建筑结构设计中转换层设计的应用研究

建筑结构设计中转换层设计的应用研究

平梅

湖北天一建筑设计有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：由于建筑高度高、功能使用多样化、高低层建筑功能发生变化，对上下层结构布置的要求会有所不同，也会逐渐出现施工成本上升、施工过程难度大、消防救援困难等问题。现阶段建筑设计中，梁式转换层结构作为解决上下层建筑功能转变的一种形式，受到了建筑设计者和使用者的高度重视，为了保证建筑的安全性、合理性，将建筑优势最大化、弊端最小化，建筑设计者应重新审视建筑中梁式转换层的结构设计。

关键词：建筑结构设计；转换层设计；应用

引言

转换层在施工中的过渡效应非常重要，可以提高工程稳定性，满足复杂结构的建筑需求。由于机械因素，建筑的底部往往要承担更大的重量，本身的结构刚度也更强。在梁式转换层施工技术的应用下，建筑内部的柱距得以加大。在出入口的设计上也能够有更加充分的空间，满足大量人群的进出。有利于建筑物安全性的提高，得到了人们的广泛认可。

1设计原理

建筑梁转换层的结构设计应遵循三维设计原则，利用BIM技术建立三维模型，确保建筑施工效率。梁式转换层结构设计中的建筑，可以利用BIM技术进行建筑模拟工程的施工。在施工前，规范建筑梁式转换层施工人员的操作行为，准确发现梁式转换层结构在施工过程中遇到的问题和潜在风险，极大提高了建筑的安全性。梁式转换层结构设计遵循三维立体的设计原则，避免了CAD技术带来重复工作内容的可能，使建筑设计更有针对性地开展，利用BIM技术可视化的表现方式，使设计人员更直观地看到梁式转换层结构设计中的细节。通过数字信息构建仿真模拟的建筑物，在设计阶段可预测光照、地震等自然因素对梁式转换层的影响，并将建筑各部分信息归纳整合，分析梁式转换层在建筑各结构之间的作用，充分发挥多方协作功能，使建筑之间完成多方的信息交流，设计者利用数字信息模型，完成梁式转换层结构的设计工作，实现建筑的高效施工。

2建筑结构设计中转换层设计的应用策略

2.1合理设计转换梁

转换梁是墙体和底层框架结构中的连接部件，增加了建筑的空间面积，满足了建筑功能的要求。在梁转换层设计中，转换梁的设计应更加合理。首先，通过有限元法和附加计算来计算转换梁的减压比例，确立转换梁的大小截面。当梁式转换层中梁高受到限制时，转换梁的截面宽度应小于框支柱相应方向的截面宽度，且大于上部墙体厚度的2倍。例如，地下一层框架，地上15层剪力墙的建筑，框架跨度6m~7m，梁高在1m左右，首层转换梁截面不应超过1.2m，才可保障梁式转换层结构稳定。其次，转换梁的混凝土强度等级要达到C40，C40的混凝土具有抗压能力强、抗开裂、耐久性高等优点，对于提高建筑梁式转换层寿命起着有效助力。最后，在转换梁的浇筑中，要确保转换梁中的配筋率，也就是钢筋比例。《规程》第十章中明确要求，转换梁的配筋率应以建筑的抗震等级呈正比，非抗震设计的建筑配筋率应≥0.3%，抗震设计的建筑以特一级为例，配筋率应≥0.6%。转换梁中的配筋率直接影响建筑的抗震等级，因此，在设计建筑梁式转换层结构时要合理设计转换梁。

2.2支撑体系的建设

梁转换层施工过程中，施工顺序为柱对剪力墙，最后为楼板和房梁施工。施工时，严格遵守相关程序，如果发生顺序混乱，可能会对整个转化层的支撑系统产生影响。在这种变化下，转换层对建筑的作用也大大降低。因此，施工时，施工人员要对设计方案的各个细节进行确认，保证建设顺序上的准确性。此外工程管理人员也应做好监督工作的安排，设置监管人员，对施工情况进行定期查看，协助工程施工。做好全流程监管，保证施工的顺利推进。在施工中支撑架的搭建也十分重要，对人员的专业技能要求较高。在选择施工人员时要注意人员的技术能力与经验水平，提供准确的数据。在施工时实时测量，对支撑架部件进行仔细地检查，确保其结构没有发生变形或者松动。定期查验结构部件，如果部件有问题要及时处理或者更换。工作人员在发现问题时也要及时反馈，避免由于延误造成的严重事故。在进行斜撑杆的施工时要注意角度的把控，斜撑杆之间夹角范围要低于45°，通常按照柱体位置进行竖向的摆放。不同斜撑杆的距离通常不超过1m，模板与斜撑杆的摆放要注意其位置、顺序、距离符合施工管理要求。为了维护受力的均匀，施工时要注意斜撑杆与支架的合理安排。而在进行支撑钢管的施工时，施工人员通常要使用转换支架模板。它能够加强支撑体系的承受能力，增加模板本身的承载力。从而提高转换层的质量，防止工程建设结束后出现意外。

2.3钢筋工程的建设

梁转换层施工中需要涉及大量钢筋材料，且分布良好，因此钢筋质量对工程质量影响很大。在材料选择上，应根据施工图纸进行确认，选择合适的钢筋材料。尤其对于钢筋量较多、分布密集的楼板建设部分更要关注钢筋本身的质量情况。在安装时首先要对所需钢筋数量与安装区域做到心中有数，明确施工的流程。在安装顺序上，要首先完成大梁底部的钢筋安装，然后再进行下一步的铺设工作。在钢筋位置的选择上，施工人员要做好相应的测量，保证钢筋的间距和位置符合施工设计的要求。安装结束后，对每条钢筋做好固定与捆绑工作，之后采取电焊形式完成钢筋的安装与加固。钢筋安装的基础在于钢筋材料本身的质量，工作人员在采购阶段要做好把关，确认其质量符合施工标准，这样才能在梁氏转换层的工程中起到作用。而在施工阶段，工作人员要做好钢筋尺寸与间距的衡量，确保钢筋安装位置的准确性，避免发生偏移。在进行钢筋的连接时通常采取冷挤压的方式，在此基础上做好捆绑衔接，加强钢筋施工的管控。

2.4混凝土用料

为确保大体积混凝土的配合比处于可靠的范围内，因先对温度的产生原因进行分析。水泥的水化反应是混凝土产生温度裂缝的主要原因，根据混凝土所采用的集料类型可知，对于混凝土的温度应力而言，热膨胀系数对其有着较大的影响，若采用的是有着较小热膨胀系数的骨料，可以让混凝土的温度应力有所降低，而使其抗裂性得到较大的提升。若在混凝土中掺入较大粒径的骨，那么就能够有效降低其水泥浆量，而降低其热膨胀系数，使其温度应力得到有效减小，而使其抗裂性得到提升。对于上述分析，在施工过程中可采取如下措施：1）施时所采用的水泥应该尽可能采用水化热较低的或者应适当降低水泥的用量；2）为使混凝土的强度有所提高，应尽可能降低用水量；3）所选骨料应具有较小的热膨胀系数或者粒径较大的；ConstructionTechnology工程施工技术4）原材料先进行预冷，可将冷却水管先预埋到混凝土中；5）通过分裂、分块的方式对混凝土快进行合理划分，以降低其约束；6）对其表面进行绝热处理，而使其表面的温度降低速率得到有效调节。除去施工时可采用的措施之外，还能从配合比的角度出发进行控制。因此，还可在施工时按照试配的方式确定混凝土的配合比，确保水灰比在0.6以下。若施工现场使用的是泵送的商品混凝土，则可采取对砂率以及减水剂进行调整的方式提高其坍落度。施工时应严格避免通过随意加水的方式来使其坍落度得到提高，具体可按照11~15cm的范围控制坍落度。

结束语

综上所述随着经济的快速发展，建筑施工更能满足现代人的生活需求，用户也更注重建筑的外观美和使用安全。转换层结构作为建筑的重要组成部分，对于提高建筑的安全性至关重要，设计人员应从确定科学设计转换层，合理设计转换梁，优化梁式转化层的结构设计，确保建筑的使用稳定。

参考文献：

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[3]罗晟.高层建筑梁式转换层结构设计的应用[J].低碳世界,2014(07):19-20.