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摘要：近些年，随着人们生活水平的显著提高，对建筑的功能要求也逐渐增多，如何做好建筑转换层结构的设计已经成为诸多业内人士共同探讨的问题，由于建筑各个组成部分的使用功能会各有不同，因此在施工中建筑的结构形式、柱网布置等方面都面临着挑战。本文分析了建筑转换层的设计原则以及相关设计问题，以期对高层建筑转换层方案的设计有所益处。
关键词：转换层；建筑；设计原则；结构特点
经济发展起来之后，我国的建筑行业也得到了迅猛的发展，市场化竞争愈演愈烈，尤其是高层建筑方面，这主要是由于人们的需求逐渐在增加，传统的单一式建筑已经难以适应现代化发展，因此未来建筑的发展一定会向着多样化、综合化方向发展，这就涉及到了建筑转换层问题。那么，在建筑设计中，转换层的设计原则是什么？对建筑转换层设计都包括哪些方面呢？我们来深入分析一下。
一、转换层结构设计原则
（一）转换层概念
通常情况下，对于高层建筑结构来说，其下方受力较大，而上方受力相对较小，为保持整个建筑安全性，就要对下方结构采取措施使其更加牢靠。因此在设计以及施工过程中都需要对建筑下部结构布置的柱网密、墙体多、刚度大，而网上则可以相应逐渐减少墙和柱的数量，进而扩大柱网面积。但这就导致了整个建筑的活动空间不均衡，上空间要远大于下部空间，很难满足建筑功能对空间的需求。因此，为了满足建筑功能需求，就需要对以往的常规设计进行调整和创新，而这就应用到了转换层结构。它主要在结构转换的楼层设计水平转换构件，使得建筑能够实现空间功能的需求。
（二）转换层设计原则
在建筑中设置转换层的不足之处就是会减弱整个建筑结构的抗震能力，这是由于转换层会使其竖向刚度发生较大的变化，为防止此类问题出现则需要遵守以下几点原则：
首先，在转换层设置之时，应该选择可以直接落地的竖向构件，这种构件的好处是可以减少刚度突变，在一定程度上能避免建筑物抗震能力减弱。
其次，可以在高层建筑的竖向位置相对偏低的位置设置转换层结构，把握宜低不宜高的原则。同时要及时对所选的转换层结构进行优化，确保转换层结构形式传力路径明确，这样可以确保工程质量不受损。
再次，转换刚度要坚持宜小不宜大的原则，以确保建筑物安全。
二、高层建筑转换层结构形式及特点
（一）板式转换
板式转换层主要应用于转换层上下柱网错开之时，如果出现无法用梁进行承托以及布置没有次序等问题之时则需要使用转换板，增强建筑抗剪以及抗冲切能力。这样转换层的下层柱便能够自如摆动，但这种转换方式的不足之处是耗材多、施工难度大。
（二）粱式转换
梁式转换是当前高层建筑中实现垂直转换的最常用的结构形式，因其具有传力途径明确的优点，更便于操作。梁式转换是由上部墙经转换梁传力给下部柱，完成整个建筑物的使用功能的。这种转换方式不仅在一定程度上降低了施工成本，同时更加有利于工程的设计和分析，如今已被广泛的应用。
（三）桁架转换
一般来说，桁架主要分为实腹和空腹两类，与其他转换层相比，这种转换层的活动空间较大，抗震能力强，并且其受力也更加明确、清晰，实用性比其他转换层高一些。但不足之处是桁架转换节点设计相对复杂，并受到诸多条件限制，导致其没有得到广泛的应用。
（四）箱式转换
箱式转换的优点是刚度较大，主要是通过单向托粱和双向托粱与上、下层较厚的楼板浇筑为一个整体而实现的。
（五）斜柱转换
斜柱转换可以充分发挥混凝土的压缩性优势，扩大整个建筑可利用空间，但这种斜柱转换会增大水平荷载，这就需要在转换层施工中添加圈梁或拉梁，以最短的路径，达到相互平衡。并且在施工过程中，要将这个问题考虑进去，尽量将转换层连接到更多楼层中，以此来减少上下楼层负荷，以此来保证设计方便以及转换层安全。
三、转换层结构构件设计
（一）框支柱设计
通常来说，框支柱界面尺寸都是由轴压比所决定，并且还要满足一定的剪压比。轴压比对框支柱的延性具有重要而直接的影响，因此要在设计以及施工中要严格控制轴压比，这样才能够确保将框支柱的延性最大程度应用于高层建筑中。
一般来说，工程框支柱的抗震等级都为一级，因此，其轴压比应小于0.6；若是截面尺寸较大，那么其轴压比就应小于0.55。在设计转换层结构之时，框支柱作为重要的构件，对整个结构的安全性和质量都具有非常重要的现实意义。因此，因此柱端剪力及柱端弯矩都应与相应的增大系数相乘，而在计算每层框支柱的承受剪力和之时，可直接选取基底剪力的30%。框支柱的计算通常是采用程序进行，假设的条件是楼板刚度无限大，根据竖向构件的刚度，对水平剪力进行分配。由于框支柱要比底部剪力墙的刚度小很多，因此支柱剪力较小。在对高层建筑进行施工之时，由于受到种种原因限制，部分工程的楼板会有变形现象出现，而剪力墙也会随之出现裂缝，这些都会大大降低其刚度，从而在一定程度上增加框支柱剪力。通常在结构设计之时，都会先将增大框支柱剪力的部分独立出来，单独做出要求。除此之外，为加强转换层上下之间的连接，都会将位于框支柱上部墙体的纵筋伸入到上部墙体内一层；而位于墙体范围外的纵筋应采取水平锚入转换层梁板内的方法，达到锚固要求。
（二）转换层楼板
在建筑设计以及施工过程中，通常是将转换层作为界限，将框支剪力墙分为上下两部分，并且这上下两部分受力情况存在很大差异。上部楼层中，根据各片剪力墙的等效刚度比例原则而对外荷载产生的水平力进行一定的划分。在下部楼层中，与落地剪力墙间的刚度不同，框支柱的刚度在转换层处荷载分配不均匀。
转换层楼板要负责完成上下楼层两部分的剪力重分配，因此其任务较重。此外，由于转换层楼板自身受力较大、变形也很大，这就需要有足够的刚度来支撑其完成任务。
（三）框支梁
框支梁是建筑上下层荷载的重要传输枢纽，它可以保证框支剪力墙的抗震能力，通常来说，框支梁的截面尺寸都是由剪压所支配。由于框支梁受力比一般转换层要大很多，且更加复杂，因此在设计之初，要确保留出一定的安全储备。由于框支梁受力存在差异，梁中轴力较大，因此在实施中要为其配备一定的腰筋量，以确保工程能够顺利进行。框支梁是整个高层建筑的重要组成构建，并且其受剪很大，在施工中应该遵循“强剪弱弯”的方针，在纵筋数量较多的背景下，加强箍筋。
总结：
综上所述，转换层设计是建筑结构中的重要组成部分，在对高层建筑转换层的结构设计之时，应该从实际情况出发，根据每座建筑的不同特点以及功能需要而选择适宜的转换层类型，避免出现影响建筑质量和安全的事情发生。同时，在施工中要注意好细节问题，及时了解各个构件的特性，扬长避短，合理安装转换层，确保建筑工程质量过关。
参考文献：
[1]曹良标，李华全，高宏新.浅析高层建筑梁式转换层结构的抗震设计——以某高层住宅建筑为例[J].中国建筑，2011，09（05）.
[2]朱波，侯建国，黄璜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].三峡大学学报（自然科学版），2010，04（11）.
[3]黄志珍，王佳慧，赵德顺，等.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].广东建材，2009，08（11）.
[4]董堃，李喜荣，张志华，等.高层建筑梁式转换层结构实用设计方法探讨[J].工业建筑，2009，06（14）.
[5]覃文胜，秦标喜，孙朝晖，等.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010，28（14）.
关键词：转换层；建筑；设计原则；结构特点
经济发展起来之后，我国的建筑行业也得到了迅猛的发展，市场化竞争愈演愈烈，尤其是高层建筑方面，这主要是由于人们的需求逐渐在增加，传统的单一式建筑已经难以适应现代化发展，因此未来建筑的发展一定会向着多样化、综合化方向发展，这就涉及到了建筑转换层问题。那么，在建筑设计中，转换层的设计原则是什么？对建筑转换层设计都包括哪些方面呢？我们来深入分析一下。
一、转换层结构设计原则
（一）转换层概念
通常情况下，对于高层建筑结构来说，其下方受力较大，而上方受力相对较小，为保持整个建筑安全性，就要对下方结构采取措施使其更加牢靠。因此在设计以及施工过程中都需要对建筑下部结构布置的柱网密、墙体多、刚度大，而网上则可以相应逐渐减少墙和柱的数量，进而扩大柱网面积。但这就导致了整个建筑的活动空间不均衡，上空间要远大于下部空间，很难满足建筑功能对空间的需求。因此，为了满足建筑功能需求，就需要对以往的常规设计进行调整和创新，而这就应用到了转换层结构。它主要在结构转换的楼层设计水平转换构件，使得建筑能够实现空间功能的需求。
（二）转换层设计原则
在建筑中设置转换层的不足之处就是会减弱整个建筑结构的抗震能力，这是由于转换层会使其竖向刚度发生较大的变化，为防止此类问题出现则需要遵守以下几点原则：
首先，在转换层设置之时，应该选择可以直接落地的竖向构件，这种构件的好处是可以减少刚度突变，在一定程度上能避免建筑物抗震能力减弱。
其次，可以在高层建筑的竖向位置相对偏低的位置设置转换层结构，把握宜低不宜高的原则。同时要及时对所选的转换层结构进行优化，确保转换层结构形式传力路径明确，这样可以确保工程质量不受损。
再次，转换刚度要坚持宜小不宜大的原则，以确保建筑物安全。
二、高层建筑转换层结构形式及特点
（一）板式转换
板式转换层主要应用于转换层上下柱网错开之时，如果出现无法用梁进行承托以及布置没有次序等问题之时则需要使用转换板，增强建筑抗剪以及抗冲切能力。这样转换层的下层柱便能够自如摆动，但这种转换方式的不足之处是耗材多、施工难度大。
（二）粱式转换
梁式转换是当前高层建筑中实现垂直转换的最常用的结构形式，因其具有传力途径明确的优点，更便于操作。梁式转换是由上部墙经转换梁传力给下部柱，完成整个建筑物的使用功能的。这种转换方式不仅在一定程度上降低了施工成本，同时更加有利于工程的设计和分析，如今已被广泛的应用。
（三）桁架转换
一般来说，桁架主要分为实腹和空腹两类，与其他转换层相比，这种转换层的活动空间较大，抗震能力强，并且其受力也更加明确、清晰，实用性比其他转换层高一些。但不足之处是桁架转换节点设计相对复杂，并受到诸多条件限制，导致其没有得到广泛的应用。
（四）箱式转换
箱式转换的优点是刚度较大，主要是通过单向托粱和双向托粱与上、下层较厚的楼板浇筑为一个整体而实现的。
（五）斜柱转换
斜柱转换可以充分发挥混凝土的压缩性优势，扩大整个建筑可利用空间，但这种斜柱转换会增大水平荷载，这就需要在转换层施工中添加圈梁或拉梁，以最短的路径，达到相互平衡。并且在施工过程中，要将这个问题考虑进去，尽量将转换层连接到更多楼层中，以此来减少上下楼层负荷，以此来保证设计方便以及转换层安全。
三、转换层结构构件设计
（一）框支柱设计
通常来说，框支柱界面尺寸都是由轴压比所决定，并且还要满足一定的剪压比。轴压比对框支柱的延性具有重要而直接的影响，因此要在设计以及施工中要严格控制轴压比，这样才能够确保将框支柱的延性最大程度应用于高层建筑中。
一般来说，工程框支柱的抗震等级都为一级，因此，其轴压比应小于0.6；若是截面尺寸较大，那么其轴压比就应小于0.55。在设计转换层结构之时，框支柱作为重要的构件，对整个结构的安全性和质量都具有非常重要的现实意义。因此，因此柱端剪力及柱端弯矩都应与相应的增大系数相乘，而在计算每层框支柱的承受剪力和之时，可直接选取基底剪力的30%。框支柱的计算通常是采用程序进行，假设的条件是楼板刚度无限大，根据竖向构件的刚度，对水平剪力进行分配。由于框支柱要比底部剪力墙的刚度小很多，因此支柱剪力较小。在对高层建筑进行施工之时，由于受到种种原因限制，部分工程的楼板会有变形现象出现，而剪力墙也会随之出现裂缝，这些都会大大降低其刚度，从而在一定程度上增加框支柱剪力。通常在结构设计之时，都会先将增大框支柱剪力的部分独立出来，单独做出要求。除此之外，为加强转换层上下之间的连接，都会将位于框支柱上部墙体的纵筋伸入到上部墙体内一层；而位于墙体范围外的纵筋应采取水平锚入转换层梁板内的方法，达到锚固要求。
（二）转换层楼板
在建筑设计以及施工过程中，通常是将转换层作为界限，将框支剪力墙分为上下两部分，并且这上下两部分受力情况存在很大差异。上部楼层中，根据各片剪力墙的等效刚度比例原则而对外荷载产生的水平力进行一定的划分。在下部楼层中，与落地剪力墙间的刚度不同，框支柱的刚度在转换层处荷载分配不均匀。
转换层楼板要负责完成上下楼层两部分的剪力重分配，因此其任务较重。此外，由于转换层楼板自身受力较大、变形也很大，这就需要有足够的刚度来支撑其完成任务。
（三）框支梁
框支梁是建筑上下层荷载的重要传输枢纽，它可以保证框支剪力墙的抗震能力，通常来说，框支梁的截面尺寸都是由剪压所支配。由于框支梁受力比一般转换层要大很多，且更加复杂，因此在设计之初，要确保留出一定的安全储备。由于框支梁受力存在差异，梁中轴力较大，因此在实施中要为其配备一定的腰筋量，以确保工程能够顺利进行。框支梁是整个高层建筑的重要组成构建，并且其受剪很大，在施工中应该遵循“强剪弱弯”的方针，在纵筋数量较多的背景下，加强箍筋。
总结：
综上所述，转换层设计是建筑结构中的重要组成部分，在对高层建筑转换层的结构设计之时，应该从实际情况出发，根据每座建筑的不同特点以及功能需要而选择适宜的转换层类型，避免出现影响建筑质量和安全的事情发生。同时，在施工中要注意好细节问题，及时了解各个构件的特性，扬长避短，合理安装转换层，确保建筑工程质量过关。
参考文献：
[1]曹良标，李华全，高宏新.浅析高层建筑梁式转换层结构的抗震设计——以某高层住宅建筑为例[J].中国建筑，2011，09（05）.
[2]朱波，侯建国，黄璜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].三峡大学学报（自然科学版），2010，04（11）.
[3]黄志珍，王佳慧，赵德顺，等.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].广东建材，2009，08（11）.
[4]董堃，李喜荣，张志华，等.高层建筑梁式转换层结构实用设计方法探讨[J].工业建筑，2009，06（14）.
[5]覃文胜，秦标喜，孙朝晖，等.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010，28（14）.