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摘要：复杂的建筑结构或高层建筑设计过程中经常会涉及到转换层，其结构设计需要注意多种问题，否则不仅无法发挥应有的作用，还会影响建筑整体安全性，所以，对建筑转换层结构设计方案进行有效分析是非常必要的。论文简要介绍了建筑转换层有关知识，并对建筑转换层结构中的各个构件设计进行简单叙述，并提出建筑转换层结构设计过程中需要注意的问题。
关键词：建筑设计；转换层结构；设计方案；分析
一、建筑结构设计过程中需要根据建筑整体特点进行各部分的细致设计，若建筑涉及转换层层结构，必须全面考虑建筑各部分内容，确保充分考虑建筑整体稳定性、抗震能力。保证转换层结构能够与其他各种结构形式进行有效配合，降低现场施工难度，提升建筑整体安全性，并在具体施工过程中严格按照设计图纸进行，做好建筑转换层结构设计。
二、建筑转换层结构设计方案分析
（一）结构形式及设计特点
1、 板式
板式转换层结构力学性能和经济性都比较差。在建筑结构中的上下轴网存在变化，但是仍旧处于正交的情况下，可以使用正交主次转换梁结构实现转换层功能。板式转换层的结构形式最为主要的优势就是能够在转换层适当设置和调整结构形式，适用于建筑结构整体错位或上下部轴网不处于正交的结构当中，根据建筑抗剪、抗冲切需求，这种转换层结构厚度要控制在两米以上，若出现地震问题，会造成整个建筑结构的不良反应加大，大大增加建筑下部竖向结构承载负荷，结构设计过程中需要综合多方因素进行考虑[1]。
2、梁式
不少建筑工程设计过程中，将建筑转换层与设备层共用，因此，为敷设管道、线路就需要在转换梁腹部设置洞口，其计算模型需要根据现场预留孔洞进行选择，一般分为实腹梁、开孔梁、双梁、空腹桁架等几种形式。采用梁式转换层结构设计，其传力路径清晰，现场施工便利，构造简单，工作稳定可靠，转换梁的整体截面尺寸主要是依据其抗剪承载力决定的，可以通过加腋或施工钢筋混凝土、预应力混凝土等方式缩小转换梁截面尺寸，在采用梁式结构设计时要注意对转换大梁与上部结构共同工作情况进行有效分析。
3、桁架式
桁架式转换层结构分为空腹桁架、实腹桁架两种类型。桁架式转换层的受力较为清晰，可应用的空间较大，整体抗震性能较好，但是采用桁架式转换层设计必须关注其节点问题，整体设计难度较高，需要关注节点的受力情况，十分复杂，这种复杂性有时候会成为建筑转换层结构设计的最大障碍，甚至影响桁架式转换层的应用效果[2]。
4、其它形式
⑴巨型框架
这种方式主要由竖向筒体或巨型柱与一道或多道大梁共同组成，整体抗震性能较好，是当前较为重要的建筑转换层结构设计方向之一，巨型框架结构形式可以使用模拟施工、设计，在未形成巨型结构前要解决好临时支撑，重视抗侧刚度的提升，特别是在巨型梁以下几层，由于柱内存在拉应力，必须严格依照受拉构件要求进行设计。
⑵斜柱式
采用这种形式的转换层结构能够更好的发挥出混凝土的抗压性能，形成更高的空间利用率，在斜柱式转换层结构当中会存在较大的水平载荷，现场施工过程中可以充分结合建筑平面布局，通过设置圈梁、拉梁，确保在最短路径范围内能够平衡，尽量使斜柱转换层通过较多的楼层，以便减少上下楼层的水平力，确保转换层结构设计方案更为便利。
（二）设计基本原则
1、进行建筑转换层结构设计过程中，要注意弱化上部结构，强化下部体系，建筑的整体抗震设计要确保处于建筑转换层的上、下部主体结构，相应的系统总剪切刚度比值必须注意满足相应的标准规范要求。
2、设计过程中针对换层上下主体竖向结构，要注意确保尽量多的上部属相结构能够向下落地贯通，并确保连续，特别是在框架式核心筒结构当中，其中的核心筒必须上下贯通。
3、建筑转换层结构作为整体结构系统中的重要组成，可以根据工程建设实际，对受力变形状态计算模型进行空间整体计算分析，必要的情况下可以使用有限元法进行局部补充計算分析[3]。
4、尽量优化建筑转换层结构，减少需要进行结构转换的竖向构件，选择具有明显的力学传导路径的转换层结构形式，尽可能采用直接落地的竖向构件，减少转换结构的应用，减少转换层造成的刚度突变，提升建筑结构抗震性能，提升结构分析设计及后续现场施工质量。
（三）建筑转换层结构设计过程中需要关注的问题
1、合理选择建筑转换层的结构刚度
建筑转换层设计过程中，必须关注其刚度，确保处于合理范围之内，若转换层刚度超出相应数据，不仅会造成转换层上、下部受力不均，还会影响现场材料使用量，对建筑结构的经济性产生不利影响。若建筑转换层结构刚度较低，其上部支架结构与竖向构件间可能存在较大的沉降差值，在部分垂直和水平构件上产生一定的应力，若存在这种情况必须增加相应结构体系中的配筋数量。
2、控制好建筑结构中的逆向转换
建筑结构中的逆向转换层结构作为较为常见的建筑转换层结构形式，其与常规倒置的转换层结构存在较大的相似性。斜柱式转换层与桁架式转换层结构的力学路径虽然较为清晰，但是整体刚度较低，比较实用与逆向转换层结构，可以根据建筑结构实际需求进行方式选择。若建筑整体呈现上疏下密的结构形式，在下部柱网会因不同柱体间的载荷差异出现显著的移位现象，进而在下部结构中产生较大的次应力，在现场施工过程中必须采取有效措施避免这种隐患问题，可以通过在结构网变化的区段设置转换层，使下部柱网、柱体承受的载荷处于平衡状态[4]。
3、 关注建筑转换层下部柱体的刚度分部情况
针对建筑转换层结构来说，施工过程中无法避免的会出现竖向上的刚度突变，为确保建筑转换层结构剪力能够符合相应标准及建筑运行的实际需要，在对其进行抗震设计时可以通过加大转换层竖向构件截面尺寸，不断的增强混凝土强度等级，进而提升剪力墙的强度设置，获取满足要求的建筑转换层下部柱体的刚度分部。
4、 注意与其他建筑专业的配合
建筑转换层的结构形式一般会选择可以与建筑外观相适应的结构形式，确保转换层具有良好外观的同时也能满足相应的性能要求。同时建筑转换层结构还能帮助建筑实现相应的功能，在不少工程当中，都将转换层作为设备层，转换层当中就必须要有足够的空间给设备管道，让其可以在转换层中通过，如果洞口的尺寸已经超出了一个相对比较合理的范围，就应该采用空腹或者是实腹桁架来实现转换层的功能。因此，在设计、施工过程中必须与其他建筑专业进行配合才能达到相应设计要求。
三、结语
转换层多应用于复杂或高层建筑当中，合理应用转化层，能够扩大建筑内部空间，增加建筑功能，但是建筑转换层对建筑竖向刚度存在定影响，因此在进行建筑转换层结构设计过程中，必须注意减少对竖向结构的转换，根据现场实际情况选择科学、合理的转换层结构方式，依照建筑自身功能需求进行建筑转换层结构设计，真正发挥出转化层的作用，将现代建筑更好的与城市其他建筑因素相结合，形成具有城市特色的建筑群，为城市发展增光添彩。
参考文献：
[1]徐志伟.建筑转换层的特点和结构设计分析探述[J].工程建设与设计，2018（17）：17-18.
[2]刘子健，吴琦锐.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].信息记录材料，2018，19（07）：229-231.
[3]张得果.探讨建筑结构设计中的梁式转换层结构设计[J].智能城市，2018，4（08）：37-38.
关键词：建筑设计；转换层结构；设计方案；分析
一、建筑结构设计过程中需要根据建筑整体特点进行各部分的细致设计，若建筑涉及转换层层结构，必须全面考虑建筑各部分内容，确保充分考虑建筑整体稳定性、抗震能力。保证转换层结构能够与其他各种结构形式进行有效配合，降低现场施工难度，提升建筑整体安全性，并在具体施工过程中严格按照设计图纸进行，做好建筑转换层结构设计。
二、建筑转换层结构设计方案分析
（一）结构形式及设计特点
1、 板式
板式转换层结构力学性能和经济性都比较差。在建筑结构中的上下轴网存在变化，但是仍旧处于正交的情况下，可以使用正交主次转换梁结构实现转换层功能。板式转换层的结构形式最为主要的优势就是能够在转换层适当设置和调整结构形式，适用于建筑结构整体错位或上下部轴网不处于正交的结构当中，根据建筑抗剪、抗冲切需求，这种转换层结构厚度要控制在两米以上，若出现地震问题，会造成整个建筑结构的不良反应加大，大大增加建筑下部竖向结构承载负荷，结构设计过程中需要综合多方因素进行考虑[1]。
2、梁式
不少建筑工程设计过程中，将建筑转换层与设备层共用，因此，为敷设管道、线路就需要在转换梁腹部设置洞口，其计算模型需要根据现场预留孔洞进行选择，一般分为实腹梁、开孔梁、双梁、空腹桁架等几种形式。采用梁式转换层结构设计，其传力路径清晰，现场施工便利，构造简单，工作稳定可靠，转换梁的整体截面尺寸主要是依据其抗剪承载力决定的，可以通过加腋或施工钢筋混凝土、预应力混凝土等方式缩小转换梁截面尺寸，在采用梁式结构设计时要注意对转换大梁与上部结构共同工作情况进行有效分析。
3、桁架式
桁架式转换层结构分为空腹桁架、实腹桁架两种类型。桁架式转换层的受力较为清晰，可应用的空间较大，整体抗震性能较好，但是采用桁架式转换层设计必须关注其节点问题，整体设计难度较高，需要关注节点的受力情况，十分复杂，这种复杂性有时候会成为建筑转换层结构设计的最大障碍，甚至影响桁架式转换层的应用效果[2]。
4、其它形式
⑴巨型框架
这种方式主要由竖向筒体或巨型柱与一道或多道大梁共同组成，整体抗震性能较好，是当前较为重要的建筑转换层结构设计方向之一，巨型框架结构形式可以使用模拟施工、设计，在未形成巨型结构前要解决好临时支撑，重视抗侧刚度的提升，特别是在巨型梁以下几层，由于柱内存在拉应力，必须严格依照受拉构件要求进行设计。
⑵斜柱式
采用这种形式的转换层结构能够更好的发挥出混凝土的抗压性能，形成更高的空间利用率，在斜柱式转换层结构当中会存在较大的水平载荷，现场施工过程中可以充分结合建筑平面布局，通过设置圈梁、拉梁，确保在最短路径范围内能够平衡，尽量使斜柱转换层通过较多的楼层，以便减少上下楼层的水平力，确保转换层结构设计方案更为便利。
（二）设计基本原则
1、进行建筑转换层结构设计过程中，要注意弱化上部结构，强化下部体系，建筑的整体抗震设计要确保处于建筑转换层的上、下部主体结构，相应的系统总剪切刚度比值必须注意满足相应的标准规范要求。
2、设计过程中针对换层上下主体竖向结构，要注意确保尽量多的上部属相结构能够向下落地贯通，并确保连续，特别是在框架式核心筒结构当中，其中的核心筒必须上下贯通。
3、建筑转换层结构作为整体结构系统中的重要组成，可以根据工程建设实际，对受力变形状态计算模型进行空间整体计算分析，必要的情况下可以使用有限元法进行局部补充計算分析[3]。
4、尽量优化建筑转换层结构，减少需要进行结构转换的竖向构件，选择具有明显的力学传导路径的转换层结构形式，尽可能采用直接落地的竖向构件，减少转换结构的应用，减少转换层造成的刚度突变，提升建筑结构抗震性能，提升结构分析设计及后续现场施工质量。
（三）建筑转换层结构设计过程中需要关注的问题
1、合理选择建筑转换层的结构刚度
建筑转换层设计过程中，必须关注其刚度，确保处于合理范围之内，若转换层刚度超出相应数据，不仅会造成转换层上、下部受力不均，还会影响现场材料使用量，对建筑结构的经济性产生不利影响。若建筑转换层结构刚度较低，其上部支架结构与竖向构件间可能存在较大的沉降差值，在部分垂直和水平构件上产生一定的应力，若存在这种情况必须增加相应结构体系中的配筋数量。
2、控制好建筑结构中的逆向转换
建筑结构中的逆向转换层结构作为较为常见的建筑转换层结构形式，其与常规倒置的转换层结构存在较大的相似性。斜柱式转换层与桁架式转换层结构的力学路径虽然较为清晰，但是整体刚度较低，比较实用与逆向转换层结构，可以根据建筑结构实际需求进行方式选择。若建筑整体呈现上疏下密的结构形式，在下部柱网会因不同柱体间的载荷差异出现显著的移位现象，进而在下部结构中产生较大的次应力，在现场施工过程中必须采取有效措施避免这种隐患问题，可以通过在结构网变化的区段设置转换层，使下部柱网、柱体承受的载荷处于平衡状态[4]。
3、 关注建筑转换层下部柱体的刚度分部情况
针对建筑转换层结构来说，施工过程中无法避免的会出现竖向上的刚度突变，为确保建筑转换层结构剪力能够符合相应标准及建筑运行的实际需要，在对其进行抗震设计时可以通过加大转换层竖向构件截面尺寸，不断的增强混凝土强度等级，进而提升剪力墙的强度设置，获取满足要求的建筑转换层下部柱体的刚度分部。
4、 注意与其他建筑专业的配合
建筑转换层的结构形式一般会选择可以与建筑外观相适应的结构形式，确保转换层具有良好外观的同时也能满足相应的性能要求。同时建筑转换层结构还能帮助建筑实现相应的功能，在不少工程当中，都将转换层作为设备层，转换层当中就必须要有足够的空间给设备管道，让其可以在转换层中通过，如果洞口的尺寸已经超出了一个相对比较合理的范围，就应该采用空腹或者是实腹桁架来实现转换层的功能。因此，在设计、施工过程中必须与其他建筑专业进行配合才能达到相应设计要求。
三、结语
转换层多应用于复杂或高层建筑当中，合理应用转化层，能够扩大建筑内部空间，增加建筑功能，但是建筑转换层对建筑竖向刚度存在定影响，因此在进行建筑转换层结构设计过程中，必须注意减少对竖向结构的转换，根据现场实际情况选择科学、合理的转换层结构方式，依照建筑自身功能需求进行建筑转换层结构设计，真正发挥出转化层的作用，将现代建筑更好的与城市其他建筑因素相结合，形成具有城市特色的建筑群，为城市发展增光添彩。
参考文献：
[1]徐志伟.建筑转换层的特点和结构设计分析探述[J].工程建设与设计，2018（17）：17-18.
[2]刘子健，吴琦锐.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].信息记录材料，2018，19（07）：229-231.
[3]张得果.探讨建筑结构设计中的梁式转换层结构设计[J].智能城市，2018，4（08）：37-38.