浅谈高层建筑梁式转换层的结构设计

王墨慧

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摘要：高层建筑的梁式转换层受力更加的明确、传力更加的直接而且整体功能较为多样。基于此，在高层建筑工程当中梁式转换层的应用也更加的广泛。但是，就目前而言要想更好的使此种结构形式能够达到比以往更好的应用效果，必须要进一步提升结构设计工作的整体质量，基于此，文章主要结合笔者的实际工作经验来针对梁式转换层的相关设计要点展开必要的研究分析。

关键词：高层建筑；梁式转换层；设计要点

目前，随着国内建筑行业的快速发展，高层建筑的整体功能也在发生着一定程度的变化，例如：有的高层建筑下层设计为商业以及办公区域，上层则公寓、住宅等形式。通常情况下，下部楼层的墙体更少，柱网更大，上部的楼层则注意相反。因此，为了更好的实现两种楼层之间相互功能的转换，必须要在两种体系转换的楼层上进行水平转换侯建的设置，也就是我们所说的结构转换层的设置。而结构转换层必要继续你能科学设计，从而更好的确保转换层设置的合理性。

1. 转换层的相关理论

如果高层建筑的底部带有转换层，首先要求转换层上部的一部分位置的竖向构件不能进行连续贯通。基于此，在设计过程当中必须要合理的进行转换构件的设置。目前，高层建筑当中使用较多的转换构件主要包括箱型结构、斜撑以及大梁等等。而厚板转换本身受到地震的影响相对较大，而且在实际应用过程当中的局限性较大；而箱型转换转换梁的刚度更大、约束性更强，而且具备更好的整体性，但是同样存在工程施工较为复杂，而且整体造价相对较高等缺点。当前，我们在高层建筑工程施工过程中通常都使用梁性转换，通常是把上部的剪力墙设置在转换梁之上，之后使用转换柱来代替转换梁。此种方式传力的方向更加的明确，整个工程从设计到施工相对简单、便利性高，而且整体造价相对较低。

2. 梁式转换层设计的基本原则

2.1适当的减少竖向构件的应用

在实际开展高层建筑梁式转换层设计过程当中，应该在合理的范围之内尽可能的降低竖向构件的应用数量。通常，高层建筑的竖向构件使用越多，则会使转换层的刚度越大，最终会在一定程度上影响结构的抗震性能。

2.2对称式的开展剪力墙以及转换柱的设置

在实际进行剪力墙以及转换柱不止的过程当中，应该始终坚持对称布置的基本原则。在进行转换梁上方转换至不只是应该将其布置于转换梁跨中的位置，而如果转换梁出现变形的状况，最终转换梁所受到的影响同时会降为最低。否则，转换柱本身会在转换梁的带动之下，出现较大程度的变形，与此同时其弯曲应力以及剪切应力同样会受到一定程度的损害。

2.3以有效从事提升转化层下部的主体结构刚度

为了更好的确保下部大空间刚度、延性、抗震性能以及整体强度的适宜，应该尽可能的强化转化层下部位置的整体刚度，对于转换层上部结构的整体刚度则应该予以适当的弱化，从而更好的确保转换层上部以及下部在主体机构上的刚度与变形特征相对接近。通常情况之下，通过加大转换层下部主题结构竖向构件截面的尺寸、加设剪力墙以及提升混凝土标号等级等方式都可以达到以上目的，通过此种方式来强化下部主体结构的整体刚度。但是，采用此种方式来提升抗侧刚度过程当中，还应该尽可能的确保整体刚度在分布上具备良好的均匀度，确保质量与刚度中心的重合，尽可能避免因两者偏心而导致整个建筑的结构产生扭转。

2.4确保转换层具备良好的刚度

如果转换层的整体刚度达到不相应的要求，就有可能会导致建筑物本身的抗震效果受到巨大影响。基于此，对于带有转换层的结构在设计过程当中，确保转换层的刚度尤为关键。通常，转换梁截面的整体高度应该大于或者等于计算跨度的1/8，以此来更好的保证转换梁结构在内力分布上的合理性，而且其对于保证梁上的剪力墙柱与转换梁自身受力性能也具备重要作用。除此之外，通过适当提升转换层楼板厚度，适当提升混凝土强度对于转换层整体结构刚度提升也具备重要意义。

3.梁式转换层设计的基本要点

3.1转换梁设计的要点

1. 荷载作用线与上部荷载作用点与转换梁截面中心线经常会出现

不重合的问题，进而有可能导致转换量产生扭矩，另外，由于量紫黑色呢的抗扭承载在能力相对较差，因此在实际设计过程当中，不但要通过计算的额方式确定抗扭承载能力本身是否能够达到相应要求，另外还应该在最开始设计的时候就保证两者能够实现重合，另外，如果在有条件的前提之下，还可以通过双向转换梁的设计方式来达到平衡扭矩的目的。第二，通常情况下转换梁的截面尺寸都是由剪压比来进行控制，保证其宽度大于或者等于墙壁厚度的2倍，并且在400mm或以上，另外需要保证高度在计算跨度的1/8。第三，转换梁的受力相对较大而且受力的情况相对复杂，但是其本身并不属于上下荷载传输的枢纽，同时区域保证整个剪力墙结构的抗震性能而言同样至关重要。在实际设计过程当中应该预留相对较多的安全储备，针对转换梁的上下部位，除了配筋率需要满足计算的基本要求，而且还应该满足《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称“高规”）对于最小配筋率的相关要求。

3.2转换柱的设计

1. 转换柱的截面尺寸控制主要以轴压比来进行控制，还应该满足剪压比的基本要求。基于确保转换柱延性的考量，必须要严格控制器整体轴压比，而对于部分由于截面尺寸相对较大而最终形成的“短柱”，必须压更加严格的针对其轴压比展开控制，另外，柱截面本身的延性与配箍率之间也具备较为密切的联系，因此转换柱配筋率一般要比框架柱更大。第二，转换柱本身作为整个结构之中较为重要的竖向构件，基于提升其整体安全性的考量，应该对于转换柱柱弯矩以及柱端剪力与增大系数相乘。这事因为在程序开展计算的过程当中，同城都会假定楼板的刚度为无限大，并且按照竖向构件的刚度来进行水平剪力的分配，但是在工程实际施工过程当中随着剪力墙因为裂缝自身刚度下降以及楼板变形等因素，会导致转换柱剪力提升，基于此《高规》之中针对转换柱剪力增大进行了专门的规定。

结语

众所周知，高层剂按住梁式转换层结构设计的复杂性相对较高，在设计过程当中的要求更高。基于此，在实际开展设计过程当中，必须要立足于全面性的分析，对于其中的相关环节必须要进行有效的控制，这对于更好的确保工程结构质量乃至于后期的设计效果都具备十分重要的作用。

参考文献：

[1] 张坚，浅论高层建筑梁式转换层结构设计[J].建筑监督检测与造价，2012，5，（6）：33～35.

[2] 吴天天，浅析高层建筑梁式转换层结构设计[J].中华民居，2014，10：34.

[3] 杨永康，浅谈高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].中华民居，2014，10：113～114