高层建筑转换层设计之我见

摘要：文章简单介绍了我国目前高层建筑转换层设计的现状，高层建筑转换层设计的种类及高层建筑转换层设计的注意意见，以供大家参考。

关键词：高层建筑；转换层设计；注意意见

Abstract: based on the brief introduction of our country at present the high-rise building conversion layers design status, high-rise buildings conversion layers of design types and high building conversion layers of design attention opinion, to consult for everybody.

Keywords: high building; Conversion layers design; Note opinion

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

前言： 随着我国城市化进程的快速发展，使得现如今城市人口数量急剧上升，这就使得对城市住宅和办公场所的需求不断增加，同时对建筑设计提出新的要求。如何在城市有限的空间内，设计建造出能够满足居民居住和生活的建筑，因此，高层建筑得到了迅猛的发展，逐步成为城市经济发展水平和科技进步水平的象征。那么面对日益复杂的高层建筑，如何进行转换层的设计成为建筑设计单位面临的巨大挑战，要求设计单位必须对于城高层建筑的结构布局进行合理的设计，从而满足不同的需要，使得居民的生活、办公和居住水平步上一个新的台阶。

我国目前高层建筑转换层的使用现状

目前我国高层建筑中以钢筋混凝土20层到50层的高层为主，其中20层到35层的建筑最为普遍，在国内这个高度的高层建筑占到80%。因此这个高度范围的建筑是我国现阶段经济发展的需要，应用最多的高层建筑的高度。我国的高层建筑基本上是商住一体的混合型建筑，很少有单一的纯住宅、纯写字楼等，基本是下部1层到8层间是商超、等，地下部分是停车场，8层以上的部分是民用住宅、写字间或宾馆、酒店等。据调查结果显示，高层建筑中有80%以上的的建筑具有转换层，由于转换层的施工技术的复杂性和工艺要求的精准性，给转换层的设计提出了非常严格的要求。

对融合性的建设标准进行有效捕捉，把握建设与控制的准确力度，使科学的实施计划成为可能；并且将高层建筑结构的整体的建设方案重视起来，将原有的技术进行创新改革，掌握更加新型的技术实施规范，运用各专业之间的相互配合，一边设计，一边监督，真正将高层建筑的设计关注起来。

高层建筑转换层设计的种类

高层建筑转换层设计有两种，一种是结构转换层设计，另一种是功能转换层设计。

结构转换层设计

结构转换层设计顾名思义就是在不同的结构间进行方式的转换设计。例如：建筑物上部是砌体结构，下部是框架结构，通过利用上部的一部分砌体墙的底部转变成框架结构变为较大空间，下部通常作为商务用途，上部做为住宅用途。此种结构类型，势必要对构件进行转换，把上部的砌体墙多要承载的内力转嫁到下部框架支柱上，这种高层建筑通常被叫做结构转换层的设计。

功能转换层设计

功能转换层设计简单的讲是再高层建筑的中间位置设计一个设备层。假如高层建筑物的高度太高会对用水用电的供应等问题，因距离地下室太远而造成电压或水压超负荷无法进行正常供应，因此，需要在楼层的中间位置对水系统重新做减压吃力，对电负荷做重新分配，这种处理需要一定的空间和设备，故而在超高层建筑进行设计时，就单独拿出一层作为功能转换层，也叫做设备层，通常情况下功能转换层的高度在2.2米以下做为高度的限定，以便降低占有规划指标数。

高层建筑转换层设计的创新意见

避免高位转换

由于目前高层建筑的结构转换层很复杂，其结构的竖向刚度存有某种程度的突变，加之转换层附近内力、刚度的突变，很容易产生薄弱层，会降低抗震能力。因此，在进行转换层的设置时要本着就低不就高的原则。尽量将转换层的层数设置到较低层数，三层以下最为适宜，最好不要超过六层，从而避免高位转换影响了抗震效果。

合理设计框支柱和剪力墙的布局

在进行转换层的设计时，无论哪种结构，务必保证有一部分的剪力墙是要直接落地的，将转换层下部的框支柱进行均匀设置，框支柱和剪力墙之间的距离不要过大，通常设定在12米以内，转换层上部的剪力墙要进行大空间的布局。着重要强化下部，从而确保下部的空间结构具有很强的强度、抗震力和强度。

注意控制结构刚度

根据国家相关规定，转换层的上部与下部的剪切刚度比值宜等于1，最不宜超过2，为了将其控制在1到2之间，通常利用下面的措施，增大落地剪力墙的宽度，在下部选择适当的位置多增加些剪力墙，从而加大下部剪力墙的面积，严格把控转换层上部剪力墙的宽度和数量，转换层的下部需要从降低结构截面高度上压缩层高。为减少转换层附近的刚度产生突变，要控制下部框架剪力墙同上部剪力墙结构产生等效刚度。其刚度无法精确求的，需要通过结构位移间接取得。通常利用程序计算获取的楼层位移数值表达楼层等效刚度。

对齐上下轴网

假如高层建筑转换层的上下层的轴网错位，那么转换层的结构不得不采取厚板式的结构，这种结构存在很多的缺点，设计难度很高，承载力不强，施工难度很大，并且是所有转换层结构中最为不经济的一种。因此为了不采用此种转换层结构，我们需要做好上下轴网的对齐工作，这样就可以采用梁板等其他较为经济且使用的转换层结构。通常情况下，轴网的对齐度越高，设计起来越简单，受力性越强，操作起来越经济实惠，这取决于建筑方案同结构设计的密切协调。

科学设定转换大梁

对于两端突出的框架柱之外的支力墙所引起的较大剪力，必须在转换梁的两边采取加腋的方法，从而抵抗其产生的剪力，分解了由于短支墙传给框架柱的内力，采取这种方法既保证了转换层的使用空间，又使结构设计达到了设计要求。

转换层的配筋

转换层的结构区别于薄壁杆件和普通杆件，其内部受力集中且复杂。所以在设计时，要以整体的控制计算作为前提，对转换层的构建做分析，利用有限元的分析作为补充加以计算，通常情况下，选用墙元分析作为原理的计算进行设计分析每个位置的应力，利用有限的元计算进行配筋。

根据转换层结构的构造不同，配筋比例不同，分别要求如下：转换梁要根据相关的规范要求对框支梁其构造中的实际要求进行设计及施工；转换层的楼板需要加强厚度，其板材厚度通常大于等于180，采用双向双层配筋，其采取的配筋比例要大于或等于0.25%，适当加强转换层上部和下部的楼板；短支剪力墙的框柱轴压比必须满足规定的相关规范要求，其轴压比通常需要控制在0.6之内；在转换层以下的中心位置的筒墙的厚度要加大，一般普通的住宅底层的厚度要再增100到150厘米，强度等级要再提高5到10帕。如果有需要的时候，要在转换层增设部分短柱或剪力墙，以此增加墙支力用来补偿底层的刚度。

结束语：随着高层建筑的快速发展，其多样性复杂性的推进，给转换层的设计带来更多的形式，在进行转换层的设计时，要先针对项目的具体情况进行分析，精心设计，充分考虑经济适用性和施工的难易性，本着从降低工程成本和减小施工难度的原则出发进行设计。通过本文对我国目前高层建筑转换层设计的现状，高层建筑转换层设计的种类及高层建筑转换层设计注意意见的详述，望对今后高层建筑转换层的设计起到帮助，从而更好的提高高层建筑的安全性和使用性。

参考文献:[1] 宋功业，张大春.高层建筑转换层设计施工探析[M].北京.中国建材工业出版社. 2010（05）；[2] 韩江雪，吴中凯. 高层建筑转换层机构设计[M].北京.中国建筑工业出版社. 2009（06）；[3] 李相云，王兼顾. 高层建筑转换层机构设计实务[M].北京.中国环境科学出版社.2010(10）。

[4]王洪名,李晓枫;冯冠旭.高层建筑转换层设计与施工技术探讨[J];中国林业科技情报;2010(02)

[5]杨爱华;李爱华.梁式转换层高层建筑设计与施工技术的探讨[J];中国建材与装饰(下旬刊);2009(08)