杨全洲

摘 要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国建筑行业发展迅速，高层建筑数量越来越多；随着人们生活质量的提高，对高层建筑也提出了更高的要求，高层建筑转换层结构得到了较为广泛的应用。转换层结构设计并不是一项简单的工作，需要综合考虑诸多方面的因素，提高设计质量。本文简要分析了高层建筑转换层结构形式及设计方法，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：高层建筑；转换层；结构形式

城市化进程在逐步的加快，人们对高层建筑的功能提出了更高的要求，开始趋向多样化和全面化发展。如今，经常见到的建筑物结构形式就是利用墙体和柱网来分开民用住宅和公共场所，促使各自的使用需求得到有效满足。那么这就需要将转换层应用过来，促使这种结构变化形式的过渡有效实现，各自的需求功能才能得到满足。

1 转换层的定义及设计原则

（1）转换层概述：在高层建筑中，如果结构下部有着较大的受力，上部结构有着较小的受力，为了促使建筑安全性得到保证，就需要保证下部结构足够的牢靠，因此布置的下部结构应该有着较大的刚度和较多的墙体，上部结构会逐渐减少墙柱的数量，那么就需要对柱网进行扩，这样相较于建筑下部的活动空间，建筑物上部有着更大的活动空间。为了促使建筑的功能需求得到满足，就需要创新传统的设计方式，将转换层结构给应用过来，促使人们多样化的功能需求得到满足。

（2）设计原则：通过实践研究表明，将转换层设置于建筑物中，可以改变它的竖向刚度，促使结构的抗震能力得到有效降低，为了避免出现这种问题，就需要将这些原则贯穿于设计过程中；在对转换层进行设置的过程中，选择的竖向构件应该直接落地，因此需要结构转换的竖向构件会影响到刚度，结构抗震能力会得到降低；另外，要按照宜低不宜高的原则来将转换层结构设置于高层建筑竖向位置较低的地方；优化转换层结构，选用的换层结构形式的传力路径应该是明确的，这样结构分析设计工作才可以更加顺利的进行。要严格控制转换刚度，尽量设置较小的刚度，这样建筑物的安全性和经济性才可以得到保证。

2 高层建筑转换层结构形式及特点

（1）梁式转换：如今，梁式转换是高层建筑垂直转换中最为经常用到的结构形式，它有着十分直接明确的传力途径，经过转换梁，上部墙可以向下部柱传递受力，这样整个建筑物的使用功能就可以得到保证。采用这种转换方法，工程计算、分析以及设计起来比较的简单，不需要较高的成本造价，因此，得到了较为广泛的应用。

（2）箱式转换：这种转换方式是浇筑单向托梁、双向托梁以及上下层较厚的楼板，使其成为一个整体，这种转换层有着较大的刚度。

（3）板式转换：如果转换层上下柱网有着较多的错开，没有按照次序来进行布置，无法采用梁进行承托，就需要应用板式转换层，设置的转换板厚度应该在2～2.5m之间，这样它的抗剪能力和抗冲切能力才可以得到有效提高。这种转换层可以灵活摆动它的下层柱，但是因为有着较大的自重，需要花费较多的材料，并且有着较大的施工难度。

（4）斜柱转换：这种转换层可以将混凝土可压缩性能的优势给充分发挥出来，扩大建筑的利用空间。将这种转换层给应用过来，水平荷载会得到增大，为了解决这个问题，就需要将圈梁或者拉梁添加于转换层施工过程中，选择最短的路径。在施工过程中，需要分担斜柱转换层的荷载，那么就需要在更多的楼层来连接转换斜柱，这样转换层的安全才可以得到有效保证。

3 转换层结构构件设计

（1）框支柱：通常利用轴压比来确定框支柱截面尺寸，还需要促使剪压比得到满足；框支柱的延性会受到轴压比的影响，因此要想促使框支柱的延性得到保证，就需要对它的轴压比严格控制。因为工程框支柱为一级的抗震等级，那么就需要保证轴压比不大于0.6；如果有着较大的截面尺寸，那么就需要保证轴压比在0.55以下。另外，配箍率也会影响到它的延性，那么相较于一般的框架柱，支柱就有着更大的配箍率。框支柱是转换层结构中非常重要的组成部分，对于结构质量来讲，会直接收到它的安全性的影响。因此，就需要用相应的增大系数来乘以柱端剪力和柱端弯矩，在对每层框支柱的承受剪力和进行计算时，对30%的基底剪力直接选取，要严格依据相关的程序来进行计算，我们假设楼板有着无限大的刚度，那么结合竖向构件的刚度，来分配水平剪力。因为框支柱的刚度比底部剪力墙刚度要小，那么框支柱只有较小的剪力。

（2）框支梁：框支梁的设置，可以促使框支剪力墙的抗震性能得到保证。要结合剪压比，来控制框支梁截面尺寸，要按照两倍的上墙厚，来设置它的宽度，保证其不小于40cm。要结合跨度，来确定高度。在施工过程中，框支梁的梁宽需要保证在80cm。因为其有着较大的受力，那么在结构设计过程中，需要将一定的安全储备留设出来。框支梁纵筋为2级的抗震等级，那么就需要保证它的配筋率在0.4%以上。框支梁的配筋率规定的是不小于0.8%；因为框支梁没有均匀的受力，有着较大的轴力存在于梁中，那么就需要保证配备的腰筋量符合相关的要求，这样才可以顺利的施工。框支梁是抗震的重要构件，要将强剪弱弯的原则给执行下去，如果有着较多的纵筋数量，那么就需要对箍筋进行强化。

（3）转换层楼板：转换层对框支剪力墙进行了划分，上下两部分有着不同的受力情况。在上部楼层中，有分配原则存在于外荷载产生的水平力中，要对各片剪力墙的等效刚度比例充分考虑。在下部楼层中，相较于落地剪力墙间刚度，框支柱刚度存在着很大的差别，落地剪力墙主要承担着水平剪力，那么转换层处就有着不均匀的荷载，转换层楼板有着十分大的作用，需要分配上下部分剪力，并且转换层楼板有着较大的受力和较大的变形，那么为了发挥功能，就需要保证刚度符合相关的要求。

（4）构造措施：转换梁截面尺寸的确定，通常情况下，有剪压比来进行计算，这样含箍率才可以符合相关要求，并且避免有脆性破坏问题发生。在对转换梁支座截面处剪力设计值进行确定时，需要对上部受力的不对称性以及其他因素进行考虑。

4 结 语

通过上文的叙述分析我们可以得知，为了促使高层建筑的安全和功能需求得到保证，就需要将转换层应用過来。不同的建筑结构有着不同的情况，那么就需要对差异化的转换层类型进行选择。在施工过程中，需要严格依据相关要求来进行，对每一个环节的施工质量严格控制，要对各个构件体系充分了解，将它的长处给充分发挥出来，促使转换层质量得到有效保证。本文简要分析了高层建筑转换层结构形式及设计方法，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

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