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【摘 要】 伴随我国社会经济的不断发展与进步，人们生活水平的不断提高，近年来，我国的高层商住楼的发展也日益增加。高层商住楼转换层结构的设计已经被广泛的应用，本文主要针对高层商住楼转换层结构设计进行分析。
【关键词】 高层商住楼；转换层；结构设计；分析
近年来，经济的不断发展，高层商住楼越来越多。据统计来看，现阶段的高层商住楼在实际的施工过程中，由于其施工底部的空间大，使用非常方便，所以在国内已经被广泛的应用。
一、高层商住楼的受力分析
（一）水平荷载能力
一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；还有一方面就是，对于具有一定高度的楼房而言，其竖向荷载基本上都是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
（二）轴向变形问题
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，就会导致连续梁弯矩产生，造成连续梁的负弯矩值逐渐减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
（三）侧移指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。伴随人们生活水平的不断提升，住宅楼房的高度也在不断的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
二、高层商住楼中抗震不利因素
由于较复杂的建筑平面布局对结构产生诸多不利因素，主要包括以下方面：
（一）竖向交通构成的核心部位在平面中成为“缩颈”，两侧凹口较深，楼板在其横断方向净宽度过小，无法满足楼层平面无限刚的要求；
（二）各户型外伸翼块长宽比过大，翼块与核心部位不能形成有效的连系，其连接的根部便形成抗震的薄弱部位；
三、高层商住楼结构的特点
随着生活水平的提高，人们对商住楼的功能需求也越来越高，从商住楼使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设置于多功能综合性高层商住楼的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的商住楼设置于中、上层部分。这种商住楼使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层商住楼结构体系的特点。根据商住楼其功能的不同，对于其空间上的布置也就存在着差异，为了使他们之间能够合理的转化，就成为多功能综合性高层商住楼结构体系的关键技术。这对高层商住楼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，主要是指在整个商住楼结构体系中，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。它主要满足结构安全功能要求的同時，多数情况下解决一些特殊技术性商住楼功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架-剪力墙等结构体系中。
四、高层商住楼的设计要点
（一）方案
转换层结构混凝土施工有一次浇筑和二次浇筑两种方案。一次浇筑的优点是结构整体性好，钢筋安装质量易保证，施工速度快；缺点是支模难度大，支撑材料用量大。二次浇筑的优点是浇筑第二层混凝土时的自重可充分利用第一层已达到一定强度的混凝土承担，支撑用量少；二次浇筑的缺点是对结构整体有一定的影响，主要体现在分层面的处理上存在困难，其施工速度较慢。经过计算，转换层大梁施工时最大垂直荷载为70KN/m2，各栋转换层以下的楼板及地下室顶板不能满足支承转换层大梁的最大施工荷载，必须把转换层荷载有效地传到地下室底板方能确保施工安全，因此，选用一次性浇筑转换层的施工方案，垂直荷载采取有效措施传至地下室底板。
（二）转换结构
1.斜撑的优越性
重力荷载作用下传力路径明确，以构件受压受拉代替构件受弯受剪来承受重力荷载，受力方式合理；斜撑转换的转换层与上下层的刚度比变化幅度很小，因此在水平地震力作用下，可以避免结构层间剪力和构件内力发生突变，有利于结构抗震。
2.斜撑的设计要点
（1）钢筋混凝土斜撑结构应该采用弹性楼盖计算，并考虑下弦楼盖梁在轴向拉力作用下出现裂缝，引起下弦楼盖梁刚度退化造成对整体转换结构的不利影响。下弦楼盖梁需要满足重力荷载下的裂缝限制要求。
（2）为保证斜撑转换结构极为重要的结构构件（斜撑、下弦楼盖梁以及转换层上下层竖向结构构件）在大震作用下可靠工作，有必要采用弹性反应谱大震符合计算它们的极限承载能力。斜撑和下层柱中间的轴向拉力通过弹性反应谱大震复核才能出来。
3.搭接柱
搭接柱转换结构是一种新颖的转换结构体系。当商住楼立面平面功能需要，上下层柱错位时，搭接柱转换是一种合理有效的转换结构。它传力直接，稳定可靠，尤其适用结构高位转换，具有十分优良的抗震性能。
4.宽扁梁
（1）宽扁梁的优越性
宽扁梁转换层有利于降低转换层高度和方便商住楼设备使用，与商住楼功能的结合较普通转换梁有着巨大的优势，同时，研究分析表明，宽扁梁转换梁用于柱支剪力墙转换、托柱转换在高位、高烈度区抗震性能比普通转换梁有着较大的优势，它有利于减缓高位转换刚度突变带来的转换层框支柱剪力、轴力突变增大及框支柱顶弯矩突变增大引起的应力集中，改善结构的抗震性能。
（2）宽扁梁的设计要点
实验研究及应用实测表明，宽扁梁承载力与普通梁无异。对于宽扁梁转换梁，由于它受力巨大而又特别重要，应满足剪压比、受压区高度比、强剪弱弯三项延性要求。另外，极限承载能力应能满足弹性大震组合内力要求。
为确保宽扁梁转换梁制作节点承载能力与延性能满足弹性大震要求，特别要注意应双向设置宽扁梁，以扩大外核心区范围，保证外核心受扭承载力，并应按梁端实配纵筋复核其受扭极限承载能力满足要求，避免外核心扭转脆性破坏。同时应控制宽扁梁的柱外宽度，避免脆性冲切破坏。
结束语
对于高层商住楼转换层结构进行科学合理的设计，不仅可以为施工建设降低施工难度，也可以为项目工程节约成本，为企业获取巨大的效益。
参考文献：
[1]赵振炜.燕宁娜.某带转换结构的高层商住楼结构设计与分析[J].宁夏工程技术，2011，10（4）.
[2]赵领志.张志强.带混凝土转换梁的高层商住楼结构设计[C].//第十一届全国现代结构工程学术研讨会论文集.2011.
[3]方静波.某高层商住楼框支剪力墙结构设计与分析[J].城市建设，2010（2）.
[4]张明武.高层商住综合楼转换层结构设计分析与探讨[J].四川建材，2011，35（5）.
[5]张叶田.葛文斌.某商住楼转换层结构设计与技术经济比较分析[J].建筑科学，2012，25（7）.
【关键词】 高层商住楼；转换层；结构设计；分析
近年来，经济的不断发展，高层商住楼越来越多。据统计来看，现阶段的高层商住楼在实际的施工过程中，由于其施工底部的空间大，使用非常方便，所以在国内已经被广泛的应用。
一、高层商住楼的受力分析
（一）水平荷载能力
一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；还有一方面就是，对于具有一定高度的楼房而言，其竖向荷载基本上都是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
（二）轴向变形问题
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，就会导致连续梁弯矩产生，造成连续梁的负弯矩值逐渐减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
（三）侧移指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。伴随人们生活水平的不断提升，住宅楼房的高度也在不断的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
二、高层商住楼中抗震不利因素
由于较复杂的建筑平面布局对结构产生诸多不利因素，主要包括以下方面：
（一）竖向交通构成的核心部位在平面中成为“缩颈”，两侧凹口较深，楼板在其横断方向净宽度过小，无法满足楼层平面无限刚的要求；
（二）各户型外伸翼块长宽比过大，翼块与核心部位不能形成有效的连系，其连接的根部便形成抗震的薄弱部位；
三、高层商住楼结构的特点
随着生活水平的提高，人们对商住楼的功能需求也越来越高，从商住楼使用功能而言，在设计中，通常将大柱网的购物商场、餐厅、娱乐设施设置于多功能综合性高层商住楼的下层部分，而将较小柱网、较小开间的住宅、公寓、旅馆、办公功能的商住楼设置于中、上层部分。这种商住楼使用功能的特点相应决定了多功能综合性高层商住楼结构体系的特点。根据商住楼其功能的不同，对于其空间上的布置也就存在着差异，为了使他们之间能够合理的转化，就成为多功能综合性高层商住楼结构体系的关键技术。这对高层商住楼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，主要是指在整个商住楼结构体系中，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。它主要满足结构安全功能要求的同時，多数情况下解决一些特殊技术性商住楼功能要求。比如在结构转换层空间内布置管道、设备等等。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架-剪力墙等结构体系中。
四、高层商住楼的设计要点
（一）方案
转换层结构混凝土施工有一次浇筑和二次浇筑两种方案。一次浇筑的优点是结构整体性好，钢筋安装质量易保证，施工速度快；缺点是支模难度大，支撑材料用量大。二次浇筑的优点是浇筑第二层混凝土时的自重可充分利用第一层已达到一定强度的混凝土承担，支撑用量少；二次浇筑的缺点是对结构整体有一定的影响，主要体现在分层面的处理上存在困难，其施工速度较慢。经过计算，转换层大梁施工时最大垂直荷载为70KN/m2，各栋转换层以下的楼板及地下室顶板不能满足支承转换层大梁的最大施工荷载，必须把转换层荷载有效地传到地下室底板方能确保施工安全，因此，选用一次性浇筑转换层的施工方案，垂直荷载采取有效措施传至地下室底板。
（二）转换结构
1.斜撑的优越性
重力荷载作用下传力路径明确，以构件受压受拉代替构件受弯受剪来承受重力荷载，受力方式合理；斜撑转换的转换层与上下层的刚度比变化幅度很小，因此在水平地震力作用下，可以避免结构层间剪力和构件内力发生突变，有利于结构抗震。
2.斜撑的设计要点
（1）钢筋混凝土斜撑结构应该采用弹性楼盖计算，并考虑下弦楼盖梁在轴向拉力作用下出现裂缝，引起下弦楼盖梁刚度退化造成对整体转换结构的不利影响。下弦楼盖梁需要满足重力荷载下的裂缝限制要求。
（2）为保证斜撑转换结构极为重要的结构构件（斜撑、下弦楼盖梁以及转换层上下层竖向结构构件）在大震作用下可靠工作，有必要采用弹性反应谱大震符合计算它们的极限承载能力。斜撑和下层柱中间的轴向拉力通过弹性反应谱大震复核才能出来。
3.搭接柱
搭接柱转换结构是一种新颖的转换结构体系。当商住楼立面平面功能需要，上下层柱错位时，搭接柱转换是一种合理有效的转换结构。它传力直接，稳定可靠，尤其适用结构高位转换，具有十分优良的抗震性能。
4.宽扁梁
（1）宽扁梁的优越性
宽扁梁转换层有利于降低转换层高度和方便商住楼设备使用，与商住楼功能的结合较普通转换梁有着巨大的优势，同时，研究分析表明，宽扁梁转换梁用于柱支剪力墙转换、托柱转换在高位、高烈度区抗震性能比普通转换梁有着较大的优势，它有利于减缓高位转换刚度突变带来的转换层框支柱剪力、轴力突变增大及框支柱顶弯矩突变增大引起的应力集中，改善结构的抗震性能。
（2）宽扁梁的设计要点
实验研究及应用实测表明，宽扁梁承载力与普通梁无异。对于宽扁梁转换梁，由于它受力巨大而又特别重要，应满足剪压比、受压区高度比、强剪弱弯三项延性要求。另外，极限承载能力应能满足弹性大震组合内力要求。
为确保宽扁梁转换梁制作节点承载能力与延性能满足弹性大震要求，特别要注意应双向设置宽扁梁，以扩大外核心区范围，保证外核心受扭承载力，并应按梁端实配纵筋复核其受扭极限承载能力满足要求，避免外核心扭转脆性破坏。同时应控制宽扁梁的柱外宽度，避免脆性冲切破坏。
结束语
对于高层商住楼转换层结构进行科学合理的设计，不仅可以为施工建设降低施工难度，也可以为项目工程节约成本，为企业获取巨大的效益。
参考文献：
[1]赵振炜.燕宁娜.某带转换结构的高层商住楼结构设计与分析[J].宁夏工程技术，2011，10（4）.
[2]赵领志.张志强.带混凝土转换梁的高层商住楼结构设计[C].//第十一届全国现代结构工程学术研讨会论文集.2011.
[3]方静波.某高层商住楼框支剪力墙结构设计与分析[J].城市建设，2010（2）.
[4]张明武.高层商住综合楼转换层结构设计分析与探讨[J].四川建材，2011，35（5）.
[5]张叶田.葛文斌.某商住楼转换层结构设计与技术经济比较分析[J].建筑科学，2012，25（7）.