何孜孜
浙江省天正设计工程有限公司 浙江杭州 310012
摘要：在建筑行业当中结构设计属于关键施工环节，尤其体现在转换层结构设计当中，近年来建筑行业也在不断讨论和探索转换层设计问题。在进行建筑结构设计时需要全面考虑实际情况，并且借鉴安全性和经济性等因素，不断改进建筑结构设计，加强转换层抗震性能和强度。此次研究主要是探讨分析转换层设计在建筑结构设计中的应用，希望能够对相关技术人员起到一定的参考性价值。
关键词：转换层设计；建筑结构；设计应用
随着社会经济的快速发展，逐渐增加了城市建筑数量，导致用地面积日益紧张，逐渐提升了高层建筑的利用价值。为了凸显出建筑结构的艺术造型，因此需要全面从建筑结构设计方面入手，在现代建筑结构设计随着已经逐渐开始应用剪力墙结构，框架结构以错层连体结构等，全面满足建筑功能的各项要求。在建筑结构设计当中为了全面处理单体上下层建筑功能的不同分配情况则需要应用转换层设计，全面展现出高层建筑底部使用功能。但是在实际应用转换层设计时存在较多问题，表现在刚度突变以及传力不直接情况，对转换层的实际使用造成影响。
1、建筑结构设计中转换层使用价值和类型
1.1转换层的主要功能
随着社会经济的飞速发展，高层建筑为了全面满足人们对建筑物的功能需求，需要实现多元化和综合化的功能。现阶段，大部分商场以及娱乐场所都抢占地下建筑资源，住宅建筑可以在地下建筑基础上施工建设，该种建筑模式已经成为当前比较常见的建筑类型。由于该类建筑地上部分和地下部分都承担着不同的使用功能，上部住宅建筑在设计期间需要使用多个墙体达到空间分隔效果，并且给予用户住宅户型的空间分配，全面满足住宅建筑要求。下部分的娱乐场所和商场等建筑则需要较大的使用空间，便于使用，全面满足商业活动的需求。在对建筑不同功能进行区分时需要合理设计转换层，全面确保楼层较高建筑的使用性能，并且可以将其作为正常楼层使用，对于层级较高并受到显著的情况来说，可以将其作为机房以及设备层等。
1.2转换层的主要类型
建筑表现出的不同功能需求则导致转换层设计类型存在差异性。，因此转换层的类型主要包括以下几种：
（1）箱式转换层类型：箱式转换层主要应用在转化梁具有较大的截面积较大，一层楼板无法满足平面内楼板刚度要求。将楼板设置在转化梁底与梁定之间，这样就能够建立箱形梁，并且将预设值无限接近于实际值。在建筑整体平面上都能够布设箱式转换层，并且连接于周边建筑，这样就能够形成箱式转换层。在建筑内部箱式转换层还能够当做设备层使用，具有较强的约束性，转换梁刚度强，并且在上下之间的传力较为均匀。在进行箱式转换层设计时需要设置较多设备洞，由于施工技术较为复杂，也相应提升了工程设计施工成本同时它还能以设备层来使用,约束性强、转化梁刚度大、上下之间可以均匀传力。对于设计这类转换层,需要添加比较多的设备洞,复杂的施工技术也提高了工程的造价。
（2）桁架式转换层类型：一般来说，在高层建筑都存在多个功能区，建筑上层主要是住宅用房和写字楼办公区域等，下层建筑为大型商场或者娱乐区域，并且还存在设备层，因此需要采用桁架式转换层结构。该种转换层结构主要是将上层结构的柱墙传至下层结构额柱墙，并且在桁架空间内部分布所有涉及到的管道。一般情况下，可以将桁架式转换层应用在整层布置当中，在设计布置期间需要注意的是各节点之间要对齐墙肢形心。在实际使用期间桁架式转换层存在较大的复杂性，在进行轴线错位布置期间也存在较高的难度，因此为施工建设带来挑战。
（3）梁式转换层类型：在梁式转换层的中底部是框支剪力墙结构体系，空间较大，在框架支梁上可以固定上部剪力墙，这样就导致建筑结构体系全面借助框支柱的支撑力，下图为梁式转换层的平面布置图。在设计期间应用双向梁布置形式能够实现相应的纵横向转换。因此梁式转换层在建筑结构设计当中的应用比较多，由于梁式转换层具有简单的施工技术工艺，能够精确传力，如果遇到上下轴线需要采用错位布置时，由于需要增设大量的转换梁次，这样将会对空间受力造成影响，逐渐提升结构受力的复杂程度。
图1下图为梁式转换层的平面布置图
（4）厚板式转换层类型：在建筑内部结构当中设置板式转换层时最常应用的就是厚板式转换层，主要包括上层建筑和下层建筑的中柱网轴线，如果不处于同一条直线时，则需要将原先设计的梁体作为整体结构的托举，必要时还可以加强板子厚度，并且设计相应的厚板式转换层。
2、转换层设计在建筑结构设计当中的应用
在建筑工程当中存在多样化的空间功能，这样能够使建筑结构呈现出多元化，在上下层结构当中转换层的过度作用非常明显，由于建筑结构存在多变性，这样就导致转换层的类型多变，因此不同的转换层在建筑结构当中也表现出不同的应用。
2.1梁式转换层设计
在高层建筑当中梁式转换层占据80%的转化结构，因此梁式转换层是建筑结构设计当中应用最广泛的结构，该转换层便于设计，受力均匀，施工复杂程度较低。因此在实际设计期间对内部结构分布情况进行协调优化处理，全面确保建筑结构的稳定性。在超高层建筑当中剪力墙的传力途径，刚度以及内力等会产生变化，将会成为建筑较弱区域，对建筑的抗震性能造成影响。在施工过程中可以使用非转化钢筋混凝土替换转换构件。密集型转化构件将会对竖向刚度分布均匀性产生影响，降低转换层质量。
2.2桁架式转换层设计
由于该类转换层能够实现上下部不同功能层联系，因此在桁架式转换层当中时常使用钢筋混凝土作为原料，这样能够确保转换层的承重性能。下图为桁架安装构件。在进行桁架转换层设计时存在较大难度，主要是由于桁架下杆部分存在较小的截面面积，并且比较高，这样就会增加施工期间的难度。在进行施工设计之前需要全面考虑转换层结构和实际施工环境，确保建筑工程质量满足标准要求，明确转换层的受力情况。
图2桁架安装构件示意图
2.3厚板式转换层设计
在设计厚板式转换层时不需要严格对齐下层结构，可以进行自由布置。然而在施工设计期间最常应用的就是厚板式转换层，在实际设计期间需要科学计算受力角度和配筋量，并且实施合理分配。切入点选择为抗冲击力和抗剪力，并且对配筋量和内力进行合理计算，全面降低转换层的受力情况，估算经济效益，在设计期间优先选择较高经济性的结构设计方案。
2.4混凝土用料设计
在转换层施工期间最常应用的原料就是混凝土原料，多选择体积较大的混凝土，合理布设混凝土比例，全面确保施工进程的顺利性，降低设计成本，全面加强工程经济效益。
3、结束语
综上所述，在建筑结构设计当中转换层设计属于重要设计内容，因此建筑方面的专家学者致力于研究和分析转换层设计问题。在建筑工程设计期间需要全面围绕实际工程情况进行，有效结合工程概况，全面满足建筑物功能的结构模式。在设计转换层站时需要全面注重经济性和安全性，并将其作为建筑结构设计的基础指标。在设计转换层时需要加强抗震性能，强度以及刚度等，并且注重转换层结构，有效结合建筑功能和结构布设等。
参考文献：
[1]李汗珠.建筑结构设计中的转换层设计分析[J].江西建材,2015(5):35-35.
[2]龙真信.建筑转换层结构的设计研究[J].科技与企业,2015(9):129-129.
[3]李金磊,殷超.高层建筑转换层结构设计剖析[J].城市建筑,2016(23):67-67.
[4]张洁静,顾永腾,陈伟.某超限高层建筑振动台试验模型设计与制作[J].建筑结构,2016(s1):336-339.
[5]张伽华.浅析建筑转换层结构在设计中的若干问题[J].建筑设计管理,2016(6):58-60.
[6]姚一兰.梁式转换层结构设计在高层建筑中的应用[J].中华建设,2016(5):102-103.
论文作者:何孜孜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/21
标签：建筑论文; 桁架论文; 结构设计论文; 结构论文; 厚板论文; 建筑结构论文; 功能论文; 《防护工程》2018年第10期论文;