王蓓新
（湖南建设集团有限公司，湖南长沙410000）
摘要：高层建筑中，带转换层结构非常普遍，因此，对转换层设计特点进行全方位的掌握，才能更好地发挥其在建筑中的作用，使建筑达到更好的效果和目的，保证建筑物的使用寿命，同时也能更好地促进我国建筑业的发展。
关键词：建筑工程；转换层；结构设计
前言
在现代建筑中， 建筑整体会有不同的功能，一般分为居住层和商业层，因此，这就务必要提高建筑内部的转换层结构的设计水平，保证建筑内部功能的实现和合理过渡。但是在现代建筑转换层结构的设计中，依然存在着一些问题亟待解决。因此，在工程建筑的过程中，要切实把握转换层结构的设计要点，并且结合建筑物的实际情况，以便于从根本上提高建筑转换层结构的设计质量和设计水平。
1转换层结构的概念及其特点
1.1转换层结构的概念
转换层结构是建筑内部一种常见的建筑结构，特别是在高层建筑中转换层结构更为常见。因为在建筑结构内部不同楼层之间的功能和建筑结构存在差异，为了实现建筑内部功能之间的转换，就要设立转换层结构来解决这一问题。在我国目前的建筑中，越来越多的高层建筑出现在人们的生活和工作中，高层建筑通常是商业功能和住宅功能的二者的结合，一般在建筑底层是商业功能，在建筑的上层大多用做住宅。所以，为了实现对这两种功能的有效科学划分，就需要设置转换层，如图1所示。可以调整不同结构层之间的受力关系，从而最终保证建筑的整体功能和质量。
图1 建筑结构转换层
1.2转换层结构的特点
在建筑施工的过程中，为了提高建筑转换层结构设计的水平和质量，首先就要对转换层结构的特点有全面、清晰的认识。在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置结构转换层，形成带转换层的高层结构，因此转换层结构构件需要承受来自建筑上部的巨大竖向荷载，并且转换层结构构件的数量较多、复杂，同时为了保证建筑转换层结构有足够的强度，就必须提高建筑转换层结构的设计水平。在建筑转换层结构的设计过程中，不仅需要考虑众多的因素，并且要求设计人员具有丰富的实践经验和专业能力。因为在建筑内部转换层结构的设计过程中，沿着建筑物高度方向的刚度出现较大突变，所以，经常是不规则的竖向结构。因此，在设计和施工的过程中，要紧密结合竖向不规则的结构类型，有针对性地对转换层结构进行设计。这时就要充分发挥设计人员的主动性和积极性，不断提高转换层结构的设计水平。
2建筑转换层结构的设计原则
2.1转换层的竖向布置
对于转换层的竖向布置，在设计过程中要坚持以下几方面的原则：（1）根据建筑转换层结构的建筑功能和结构传力的路径，在转换层结构布置的过程中可以沿着高层建筑的一处或者多处高度方向进行灵活的布置；（2）在设计过程中，可以把转换层作为正常使用的楼层， 也可以作为技术设备层；（3）建筑转换层在设计过程中， 可以根据建筑的实际情况，在建筑的局部布置转换层结构；（4）要保证转换层有足够的强度和刚度，而且还要使竖向的刚度不能过大；（5）在对具有部分框支剪力墙的建筑进行设计时，要重点关注转换层的设置位置，根据我国高层建筑的相关规定，8度区不宜超过3层，7 度区不宜超过第5层，6度区可适当提高，9度区不应采用。
2.2抗震等级
在一般的建筑设计过程中，转换层以上通常是纯剪力墙结构，转换层以下通常是框架－剪力墙结构，这时的高层建筑是多种形式于一身的复杂高层建筑，所以，不能笼统和简单的确定抗震等级。在建筑施工的过程中，要严格按照相关的规定，针对性地分别确定建筑不同的结构体系各个部件的抗震等级，并做出相应的设计。
2.3结构布置
根据大量的实践结果可知，转换层底部的设置高度越高，所导致转换层所在层的上下两层刚度变化也就越大，荷载作用下的转换层上下层内部传播途径的突变就更加明显。而且如果高层建筑物中转换层的位置越高，落地剪力层因为受到弯矩的影响，也就更容易出现裂缝，这样会使框支柱的内力增大，使转换层附近上部的墙体容易受到破坏，所以，楼层越高的转换层结构，其抗震能力就越低。针对底部的转换层结构来说，转换层上部的部分竖向构件不能实现直接连续贯通的落地，设计人员在设计过程中，必须选择更加安全可靠的转换结构部件。在现有的结构布置经验和专业理论的基础上，转换层的结构部件应该使用转换大梁、箱形结构、斜撑、厚板等；对于带有大空间地下室的高层建筑，因周围具有一定的约束作用，因而对地震的反应要小于地面以上的建筑部分。
3建筑转换层结构设计的关键问题
3.1提高转换层与建筑物的整体性
要想提高转换层与建筑物的整体性，主要是通过调整转换层的结构设计内容来实现整体性的提高。提高转换层结构与建筑物的整体性，可以对转换层的结构设计内容进行调整，从而提高建筑物的稳定性和设计的科学性，实现建筑物功能的发挥和使用寿命的延长。在实际的转换层施工过程中，要尽可能对转换层上下层之间的轴网，简化转换层的设计方案和施工方法，尽最大可能实现质量中心与刚度中心的对应，从而使转换层的受力变得更加明确，这样可以避免使用板式转换结构，从而减少建筑物出现刚度突变的情况，保证转换层不会影响建筑物的抗震能力。如图2 所示。
图2 斜撑转换示意图
3.2保证转换层的刚度
转换层的高度是影响转换层结构整体质量和建筑物的整体质量的关键因素之一，尤其是对于高层建筑而言，在建筑的设计和施工过程中，建筑物本身的高度和重量会直接导致转换层结构承受较大的竖向荷载， 并且转换层结构本身又会使建筑在转换层的部位出现刚度突变的问题， 最终使转换层成为建筑整体的薄弱环节， 导致建筑物抗震性能的减弱。
所以在设计过程中，保证转换层的刚度具有重要的作用，在实际的转换层结构设计过程中，要确保转换层的结构刚度不能低于上层结构刚度的70%，为了实现这一要求，就要适当合理地调整转换层内部剪力墙的分布状况，使落地剪力墙的厚度进行适当的提高，并且使用强度等级比较高的混凝土进行施工；此外，还要按照简体的结构对纵横墙进行排布。这样会在根本上保证转换层的刚度，从而提高建筑物的抗震性。
3.3合理安排转换层的位置
因为建筑物本身内部结构就极其复杂，所以，在建筑物的设计和施工过程中， 合理安排转换层的位置显得尤为重要。因为建筑物的受力模式比较复杂，而且建筑物内部的受力作用的分布位置和受力种类会随着建筑物高度的变化而变化； 而且当建筑物的高度达到一定的范围以内， 建筑物所承受的各项作用力便会呈现明显的上升趋势，从而在一定程度上为建筑物的设计带来困难。在转换层结构的设计中，如果位置比较高，不仅会对转换层内部的受力情况发生改变，而且还会影响转换层上下层面的刚度和受力方式。这样会使转换层成为建筑物的薄弱环节，影响建筑物的抗震能力。所以，在施工过程中，要适当降低转换层的高度，使其保持在合理的位置， 提高转换层结构的设计水平。
4结语
综上所述，建筑转换层的设计有很多种类，也有很多原则，因此，我们应该了解与把握转换层在设计时需要注意的环节，并认真执行这一理念，就可以充分发挥转换层在建筑中的作用，不仅保证了建筑的质量，还大大有利于我国建筑业的发展。
参考文献：
[1]龙真信．建筑转换层结构的设计研究[J]．科技与企业，2015（09）
[2]耿丽君．高层建筑转换层结构的设计与施工[J]．建材技术与应用，2013（07）
[3]徐志杰．浅议高层建筑转换层结构的设计[J]．山西建筑，2011（17）
论文作者:王蓓新
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/2
标签：结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 刚度论文; 过程中论文; 高层建筑论文; 功能论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;