摘要：在现如今土地资源紧缺的情况下，高层建筑已经成为当今社会优先选择的一种建筑模式。随着越来越多的高层建筑施工模式投入使用，人们对于高层建筑的稳定以及安全性也越来越关注，梁式转换层在高层建筑中承担着上层以及下层双向的压力，如若在进行梁式转换层结构设计时，不能将荷载进行合理的分配，梁式转换层就很容易出现应力的集中的情况，长期的集中施压会造成结构的变形，使整个高层建筑稳定安全性受到影响。所以在高层建筑的施工中，如果想要更加有效地实现高层建筑的目的，就需要在施工前更好的实现对于梁式转换层的设计，在不同的建设区域实现不同功能的设定，进而保证设计符合高层建筑需求。
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计
在高层建筑施工中应用梁式转换层结构形式进行结构转换，能够有效地对结构突变进行预防，能够有效地减少上下层刚度的变化，由此起到稳定建筑结构、确保建筑安全的目的。在所有的转换层形式中，梁式转换层形式是最成熟的一种，也是在高层建筑中应用最为广泛的一种。通常转换构件主要包括转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等，在进行现浇钢混楼板上设置托梁，托梁的形式有单向、双向等，以此来对落空的上层承重进行承托和承托剪力墙。为了解决在高层建筑中的上下层结构受力不均匀的状况，就必须在建筑结构中对转换结构构件进行设置，平衡受力，实现轴线布置的自然过渡。通过采用双向梁的形式，来达到对建筑结构稳定性提升的目的。
一、高层建筑梁式转换层结构原理
（一）高层建筑梁式转换层结构设计的基本特征
高层建筑梁式转换层在高层建筑中起着衔接的作用，它需要对建筑内部结构的竖向载荷进行合理的分配，去减小应力集中于结构突变的现象发生几率，从而保证结构的稳定性与连续性。一般当建筑具有转换层时，下部楼层的空间由于需要设计得比较大，刚度也会产生变化，在通常情况下是小于转换层上部的楼层刚度。在设计环节中应采取措施减少转换层上、下楼层结构抗侧刚度及承载力的变化，以保证满足抗风、抗震设计的要求。转换构件为重要传力部位，应保证转换构件的安全性。
（二）高层建筑梁式转换层的受力特点
在高层建筑时应用梁式转换层主要的目的在于将力进行传递，把密集小空间的竖向载荷的上部，传递到稀疏大空间下部中。因为转换层式高层建筑的内部结构的特征为：荷载在竖向传递时是间断的，导致侧向刚度发生转变，转换层的应力较为集中，使整体的受力处于一个较复杂的结构中。在发生地震时，因为高层建筑的下部结构较为薄弱，极有可能发生变形或坍塌，留有巨大的安全隐患。在设计转换层结构时，首先考虑的是受力特性，尽量降低由于传力间接性而导致的受力集中、突变的现象产生，防止建筑遭到破坏，造成的生命财产的损失。
（三）转换层结构设计的原理
在设计转换层时所运用的项目原理分别为三维的设计原理、有限元原理、协调原理。转换层属于建筑中的组成之一，是专门负责传力的结构，需要对于它的受力情况进行单独分析。首先对建筑整体进行分析，再对转换层结构进行分析，因为高层建筑都有一个共同的特性就是上密下疏的结构，在上部承受的载荷在传递到下部时会有突出改变，在受力复杂的情况下，需要应用力学的基本原理，全面考虑各项因素的影响，利用有限元原理、协同工作原理和三维设计原理进行的综合设计。
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二、高层建筑梁式转换层结构设计的应用以及要点
（一）高层建筑梁式转换层结构设计的应用
1.钢骨混凝土转换结构
在我国互联网信息技术的快速发展下，基于新时代的背景下，高层建筑由最初的十层转换到如今的几十层甚至到几百层，这对于高层建筑过程中对于转换结构的承载力带来巨大的挑战，在转换构件的材料及大小上都与传统的构建有着较大的区别，这就在一定程度限制了高层建筑的空间与高度。基于此种情况下，就需要一种新型的材料来代替掉传统的转换构建的材料，因此钢骨混凝土顺势而生，逐渐的成为建筑中设计人员的最佳选择。钢骨混凝土在实际应用过程中，会在很大程度上减小转换梁的截面面积，同时又可以提高转换梁的刚度和承载力，它在抗震方面也有着明显的增强。与此同时，在高层建筑运用梁式转换结构施工过程中，应用钢骨混凝土还会缩短施工周期，在绑扎钢筋和支模阶段所用的时间大大降低，正是因为钢骨混凝土转换构件带来的各个优势，使其在一些大空间的结构底部上充分利用，这一技术还为普及到各个工程中，在一些知名建筑中都能看到其身影。
2.预应力混凝土转换层
在高层建筑中对于预应力混凝土转换层的应用具有以下几点优势，钢材用量少、混凝土用量小、自重轻及截面较小等，同时，它还具有较大的跨度。但是因为目前这项技术在应用上还不够成熟，使得这一技术在材料成本上花费巨大，相关的流程也是比较复杂，但是我们应该相信这些问题在未来科技技术的逐渐发展下都会被解决。在实际应用预应力混凝土结构时，它产生的费用与应用钢骨混凝土结构费用相差无几，这也促使这一技术在我国如今的高层建筑中应用的比较普遍，最具有代表性的作品就是北京市人民检察院，它的建造充分的说明了这一技术的合理运用。
（二）高层建筑梁式转换层结构设计应注意的要点
1.在高层建筑过程中设计梁式转换层结构时，为了增加它的利用率，一般都会将转换层作为设备层来应用，因此在实际设计中，必须要考虑开口大小与腹部开口位置进行全面考虑。
2.在保证高层建筑正常使用的基础下，对于下部结构的截面大小可以适当的增加，与其对应的混凝土及剪力墙的强度等级也要随之增加，防止转换层与下段结构竖向刚度发生形变。一般情况下，转换层上混凝土强度要一直保证在C30以上。
3.高层建筑中，转换层起到的是承上启下的作用，并且相对来说，其复杂程度是比较高的。在地震等级的设计方面上必须保障地震等级与梁式转换层的需求保持同步。在转换层的设计中，尤其是针对一些比较特殊的转换层，相应的地震等级就要提高。地震等级的设计与建筑的安全性有着莫大的关系，所以要根据建筑的相关情况来提高地震的等级。
总结
总而言之，在现在这个城市化越来越高的背景下，由于人口拥挤，必须建造很多的高层建筑，而高层建筑结构存在着多样性，这样必然会导致转换层形式的多样性，在转换层的施工上，首先要根据实际情况，制定出合理并且详细的方案，并且按照计划，保质保量严格的执行下去，充分利用各种资源，节约成本，降低难度，提升施工的质量。
参考文献：
[1]孟凡深.钢骨混凝土转换梁的受力特征与构造[J].洛阳理工学院学报，2012.
[2]杜曰武.高层建筑梁式转换层施工技术研究[J].建筑，2014（14）：54-55.
[3]贺勇全.探讨高层建筑梁式转换层的施工技术[J].广东建筑，2015（20）：13-26.
论文作者:孙广坤
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/3
标签：高层建筑论文; 结构论文; 混凝土论文; 刚度论文; 建筑论文; 受力论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第21期论文;