关于建筑转换层结构设计方案的研究

在土地资源日益短缺的背景下，高层建筑因其空间利用率高、占地面积小等优势，目前已经成为城市的主体建筑类型。与此同时，高层建筑功能属性也在增多，以商务型酒店为例，其结构中分为住宿、接待区、餐饮区、会议区等，每一类结构所需要的空间和建设结构强度也不同，这就需要在建筑结构中应用到建筑转换层结构。通过研究建筑转换层结构设计方案的核心内容要点，对于提高设计方案可行性有着积极的意义。

1 建筑转换层结构概述

转换层在建筑施工中属于一种较为常见的结构。对于不同层面的建筑物，使用功能、结构等存在一定差异，通过转换层结构过渡，能够对楼梯上下部结构、设施等进行转换。转换层结构的主要功能包括：对建筑工程上下受力柱的分布状况、分布密度等进行调整；对建筑结构轴网、结构形式进行调整，布置出上下不对齐的结构形式；改变建筑物框架剪力墙体系、内部剪力墙结构等，调整建筑框架和剪力墙。在建筑转换层结构设计中，设计师应综合考虑各方面因素，包括建筑功能要求、建筑自身特点等，在此基础上进行转换层设计模式的选择，确保设计合理，将建筑转换层的作用充分发挥出来，实现建筑物稳定性的提升，增加建筑寿命。在建筑工程中，转换层结构既要承担上部建筑物的重力荷载，又要承受下部建筑物的悬挂荷载。这种情况下，建筑转换层中的内应力会持续很长时间。

2 建筑转换层结构设计分类

2.1 梁式转换层结构

在建筑转换层结构设计中，梁式转换层结构属于常用的衔接结构之一。该结构的应用主体是梁结构和支柱结构，同时结合实际应用需求，还会在适当位置增加剪力墙来分担梁柱结构的受压载荷，从而稳定支撑上部结构强度的作用。

此类转换层结构的施工过程相对简单，并且剪力墙的使用可以进一步提高结构本身的可靠性，而且在计算结构受力情况时，可以直接根据结构分布来进行受力载荷的综合评价，其传力的结构途径也非常明确，目前在很多建筑施工中都得到了很好的应用。

2.2 板式转换层结构

相比于梁式转换层结构，板式转换层结构是将转换板作为主要的受压结构，即在既定位置上铺设板式结构。该结构的应用优势在于能够包容多种类型的建筑结构形式，在整体结构相对复杂的建筑设计中，该结构有着非常好的应用。不过由于主体承重结构为板式转换层，因此，在对其进行受力分析时，其传力途径不明确，分析过程也相对复杂，而且非常容易发生结构刚性减弱的情况。对此，在设计过程中应结合实际情况进行选择应用。

2.3 桁架式转换层结构

在建筑转换层结构中，桁架式转换层的稳定性更强，该模式是将桁架来作为建筑节点的衔接，同时在其中穿插梁柱结构，起到辅助结构受压的作用。此类型结构的转换层传力途径非常明确，而且结构自重相对较低，具有较高的抗震性。相对于其他结构而言，桁架式转换层的施工工序相对复杂，在设计中需要考虑多方面应用因素，因此，在许多施工工期较为紧张的建筑工程中，该结构应用较少。

2.4 斜柱式转换层结构

在建筑工程施工结构组成中，混凝土依旧是非常重要的主体施工结构，其应用质量也将直接影响整个建筑工程使用效果。在建筑工程组成结构中，斜柱式转换层结构的特殊性相对较高，其主体应用结构为斜柱，以此来辅助混凝土结构，发挥其主体的荷载能力。在应用斜柱式转换层结构时，需要对结构内部的水平载荷进行分析，优化水平载荷的最短平衡路径，在该路径中添加斜柱结构，从而有效提升整个转换层的综合刚度。

2.5 巨型框架转换层结构

除了上述应用结构外，在建筑转换层结构中，巨型框架转换层结构属于新类型应用结构。其结构的主体是一些大型立柱，起到分担结构受压、提高建筑结构稳定性的作用。在实际应用过程中，此类型结构的应用形式相对灵活，并且其结构性能相对较好，这样也可以综合提升整个结构的应用刚度。巨型框架结构自身存在着拉应力，因此在设计过程中，应综合考虑这一内容，在平衡结构拉应力的基础上进行转换层结构的设计。

3 建筑转换层结构设计方案的研究核心

3.1 遵循建筑物的实际

社会经济水平提升，使人们对于建筑结构美观性、功能性有了更多要求，同时为了提高建筑影响力，还会在结构设计中添加个性化设计内容，这样对结构本身的承压情况提出了更高要求。因此，在建筑转换层结构设计过程中，需要结合作业区域的实际环境，以及建筑结构本身的客观属性进行设计，从而提高整个设计方案的可操作性。在具体操作过程中，设计人员可以借助模拟系统，模拟运行目前所设计的转换层方案，根据运行中存在的问题进行参数修改，再次进行模拟运行，使整个设计方案更加满足作业区的实际应用需求，本身也更加具备可操作性。

3.2 确保转换层的强度

在建筑转换层结构设计环节中，转换层的综合强度将会影响到整体建筑结构的应用质量。在高层建筑结构中，高度的增加也会提高结构本身的自重能力，也会对结构本身造成较大的负荷。若不能合理控制，将直接导致转换层结构出现刚性突变的情况，造成建筑结构出现形变。对此，在进行建筑转换层结构设计中，需要对结构的综合强度进行分析，同时将转换层刚度设置在上部结构刚度的70%以上。同时对于转换层结构中的剪力墙，在设计过程中可以适当增加其综合厚度，从而提高转换层结构的综合强度，提升建筑工程整体的抗震性能。

3.3 合理安排转换层位置

目前，城市建筑的主体类型为高层建筑，很多建筑的高度已经超过了60 m，部分城市的建筑高度已经突破了100 m。在建筑高度不断增加的背景下，建筑结构的受力情况、结构受压分布也变得越来越复杂。在设计转换层位置时，需要综合考虑建筑工程的设计高度，结合以往的设计应用经验，再对其进行设计时，应适当降低转换层的设计高度，将其设置在三层左右的位置。此类设计方法不会给建筑结构增加过多的负担，同时建筑结构的受力形式也不会发生较大改变，能够有效满足实际的应用需求。

3.4 提高二者的整体性

在建筑结构的组成中，转换层结构虽然不属于开放性的受压结构，但是该结构是整体建筑结构中的一部分，可以分担主体结构的载荷内容。在对建筑转换层结构进行优化设计时，需要综合考虑建筑结构与转换层结构之间的整体性，使其可以组成综合性的整体结构。在具体设计过程中，需要对建筑设计图纸进行了解，明确建筑结构本身的设计参数，结合设计参数的相关内容来确定转换层所在位置、结构应用方式、结构应用参数等内容，从而提高建筑工程的可靠性，延长建筑工程的使用寿命。

4 结语

综上所述，在建筑工程设计中，建筑转换层属于非常重要的应用结构，其稳定性也将影响到整体结构应用的可靠性。通过梳理建筑转换层结构设计方案的核心要点，一方面，可以梳理设计过程中需要注意的重点内容；另一方面，可以起到优化设计方案的作用，提升建筑工程的社会应用价值。