摘要：随着我国社会经济持续稳定的发展，对高层建筑施工质量提出了更高的要求，人们对高层建筑结构设计和应用质量提出了更高要求。但我国对此方面的研究还不够深入，基于此，本文对于高层梁式转换层结构设计方法进行了分析。
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计
1梁式转换层高层建筑只要结构设计理念
首先在设计的过程中应该不断的加强梁式转换层和下部结构自身的刚度和强度，此外还应该在工作的过程中保证转换层上下结构之间的刚度分布相对比较均匀，从而也就提高了结构自身的稳定性。其次是一定要不断的提高梁式转换层和梁式转换层下部结构自身的抗荷载能力和抗震能力，这样也就可以在实际的运行中避免地震作用力对结构产生比较严重的破坏。
2结构转换层的类型
高层建筑项目的建设有着各种不同的功能和需求，因此，在结构设计过程中，要充分考虑到建筑专业的要求，对不同结构转换层类型进行优化选择，以确保高层建筑的整体功能性。高层建筑结构转换层的主要类型有以下两种：（1）梁式转换。梁式转换层结构包括梁、桁架、箱型结构等，它的受力和传力比较直接明确，而且结构转换层还可以提供一定的建筑、设备利用空间，是目前应用较为广泛的转换结构。它的基本构成形式是主转换梁支撑于下部主体结构的竖向构件，次转换梁支承于主转换梁或下部主体结构的竖向构件，主次转换梁共同承受和依托上部结构剪力墙、框架柱；（2）板式转换。板式转换一般由一块整体整浇的厚平板组成。它的受力和传力相对比较复杂，一般只有在上下部结构明显不协调，无法采用梁式转换结构时才采用。而且厚板所占空间导致建筑、设备等无法利用，经济性不够。
3梁式转换层结构的设计原则
3.1降低竖向构件的使用
在进行结构转换的设计时，竖向构件的使用并不少见。过多竖向构件的使用会使转换层结构的稳定性及强度渐渐变小，容易导致建筑结构的稳定性降低，不利于提高建筑结构的抗震性能，所以应合理分布竖向构件。
3.2对称设置转换柱和剪力墙
在设计时，要将转换柱和剪力墙进行对称放置的方式。立柱的转换会使整体结构受到影响。一般来说，对称的结构较为稳固、不易变形，所以，对称放置转换柱和剪力墙是最好的选择，可极大增强建筑的稳定性，从而达到防震的目的。
3.3增强转换层下部主体的结构刚度
在设计过程中应考虑采用增强下部主体结构、弱化转换层上部刚度，使转换层上下部之间结构变形与抵抗弹性形变的能力之间达到协调统一、相互一致的方法来保证建筑物整体结构具有较好的抗震性和较强的刚度。增强下部主体结构抵抗弹性形变的能力的主要方法存加大转换层下部主体结构的截面面积、增加剪力墙数量、增强混凝土的强度等方法。
3.4确保转换层足够的刚度
在进行建筑结构设计时，应注意调整高度和跨度的比例。合理的比例才会来确保转换层具有足够的刚度，这样才可以有效地确保内力在转换层和下部构建的合理分配，转换梁和剪力墙柱的受力性能相对较好，才能够对结构发挥重要的作用。
3.5转换层结构位置不能过高
过高的转换层会对建筑的抗震能力大大的削弱，转换层过高会使转换层周围的框支剪力墙的内力和强度大打折扣。所以在设计高位转换的时候，为减少层间内力突变和位移角，要仔细分析轴向变形刚度、弯曲刚度、剪切刚度等来控制转换层下部构件的刚度。除此之外，落地剪力墙之间的间距也应进行严格的控制，且不可小觑。
4建筑梁式转换层结构设计计算要求
4.1整体结构分析计算
在计算高层建筑梁式转换层结构前，首先要对整体结构进行分析计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆《高规》中要求，带转换层结构，抗震设计时应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算。但在计算时候，对不同的转换层结构又有很多布同的设计计算细节需要注意。
4.2转换层大梁的设计
梁式转换层大梁作为抗震的重要构件，它需要承载来自柱或剪力墙的荷载；对其受力分析为最关键。转换层大梁根据上部被转换构件的情况，大致可以分为以下三类：第一类：被转换的剪力墙（包括局部开洞的剪力墙）沿梁长方向全跨布置的转换梁；第二类：被转换剪力墙沿梁长方向部分布置的转换梁，剪力墙可能布置在支座处，也可能布置在跨中，剪力墙相对梁跨可能较长，也可能较短；第三类：被转换构件为柱的转换梁。三类转换的区别，在于与上部墙柱构件是否可以考虑共同作用以及怎样考虑共同作用。解决了这个受力分析，才是正确解决转换层梁计算与构造的方法的关键。
4.3分析转换层
在完成建筑的整体结构计算后，还要使用有限元对转换层进行平面计算，并且补充计算局部的应力。对于转换层上下层的刚度比，对于它作为薄弱层的地震剪力放大等要求，要一一在整体计算和单独分析中都要明确。进行局部分析时，注意实际采用符合实际情况的正确计算模型。框支剪力墙的计算较为复杂，计算时宜在上部剪力墙肢与下部转换柱之间均设转换梁，墙肢与转换梁相连结；不要只通过拐角刚域连接上层墙肢与底层柱，结构布置时最好上部墙体、转换梁、下层柱分别成一体系，这样传力明确，不易形成扭转。
5高层建筑梁式转换层相关构件设计
5.1转换柱
在设计梁式转换层结构的的过程中，为了使结构具有很好的延性，建筑结构的抗震性能得到保障，需要按各级抗震要求控制好转换柱的轴压比。箍筋沿柱全高加密，并且采用复合箍筋，框支柱应有部分纵筋伸至框支梁以上的墙体内，延伸长度等于层高，用于加强上下层的可靠连接。抗震设计时，转换柱加密区的配箍特征值应比普通框架柱要求的数值增加0.02，且柱箍筋体积配箍率不应小于1.5%。
5.2楼板
规范规定，部分框支剪力墙结构中，框支转换层楼板厚度不宜小于180mm，应双层双向配筋，且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%，楼板中钢筋应锚固在边梁或墙体内；落地剪力墙和筒体外围的楼板不宜开洞。楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁，其宽度不宜小于板厚的2倍，全截面纵向钢筋配筋率不应小于1.0%。与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。这样规定，是因为楼板作为建筑转换层的主要构件，区别于其他普通楼板，一般情况下，转换层下部结构的剪力比较集中，所以要加强楼板的厚度及其他构造要求，这样才能分散剪力，减轻负担。
5.3转换梁
转换梁承载了其上部结构的主要荷载，因此在设计转换梁时，一定合理控制截面高度，一般情况下，转换梁截面高度不宜小于计算的1/8，有条件可以做得更高；托柱转换梁截面宽度不应小于其上部所托柱在梁宽方向的截面宽度，且转换梁宽度不宜大于转换柱相应方向的宽度，且不宜小于其上墙体厚度的2倍和400mm的较大值。严格按规范控制配筋要求及锚固等其他构造要求。
结束语
在高层建筑结构设计的过程中，通过应用梁式转换层能够有效地提升整个工程的项目建设效果，由此来提升整个高层建筑的稳定性。此外，通过应用梁式转换层还能够在相关的成本造价、费用方面有一定程度的提升。因此，在高层建筑设计的过程中可以通过应用梁式转换层来保证整个建筑工程设计的稳定性，同时还能够对相关设计、施工单位的操作进行有效的控制，从而避免产生相关的问题及困难，最终做到优化高层建筑设计，提升整个工程的结构。
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论文作者:梁明1,张兴海2,侍月华3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/10
标签：结构论文; 刚度论文; 构件论文; 高层建筑论文; 剪力墙论文; 楼板论文; 结构设计论文; 《基层建设》2018年第15期论文;