有梁式转换层的高层建筑结构设计与研究

吕景伟

摘要：在社会经济发展的新时期，我国高层建筑行业迅速崛起，不仅可以满足人们的需求，还可以实现土地资源利用的最大化。在建筑中转换层是非常特殊的一种的结构，是不同结构形式之间的一种联结关节，不仅使上部结构中的基础，还是下部结构的顶部，具有承上接下的作用。有梁式转换层的施工工艺不仅简单、易操作，而且适用的范围也比较广，尤其是在高层建筑结构上应用效果最为显著，可以有效提高建筑工程结构的稳定性，保障建筑工程施工的整体质量。因此，本论文对有粱式转换层的高层建筑结构设计进行了深入性的研究与分析。

关键词：有梁式转换层;高层建筑;结构设计

在这种形势下，我国高层建筑企业既面临着新的发展机遇，也面临着巨大的挑战。由于建筑的底部与中部都是采用稀疏的结构对其进行设计，为了更好的满足城市发展的实际需求，不断提高高层建筑的质量，要在建筑结构设计中要对带梁式转换层结构进行合理化的应用，通过对建筑内部的受力均衡性进行严格的控制，可以确保建筑整体结构的稳定性，推动高层建筑的发展。

1高层建筑有梁式转换层的设计要求

1.1提高有梁式转换层的刚度

在有梁式转换层设计过程中一定要合理设置刚度，唯有这样才可以使有梁式转换层的稳定性逐渐增强。但是根据目前情况来看，有部分的有梁式转换层都是采用整跨的形式进行布置，这样就会导剪力墙的结构体、有梁式转换层从而构造成一个倒“T”型的转换构件，会出现共同受力的现象，这种现象的发生会使有梁式转换层的整体出现受拉的现象，对于这种情况，有相关研究表明要对有梁式转换层的高度进行合理化的调整，将其调整在12.5%以上，而且还明确规定了有梁式转换层的腰部钢筋要符合纵向钢筋和箍筋的要求，唯有这样才可以使转换构件所具有的刚度达到相应的标准，使转换层的承载能力得以有效的提升，同时还可以有效提高有梁式转换层的稳定性。

1.2缩短有梁式转换层的传力路径

无论是在对有梁式转换层的上部整体结构进行设计时，还是对其的下部主体结构进行设计，都要采用有效的方式进行合理布置，可以在很大程度上保障水平转换结构可以进行直接传力，还可以通过利用对托梁进行转换，可以将不落地剪力墙直接向竖向的承重构件进行传递，这样一来不仅可以避免次粱转换，还可以将传力的路径逐渐缩短。

1.3对竖直构件的数量进行严格控制

在设计有梁式转换层时，要根据实际情况对竖向落地构建的数量进行合理化的控制，这样可以有效避免刚度出现异常情况;通过降低转换构件中的负荷，减少有梁式转换层上部的刚度变化和下部刚度变化的情况，在地震的时候，有梁式转换层就不会做到破坏了，这样一来可以在很大程度上增强建筑物的稳定性，提高其整体遭的抗震性能。

2高层建筑有梁式转换层设计的关键点

2.1转换层上部框架的设计

将强柱弱梁的原则贯穿在整个设计中对转化层上部的框架进行合理化设计，可以使梁段出现较强的塑性铰，可以使高柱具有较强的安全性能和储存功能。根据对其进行研究发现，与转换梁所连接的柱比较薄弱，转换梁上层框架中的梁柱受力条件会由于外界的因素受到一定的限制，其应力也比较集中，所以在对其进行设计的过程中一定要对实际的受力情况实施相应模拟计算。在基础上还要采用科学的方法对柱纵向钢筋的配筋率进行设计和计算，如果抗震的等级为1级，配筋率的范围要控制在≥1%;如果抗震的等级为2级，其配筋率的范围要控制在≥0.8%;如果抗震的等级为3级，配筋率的范围要控制在≥0.7%;如果抗震的等级为4级，或者是在非抗震的设计下，其配筋率的范围要控制在≥0.6%，同时，钢筋的间距还要控制在80-200mm的范围中之内。

2.2转换梁截面设计

对于高层建筑中的有梁式转换层的转换梁来讲，其中主要两种形式，一种是托柱形式，另一种是托墙形式。首先，转换梁属于托住形式时，要采取有效的方法对界面进行设计，如果转换梁的作用主要是对上部的框架进行承托，通常情况下所采用的截面尺寸要设置在合理的范围之内，经研究发现，转换梁的受力情况与普通梁是相一致的，都可以完全按照普通的情况对界面进行设计;如果转换梁的承托对象为上部的斜杆框架，其转换梁就会受到一定的影响，其主要因素就是轴向的拉力，所以在对截面进行设计的过程中，一定要以偏心受拉构件为基础。其次，转换梁属于托墙形式时对截面进行设计，如果转换梁的作用主要是对上部墙体进行承托，满跨不具有开洞的现象，上部墙体与转换梁具有密切的联系，破坏的形态以及受力的特征均可以直接直接表现为深梁，可以采用新型的方式对截面进行设计，通常所采用的方法有：截面设计、深梁截面设计。

3高层建筑有梁式转换层施工设计

3.1模板支撑

在对模板支撑进行设计的过程中，为了确保建筑工程施工的安全性和稳定性，可以采取专业的计算软件对建筑工程的相关系数进行准确的计算，利于确保计算结果的准确性和时效性，除此之外，还要对层间距、横跨钢管支撑面、跨度的长度等重要的工程参数进行准确的计算。为了保障后期工程可以顺利的开展，减少建设的成本，要对模板的安装问题和拆卸问题进行准确的分析。但是在实际工作过程中，设计人员要根据实际情况制定科学完善的施工方案对其进行处理，可以有效提高建筑工程的施工质量。为了底模板的支撑效果充分的发挥出来，可以选择48×3.5mm的钢管脚手架，建立稳固性较高的支撑体系，可以使有梁式转换层施工顺利的开展。

3.2转换大梁

在高层建筑有梁式转换层中，只有对建筑物的整体功能进行全面的考虑，并满足其实际性的需求才可以对有梁式转换层进行合理化的设计。在设计对有梁式转换层结构时，一定要将受力参数的情况计算出来，并根据计算的结果以及多种因素的情况将已经建筑物与转换层、各零部件进行合理化的連接和整理，这样可以有效提高建筑物整体的稳定性。为了使楼板间的车承载性能得以有效的提高，要采用有效的方法对转换层结构中的各种因素进行了系统性的分析和计算，例如：刚度、强度等，这样可以使建筑物的均衡受力处于一个良好状态，在计算和分析的过程中也要符合相关的条令标准，进而保障建筑物整体的质量，使功能性能逐渐加强。

4结束语

综上所述，现代化建筑企业的发展离不开建筑结构设计中有梁式转换层的应用，由于高层建筑自身具有较强的多元化功能需求，所以会直接影响结构的复杂性，而设置转换层可以有效保障建筑物整体的稳定性和安全性，同时也可以推动现代化建筑企业的发展。因此，要加强重视转换层的重要性，在高层建筑中对有梁式转换层进行合理化的应用，并对结构的设计水平进行不断的调整与创新，不仅可以保障建筑结构受力的均匀性，还可以促进建筑行业健康可持续的发展。