分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用

彭佳

摘 要：本文针对高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用，结合工程实例，从减少转换、优化转换结构、传力直接、保证强度四个方面分析了梁式转换层结构设计原理，并提出具体的应用路径。分析结果表明，在高层建筑工程施工建设中科学合理的应用梁式转换层结构，可丰富高层建筑工程的结构功能，也，符合目前我国我国高层建筑工程事业发展相关规范和标准的要求，值得大力推广应用。

关键词：高层建筑；梁式转换层结构；减少转换；传力

1 引言

大量工程实例表明，在高层建筑工程中应用梁式转换层结构时，要格外注重经济实用性，并全面落实细节，实现施工理念和施工方式的创新。传统的设计经验和管理模式，难以满足梁式转换层结构设计原理的要求，无法发挥出应有的作用和优势。基于此，开展高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用的分析研究就显得尤为必要。

2 工程概述

某高层建筑工程层高为35层，裙楼3层，地下室2层，在实际施工中，以主楼层为剪力墙结构，并在此基础上，构建梁式转换层结构，转换层的高度为6m，总面积为900㎡，为最大限度上提升该建筑工程的总体质量和使用寿命，将该梁式转换层结构的抗震等级设计为二级，承载力为3.5kN/㎡，梁式转换层结构上下楼结构布置图如图1和图2所示。

图1 二层结构平面设计图

图2 四层结构平面设计图

3 梁式转换层结构设计原理分析

在高层建筑工程中应用梁式转换层结构，会对高层建筑工程的竖向高度造成不同程度的影响，容易发生刚性突变。对抗震效果而言，由于梁式转换层结构上下结构存在一定的薄弱环节，不利于抗震效果的提升。因此，必须有效提升建筑物的坚固性，要严格遵循相应设计原理进行设计，具体而言，主要体现在以下几个方面。

3.1 减少转换

在梁式转换层结构设计中，如果上下主体结构主要呈现竖向，则在进行框架核心筒结构设计时，要多应用上部的竖向结构，直接向下落地，从而突出高层建筑工程施工的连续性。

3.2 全面优化转换结构

为提升高层建筑工程总体结构的稳固性，就必须充分考虑抗震效果，在进行梁式转换层结构抗震设计过程中，要科学合理的应用扁梁结构和斜腹杆桁架。一旦发生地震，通过这几种部件，可大幅度降低下部框架支柱顶端的弯矩，以缓解地震对建筑工程结构造成的破坏。此外，在梁式转换层结构设计师，还要高度重视重力荷载之下的强度和刚度标准，以满足建筑工程对总体结构稳定性的需求。

3.3 传力直接

在梁式转换层结构中直接的传力方式起着非常重要的作用，可更好的转换整个建筑工程结构。在梁式转换层结构上下层竖向结构设计过程中，要尽量避免发生多级转换的问题，从而为水平转换结构的直接传力提供基础保障。梁式转换层结构设计时，要尽量避免间接传力，否则会降低整体抗震效果。如果在设计中存在柱网无法对齐的问题，则要通过箱型转换结构进行合理解决。

4 高层建筑梁式转换层结构的具体应用

4.1 合理选择模板支撑系统

在进行梁式转换层结构模板支撑系统选择时，需要从高层建筑工程安全的角度入手，为保证结构的稳定性，可借助专业的软件设备，进行有限元分析，再结合实际工程测量数据，构建清除直观的三维立体模型，在模型下计算梁式转换层结构施工需要的安全参数、支撑钢管的横截面积等数据。此外，为提升梁式转换层结构施工建设的便捷性，需要对各种施工材料的利用效果、模板尺寸、模板拆卸的便捷性等进行综合分析和考量，在此基础上，保证梁式转换层结构施工的合理性和科学性。搭设模板支撑时，要求上、下层支撑在同一位置。

4.2 合理选择转换大梁的结构

在应用梁式转换层结构时，还要对高层建筑工程总体功能需求进行综合分析，就案例工程而言，转换大梁设计和施工中，对结构受力情况进行全面分析计算，以计算结果为依据，重新组建建筑结构，从而提升建筑工程的总体质量。除此之外，还要对梁式转换层结构的刚度、强度等进行综合分析，以达到提升建筑楼板负载的性能。

4.3 鋼筋下料和绑扎

就案例工程而言，楼层比较高，在施工中容易受多种因素的共同影响，因此，在梁式转换层结构施工中，采用了很多大直径、多排数的建材。在具体施工建设中，不但会受到钢筋复杂性的影响，而且也会增加钢筋处理的复杂性，任何一个环节控制不当，都会影响梁式转换层结构的稳定性和刚度。因此，在具体施工中，要切实加强对钢筋下料、钢筋绑扎质量的控制，可从两个方面同时入手：其一，必须确保梁式转换层结构钢筋放样和所下材料满足设计效果和相关质量标准的要求；其二，需要对施工方案全面审核优化，保证各道工序施工的科学性和合理性，避免因为钢筋放置不合理而发生混凝土振捣不密实的问题。

5 结束语

综上所述，本文结合工程实例，分析了高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用，分析结果表明，在高层建筑梁式转换层结构设计中，经常会受到多种因素的共同影响，为保证最终的效果能够满足设计要求，就需要进行全面的计算分析，深入分析影响高层建筑结构设计的主要因素，并以此为依据，制定行之有效的解决方案，提升设计水平和施工质量。要结合梁的承载能力，还要了解梁的受力性能，转换梁与普通梁在设计时有着较大的差异，设计人员一定要保证转换梁结构的稳定性，这样才能保证高层建筑使用的安全性。

参考文献：

[1] 郭兆伟.高层建筑梁式转换层结构设计原理与应用解析[J].住宅与房地产，2018（36）：47.

[2] 刘子健，吴琦锐.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].信息记录材料，2018（7）：229～231.