[摘要]本文從高層建筑各類型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的特點(diǎn)和使用條件進(jìn)行分析入手，然后從轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、模板工程、鋼筋工程以及混凝土工程設(shè)計(jì)等方面對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)方法與施工技術(shù)展開(kāi)探討。
　　[關(guān)鍵詞]高層建筑；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層；設(shè)計(jì)；施工
　　1引言
　　隨著高層建筑使用功能朝綜合化的方向轉(zhuǎn)變，同一建筑垂直方向上使用功能轉(zhuǎn)換的情況越發(fā)普遍，如下部樓層為柱網(wǎng)開(kāi)間較大的大型會(huì)所、酒樓及室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館，上部樓層則為柱網(wǎng)開(kāi)間較小的辦公室、公寓以及酒店客房等。當(dāng)上下樓層豎向結(jié)構(gòu)形式差異較大、豎向柱網(wǎng)軸線錯(cuò)位情況顯著時(shí)，則需要在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化的樓層設(shè)置“轉(zhuǎn)換層”。“轉(zhuǎn)換層”是上下樓層結(jié)構(gòu)體系的重要連接點(diǎn)，在整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)體系中發(fā)揮著重要的作用。如何對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，是建筑師需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
　　2轉(zhuǎn)換層的類型
　　按照結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分類，高層建筑轉(zhuǎn)換層的主要類型有：“板式轉(zhuǎn)換層”、“箱式轉(zhuǎn)換層”以及“梁式轉(zhuǎn)換層”等幾種形式。建筑師要對(duì)轉(zhuǎn)換層類型及其特點(diǎn)有充分的了解，才能更好地進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。
　　2.1板式轉(zhuǎn)換層
　　當(dāng)上下樓層使用功能及開(kāi)間布置差異較大時(shí)，柱網(wǎng)分布不規(guī)律，難以采用“梁式轉(zhuǎn)換層”來(lái)連接上下層柱網(wǎng)，在此情況下則需要將轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)成厚板，從而形成“板式轉(zhuǎn)換層”。出于對(duì)抗剪性能的考慮，轉(zhuǎn)換層的樓板的設(shè)計(jì)厚度很大，一般介于2米~3米之間。“板式轉(zhuǎn)換層”具有柱網(wǎng)布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有自重大、耗材多且施工難度大等缺點(diǎn)。
　　2.2梁式轉(zhuǎn)換層
　　由于具有耗材少、造價(jià)低，荷載傳遞直接、明確等優(yōu)點(diǎn)，“梁式轉(zhuǎn)換層”成為了目前高層建筑轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)中最常用的結(jié)構(gòu)類型。“梁式轉(zhuǎn)換層”荷載傳遞的途徑為：上樓層墻體——轉(zhuǎn)換梁——下部柱，由于其荷載傳遞途徑直接。根據(jù)我國(guó)高層建筑統(tǒng)計(jì)資料顯示，在各種類型的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中，梁式轉(zhuǎn)換層的采用最為普遍，其數(shù)量占總數(shù)的77%。轉(zhuǎn)換梁的截面厚度介于為1.0米~6.0米之間。
　　2.3箱式轉(zhuǎn)換層
　　箱式轉(zhuǎn)換層是由“單向托梁”及“雙向托梁”與上樓層和下樓層樓板澆筑成的一個(gè)整體轉(zhuǎn)換體系。箱式轉(zhuǎn)換層剛度較大、整體性強(qiáng)。圖1為某高層建筑箱式轉(zhuǎn)換層的示意圖。
　　3轉(zhuǎn)換層方案設(shè)計(jì)與施工技術(shù)
　　3.1轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)承托體系方案設(shè)計(jì)
　　轉(zhuǎn)換層需要承托其身的重量（自重）以及上下樓層的荷載，因此在方案設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)行力學(xué)分析和荷載計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)的承托體系具有足夠的強(qiáng)度。以下為各類型轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)和施工方法：
　　（1）“滿堂紅鋼管”架承托體系方案設(shè)計(jì)：
　　“滿堂紅鋼管”架承托體系多使用于板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)自身重量及所承載外部荷載不太大的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工中。滿堂紅鋼管支撐體系多采用鋼管腳手架的形式，轉(zhuǎn)換梁下立桿間距宜介于0.6米×0.6米，立桿下墊置0.2米×0.05米的木板。
　　（2）“沿轉(zhuǎn)換大梁方向設(shè)置鋼管”承托體系方案設(shè)計(jì)
　　“沿轉(zhuǎn)換大梁方向設(shè)置鋼管”承托體系多用于轉(zhuǎn)換梁高度不高且自身重量及所承載外部荷載較大的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工中。承托體系設(shè)計(jì)和施工時(shí)須確定立桿間的距離以及步距。另外，為了體系的整體性，施工時(shí)必須架設(shè)剪刀撐。圖2為某高層大樓轉(zhuǎn)換大梁架承托體系的構(gòu)造圖。
　　（3）“型鋼構(gòu)架”承托體系方案設(shè)計(jì)
　　“型鋼構(gòu)架”承托體系多用于轉(zhuǎn)換梁高度較高且自身重量及所承載外部荷載較大的梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的施工中。具體的設(shè)計(jì)方案如下：在下層的柱體中設(shè)計(jì)預(yù)埋“鋼牛腿”（如圖3），搭架鋼桁架，并將其作為轉(zhuǎn)換梁模板的承托體系。架鋼桁擱置在“鋼牛腿”上，通過(guò)柱體來(lái)傳遞豎向荷載。
　　3.2模板工程設(shè)計(jì)
　　在進(jìn)行模板工程設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換梁側(cè)模板宜采用“組合鋼模板”及1.7厘米厚的“覆膜膠合板”，同時(shí)為了避免灌注混凝土?xí)r產(chǎn)生的側(cè)向壓力導(dǎo)致模板產(chǎn)生膨脹形變，施工時(shí)應(yīng)在轉(zhuǎn)換梁內(nèi)架設(shè)桿徑大于1.4厘米的拉螺桿。拉螺桿的縱向與橫向間距宜在0.4~0.6米之間。
　　3.3鋼筋工程設(shè)計(jì)
　　鋼筋工程由于鋼筋分布密集，在梁柱連接點(diǎn)處再更為密集，因此在綁扎施工的難度較大，為了提高施工效率和質(zhì)量，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，可通過(guò)如下措施和工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)：
　　（1）通過(guò)搭建臨時(shí)支撐的方式來(lái)卻確保轉(zhuǎn)換梁內(nèi)鋼筋骨架在施工時(shí)的穩(wěn)定性。具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)：用鋼管搭架腳手架，架設(shè)于轉(zhuǎn)換梁的兩側(cè)，以鋼管來(lái)支撐上部的鋼筋。（2）轉(zhuǎn)換梁的主鋼筋間的接頭均用閃光對(duì)焊的方式焊接（固定）或者采用錐螺紋接頭進(jìn)行連接（機(jī)械連接）。以上兩種連接方式均要按照相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)，保證接頭的連接質(zhì)量。（3）為了便于施工，設(shè)計(jì)方案應(yīng)允許在鋼筋捆綁完成前，箍筋連接口可以斷開(kāi)，形成“開(kāi)口箍”，待捆綁完成后，再把箍筋的開(kāi)口焊接成為“封閉箍”（此步驟不能遺漏）。
　　3.4混凝土工程設(shè)計(jì)
　　（1）水泥的選用：水泥的用量以及水泥的強(qiáng)度均對(duì)砼的強(qiáng)度有重要影響，以上兩方面的提高均能增加砼的強(qiáng)度。所以，在混凝土配置方案設(shè)計(jì)時(shí)，要采用提高砼的強(qiáng)度，不能只靠增加水泥量這個(gè)途徑，還要選用高強(qiáng)度的水泥。（2）細(xì)骨料的選用：細(xì)骨料的細(xì)度對(duì)樁體砼混合時(shí)的需水量有重大影響，細(xì)度越小，需水量就越多。因此，建筑師在混凝土配置方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能采用細(xì)度在于2.5—3.5之間，且含泥量在3％以內(nèi)的中細(xì)度砂。（3）粗骨料的選用：粗骨料最大直徑不宜超過(guò)3.2cm，針狀以及片狀的雜質(zhì)顆粒含量不宜超過(guò)4.8％。同時(shí)，含泥量不不宜超過(guò)0.4％。（4）外加劑的選用：減水劑能有效減少砼的需用水量，能有效提高砼的強(qiáng)度。因此，在混凝土配置方案設(shè)計(jì)時(shí)，采用優(yōu)良的減水劑是配制水下具有良好流動(dòng)性和超塑性樁體砼的有效途徑。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　“轉(zhuǎn)換層”是上下樓層結(jié)構(gòu)體系的重要連接點(diǎn)，在整個(gè)高層建筑體系中發(fā)揮著重要的作用，在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)建筑的特點(diǎn)采用適合的轉(zhuǎn)換層類型，并從轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、模板工程、鋼筋工程以及混凝土工程等方面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，以確保建筑設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]彭斌,李溪喧.高層建筑厚板轉(zhuǎn)換層整體分析方法研究[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2003,(01)
　　[2]熊進(jìn)剛,吳曉莉等.有梁式轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[J].工業(yè)建筑,2001,(06)
　　[3]張靜,張俊,紀(jì)揚(yáng).高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)要點(diǎn)[J].施工技術(shù),2007,(04)
　　[4]陳榮春.高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2009,(S2)
　　[5]張文淵,張長(zhǎng)清.高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā),1999,(03)
　　[6]李任.談?wù)劯邔咏ㄖ�的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層[J].中外建筑,1997,(02)
　　[7]劉再揚(yáng).某高層建筑結(jié)構(gòu)厚板轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)構(gòu),2007,(08)
　　[8]梁明.帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題[J].建筑技術(shù),2005,(02)