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  根据国外一项统计,在民用建筑中,由于设计原因所发生的各种质量事故,所占比重高达40.1%,居于各种原因*。我国曾对建筑行业514项工程事故的原因进行统计分析,发现因设计原因造成的工程事故占40%。更为重要的是,设计阶段失误所造成的质量问题,常常是施工阶段难以弥补的,甚至有可能会带来全局性或整体性的影响,从而影响到整个工程项目目标的实现。

  转换层大梁设计方面存在的问题

  转换结构层具有与一般结构层相比结构重量大、结构层刚度大、几何尺寸超大、受力复杂等特点。这样的尺寸和重量意味着转换结构组成了建筑物的主要构件。它们的设计是否合理、安全、经济对整个结构的安全性、结构造价、施工费用等有着重要影响。但一些结构设计人员在实际进行转换层设计时显得无从下手,没有可操作、可遵循的设计思路、设计原则来进行结构设计。造成这种现象的主要原因是当前转换层设计没有相关的可遵循的设计准则,设计人员难以进行结构选型、截面确定、计算模型确定、计算方法确定,计算结果应用以及配筋方法的实施等一系列结构设计步骤。这种现状与我国当前高层建筑的迅猛发展是不相适应的。另一方面,现有的转换层设计方法,主要是针对形式简单、受力相对简单的转换梁,对于受力复杂的转换梁还没有深入研究。即便是对于形式简单的转换梁,其受力性能也没有完全清楚,而往往是互相混淆,设计概念不明确,设计原则不准确。对于转换梁的配筋方法也限于用普通梁的配筋方法加以套用,造成转换梁截面超大、配筋偏多。

  转换层结构的概括

  随着高层建筑的发展,建筑物的功能不再单一,如公寓、旅馆、办公楼等均在建筑物下部设置商店、银行、公共大厅、会议中心、停车场等需要较大跨度的公共空间。建筑物功能的改变要求建筑结构形式的改变,而上、下结构形式的变化,就需要一个转换结构,以完成上部结构力传递至下部结构的要求。

  1.从结构角度看,转换层结构的功能主要有:上、下层结构形式的转换,上、下层结构轴网的转换,上、下层结构形式和结构轴网同时转换。

  2.转换层结构的几种主要形式:梁式转换层结构,板式转换层,箱形转换结构,析架转换结构。

  3.梁式转换层

  现代高层建筑由于使用功能要求大空间,往往需要采用转换层结构。梁式转换层结构是目前高层建筑中实现垂直转换****常用的结构形式,其传力途径采用墙(柱卜争转换梁-柱(墙)的形式,具有传力简单、明确的优点,便于计算、分析,且造价较节省。从70年代中期,国内开始尝试使用梁式转换层,到现在短短的几十年时间内,梁式转换层的工程应用发展很快。从国内外105栋高层建筑采用的转换层的统计结果来看,采用梁式转换层的高层建筑有81栋,约占77%。但是由于梁式转换层结构形式的多样性,作为主要受力构件的转换梁表现出的受力特征也各不相同。实际工程中梁式转换层的结构形式多种多样,从跨度上,可分为单跨、双跨及多跨;从上部墙体形式上,可分为满跨和不满跨、开洞和不开洞和开窗洞;从棍凝土结构梁式转换层施工技术及其可靠性的研究转换梁功能上,可分为托墙和托柱;从转换梁形式上,可以分为加腋与不加腋;从转换梁结构采用材料上,又可分为钢筋灌浆料、预应力灌浆料和钢骨灌浆料、钢结构等。

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