的钢管支撑系统只需考虑承受第一次的混凝土自重和施工荷载，因而可大为减少其下部钢管支撑的负荷，减少大量模板材料，同时混凝土分层浇筑可缓解大体积混凝土水化热高、温度应力过大对控制裂缝的不利影响。
2.4埋设型钢法
在转换层梁中埋设型钢或钢桁架，将型钢桁架与模板连为一体，以承受全部大梁自重及施工荷载，大梁一次浇捣成型。该方案可节省模板支撑材料，适用于转换梁跨度大且转换层下部大空间层层高大的情况。
例如：当采用这种施工技术时，转换梁设计成钢骨混凝土组合结构为宜。该公寓工程转换层厚板砼的自重及施工荷载4.25t/m2，模板支撑体系可以说是尝试了采用三种方法（常规浇筑法、叠合浇筑法、.荷载传递法）。
起初由于业主要求一楼提前使用，要提前进行内装修（与转换层结构同时施工），那么在这块的支撑体系就不能落到地下室，要通过二、三层楼面来解决砼的自重和施工荷载，通过分析论证，我们决定采用荷载传递法，即一部分通过梁两端柱面挑出的钢牛腿或柱面插出的多排斜撑杆构成的梁下斜撑支架体系将转换层底的绝大部分荷载传递给混凝土柱；另一部分通过楼面设置的竖向支撑构成的梁下排架体系将其余的荷载传递给下面若干个楼层。
经过分析比较和计算，确定转换厚板采用叠合梁原理.将转换板混凝土分两次浇筑，第一次浇筑0.7m厚，待其强度增长达到75%后浇筑第二层0.8m厚混凝土，利用第一层先浇筑板承受第二层后浇板的施工荷载及砼自重，这样即可以节省支撑费用又可减少预埋冷却水管的费用，转换板的钢筋相应分两层绑扎。为此，经过结构计算，仅通过二至三层楼面也不能承受第一次70cm砼的荷载，即支撑必须支撑到地下室，把荷载承到地基上去，但又要节省钢管支撑费用，最后通过结构计算，确定二、三层楼面的钢管间距采用600mm*600mm，地下室及一层楼面钢管的间距采用800mm*800mm，其余横杆、方木及胶合板同上，另外为保证钢管有效传力，在二层楼面及一层顶板加铺了条形方木板。
3.高层建筑中转换层结构的设计
3.1转换层结构的布置
①确保上层建筑结构的稳定性，可以采用转换大梁、桁架、空腹桁架、斜撑、箱形结构等来保持稳定性；②内筒贯通落地，并在底部增加墙的厚度，确保筒体结构的整体性。建筑的落地剪力墙同样需要在底部增大墙体厚度，并保证其间距，避免出现楼板错层现象，保障结构的整体性和刚度，以防止转换层下部结构受到破坏而影响整个建筑的安全；③框支剪力墙转换层上层墙体不能安置边门洞，中柱上方也尽量不要安置门洞，防止转换部位破坏。如要安置门洞的话可在墙体中部安置门洞，保障受力均匀；④转换层结构上部的墙、柱应直接落在主要转换构件上，如框支主梁。
3.2转换柱设计
转换柱是转换层结构的重要构件，由于其刚度和延性均不如剪力墙，因而在转换结构中需控制其数量。通常框支框架所承担的地震倾覆力矩应小于总倾覆力矩的50%。
3.3落地剪力墙设计
必须保证落地剪力墙的数量，其承受的地震倾覆力矩不能小于总地震倾覆力矩的50%，同时严格控制落地剪力墙的洞口的设置，一般设于墙体中部。落地剪力墙的间距也需要注意，在非抗震时，一般小于36m和3B；抗震设计时，如果建筑底部框支层为1层或2层时，间距需控制在24m和2B以下，如果建筑底部框支层是3层或是3层以上的话，间距不应大于20m和1.5B（B是落地剪力墙之间楼盖的平均宽度。
3.4转换层结构的抗震设计
为了保障高层建筑整体的抗震性能，就必须保障转换层结构的抗震性能。在水平地震作用时，一般倾覆力矩的分布曲线在转换层结构处出现转折，因此转换层的内力较大，要全面考虑地震作用的影响。可通过振型分解反应谱法或者是时程分析法来计算地震作用。转换层结构的计算内力应乘以放大系数，以确保其安全。高位转换对抗震性能十分不利，应避免在3层或是3层以上进行转换，否则应提高结构的抗震等级。设计中还应注意控制框支柱的轴压比。
3.5转换层计算要求
转换层结构的分析计算需要对整体结构进行分析，根据三维空间协同工作计算位移和内力。同时注意，在完成整体分析后还要对受力复杂的转换层部位进行精细分析，可以采用平面有限元分析法。建筑底部为1、2层大空间时，一般采用转换层上下等效剪切刚度比来反映结构刚度的变化，非抗震设计时，此值不应大于3；在抗震设计时，此值则不应大于2。如果转换层在3层或以上，则要求其侧向刚度Ki不小于相邻上部楼层的60%。在抗震设计时，如果采用的是高位转换的话，转换层上下等效侧向刚度比γe不应大于1.3。
结束语
综上，实际的高层建筑中，转换层的使用是很普遍的，并且得到了越来越多的关注与推广。根据高层建筑的结构特点选择最为合适的转换层类型，可以进一步的完善高层建筑的使用功能。在实际设计过程中，要根据高层建筑自身的特点和计算得到的建筑构件受力情况，来选择最科学合理的设计方案，从而保证高层建筑的结构稳定性和安全性，满足人们的不同使用要求。
参考文献：
［1］疏桐．高层建筑转换层结构设计探析［J］．建筑知识：学术刊，2012（08）