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摘要：高层建筑是我国大城市建设中的主流。在高层建筑中转换层也越来越重要，其中的箱型转换层对于取得良好的经济效益是非常有利的。箱形转换层利用了空间结构的受力特性，在减小构件尺寸、减轻结构自重方面有着很好的优势，这对充分发挥结构承载力潜能是一个很好的尝试。本文针对高层建筑带箱型转换层的施工进行了一些探讨
关键词：高层建筑；箱型转换层；经济效益；施工
引言：
在高层建筑中，因为受到了下部分结构受力作用大的原因，导致上部分结构受力相对而言就比较的小。作为正常的布局应当是在下部分构造得墙面比较多、梁柱也多；而上部的结构应当是分布比较稀疏、墙面少。然而这样的结构布局又没有办法达到日常使用的功能性的作用。因此，也就需要转换结构构件所在的楼层，因此也就有了转换层。在实际工程应用中可以分为：梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形以及板式转换层。
1.关于箱式转换层的简介
作为箱式转换层来说，就是通过一整层的空间来达到一个具有超高强度以及载力的转换结构，其实就是梁式转换层的改变。（见图1.）在箱式转换层当中，楼层的上下面的同一轴线都设立在一道大梁上面，梁间采用的是钢筋和泥土墙，纵横两向的组合梁交叉成梁格，大部分交叉处有底层通上来的柱子，底板和顶板都是钢筋混凝土厚板，这样便形成一个箱形刚性层。在这层的腹板当中可以通过选择一个适当的位子进行人行通道以及管道的开设。
因为受到箱型转换层结构完整并且具有较大的刚度，上层的剪力墙与箱形转换层相当于一个结构中的两个构件，彼此之间受力关系清楚，一般而言，上部剪力墙结构的受力状况与坐落在箱形基础上的纯剪力墙结构相似。所以说，过渡层上的剪力墙不像框支剪力墙结构那样应力复杂，这就在一定程度上解决了框支剪力墙结构中剪力墙开洞要求与洞口限制之间的矛盾。然而箱形转换层自身刚度较大，大空间的底层或下部几层的结构平面需进行合理布置，保持一定的刚度，避免在抵抗水平力时因底层刚度削弱而产生较大的相对位移，造成破坏。
图1.箱型转换
2.实证施工分析
2.1工程概况简介
假定，我们所要进行施工的工程建筑的总面积为300000m2。建筑上的裙房的总高为100m，因为考虑到要将5层以下作为车库、商场等使用所以准备在5层的位置进行转换，将结构进行整合成层高为3000mm的转换，从而来让设备功能进行很好的体现。
2.2箱型转换层设计的相关要求
（1）在当箱型梁作为转换的结构式，应当通过使用沿着建筑周围的环境进行布置，从而满足箱梁的各方面的要求如：刚度、构造。
（2）作为箱型的转换来说应当根据转换层的上、下部分竖向结构的布置进行主梁的布置工作。主梁截面控制计算同转换梁，由剪压比控制计算确定，截面宽度不小于400mm，截面高度可以选取梁跨度的1/5～1/8；
（3）作为箱型转换层可以通过主梁的布置进行墙体模型以及梁模型进行三维立体分析比较；
（4）箱型装换层不应当采用板单元或者是组合有限的有限元方法进行局部的应力分析工作。
并且，我们还应当强调的是：箱型梁混凝土强度等级、开洞构造要求、纵向钢筋、箍筋、腰筋构造同框支梁；顶板和底板配筋，出去要考虑弯矩计算外，还应当考虑道自身平面内的拉力、压力的影响，双层双向配筋；框支柱伸到转换层顶；箱型转换层整体构造参考桩箱基础设计。
2.3结构计算分析
（1）关于转换层上下层计算层高的选取工作
因为我们所假定的转换层的层高为3 000 mm,上下翼缘楼板厚度均为300 mm,转换主梁的截面高度为3 300 mm,转换次梁的截面高度为2 000 mm。上下翼缘楼板通过转换主梁连成一体,形成一个箱型转换层。转换层下部层高(至箱型转换层下翼缘板顶标高)为5 000 mm,下部典型柱距为8 400mm;转换层上部层高为3 100 mm,柱距较小且不规则(见图2)。转换层上下层存在刚度突变,上层刚度大于下层刚度。因此,确定转换层上下层的计算层高,降低转换层上下层的刚度比,从而来减小因为受到高位箱的转换层所受到的相关的刚度的变异，这个应当是在进行工程设计当中的一个非常重要的关键点。
图2整体图
通常的计算方法是将转换层高度与转换层下部层高相加为下層计算层高,即: 3 000 +5 000 =8 000(mm);转换层上层计算层高取自然层高,即3 100 mm。如果用这个方法计算的话，那么转换层上下层之间的刚度不能够相差的太大，如果相差太大的话，那么就没有办法去真实地反映转换层上下层的实际刚度比。因为箱型转换层的上下翼缘楼板与转换主梁连成一体,在水平地震力作用下之下,在转换层内不会产生层间位移。另外将转换层下层计算层高取为8 000 mm,提高了转换层的质心高度(提高了1 500 mm),并且因为受到转换层自重大,在地震作用下的惯性力也会相应增大的情况,因而久加大了地震作用下基底的倾覆力矩。我的建议是在进行整体计算的时候,以箱型转换层的质心位置来确定转换层上下层的计算层高,也就是转换层下层计算层高为: 5 000+3 000/2=6 500(mm);
转换层上层计算层高: 3 100+3 000/2=4 600(mm)。这样计算的优点是能真实地反映转换层及以上各层的质心位置和由地震惯性力产生的倾覆力矩,但仍不能客观地反映转换层上下层的刚度比。在进行转换层上下层刚度比计算时,应将箱型转换层视为刚体,取下层计算层高为5 000 mm,上层计算层高为3 100 mm,按此计算的转换层上下层刚度比作为设计参考。
2.4箱型转换梁的设计
转换主梁上下翼缘均有楼板,设计时应按“工”字形截面梁考虑,梁宽为300-900 mm不等,梁高均为3 300 mm;转换次梁只有上翼缘楼板,设计时按“T”形梁截面考虑,梁宽为500-700 mm,梁高为1 600-2 000mm。因转换主梁典型跨度为8 400 mm,其跨高比为: 8 400/3 300=2. 55;转换次梁的跨高比为:8 400/2 000=4.2,转换主、次梁的跨高比均<5.0,应按深受弯构件进行设计,而不应按普通梁设计。采用SATWE程序计算时,是按普通梁设计,没有按深受弯构件计算。在该工程的设计中,采用SATWE程序计算的梁内力包络图,按深受弯构件计算正截面受弯及斜截面受剪承载力。并在考虑地震作用组合时,截面承载力除以承载力抗震调整系数RRE。采用中国建筑科学研究院编制的框支剪力墙有限元计算程序FEQ,计算结果表明了,转换梁支座处约80%梁高范围存在拉应力,转换梁跨中约50%梁高范围存在拉应力,应力的分布与连续深梁相符;因转换梁高较高,在荷载作用下,有一定的“拱”性效应。转换梁的X向应力σx见下图3。
图3转换梁σx方向应力分布图(图中虚线部分为拉应力)
2.5施工中的钢筋焊接以及安装
在进行钢筋的工程质量过程当中，钢筋的焊接是非常关键的。作为焊接工来说必须应当持有上岗证。在进行焊接之前应当先进行样板焊接，合格才能够进行施工。这样才能严把施工质量关。
（1）在箱梁中，主筋的接头应当采用滚压直螺纹套筒进行连接，在接头部位应当进行错开，尽量满足现行规范的要求。
（2）为了能够增大箱梁钢筋的节点克难攻坚，方便于施工，所以如果可以的话，可以在进行梁柱节点钢筋的安装期间，进行梁最下层的钢筋在柱中向下弯曲，从而能够让柱筋能够封顶能够将部分弯曲到板中去。
（3）在进行箱梁钢筋的安装之前，应当在两端的柱筋上面划定出纵筋的方位，从而将柱节点的位子确定下来。
（4）箱梁内下部纵筋的安装。首先可以先在梁上端搭建一个内距为1.4m的临时钢管搁架，在搁架的横杆上铺好两排最下面的纵筋过后，放置一排横杆，将箱梁下部的纵筋全部铺设完为止。
（5）箱梁上面的纵筋的安装工作。在搁架的上横杆上铺设箱梁上排纵筋，采用小号钢筋勾起第二排钢筋和第三排纵筋，到上部的纵筋都挂起为止。
（6）箱梁钢筋绑扎。在箱梁纵筋铺设完之后，应当从上到下进行搁架下的横杆的抽搐，并同箍筋、纵筋相互固定，使骨架定位。
（7）因为转换梁的刚劲骨架比较重的缘故所以应当用一些小的花岗岩进行垫块保护。
（8）适当选用支钢筋支撑架，转换层的顶板必须应当符合规范要求，在进行箱梁的侧模支架之前，应当进行质量的再次检查，确保万无一失。
2.6混泥土浇筑工艺
（1）在进行混泥土进场期间，必须应当做好混泥土的质量检查工作，对于那些符合要求的材料才可以进行施工。
（2）进行一次性浇筑时，应当从支持柱开始，到达箱梁地卖弄之后再进行浇筑工作。
（3）进行箱梁混泥土浇筑时，应当从梁子的一端进行，采用自然流淌、斜面分层等方式进行浇筑
（4）因为受到可能会有裂缝的因素，所以应当进行分层的厚度保留工作，该厚度大概保持在30cm左右。
（5）因为受到箱梁钢筋密度高的因素，所以在节点处等地方应当用到振捣器进行配合作業。
（6）受到混泥土浇筑过后泌水多的现象，因此，可以在梁侧膜上设置排水管道，或者排水孔。
2.7混泥土浇筑过后的养护工作
在进行浇筑之后，应当在混泥土将要凝结初期，用塑料薄膜或者草席进行包裹，应当根据温度变化状况进行材料覆盖的选择。从而防止浇筑过后的混泥土水分流失。
3.结束语
其实转换层结构就是整栋高层建筑的心脏区，应当根据施工的具体情况进行科学严密的施工工程的指定，用最科学的方案进行施工指导，从而得到各方面人士的满意以及支持，以此来保证质量。特别是在进行施工期间，施工的顺序一定要做好，各部分的工序都应当严把质量关，在进行转换层的施工之前特别要做到人力、物力以及财力等各方面的前期准备工作，这些都是确保施工顺利进行以及质量保证的关键。
虽然我国的高层建筑的建设已经在城市中进入了一个白热化的阶段，然而如果想要做好、做强的话还有一大段路要走，我坚信，我们的祖国定能建造出越来越多的世界一流高层建筑出来！
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词：高层建筑；箱型转换层；经济效益；施工
引言：
在高层建筑中，因为受到了下部分结构受力作用大的原因，导致上部分结构受力相对而言就比较的小。作为正常的布局应当是在下部分构造得墙面比较多、梁柱也多；而上部的结构应当是分布比较稀疏、墙面少。然而这样的结构布局又没有办法达到日常使用的功能性的作用。因此，也就需要转换结构构件所在的楼层，因此也就有了转换层。在实际工程应用中可以分为：梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形以及板式转换层。
1.关于箱式转换层的简介
作为箱式转换层来说，就是通过一整层的空间来达到一个具有超高强度以及载力的转换结构，其实就是梁式转换层的改变。（见图1.）在箱式转换层当中，楼层的上下面的同一轴线都设立在一道大梁上面，梁间采用的是钢筋和泥土墙，纵横两向的组合梁交叉成梁格，大部分交叉处有底层通上来的柱子，底板和顶板都是钢筋混凝土厚板，这样便形成一个箱形刚性层。在这层的腹板当中可以通过选择一个适当的位子进行人行通道以及管道的开设。
因为受到箱型转换层结构完整并且具有较大的刚度，上层的剪力墙与箱形转换层相当于一个结构中的两个构件，彼此之间受力关系清楚，一般而言，上部剪力墙结构的受力状况与坐落在箱形基础上的纯剪力墙结构相似。所以说，过渡层上的剪力墙不像框支剪力墙结构那样应力复杂，这就在一定程度上解决了框支剪力墙结构中剪力墙开洞要求与洞口限制之间的矛盾。然而箱形转换层自身刚度较大，大空间的底层或下部几层的结构平面需进行合理布置，保持一定的刚度，避免在抵抗水平力时因底层刚度削弱而产生较大的相对位移，造成破坏。
图1.箱型转换
2.实证施工分析
2.1工程概况简介
假定，我们所要进行施工的工程建筑的总面积为300000m2。建筑上的裙房的总高为100m，因为考虑到要将5层以下作为车库、商场等使用所以准备在5层的位置进行转换，将结构进行整合成层高为3000mm的转换，从而来让设备功能进行很好的体现。
2.2箱型转换层设计的相关要求
（1）在当箱型梁作为转换的结构式，应当通过使用沿着建筑周围的环境进行布置，从而满足箱梁的各方面的要求如：刚度、构造。
（2）作为箱型的转换来说应当根据转换层的上、下部分竖向结构的布置进行主梁的布置工作。主梁截面控制计算同转换梁，由剪压比控制计算确定，截面宽度不小于400mm，截面高度可以选取梁跨度的1/5～1/8；
（3）作为箱型转换层可以通过主梁的布置进行墙体模型以及梁模型进行三维立体分析比较；
（4）箱型装换层不应当采用板单元或者是组合有限的有限元方法进行局部的应力分析工作。
并且，我们还应当强调的是：箱型梁混凝土强度等级、开洞构造要求、纵向钢筋、箍筋、腰筋构造同框支梁；顶板和底板配筋，出去要考虑弯矩计算外，还应当考虑道自身平面内的拉力、压力的影响，双层双向配筋；框支柱伸到转换层顶；箱型转换层整体构造参考桩箱基础设计。
2.3结构计算分析
（1）关于转换层上下层计算层高的选取工作
因为我们所假定的转换层的层高为3 000 mm,上下翼缘楼板厚度均为300 mm,转换主梁的截面高度为3 300 mm,转换次梁的截面高度为2 000 mm。上下翼缘楼板通过转换主梁连成一体,形成一个箱型转换层。转换层下部层高(至箱型转换层下翼缘板顶标高)为5 000 mm,下部典型柱距为8 400mm;转换层上部层高为3 100 mm,柱距较小且不规则(见图2)。转换层上下层存在刚度突变,上层刚度大于下层刚度。因此,确定转换层上下层的计算层高,降低转换层上下层的刚度比,从而来减小因为受到高位箱的转换层所受到的相关的刚度的变异，这个应当是在进行工程设计当中的一个非常重要的关键点。
图2整体图
通常的计算方法是将转换层高度与转换层下部层高相加为下層计算层高,即: 3 000 +5 000 =8 000(mm);转换层上层计算层高取自然层高,即3 100 mm。如果用这个方法计算的话，那么转换层上下层之间的刚度不能够相差的太大，如果相差太大的话，那么就没有办法去真实地反映转换层上下层的实际刚度比。因为箱型转换层的上下翼缘楼板与转换主梁连成一体,在水平地震力作用下之下,在转换层内不会产生层间位移。另外将转换层下层计算层高取为8 000 mm,提高了转换层的质心高度(提高了1 500 mm),并且因为受到转换层自重大,在地震作用下的惯性力也会相应增大的情况,因而久加大了地震作用下基底的倾覆力矩。我的建议是在进行整体计算的时候,以箱型转换层的质心位置来确定转换层上下层的计算层高,也就是转换层下层计算层高为: 5 000+3 000/2=6 500(mm);
转换层上层计算层高: 3 100+3 000/2=4 600(mm)。这样计算的优点是能真实地反映转换层及以上各层的质心位置和由地震惯性力产生的倾覆力矩,但仍不能客观地反映转换层上下层的刚度比。在进行转换层上下层刚度比计算时,应将箱型转换层视为刚体,取下层计算层高为5 000 mm,上层计算层高为3 100 mm,按此计算的转换层上下层刚度比作为设计参考。
2.4箱型转换梁的设计
转换主梁上下翼缘均有楼板,设计时应按“工”字形截面梁考虑,梁宽为300-900 mm不等,梁高均为3 300 mm;转换次梁只有上翼缘楼板,设计时按“T”形梁截面考虑,梁宽为500-700 mm,梁高为1 600-2 000mm。因转换主梁典型跨度为8 400 mm,其跨高比为: 8 400/3 300=2. 55;转换次梁的跨高比为:8 400/2 000=4.2,转换主、次梁的跨高比均<5.0,应按深受弯构件进行设计,而不应按普通梁设计。采用SATWE程序计算时,是按普通梁设计,没有按深受弯构件计算。在该工程的设计中,采用SATWE程序计算的梁内力包络图,按深受弯构件计算正截面受弯及斜截面受剪承载力。并在考虑地震作用组合时,截面承载力除以承载力抗震调整系数RRE。采用中国建筑科学研究院编制的框支剪力墙有限元计算程序FEQ,计算结果表明了,转换梁支座处约80%梁高范围存在拉应力,转换梁跨中约50%梁高范围存在拉应力,应力的分布与连续深梁相符;因转换梁高较高,在荷载作用下,有一定的“拱”性效应。转换梁的X向应力σx见下图3。
图3转换梁σx方向应力分布图(图中虚线部分为拉应力)
2.5施工中的钢筋焊接以及安装
在进行钢筋的工程质量过程当中，钢筋的焊接是非常关键的。作为焊接工来说必须应当持有上岗证。在进行焊接之前应当先进行样板焊接，合格才能够进行施工。这样才能严把施工质量关。
（1）在箱梁中，主筋的接头应当采用滚压直螺纹套筒进行连接，在接头部位应当进行错开，尽量满足现行规范的要求。
（2）为了能够增大箱梁钢筋的节点克难攻坚，方便于施工，所以如果可以的话，可以在进行梁柱节点钢筋的安装期间，进行梁最下层的钢筋在柱中向下弯曲，从而能够让柱筋能够封顶能够将部分弯曲到板中去。
（3）在进行箱梁钢筋的安装之前，应当在两端的柱筋上面划定出纵筋的方位，从而将柱节点的位子确定下来。
（4）箱梁内下部纵筋的安装。首先可以先在梁上端搭建一个内距为1.4m的临时钢管搁架，在搁架的横杆上铺好两排最下面的纵筋过后，放置一排横杆，将箱梁下部的纵筋全部铺设完为止。
（5）箱梁上面的纵筋的安装工作。在搁架的上横杆上铺设箱梁上排纵筋，采用小号钢筋勾起第二排钢筋和第三排纵筋，到上部的纵筋都挂起为止。
（6）箱梁钢筋绑扎。在箱梁纵筋铺设完之后，应当从上到下进行搁架下的横杆的抽搐，并同箍筋、纵筋相互固定，使骨架定位。
（7）因为转换梁的刚劲骨架比较重的缘故所以应当用一些小的花岗岩进行垫块保护。
（8）适当选用支钢筋支撑架，转换层的顶板必须应当符合规范要求，在进行箱梁的侧模支架之前，应当进行质量的再次检查，确保万无一失。
2.6混泥土浇筑工艺
（1）在进行混泥土进场期间，必须应当做好混泥土的质量检查工作，对于那些符合要求的材料才可以进行施工。
（2）进行一次性浇筑时，应当从支持柱开始，到达箱梁地卖弄之后再进行浇筑工作。
（3）进行箱梁混泥土浇筑时，应当从梁子的一端进行，采用自然流淌、斜面分层等方式进行浇筑
（4）因为受到可能会有裂缝的因素，所以应当进行分层的厚度保留工作，该厚度大概保持在30cm左右。
（5）因为受到箱梁钢筋密度高的因素，所以在节点处等地方应当用到振捣器进行配合作業。
（6）受到混泥土浇筑过后泌水多的现象，因此，可以在梁侧膜上设置排水管道，或者排水孔。
2.7混泥土浇筑过后的养护工作
在进行浇筑之后，应当在混泥土将要凝结初期，用塑料薄膜或者草席进行包裹，应当根据温度变化状况进行材料覆盖的选择。从而防止浇筑过后的混泥土水分流失。
3.结束语
其实转换层结构就是整栋高层建筑的心脏区，应当根据施工的具体情况进行科学严密的施工工程的指定，用最科学的方案进行施工指导，从而得到各方面人士的满意以及支持，以此来保证质量。特别是在进行施工期间，施工的顺序一定要做好，各部分的工序都应当严把质量关，在进行转换层的施工之前特别要做到人力、物力以及财力等各方面的前期准备工作，这些都是确保施工顺利进行以及质量保证的关键。
虽然我国的高层建筑的建设已经在城市中进入了一个白热化的阶段，然而如果想要做好、做强的话还有一大段路要走，我坚信，我们的祖国定能建造出越来越多的世界一流高层建筑出来！
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看