基于高层商业建筑中转换层结构设计初探

基于高层商业建筑中转换层结构设计初探

张凯

华诚博远工程技术集团有限公司 宁夏银川市 750000

摘要：经济的发展离不开商业建筑的建设，高层商业建筑已成为这个时代的潮流趋势。由于高层建筑的特点，为了确保各个商铺分配合理，就需要用到转换层结构来平衡各个大大小小商铺的稳定性。本文主要围绕高层商业建筑中转换层结构设计进行分析，以供参考。

关键词：高层商业建筑；转换层结构；设计分析

1. 高层商业建筑转换层结构

现代的高层商业建筑工程下部楼层结构中的纵向结构类型和上部楼层结构类型存在较大差异，当建筑的下部结构楼层纵向部分的轴距呈现扩大状态，建筑下部分轴线的位置出现移位的情况，或者建筑结构上方部分纵向剪力墙结构或者框架柱结构不能处于贯通状态，那么在结构发生变化的楼层结构中必须要设置水平方向的转换构件，这一楼层结构就是建筑中的转换层结构。

高层建筑中的转换层结构能够根据商业建筑工程结构受力传力特点和功能建设需求，在建筑中结构形式变化的楼层中灵活布置转换构件，该楼层结构可以作为正常建筑楼层使用，也可以设置成为技术设备结构层。对于底层结构空间相对较大的具有塔楼结构的高层商用建筑，在设置转换成结构的时候应该选在裙房结构的屋面层结构当中，这样一来能够防止建筑中出现刚度较小的楼层结构，保证建筑结构的抗震性能。转换成结构的设置有效扩充了建筑底部结构的空间，优化了建筑布局结构设计的灵活性，丰富了建筑中的功能类型，比较适用于高层商业建筑工程，转换层结构能够将建筑上方纵向结构的荷载力进行传递，传递到其下部分建筑结构的纵向结构中，实现传力途径的有效优化。

2. 高层商业建筑转换层结构常见类型

1、箱式转换结构

箱式转换层结构主要包括两个部分，第一部分是单向托梁结构，第二部分为双向托梁结构，应用此种转换成结构的的时候上层楼板结构和下层楼板结构要进行统一浇筑处理，进而令其形成整体结构。此种转换成结构具有较大刚度和突出的整体性。

2、梁式转换结构

梁式转换层结构是高层商业建筑中比较常见的一种转换结构类型。此种转换层结构一般被应用在垂直转换层结构当中，梁式转换层结构在传力过程中需要借助转换梁结构、上部墙体结构以及下部墙体结构。此种转换层结构的传力状态具有明确直接的特性，造价相对来说比较低廉，结构受力分析与核算的难度比较低。

3、板式转换结构

板式转换层结构主要由厚板结构组合而成，此种转换层结构较厚，一般来说控制在2.8m左右，进行转换层结构下部分设计的时候可灵活设置，此种结构具有较大自重，在施工过程中耗材较多，工程操作难度比较大。

4、桁架转换结构

桁架转化层结构如果根据结构类型进行种类划分，可以分成两种，一种为空腹桁架转换层结构，另一种为实腹桁架转换层结构，此种结构类型具有比较明确的受力特征，结构层使用空间更大，这种转换层结构类型自重比较轻，抗震性能比较突出，但是此种转换层内部结构相对比较复杂，因此进行重要节点设计的时候要遵守转换结构设计原则。桁架转换层结构受力情况相对来说比较复杂，如果结构设计存在失误很容易存在剪切脆性破坏等一系列问题，为此进行结构设计的时候要确保配筋计算的准确性。

5、巨型框架转换结构

框架转换层结构当前在高层商业建筑结构中应用频率正在逐渐升高，此种转换层结构主要包括两个部分，一部分是纵向筒体结构，一部分是巨型梁结构，此种结构抗震性能优越。

6、斜柱转换结构

斜柱转换层结构在水平方向的荷载较大，在进行结构设计的过程中需要根据建筑的平面布局方案进行考量。为确保该转换层结构在使用过程中能够处于平衡的受力状态，可以设计拉梁结构和圈梁结构等。转换层中的斜柱结构要穿过多数楼层，以用于消除上部分和下部分楼层作用力产生的影响。

三、高层商业建筑转换层结构设计要点

1、结构设计和布置

工程设计人员进行结构转换层结构设计的时候要注意如下几个设计要点，首先，由于建筑结构纵向位置上的砼结构构件未能实现上下两部分的贯通，设计人员需要选择转换层构件的形式。在转换层结构设计方案中常见的结构包括桁架转换层类型、梁式转换层类型以及空腹桁架转换层类型，不同结构类型的高层商业建筑工程中还要视情况设置箱体转换构件、斜撑转换构件或者进行厚板转换层结构设计。其次，结构设计期间，如果高层商业建筑中的转换层结构构件为筒体构件，设计过程需确保内筒结构呈现贯穿且落地的状态。为了确保转换层结构的安全性能，设计人员要对周边墙体结构进行一定程度的加厚处理，这样一来能够保证筒体转换构件刚度达标，且结构整体性达到建筑安全标准。第三，对商业建筑中框架剪力墙结构进行处理的时候，设计人员也要按照筒式转换构件的处理方式进行设计，结构也需要处于贯穿且落地状态，墙壁结构的加厚处理不要忽略。

2、模板支撑结构设计

进行模板支撑结构设计的时候，要注意如下几个要点，首先，高层商业建筑中的转换层结构通常分布复杂，梁结构和柱结构内部的配筋数量较多，分布的比较密集，在施工中需要应用大量混凝土材料和钢筋材料，对于结构本身的承重要求比较严苛。其次，结构设计人员对转换层结构进行受力分析之后，才能进行模板支撑结构的选型，模板支撑结构的稳定程度和荷载效果都是考察的重点。

3、钢筋设计

进行钢筋设计的过程中要重视以下设计要点，首先设计人员要重视钢筋装置的绑扎顺序，对所用钢筋材料的尺寸规格进行复检，并进行受力检测。钢筋材料的绑扎处理顺序要根据转换层结构实际建设流程和处理需求进行选择。对于钢筋尺寸要严格控制，在合理范围内节省材料费用，其次，钢筋结构的设置要注意避让处理，穿插点位的设置要提前计算分析，确保合理。在梁结构和柱结构的节点部分钢筋分布点位要相对密集，提升含钢量。在节点位置的主筋结构尺寸相对来说比较长，进行转换层结构设计的时候要使用工字钢设计方式。

4、过渡设计与防震设计

通常情况下，高层商业建筑的转换成结构受到自身建筑结构属性和梁结构柱结构的构造设计等的影响，结构受力相对复杂，转换层结构需要负荷建筑工程结构的整体重量，与此同时还需要承担功能转换的作用，如果在结构设计过程中存在参数不达标的情况，会对转换层结构的实际抗震效果造成影响。转换层结构设计还应该符合结构跨度参数标准，截面部分尺寸面积也要满足设定，结构设计人员进行转化层过渡结构设计的时候要注意要点控制，其中要重视柱结构的应用设置，梁结构合理匹配，数量不宜设置过多，有益于抗震效果的体现。这种设计理念也是当前的主流。

5、落地剪力墙设计

进行落地剪力墙结构设计的时候要注意以下几个要点，首先是洞口部位的结构设计，一般来说洞口点位要设置在墙体结构的中间位置。其次是对于落地剪力墙结构的间距设置，常规情况下间隔距离不得超过36m。如果高层商业建筑对于结构抗震设计具有较高要求，间隔距离要设置在20m左右。

结语：综上所述，转换层结构在高层建筑中应用广泛，其设计质量影响着整个高层建筑结构的稳定性及使用功能。带有转换结构的高层建筑已经成为一个主要的发展趋势，鉴于每一座建筑中其结构都有自己的特点，就应该要选取合适的转换层结构，在施工中要注意每一个环节，充分的了解转换层的结构，做好结构设计，促进建筑业更好的发展。

参考文献：

[1]王子豪.转换层结构设计在高层建筑中的应用[J].房地产世界,2020(22):38-40.

[2]崔晨光.高层建筑中的转换层结构设计要点研究[J].建材与装饰,2020(17):87+90.

[3]姚毅.转换层结构设计在高层建筑中的应用分析[J].中国住宅设施,2019(12):38-39+92.