浅析建筑转换层结构设计

浅析建筑转换层结构设计

发表时间：2015-01-06T14:35:08.133Z 来源：《防护工程》2014年第10期供稿作者：赵启龙[导读] 但是如果建筑结构属于上层开间小，下层开间大的结构形式时。赵启龙哈尔滨工业大学建筑设计研究院 150090 [摘要]转换层结构是建筑设计中比较常见的类型，其是建筑行业不断发展的产物，之所以要在建筑设计中加入转换层结构，是因为当前一些商混建筑存在上部开间小下部开间大的现象，这样是为了满足商业、办公、住宅的不同内部空间需求。若采用常规的建筑结构，无法保证建筑整体结构的稳定性，因此需要加设一定的转换层。现本文就对建筑转换层结构的特点进行了分析，还对建筑转换层结构的类型进

行了介绍，以供同行参考与借鉴。关键字：建筑；转换层；结构；设计；特点转换层是一种新型的建筑结构，其在高层商混建筑中应用比较广泛，应用转换层结构，可以确保建筑结构的稳定安全。但是转换层设计是否恰当，也会影响到建筑的造价和功能作用，因此在对建筑转换层进行设计时一定要结合实际，优化设计方案。因为优秀的建筑转换层结构的设计，有利于提高建筑设计的水平，也有利于推动我国建筑行业不断的发展。

一、建筑转换层结构的特点在常规的建筑结构设计中，一般不会使用转换层结构。但是如果建筑结构属于上层开间小，下层开间大的结构形式时，上下部的柱结构传力不均衡，就必须要设计一定的转换层结构。目前转换层是商混建筑施工中比较常见的结构类型，其可以解决建筑中不同层面功能与结构性质差异的问题。转换层属于建筑结构的过渡层面，将其应用在商混建筑设计中，可以使上下楼层性能以及功能更好的衔接与转换。转换层一般都设置在内部结构中，其可以很好的调整不同结构中的受力情况，可以提高建筑的使用功能，保证建筑的安全性。建筑转换层有多种优势，而且可以优化建筑的功能性，比如，在建筑内部的剪力墙结构中应用转换层结构设计，可以实现剪力墙与框架之间的转换，提高剪力墙的承重能力，使剪力墙体系与框架可以更好的转换。在建筑设计中增加转换层结构，有利于实现上下不对称结构的布置，可以使更多有创意、个性的建筑物呈现在大众眼前，满足人们对个性化建筑的追求。转换层结构改变了建筑物上下受力柱的分布，其可以对转换层设计模式进行合理的优化，而且还可以根据建筑使用功能的不同要求，对结构进行改变，实现了转换层结构在建筑行业的广泛推广。经过实践证明，应用转换层结构的商混建筑，使用寿命更长，而且结构的稳定性也大大增加了，这对我国建筑行业的发展有着积极促进的作用。转换层结构一般都存在于建筑物内部，其承受着较大的内应力，属于建筑结构中重要的承重部件，其承受着建筑上部构造在重力的影响下所产生的负荷，还有建筑下部结构由于悬挂而产生的负荷。所以，建筑转换层结构的设计质量，影响着建筑物的受力情况，在对建筑结构进行设计时，需要根据建筑物本身的特点，灵活选用设计方案，这样才能保证建筑转化层的应用质量，才能使建筑物在使用的过程中更加安全，使用的年限更长。

二、建筑转换层结构设计的原则在建筑设计中加入转换层结构，需要考虑其特点以及设置问题，设置转换层后，建筑的纵向刚度会发生突变，这也是建筑施工的重点项目，其属于建筑物的薄弱环节，如果对其施工质量不进行监督，则会造成较大的安全隐患。为了提高建筑的安全性，在对转换层结构进行设计时，需要尽可能的减少纵向构件，还要增加落地纵向构件的数量，这样才能降低建筑纵向刚度突变的概率以及突变的程度。优化建筑转换层结构，可以提高其抗震能力，有助于降低建筑在地震作用下出现损坏的程度。当转换层设计的高度比较低时，需要考虑建筑的重心以及受力情况，由于转换层对建筑受力以及重心影响比较小，所以，建筑的稳固性相对较高。所以，降低转换层所处的位置，有利于提高建筑结构的稳定性。另外，在设计转换层结构时，还要强化其下部结构，弱化上部结构的设计思路，并选择具有明确传力路径的设计模式，在保证工程质量的前提下，降低转成的施工难度，控制转换成的施工成本，更好的实现建筑物的经济效益社会效益。当前建筑物转换层技术有了很大的发展，其主要的发展趋势时：第一，预应力混凝土转换层的广泛应用。当前采用预应力技术在施工和结构的设计上提供很多的方便，例如：对施工中产生裂缝的控制，减少施工中支撑的负担，减小截面的尺寸等等。因此在施工的过程中对于大跨度转换层来说，采用预应力混凝土的结构非常适宜，充分实现节约钢材和混凝土等优点。第二，钢骨混凝土转换层的应用，这种转换层技术具有承载力好，刚度好等优点，其耐用性和抗震性优于钢筋混凝土梁。在施工的过程中采用这种技术能够实现加快工程进度的优点。这种技术在当前我国的实际工程中应用较少。

三、建筑物转换层常见的类型

1、梁式建筑转换层当前现阶段，再无过建筑业广泛使用的转换层的结构设计方案是梁式转换层的设计。这种设计方案主要是采用框支梁同框支架以及剪力墙相结合的方式来增强转换层之间的强度和刚度。这种设计方案在施工的过程中具有难度低、施工的可靠性比较强的特点，在当前应用比较广泛。梁式转换层一般都是转换大量的受力。通过查阅相关文献可知，无论是转换大梁上部的墙体以什么形式出现，只要是墙体具有一定的长度，那么转换大梁中的弯矩就会相对减小。

2、桁架式转换结构这种转换层的设计具有明显的受力状况，自身的重力比较小，同时抗震的效果比较好，在很大程度上提高建筑物的质量，进一步保证建筑物的使用安全。但是这种设计方案也存在一定的不足，特别是在节点的设计方面存在较高的难度，因此在当前的转换层结构设计中应用比较小。这种设计方式通常应用于高度在3 米以上的转换层的设计当中。如果设计人员在设计的过程中采用相应的预应力的技术，那么可以很大程度上减少构建的截面，提升工程的空间，降低工程的造价。

3、斜柱式转换层结构这种设计方案的设计相对来说比较特殊，它能够充分发挥相应混凝土承载的压力，减少转换层结构对建筑物空间的占有率。但是在设计的过程中有一点需要注意的是，设计人员在进行设计的过程中要时刻注意建筑物内部结构水平荷载，一般是采用增加拉梁或者是圈梁的方法，能够找出平衡水平载荷量的最佳途径，最大限度的提高转换层的强度和刚度。

4、板式建筑转换层这种转换层结构具有较为明显的优点，可以在建筑物的转换层的结构上随便布置轴网或者是结构的形式，这对于一些建筑物来讲是一个比较恰当的选择。但是通常情况下建筑物的转换层存在着非常复杂的受力状况，并且受自身条件的限制，从而使转换层成为建筑物当中相对比较薄弱的一个部位，很大程度上降低了建筑物的抗震性能，所以在施工的过程中对于这种转换层的选取要小心谨慎。

四、结语