建筑转换层的特点和结构设计分析
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【摘 要】近年来，我国在经济建设方面取得了较大的发展，人们的生活水平得到了明显的提高。越来越多的建筑投入到建设和使用当中，满足了人们日益提升的对建筑的需求。建筑转换层为建筑物内部一个非常重要的结构，其质量对建筑物的功能及安全有着非常重要的意义。本文将简单分析建筑转换层的概念、特点及结构设计分析，希望能对有关人士有所帮助。
【关键词】建筑转换层；特点；结构设计
在建筑内部，转换层为一种非常常见的结构，掌握建筑转换层的结构设计特点，保证建筑转换层设计效果，可以充分确保相应建筑物的使用功能，还能保证其防风抗震性不受影响，能够有效推动我国建筑行业的发展。
一、概论建筑转换层含义及特点
在建筑施工当中，转换层是一种比较常见的结构，因为建筑物的不同层面具有不同的结构及使用功能，所以要利用转换层这种方式当做过渡，转换楼层上下部设施及结构。现阶段，我国进行的建筑设计，尤其是那些高程建筑设计，一般都会选择住宅功能同商业功能相结合的一种设计模式，在相应建筑物的下部构建起举架比较高的大跨度的商用空间，上部分则是比较紧密的设计，在功能上体现为居住。为了划分具有不同建筑结构及使用功能的建筑物，就要在相应的建筑物内部来设置转换层，这样才能有效调整不同结构的受力状况，保证建筑物能够安全使用。
转换层所具有的作用为这样几个方面：改变相应建筑物的上下受力柱分布密度及分布状况；改变建筑物结构的形式及结构轴网，实现上下结构不对齐布置；对相应建筑物的内部剪力墙结构或者框架剪力墙体系实行转变，达到框架同剪力墙间的变化。按照相应建筑物本身特征及使用功能方面的需求，科学选择转换层设计模式，有效发挥转换层在建筑行业当中的作用，可以有效提升相应建筑物的稳定性，延长其使用寿命，从而有效推动我国建筑业的发展及进步。
因为转换层结构要同时承受建筑物上部构造因为重力所产生的垂直荷载，还要承担建筑物悬挂下部结构所形成的多层荷载，所以造成建筑物的转换层内部长期都存在着很大的内应力。另外，转换层还会直接影响相应建筑物的整体受力状况，所以降低了建筑物的整体性，所以进行转换层结构设计的时候不可以单纯的按照传统建筑的设计原则，应针对建筑物本身提点进行比较灵活的设计，从而保证转换层对强度及刚度的要求，保证建筑物在使用方面的安全。
二、设计转换层原则及其分类
（一）设计转换层的原则
首先，因为建筑物设置转换层会使建筑物在纵向上的刚度发生突变，这样就会成为相应建筑物的薄弱部分，所以，设计转换层结构的时候，要尽量减少需要结构转换的纵向上的构件，增加相应的直接落地纵向构件的数量，这样就会缓和建筑物刚性突变程度，加强结构抗震性。
其次，如果转换层的高度比较低，那么转换层对建筑物的受力状况及重心产生的影响就比较小，从而保证建筑物的稳固性。因而设计建筑物转换层的时候，要尽可能降低转换层位置，从而确保建筑物结构的稳定性。
最后，设计转换层机构的时候，要合理强化建筑物下不结构，弱化建筑物上部结构，尽量选取有着明确的传力路径设计模式，这样就可以保证建筑物质量的基础上，减小转换层施工难度，有效控制转换层施工成本，从而获得较好的社会效益及经济效益。
（二）对转换层结构设计的分类
1、梁式建筑转换层。梁式转换层结构主要采取框支梁同框支柱、剪力墙结合的方式增强转换层的刚度和强度，它的特点为施工难度比较低，结构可靠性比较强，传力的路径比较清晰明确等等，现阶段，我国建筑业广泛的采用了这种转换成结构设计方式。
2、板式建筑转换层。这种转换层的结构设计具有比较明显的优点，即可以在转换层上随便布置轴网和结构形式，对那些建筑物的轴网布设非常复杂的建筑物来讲是一个比较恰当的选择。可是因为转换板有着非常复杂的受力状况，缺乏明确的传力路径，有收到转换板本身限制，所以很容易在转换层的地方形成刚度上的突变，从而使得转换层是建筑物一个比较薄弱的部位，大大降低了相应建筑物对于地震抵抗的性能，所以施工单位应谨慎选择。
3、桁架式转换结构。同梁式转换结构比较，桁架式转换结构具有比较明显的受力状态，有着比较小的自重及较强的抗震性，能够大大提升建筑物质量，保证建筑物的安全使用。可是桁架式的转换结构在节点方面的设计具有较高难度，加大了施工难度，因而建筑业中对该结构设计模式的应用比较小。桁架式的转换结构比较适合那些高度在3m以上的转换层结构设计中，如果设计人员在相应的桁架转换结构当中采取相应的预应力技术，就可以再次减小构建截面，这样可以充分实现提升工程质量、节约空间、降低工程造价作用。
4、斜柱式转换结构。该转换层结构比较特殊，可以有效发挥相应混凝土承压的能力，大大减少转换结构对相应建筑物的内部空间的占用，进行斜柱转换结构设计的时候，设计人员应高度注意建筑物结构内部水平荷载，利用增加拉梁或者是圈梁的方法，能够找出平衡水平荷载最短路径，从而有效提升转换层的强度及刚度。
5、巨型框架转换层结构。巨型框架结构为目前我国建筑业在转换层结构的设计上进一步发展的方向，巨型框架结构通过垂直分布的简体或者大型的立柱及数量不定的大梁所构成，具有性能优良、形式多变的特点，能够有效提升建筑物转换层刚度及强度，设计人员应注意，巨型梁内部通常都会具有相应的拉应力，所以要把其归类成受拉构件来进行设计。
三、设计转换层结构的时候需要注意的问题
（一）确保转换层刚度
转换层高度为保证转换层及建筑物质量的一个重要因素，尤其是在进行高程建筑及施工当中，建筑物自身的高度及重量特征决定其相应转换层会承受很大的垂直荷载，但转换层结构又极易造成建筑物转换层部位发生刚度突变，导致转换层成为相应建筑物的薄弱部位，降低了相应建筑物的抗震性。所以设计建筑物转换层结构的时候，一定要保证转换层结构在刚度上大于建筑物上层结构的刚度的70%。为了达到这一目标，就要对转换层内部的剪力墙分布状况进行科学调整，合理提升落地剪力墙厚度，采用强度等级比较高的混凝土来施工，尽量把纵横墙根据简体结构来排布，这样就能在根源上确保转换层结构的刚度，进而保证建筑物的抗震性。
（二）增强转换层同相应建筑物的增提性
调整相应转换层机构设计内容可以提升转换层同相应建筑物的整体性，确保建筑物具有较强的稳定性，延长相应建筑物使用寿命。为了达到这一目标，设计人员要尽量对建筑物上下层间的轴网简化设计方案，从而使质量中心同相应的刚度中心对应，明确转换层受力，尽量不采用办事转换结构，避免相应建筑物出现刚度突变，这样才能有效提升建筑物的整体性。
四、结论
随着社会的不断发展，人们对建筑的需求越来越高，因而相应的建设及施工单位必须高度重视建筑质量。建筑转换层是目前应用比较广泛的一种结构设计方式，相应的设计人员应充分掌握其设计特点及原则，从而有效保证建筑物质量。
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