摘要：本文围绕转换层设计在高层建筑中的应用展开探讨，先介绍了转换层概念功能，然后说明高层建筑的转换层结构形式，最后以实际案例论述转换层结构设计要点，以期完善建筑功能，提高建筑质量。
关键词：转换层结构设计；高层建筑；设计要点
建筑行业发展中，高层建筑明显增多，其功能日益丰富。高层建筑融合了住宅、休闲场所、商务写字楼等功能，不同功能区以过柱网、墙体分隔，不同建筑结构主要采取转换层过渡。本文就常见的转换层结构形式和转换层结构设计要点进行简要阐述。
1转换层的概述
1.1转换层概念
在高层建筑结构设计中，为确保房屋住宅满足住户的个性化需求，应为建筑项目预留充足的内部空间，且适度扩大建筑工程网柱结构，减少结构中的墙体。但高层建筑工程设计中，上层结构的空间较小，因此设计人员需结合实际设计多层墙体。在建筑墙体设计时，建筑内部的竖向杆件无法上下贯通，无法满足设计的要求。而转换层结构可有效改善甚至彻底解决以上问题，最大限度的满足建筑功能方面的要求。
1.2转换层功能
转换层的结构功能较为特殊，上下层结构转换主要应用在剪力墙结构及框架剪力墙结构当中。此类转换层结构能够扩大空间的使用面积，完善转换层上层和下层的柱网，并可结合实际改变结构的轴线，在建筑下层形成大型柱网，充分发挥转换层的功能。该类转换层广泛应用于外框筒的下层入口位置，改变结构轴线和形式，最终实现结构转换功能。
2高层建筑转换层结构形式
高层建筑转换层结构形式较多，常见的转换层结构形式主要有梁式转换层、箱式转换层、板式转换层、桁架转换层、斜柱转换层和巨型框架转换层，以下笔者就上述转换层进行简要阐述。
2.1梁式转换层
梁式转换层结构有利于高层建筑结构垂直转换，一方面保证了结构的安全稳定性，另一方面也使建筑空间得以充分利用。再者，梁式转换层结构传力明确性较强，便于高层建筑施工，降低工程成本投入。但是在梁式转换层结构应用中，应严格控制截面高度，截面高度范围通常为0.8-6m。
2.2箱式转换层
箱式转换层结构主要由单向托梁及双向托梁构成。在结构设计中为了加强上下层结合的效果，需做好混凝土浇筑施工。箱式转换层在结构刚度和整体性上优势十分明显。
2.3板式转换层
板式转换层结构是在厚板组合转换下形成的一种转换层结构。在结构设计中，为发挥板式转换层的功能，需考虑建筑的抗剪能力、结构强度和抗冲能力，并以此为基础明确转换板的厚度。转换板的厚度多为2-2.8cm，但下部结构设计中也会产生较多的材料消耗，施工难度较大。为此，在使用板式转换层结构时需综合考虑多种影响因素，以提升高层建筑结构设计水平。
2.4桁架转换层
以形式来划分，桁架转换层结构主要分为两种类型，一种是空腹桁架，一种是实腹桁架。桁架转换层的承载力较强，施工人员需在结构施工中加大关键点的管理力度。桁架转换层结构设计中，要以强斜腹杆和强节点为原则。又由于其受力具有较强的复杂性，受到外部因素的影响后会产生剪切式脆性破坏问题。对此，设计者需认真准确地计算配筋的数量，并根据工程结构概况改变转换层结构类型，高度发挥转换自身的优势。
2.5斜柱转换层
应用斜柱转换层结构时，水平荷载的水平较高，设计人员要以建筑平面布置为基础对其予以全面考察，高度关注结构设计的科学性。另外，为有效控制水平荷载，也可采用拉梁或圈梁维持受力平衡，高度利用结构空间。转换斜柱通常需穿过多个楼层，以减轻上下层结构水平作用力的负面作用。
2.6巨型框架转换层
巨型框架转换层结构经过了实践的检验和理论的积累，成为了转换层结构设计中的主流发展趋势。
巨型框架转换层主要由竖向筒体和巨型梁构成，结构的抗震性能优越，也符合超高层建筑结构对转换层结构的要求增强了结构的安全性和稳定性。
3高层建筑转换层结构设计要点—以梁式转换层为例
高层建筑转换层结构设计具有系统性和复杂性，且转换层结构设计的效果直接影响了高层建筑结构的性能。因此，在转换层设计中，设计人员需熟练掌握设计要点，并按照设计规范和设计要点，完成设计工作。以下笔者以梁式转换层结构设计为例，分析高层建筑转换层结构设计要点。
3.1转换梁截面设计
高层建筑转换层截面设计中，设计人员应当考虑梁的受力性能和转换层的受力方式。并以此为基础科学选择参数计算方式。转换梁截面主要分为两种形式，一种是托柱截面，一种是拖墙截面。在托柱式转换梁截面设计中，设计人员要将转换梁截面的尺寸作为控制要点，其受力形式与普通梁结构的受力形式十分相似，所以在结构设计的过程中，设计人员需深入考量配筋的概况，随后方可选择计算方法。若转换梁承托结构选择斜杆框架形式，则轴向拉力也会对结构受力产生显著的影响。托墙形式转换梁截面设计工作中，设计人员应将截面设计与上部墙体视为整体结构。在截面设计的过程中，设计人员可根据实际采用深梁截面设计形式完成梁截面设计，设计中所使用的钢筋数量要经专业的计算公式确定，从而优化梁高配置。
3.2转换层结构构件设计
在转换层设计工作中，竖向刚度突变和竖向侧力构件问题是引发转换层传力突变的主要因素。受到强震的作用，结构中相对较弱的位置也会形成较大的应力，要想在增大转换层上部结构强度的同时，提高下部结构刚度，则需采取多种措施增大转换层周围的强度，确保水平剪力的顺畅传递，严格控制地震作用对结构的破坏性。
3.3转换层分析计算方法
设计人员完成结构层整体计算工作后，应采用专业的平面有限元计算软件分析计算转换层结构，且就局部应力采取多种手段做好补充计算工作。局部应力分析中，工作人员需确保转换层结构的上层及下层均位于计算模型内部，然后结合楼层楼盖平面考量结构的刚度。在计算框支剪力墙结构时，其要求十分细致，上部剪力墙应与下层支柱紧密连接。若采取不恰当的连接方法，则会产生较大的连接误差。
3.4转换大梁设计要点
梁式转换层结构设计中，转换层楼板要将上层的水平剪力顺利地传递至下层的建立结构上，此时转换层楼板也会受到平面内剪力的影响，结构需同时承受竖向荷载，以期增大楼板结构的刚度和强度。此外，转换层大梁承担了上部剪力墙或上部柱体结构的竖向传载任务，转换层大梁自身需要承受较大的应力，这也成为了结构抗震中十分重要的环节。为此，设计人员务必高度重视大梁设计的科学性与合理性。
3.5转换层抗震设计要点
高层建筑结构设计中，结构中设有转换层，而这也影响了建筑物刚度分布的均匀性。转换层结构的竖向承载力和墙柱截面发生了较大的变化，相应的传力线路也随之发生了明显的改变，进而破坏剪力墙结构的抗震性能。为维护转换层结构设计的安全性，设计人员应在三层或以上楼层设计中，做好墙柱的加强和加固处理。
3.6托墙形式转换梁截面设计要点
若转换梁承受的上部墙体并未开洞，则需确保转换梁及上部墙体同时完成各项工作，此时，结构受力和破坏的程度较大。对此，设计人员在转换梁截面设计中通常采用应力截面设计和深梁设计，且沿圈梁高计算纵向钢筋，加大分部控制的力度。此时，转换梁的跨度相对较大，底部纵向钢筋应保持平直状态，工作人员要确保钢筋均可深入至支座内部。
结语
高层建筑结构设计中，转换层结构设计尤为关键，转换层结构设计的质量直接影响了结构的安全性与稳定性。故而设计人员需深入研究高层建筑转换层结构设计，一方面提高结构设计的质量，另一方面高效控制工程建设和施工成本，进而为建筑企业和建筑行业的发展创造有利条件。
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