建筑转换层结构的设计问题分析

王鹏

摘 要：建筑领域一直是国家发展过程中关注的重点内容，尤其在城市化进程逐渐加快的现代社会下，越来越多的建筑工程出现在社会的发展中，这不仅推动着城市化的建设，更为改善着人们的生活环境做出了很大的贡献。近几年，很多高层建筑出现在城市建设与发展的过程中，但是一些建筑工程团队在施工过程中，会由于一些因素的影响而出现问题，导致施工质量下降或施工效率低下情况的出现。转换层结构设计工作是现代高层建筑施工过程中的重要内容，因为它不仅与建筑空间的分配和使用有着密切联系，还对建筑整体的质量起着关键性作用。本文就建筑转换层结构的设计问题进行简单的论述，仅供相关人士参考。

關键词：建筑；转换层结构；设计问题

随着国家经济发展水平的提高，建筑行业在近年来的发展中得到了创新与突破，很多建筑工程不仅会将先进的施工技术和工程管理理念应用其中，同时还会根据实际情况需要，灵活的转变施工方案，并对传统的施工方式进行更新变革。如今，建筑行业已经成为社会发展中不可缺少的重要部分。转换层的结构设计是近几年建筑行业发展中关注的内容，尤其在高层建筑的建设中，转换层的结构设计更被广泛应用其中。合理的设计建筑转换层结构不仅能提高建筑空间使用价值，提高内部结构美观性，还能在一定程度上提高建筑整体质量。但是在实际结构设计中，会由于一些因素的影响而出现问题。所以如何解决建筑转换层结构的设计问题成为了很多建筑工程团队需要考虑的内容。

1 建筑转换层的结构形式与特点

1.1 梁式转换

在高层建筑施工的过程中，梁式转换层是保证垂直转换质量和水平的一个最为重要的结构形式，其在应用的过程中是从上部分的墙将力传送到转换梁上，然后再通过转换梁传送到下部柱上，其在施工的过程中具有十分明显的优势，首先它传力十分的明确，同时传力的路径相对也较为简单，给工程的计算和设计都提供了非常大的便利，梁式转换在施工的过程中还能减少工程的资金投入，所以在高层建筑转化岑施工当中，8成以上都选择了梁式转换。

1.2 箱式转换

这种转换形式实际上就是单向托梁和双向托梁与上下层厚度比较大的楼板浇筑成一个结构，这样就可以形成一个刚度较好的整体结构。

1.3 板式转换

如果转换层的上下柱不是十分的整齐，同时，在这一过程中也不具备较强的规则性，那么这个时候就不能单独的使用梁去起到承托的作用，这个时候就需要将其做成厚度较大的板子，这样也就形成了板式转换结构。如果我们希望在这一过程中具有非常好的抗剪和抗冲切的效果，转换板的厚度一定要足够大，一把按都水在2.0到2.8米之间，这种转换层实际上灵活性非常好，但是其自身的重力较大，在施工的过程中需要消耗大量的原材料，而且施工的过程中对技术的要求也非常的严格，这样一来也就给施工人员制造了不小的难题。

1.4 桁架转换

桁架分为空腹桁架与实腹桁架两种。桁架转换层与梁式转换相比，受力状态更明确，可使用空间更大，自重小，抗震性能好，但其节点设计难度大，"强斜腹杆、强节点"是桁架转换层设计的基本原则，而节点的受力状态复杂，容易发生剪切脆性破坏，造成计算配筋多，施工不便，限制了桁架转换的应用。桁架转换层设计中应注意以下问题：首先是桁架转换层一般要求高度在3m以上，当层高较小时斜压腹杆形成超短柱，在地震作用时容易产生脆性破坏；其次是要保证上弦节点与上部集中荷载的中心对齐，充分发挥桁架的受力优势；在上下弦和斜拉腹杆中施加预应力，可以显著减小构件截面，经济效果好。

1.5 斜柱转换

斜柱转换式是较为特殊的一种结构型式，它可以较好地发挥混凝土的受压性能，形成更多更好利用的建筑空间。斜柱转换中会产生较大的水平荷载，在实际工程中可以结合建筑物的平面布置，通过加设圈梁或拉梁，使其以最短的路径相互平衡。转换斜柱尽可能通过较多的楼层，以减小其在上下楼层产生的水平力，使转换层设计更加方便。

2 建筑转换层结构的设计问题

2.1 剪力墙的布置问题

剪力墙的布置是转换层结构设计中重要的部分，也是影响设计效果和质量的关键因素。但是如果剪力墙的布置不合理，那么在转换层结构进行上下刚度传递的过程中，就会出现刚度突变问题。这种现象的出现不仅会影响转换层结构的质量，严重时还会导致转换层结构损坏，对人们的人身安全造成威胁。因此，要想有效的控制这种情况的出现，建筑工程团队应该做到以下几点：第一，相关设计人员在进行剪力墙布置的时候，需要根据实际情况适当降低转换层上部结构的刚度。第二，要尽可能的缩短墙肢的长度，增加转换层下部结构的刚度，这样才能提高整体结构的承载效果。第三，如果建筑空间结构条件允许的情况下，可以将剪力墙设置为落地式，这样能够在最大程度上保证转换层结构的稳定性。但是在设计过程中需要注意，不要让剪力墙的着力点集中在一处，否则相应的混凝土结构会由于承受力过大而出现问题。

2.2 下部主体结构的刚度分布问题

除了剪力墙的布置问题，建筑转换层下部主体结构的刚度分布问题也是设计工作中经常出现的问题。相关施工团队在设计建筑转换层结构的时候，会受到竖向结构的刚度突变问题而导致设计工作中出现问题，而所出现的问题也会带有明显的复杂性。如果建筑施工团队不能对这个问题进行有效的除了，那么不仅会影响转换层的应用价值，还会阻碍工程进度，因此需要建筑工程团队注重转换层下部主体结构的刚度分布问题。通常，在设计的过程中，我们需药适当的增加转换层下部主体结构纵向构件的截面面积，同时还要增加剪力墙的数量，或者是提高混凝土材料自身的等级，其中存在两个问题，一个是筒体的截面尺寸大大增加使得整个地震总反应能够有所提升，筒体在下部抗震刚度当中所占的比重越来越大，筒体必须要在这样的情况下承受更多的地震荷载，这个时候，设计人员必须要对筒体的安全设计予以高度的关注和重视。另一个问题就是在增加剪力墙数量的时候，一定要保证结构刚度分布的均匀性，这样才能更好的保证刚度中心和质量中心在一个位置，防止由于二者不能重合而导致的建筑物变形现象。

结束语

从文章上面的内容可以了解到，要想实现建筑转换层结构设计的最大价值，相关施工团队不仅需要对结构设计内容有所掌握和了解，同时还要对其中存在的设计问题进行及时的处理，并分析设计问题产生的原因，制定科学合理的防治措施，避免后期施工过程中出现同样的问题。但是很多建筑工程在进行建筑转换层结构设计的时候，不能根据建筑空间结构的需要，或者在保证建筑机构质量的情况下制定出完美的设计方案，所以会影响工程的顺利进行。因此，面对这样的问题，建筑工程相关设计团队除了要在工作之前对建筑结构特点进行全面的考量，同时还要根据实际情况的需要，对设计工作中存在的问题进行及时的处理。这样才能保证转换层结构设计道标标准，为人们创造优质的居住或办公环境。

参考文献

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