关键词：转换层；结构设计；应用分析
引言
当前城市中较多的高层建筑都是带有转换层结构，在高层建筑的下部楼层一般用于商业建筑，餐厅、超市等，下部结构需要有较为宽阔的空间，要求结构布局合理，开间、进深适宜，在这种实际需求下，对于高层建筑的结构设计提出了新的要求，要在设计中结合建筑功能要求，把握建筑设计要点，提高设计方案的科学性和合理性，这样可以促进我国高层建筑的发展。
1转换层概念
在高层建筑结构设计中，为确保房屋住宅满足住户的个性化需求，应为建筑项目预留充足的内部空间，且适度扩大建筑工程网柱结构，减少结构中的墙体。但高层建筑工程设计中，上层结构的空间较小，因此设计人员需结合实际设计多层墙体。在建筑墙体设计时，建筑内部的竖向杆件无法上下贯通，无法满足设计的要求。而转换层结构可有效改善甚至彻底解决以上问题，最大限度的满足建筑功能方面的要求。
2高层建筑及转换层结构施工特点
2.1合理设置转换板的厚度
高层建筑转换层结构设计中，为了能够提升结构的抗剪力度和抗冲切力度，需要合理设置转换板的厚度。如果转换板的厚度过大，那么必将给建筑物转换层下部的结构增加更多的承载力，这与初转换层结构设置的目的是不符合的。此外，在建筑物转换层施工中，一般选择混凝土施工。那么为了减轻混凝土重量，需要将转换梁的截面高度设置在3.5m左右。如果转换梁的跨度较小，转换梁的截面高度可以设置到1m左右；转换梁的跨度较大，转换梁的截面高度可以设置在7m左右。
2.2工程施工周期漫长
大多数普通住宅建筑转换层结构设计的施工周期不会超过1年，而高层建筑工程的施工周期则长达2年，甚至一些超高层建筑工程的施工周期长达5年以上。减少转换层结构设计和装饰施工的时间，是缩短高层建筑工程施工周期的常用方法。在高层建筑转换层结构设计工程施工过程中，可以根据工程实际情况，针对转换层结构体系，选择不同的施工方法，亦可节省施工时间。
3带转换层高层建筑结构设计的主要原则
3.1加强转换层下半部分的设计
在带转换层高层建筑结构设计中，要考虑到下层结构的设计，因为下层结构是整个建筑的受力基础，其质量决定了整个高层建筑的质量;同时下层结构的刚度要高于上层建筑，要在下层结构做好抗震设计，这样可以提升整个高层建筑的抗震性，提升高层建筑的安全性和稳定性。
3.2加强数据的运算和应用
在带转换层高层建筑的结构设计中，由于其模型复杂多变，计算冗杂且系统，这就要保证转换层的数据计算和参数选择正确，因为其关系到上下层建筑结构的稳定性，起到了一个承上启下的功能，也不同于一般标准层，对于它的设计可能更为复杂，在设计中，要计算准确，对于相关参数的选择一定要严格按照规范和标准执行，避免因不科学的计算方式而导致设计质量问题，从而影响整个高层建筑的质量。
4转换层高层建筑结构设计的主要方式
4.1梁式转换层
梁式转换层结构有利于高层建筑结构垂直转换，一方面保证了结构的安全稳定性，另一方面也使建筑空间得以充分利用。再者，梁式转换层结构传力明确性较强，便于高层建筑施工，降低工程成本投入。但是在梁式转换层结构应用中，应严格控制截面高度，截面高度范围通常为0.8-6m。
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4.2板式转换层
板式转换层结构是在厚板组合转换下形成的一种转换层结构。在结构设计中，为发挥板式转换层的功能，需考虑建筑的抗剪能力、结构强度和抗冲能力，并以此为基础明确转换板的厚度。转换板的厚度多为2-2.8cm，但下部结构设计中也会产生较多的材料消耗，施工难度较大。为此，在使用板式转换层结构时需综合考虑多种影响因素，以提升高层建筑结构设计水平。
4.3桁架式转换层结构
在建筑转换层结构中，桁架式转换层的稳定性更强，该模式是将桁架来作为建筑节点的衔接，同时在其中穿插梁柱结构，起到辅助结构受压的作用。此类型结构的转换层传力途径非常明确，而且结构自重相对较低，具有较高的抗震性。相对于其他结构而言，桁架式转换层的施工工序相对复杂，在设计中需要考虑多方面应用因素，因此，在许多施工工期较为紧张的建筑工程中，该结构应用较少。
5高层建筑转换层结构具体设计应用策略分析
5.1做好过度设计和防震设计工作
高层建筑结构中的转换层结构整体较为复杂，而且转换层结构质量和建筑物整体质量之间有着非常紧密的联系。这就要求设计工作必须到位，一旦设计工作出现不合理的现象，那么必将影响整个建筑结构的抗震能力，造成较大的安全风险。而在实际转换层结构设置中，由于高层建筑物所使用的转换层一般为带转换层，此种类型的转换层截面面积大、跨度大，设计人员要与施工人员沟通协调，选择最佳的过度转换层。总结实际建筑工程项目所使用的过度转换层，主要分为结构桁架式、板式、梁式、箱形以及空腹桁架式等形式。一般而言，结构桁架式不但具有较高的灵活性，而且能够满足转换层跨度较大的需求。而梁式转换层施工较为简单，但耐受力低、抗震水平低下，未能达到预期标准。整体上而言，不同的高层建筑对过度转换层的施工要求不同，设计人员需要结合实际情况，实现佳的设计。
5.2遵循建筑物的实际
社会经济水平提升，使人们对于建筑结构美观性、功能性有了更多要求，同时为了提高建筑影响力，还会在结构设计中添加个性化设计内容，这样对结构本身的承压情况提出了更高要求。因此，在建筑转换层结构设计过程中，需要结合作业区域的实际环境，以及建筑结构本身的客观属性进行设计，从而提高整个设计方案的可操作性。在具体操作过程中，设计人员可以借助模拟系统，模拟运行目前所设计的转换层方案，根据运行中存在的问题进行参数修改，再次进行模拟运行，使整个设计方案更加满足作业区的实际应用需求，本身也更加具备可操作性。
5.3合理安排转换层位置
目前，城市建筑的主体类型为高层建筑，很多建筑的高度已经超过了60m，部分城市的建筑高度已经突破了100m。在建筑高度不断增加的背景下，建筑结构的受力情况、结构受压分布也变得越来越复杂。在设计转换层位置时，需要综合考虑建筑工程的设计高度，结合以往的设计应用经验，再对其进行设计时，应适当降低转换层的设计高度，将其设置在三层左右的位置。
结束语
高层建筑结构设计中，转换层结构设计尤为关键，转换层结构设计的质量直接影响了结构的安全性与稳定性。故而设计人员需深入研究高层建筑转换层结构设计，一方面提高结构设计的质量，另一方面高效控制工程建设和施工成本，进而为建筑企业和建筑行业的发展创造有利条件。
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作者简介：吴烨欣（1993.04），男，广东潮州人，本科学历，助理工程师，研究方向：建筑结构设计。
论文作者:吴烨欣
论文发表刊物:《建筑实践》2019年 24期
论文发表时间:2020/4/26
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