關于建筑轉換層結構的設計問題剖析

文/蔣莉瑩　南京長安建筑規劃設計有限公司　江蘇南京　211102

關于建筑轉換層結構的設計問題剖析

文/蔣莉瑩南京長安建筑規劃設計有限公司江蘇南京211102

近年來，高層及超高層建筑越來越多，其用途不同使得樓層在空間結構形式上必然存在差異，這就需要應用轉換層實現這一目的。面對今后高層建筑設計需要加強對建筑轉換層結構的研究，以不斷提升轉換層設計水平。

建筑結構設計；轉換層結構；設計

在社會不斷發展過程中，人們更加注重建筑的舒適程度，因此，涌現出了大量的綜合性建筑，建筑轉換層結構能夠保證建筑各項功能的正常使用，同時，還能保證建筑具有一定的安全性能。建筑轉換層結構設計過程中，相關工作人員應該依據實際的建筑工程狀況對建筑進行全面考慮，只有保證建筑受力平衡，才能從根本上提供建筑工程的質量。

1、轉換層的功能

轉換層結構按照結構功能的不同，可以分為3種類型，一是結構類型轉換層，這種轉換層結構主要運用在剪力墻結構當中，其可以將建筑上部剪力墻結構轉換成下部框架，以此創造出一個較大的自由空間。二是改變上下層之間軸線、柱網的轉換層，其在保證上下樓層結構形式不做出改變的基礎上，對柱間距進行改變，以此形成大柱網，并且可以在外框筒下層形成一個比較大的入口。三是結構軸線和結構形式同時改變的轉換層，其在實現柱網間距改變的基礎上，同步實現剪力墻結構向框架結構的轉變，最終形成上下樓層結構不一致的布置。

根據上述內容可以看出，轉換層的功能是比較突出的，其一般可以實現3個方面的作用，一是盡可能擴大室內空間，二是為高層建筑的中部創造出大空間，三是為建筑物創造大入口。

2、建筑轉換層結構形式

在建筑工程發展過程中，轉換層結構是高層建筑中常用的一種內部結構，采用轉換層的主要原因是由于建筑的不同樓層存在功能性的差異，只有通過轉換層的方式才能實現建筑功能的過渡，滿足建筑的實際需求。在一些高層建筑中，大多數都屬于商住混合模式，建筑的下半部分作為商用，上層建筑作為住宅，商用以及住宅之間的銜接部分應該進行明確劃分，相關工作人員應該積極的設置相應的轉換層，對建筑的受力結構進行調整，不僅能夠提高建筑安全性能，還能實現功能的轉化，改變了建筑的受力狀態，能夠滿足不同建筑的需求。通常來說，建筑轉換層的結構形式主要包括了：

2.1梁式轉換

在現在的建筑工程發展過程中，梁式轉換是現階段我國高層建筑中較為常用的結構形式；在應用過程中，能夠實現直接傳力，方便工作人員對工程進行計算，并且所需要成本較低。

2.2箱式轉換

所謂的箱式轉換主要指的是單向托梁以及雙向托梁和建筑上下層中間厚度較大的樓板通過澆筑形成一個整體，然后能夠通過做工，形成一個剛度較強的箱式轉換。

2.3板式轉換

在實際的建筑工程中，如果建筑的轉換層上下柱網的分布顯示不均勻，或者錯開較多，不能直接使用梁直接承托，然后可以將其作為厚板，形成轉換層。另外，建筑工程施工人員還應該積極對建筑抗剪性以及人韌性進行分析，并且板的厚度通常為2m，自身的重量較大，所以，施工難度較大。

2.4桁架轉換

在建筑轉換層設計過程中，桁架轉換自身存在較為明確的受力狀態，并且自身的重量以及抗震性能較好，另外，還能有效的節約建筑的空間，一定程度上降低了建筑工程的成本；但是，在實際的建筑工程發展過程中，桁架轉換的受力節點較為復雜，相應的設計難度較大，施工難度大，嚴重限制了此種結構形式的使用。桁架轉換在設計過程中，工作人員應該注意以下問題，桁架轉換的高度一般都大于3m，如果桁架轉換層的高度較小，就會導致斜壓腹桿會形成超短柱，使得建筑結構的承受能力較差，對建筑工程的質量造成一定的影響。設計工作人員應該保證上弦節點和上部集中荷載中心對其，實現了受力均勻，使得其作用最大化；相關工作人員在上下弦及斜拉腹桿中施加預應力，一定程度上減少了相應構建的截面，也改變了受力狀態。

2.5巨型框架轉換

在建筑工程發展過程中，巨型框架轉換主要是由矩形柱以及豎向筒體、大梁構成，因此，也被成為多次梁式轉換，此種結構局良好的抗震性能。巨型框架轉在設計過程中，工作人員應該采用模擬施工過程的方式進行設計，并且，在結構沒有固定前，積極的采取相應的措施，解決臨時支撐的問題，保證其剛度能夠符合實際的施工要求。

3、建筑轉換層的結構設計問題

3.1設計原則分析

在實際的簡建筑轉換層設計過程中，應該遵循相應的原則才能保證設計的合理性，通常來說，在設計過程中，應該遵循的原則包括了：在一些混合功能建筑設計過程中，轉換層的設計是必不可少的，如果設置了相應的轉換層建筑縱向的剛度肯定會發生變化，就會導致建筑工程出現薄弱環節，相關工作人員如果不能積極對其進行處理，就會嚴重影響施工質量。因此，在實際的設計過程中，設計工作人員應該從建筑的整體出發進行考慮，對其中可能出現的問題進行分析，盡可能的降低其對建筑質量的影響。同時，還應該盡可能的減少建筑縱向構件的使用，并且還要適當的增加接地構件的使用數目，加強對于建筑縱向剛度的控制。在建筑工程發展過程中，對于一些高層建筑來說，如果建筑轉換層的高度越低，對整個建筑承受力的影響也就越小，同時，建筑結構的穩定性也就越強。因此，在設計過程中，相應設計工作人員應該在不會增加建筑成本的狀況下將建筑轉換層的位置設置靠下，能夠保證建筑的穩定性；另外，相關工作人員在對建筑轉換層進行設計時，應該積極的從建筑的實際狀況出發，選擇合適的受力傳輸路徑，實現對建筑結構的優化設計，才能保證良好的設計質量。

3.2建筑轉換層結構設計中的設計要點

在實際的建筑轉換層設計過程中，工作人員應該依據建筑工程的實際狀況進行設計，保證轉換層具有良好的剛度。在高層建筑中，建筑轉換層的高度對于整個建筑的穩定性以及可靠性具有直接影響，因此，應該積極的加強對建筑轉換層的設計。在一些高層建筑設計過程，建筑自身的重量較大，一定程度上增加了建筑轉換層的荷載，同時由于建筑轉換層剛度的變化，使得建筑轉換層成為建筑的薄弱環節，從而嚴重影響了建筑的抗震性能。在設計過程中，相關工作人員應該以建筑工程的實際狀況作為出發點，做好相應的轉換工作，保證建筑轉換層的剛度大于三層結構的75%。同時，工作人員應該積極采取行之有效的措施，對剪力墻的分布狀況進行調整，依據實際情況適當的增強剪力墻的厚度，選擇一些強度較大的混凝土進行施，才能保證建筑的穩定，提高建筑的抗震性能。另一方面，還要積極加強建筑主體和轉換層的融合，使得兩者能夠成為一個整體，保證剛度中心以及建筑重心的對應，盡可能的不采用板式轉換結構，才能保證建筑的質量。

結語：

綜上所述，在建筑工程發展過程中，積極對建筑轉換層結構的設計問題進行研究分析具有重要意義，不僅能夠保證良好的建筑質量，還能保證建筑工程成本的合理性。在實際的設計過程中，設計工作人員應該從實際出發，對各個方面因素進行綜合考慮，才能保證設計的合理性。

［1］黃志勇.某高層建筑梁式轉換層結構設計［J］.廣東科技，2009（03）：75-76.

［2］王春偉.高層建筑轉換層結構設計中的問題分析［J］.黑龍江科技信息，2011（23）：246.

［3］張玉石.高層建筑轉換層結構設計中的問題分析［J］.科技創業家，2013（19）：31.