高层建筑梁式转换层结构的设计原理及其应用分析

□冯地华

(中外建华诚城市建筑规划设计有限公司 北京 石景山 100041)

高层建筑梁式转换层结构的设计原理及其应用分析

□冯地华

(中外建华诚城市建筑规划设计有限公司 北京 石景山 100041)

社会经济发展、科技水平提高的同时，高层建筑数量也在逐渐增多，其中，梁式转换层结构的应用率也在相应提高，它不仅会能够增强高层建筑稳定性和安全性，而且还能优化建筑质量，合理分配上部载荷，这对高层建筑建筑效果优化具有重要意义。本文介绍了这一结构的设计原理，并对其应用进行了分析。

高层建筑；梁式转换层；结构设计；设计原理；应用

1 设计原理

1.1 基本功能

梁式建筑层在高层建筑物中应用，应用功能主要体现在两方面，第一方面即建筑内部平衡受力，第二方面即稳定建筑结构。

1.2 主要特点

其中本文的梁式转换层主要有造价核算准确、结构设计优化、性能优良、尺寸较大、施工便捷、经济效益较高、应用广泛等特点，一旦结构设计缺乏合理性，难么建筑物的抗震性能会相应降低，空间利用率也会大大减少。

一般特点：梁式转换层既能均衡建筑载荷，又能减少结构形变，这一结构具体应用时，优化管道或者线路设计能够迎合用户使用需要，能够全方面保障用户在水电或者保暖等方面的基本居住权力。

基本原理：结构设计遵循的原理主要有三种，原理一为有限原理，原理二为三维设计原理，原理三为协同工作原理。

2 设计原则

2.1 减少竖向构件

之所以要减少竖向构件数量，主要是因为竖向构件与转换功能结构间成正比例相关，与刚性性能成反比例相关，进而会间接影响抗震性能。

2.2 确保结构刚度

由于结构刚度与建筑物抗震性存在直接联系，因此，为了强化这一结构的抗震性能，应提升结构刚度，即梁高度＞跨度13%，同时，建筑施工混凝土还应保证性能，以此增强结构刚度，优化功能转换效果。此外，还应全面考虑结构受力情况，确保均衡受力的前提下提升结构刚度。

2.3 准确计算结构

涠洲岛是中国最大、最年轻的火山海岛，位于北海市区南部海面，1982年被评为自治区级自然保护区，2004年被评为中国唯一的海岛火山国家地质公园，2005年、2015年分别被中国国家地理杂志、国家海洋局评为“中国最美十大海岛”，2016年12月被列入国家“十三五”旅游发展规划海岛特色旅游目的地之首，2018年3月成功创建广西特色旅游名区。近年来，随着涠洲岛知名度的不断提升，加上风景优美宜人，促使涠洲岛旅游持续火热。2017年，涠洲岛接待游客130万人次，同比增长52.7%；旅游总收入24.5亿元，同比增长326.8%。2018年1—6月份，接待游客71.23万人次，同比增长8.14%。

应构建合理的计算模型，在此期间，借助三维空间完成模型构建活动，必要时利用有限元对其进行有效性补充，避免出现较大的计算偏差，提高结构的安全性。

2.4 对称布置原则

所谓对称布置原则即针对转换柱和剪力墙来说的，二者布置过程中坚持对称原则，有利于全方面提升结构安全性。其中，转换柱应放置在转换梁的中心处，一方面能够减少形变，另一方面能够提高柱脚稳定性。

2.5 合理布置结构位置

转换层结构布置时，应合理掌控高度，并将高度控制在规定范围内，以此减少转换柱受力情况，增强转换层刚度，强化抗震性能。

3 应用分析

3.1 结构形式

这一结构又有梁式框支剪力墙结构之称，剪力墙能够在转换大梁的作用下进行框支梁固定，并由框支柱对其进行有效支撑，支撑体系会自然形成，在结构功能性转换中发挥作用，从中能够看出，结构传力过程较具体，无论是传力分析，还是传力计算，均有便捷化优势，同时，还会提高建筑施工的效率。

3.2 设计分析

针对转换梁进行受力情况进行分析、计算时，应对影响因素全面了解，影响因素主要为刚度，分别为转换梁、剪力墙以及转换柱三方面。分析该结构受力机理的过程中得出如下分析结果：转换梁跨度＜11m时，能够承托的标准为两层楼，但是对承托层为三层或者四层进行计算时，偏差＜4%，不超过承受范围，即承托层数为两层到四层时，能以两层为标准对其进行计算。

3.3 设计要求

结构设计过程中应从建筑实际出发，遵循转换功能的具体需要以及设计高度明确转换结构位置，与此同时，还应全面分析抗震需要，在此基础上，优化结构的刚度设计，优化结构设计质量。

结束语

随着高层数量的不断增多，建筑结构形式也越来越复杂，并且不同建筑空间的需求也存在差异性，应用梁式转换层结构既能满足空间功能需要，又能丰富建筑形式、优化建筑质量。在此期间，应全面了解这一结构相关理论知识，并做好结构应用的准备工作，针对建筑施工中存在的问题及时解决，促进高层建筑快速完工，以此实现建筑行业的健康、持续发展。

[1]周瑞民.高层建筑梁式转换层结构设计的原理及其应用分析[J].科技创新导报,2014,04:67.

[2]付全.分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].建筑设计管理,2014,08:60-61+64.

1004-7026（2017）12-0096-01

TU973

A

DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.12.078