高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要點分析

韓磊

摘要：梁式轉(zhuǎn)換層結構設計是高層建筑實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換中應用最廣泛的一種轉(zhuǎn)換層結構設計方法。基于此，本文概述了梁式轉(zhuǎn)換層層，對高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要求及其設計要點進行了探討分析。

關鍵詞：梁式轉(zhuǎn)換層;高層建筑工程建設;結構設計;要求;要點

一、梁式轉(zhuǎn)換層的概述

高層建筑結構帶轉(zhuǎn)換層時，其上部的部分豎向構件是不能連續(xù)貫通。因此需要設計出合理的轉(zhuǎn)換構件。通常轉(zhuǎn)換構件主要包括轉(zhuǎn)換大梁、斜撐、箱形結構以及厚板等。厚板轉(zhuǎn)換受地震影響大，使用時存在較大局限性;箱形轉(zhuǎn)換的優(yōu)點是轉(zhuǎn)換梁的約束性強，剛度大，整體性好，缺點是施工復雜，造價高。目前一般采用梁式轉(zhuǎn)換，即將上部剪力墻設于轉(zhuǎn)換梁上，再由轉(zhuǎn)換柱來支撐轉(zhuǎn)換梁。其優(yōu)點是傳力方向明確，設計和施工簡便，造價低。

二、高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要求分析

1、科學布置要求。高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計過程中，要確保結構的布置是非常科學并且合理的。對于轉(zhuǎn)換結構而言，不僅應該對實際建筑功能相滿足，而且也應該滿足結構傳力的實際需求。根據(jù)高層建筑的實際高度對其進行非常靈活的布置。結構布置在進行傳力過程中應該是非常直接的，要避免出現(xiàn)轉(zhuǎn)換次梁以及水平多及轉(zhuǎn)換等目的。在對結構進行布置過程中，通過轉(zhuǎn)換托梁，可以保證不落地的豎向構件直接向豎向承重構件進行傳遞，這樣傳力路徑就會變得非常小。在對轉(zhuǎn)換層位置進行設計時候，應該將其放在相對比較低的位置，從而保證不會由于位置太高而對結構剛度產(chǎn)生非常大的影響，從而可以將結構的抗震能力提升上去。

2、剛度控制要求。梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要控制其剛度，降低結構轉(zhuǎn)換過程中對豎向構件的使用數(shù)目，如果落地豎向構件是非常多的，轉(zhuǎn)換結構是非常少的，由于轉(zhuǎn)換層而出現(xiàn)的剛度突變也會變得非常小，這樣結構就具備非常好的抗震性。在對高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層進行結構設計過程中，不僅要求上下部分結構變形是一致的，而且還應該確保結構的剛度是相通的。為了更好地保證結構剛度是非常均勻的，對上部分剛度應該不斷進行弱化，而對于下部分剛度應該不斷進行強化。為了從根本上保證底部空間具有非常好的強度、剛度以及抗震性，應該非常有針對性的強化轉(zhuǎn)換層下面主體結構，對上面部分進行不斷弱化，而且對截面控制能力應該不斷進行優(yōu)化，確保轉(zhuǎn)換層剛度不會發(fā)生任何突變，確保高層建筑滿足相關抗震要求。從分發(fā)揮梁式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)勢。

3、結構位置的合理設置要求。高層建筑轉(zhuǎn)換層結構設計過程中，如果轉(zhuǎn)換層結構位置是非常高的，對周邊框支剪力墻的剛度以及內(nèi)力就會造成非常嚴重的影響，對高層建筑的抗震性具有直接硬性，因此在對高層建筑轉(zhuǎn)換層進行設計過程中，為了更好地對層間位移角和內(nèi)力突變等情況進行有效防范層間位移角和內(nèi)力突變等情況進行有效防范，對其“三剛度剛度”（剪切剛度、軸向變形剛度和彎曲剛度）進行科學、準確的分析是非常有必要的，這樣可以對高層建筑下部結構剛度進行有效控制。

三、高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要點1分析

1、大梁設計要點。高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計過程中，轉(zhuǎn)換層樓板最主要的任務就是將上層結構的水平剪力向下傳輸，傳輸?shù)较聦涌辜艚Y構當中，并且對于轉(zhuǎn)換層樓板而言，自身所承受的平面內(nèi)剪力也是非常大的，并且還需要對豎向載荷進行承擔，這樣對樓板的剛度以及強度就提出非常高的要求，要確保其剛度以及強度是非常大的。轉(zhuǎn)換層大梁是非常重要的組成部分，不僅可以對上面剪力墻的力進行承受，而且還應該對柱傳遞下來的豎向載荷進行承受，因此其自身受力是非常大的，從這個角度上看，在對梁式轉(zhuǎn)換層進行設計過程中，應該對大梁進行科學有效的設計。

2、嚴格轉(zhuǎn)換層的分析計算。通過對轉(zhuǎn)換層進行分析計算，可以對局部力的補充計算情況進行有效提升，并且在對局部進行分析時候也可以使得有效性得到不斷提升。在進行分析計算操作，非常有必要的平面有限元進行應用。相關工作人員應該對平面內(nèi)部的剛度影響因素采取科學方式進行控制，并且還應該對樓層的實際需求進行結合。除此之外，在進行分析計算過程中，還需要對樓層平面中的剛度實施三維空間盒子模型濟寧郵件，保證模型數(shù)據(jù)以及高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層的結構控制是真實有效的。對框支剪力墻的實際是非常繁瑣的，如果沒有進行準確連接就非常容易出現(xiàn)計算誤差，進而對整體分析效果造成嚴重的影響。為了更好地對這個問題進行解決，在對空間分析進行建立時候，應該將梁柱作為基礎，并且將剪力墻作為基礎，對研究模型進行構建。

3、樓板設計要點分析。通過對剪應力設計樓板的剛度以及強度進行有效結合，確保樓板技術承受非常大的剪應力也不會出現(xiàn)任何開裂或者變形。對于轉(zhuǎn)換層樓板的最小截面高度而言，應該是要超過18厘米的，而且在板面以及板底之間應該進行雙向配筋，這樣可以使得鋼筋能夠在樓板墻體或者實在周邊邊梁當中進行很好的固定。對于轉(zhuǎn)換層樓板而言，是不能出現(xiàn)任何錯層的，在簡體位置以及落地剪力墻位置樓板不能出現(xiàn)任何開洞情況，這樣就可以將轉(zhuǎn)換層樓板的整體性大幅度提升上去。在對高層建筑的使用功能以及設計需求進行充分考慮之后才可以對樓板進行開洞操作，而且還可以將邊梁在洞口周邊進行布置，通過進行機械焊接完成對鋼筋的接頭。

4、抗震設計要點。現(xiàn)代高層建筑的轉(zhuǎn)換層非常多，這樣不僅會對剛度造成影響，對其均勻性也會造成一定影響。如果轉(zhuǎn)換層結構豎向承載力構建不是非常連續(xù)的，或者是墻以及柱截面發(fā)生突變，傳力路線就會出現(xiàn)曲折情況，最終使得轉(zhuǎn)換層抗震能力不能滿足相關需求。為了將結構設計的安全性提升上去，國家已經(jīng)明確規(guī)定如果框支剪力墻結構轉(zhuǎn)換層的位置在3層及3層以上時，應該對剪力墻底部的抗震能力進行一定的提升。但是如果抗震能力沒有辦法繼續(xù)進行提升，可以對構件的抗震構造進行提升。

四、結束語

綜上所述，近年來，隨著高層建筑的不斷增多，其功能要求也越來越多，而現(xiàn)代高層建筑工程建設過程中，梁式轉(zhuǎn)換層結構設計是其關鍵內(nèi)容，并且對高層建筑使用壽命以及舒適性具有直接影響，因此對高層建筑工程建設的梁式轉(zhuǎn)換層層結構設計要點進行分析具有重要意義。

參考文獻：

[1]柯松.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結構設計原理及其應用研究[J].低碳世界，2016（06）.

[2]劉子健等.高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結構設計原理及其應用[J].信息記錄材料，2018（07）.

[3]張劍菲.概述高層建筑梁式轉(zhuǎn)換層結構設計原理及其應用[J].探索科學，2019（04）.

（作者單位：浙江上宸建筑設計有限公司青海分公司）