有梁式轉換層的高層建筑結構設計與研究

呂景偉

摘要：在社會經濟發展的新時期，我國高層建筑行業迅速崛起，不僅可以滿足人們的需求，還可以實現土地資源利用的最大化。在建筑中轉換層是非常特殊的一種的結構，是不同結構形式之間的一種聯結關節，不僅使上部結構中的基礎，還是下部結構的頂部，具有承上接下的作用。有梁式轉換層的施工工藝不僅簡單、易操作，而且適用的范圍也比較廣，尤其是在高層建筑結構上應用效果最為顯著，可以有效提高建筑工程結構的穩定性，保障建筑工程施工的整體質量。因此，本論文對有粱式轉換層的高層建筑結構設計進行了深入性的研究與分析。

關鍵詞：有梁式轉換層;高層建筑;結構設計

在這種形勢下，我國高層建筑企業既面臨著新的發展機遇，也面臨著巨大的挑戰。由于建筑的底部與中部都是采用稀疏的結構對其進行設計，為了更好的滿足城市發展的實際需求，不斷提高高層建筑的質量，要在建筑結構設計中要對帶梁式轉換層結構進行合理化的應用，通過對建筑內部的受力均衡性進行嚴格的控制，可以確保建筑整體結構的穩定性，推動高層建筑的發展。

1高層建筑有梁式轉換層的設計要求

1.1提高有梁式轉換層的剛度

在有梁式轉換層設計過程中一定要合理設置剛度，唯有這樣才可以使有梁式轉換層的穩定性逐漸增強。但是根據目前情況來看，有部分的有梁式轉換層都是采用整跨的形式進行布置，這樣就會導剪力墻的結構體、有梁式轉換層從而構造成一個倒“T”型的轉換構件，會出現共同受力的現象，這種現象的發生會使有梁式轉換層的整體出現受拉的現象，對于這種情況，有相關研究表明要對有梁式轉換層的高度進行合理化的調整，將其調整在12.5%以上，而且還明確規定了有梁式轉換層的腰部鋼筋要符合縱向鋼筋和箍筋的要求，唯有這樣才可以使轉換構件所具有的剛度達到相應的標準，使轉換層的承載能力得以有效的提升，同時還可以有效提高有梁式轉換層的穩定性。

1.2縮短有梁式轉換層的傳力路徑

無論是在對有梁式轉換層的上部整體結構進行設計時，還是對其的下部主體結構進行設計，都要采用有效的方式進行合理布置，可以在很大程度上保障水平轉換結構可以進行直接傳力，還可以通過利用對托梁進行轉換，可以將不落地剪力墻直接向豎向的承重構件進行傳遞，這樣一來不僅可以避免次粱轉換，還可以將傳力的路徑逐漸縮短。

1.3對豎直構件的數量進行嚴格控制

在設計有梁式轉換層時，要根據實際情況對豎向落地構建的數量進行合理化的控制，這樣可以有效避免剛度出現異常情況;通過降低轉換構件中的負荷，減少有梁式轉換層上部的剛度變化和下部剛度變化的情況，在地震的時候，有梁式轉換層就不會做到破壞了，這樣一來可以在很大程度上增強建筑物的穩定性，提高其整體遭的抗震性能。

2高層建筑有梁式轉換層設計的關鍵點

2.1轉換層上部框架的設計

將強柱弱梁的原則貫穿在整個設計中對轉化層上部的框架進行合理化設計，可以使梁段出現較強的塑性鉸，可以使高柱具有較強的安全性能和儲存功能。根據對其進行研究發現，與轉換梁所連接的柱比較薄弱，轉換梁上層框架中的梁柱受力條件會由于外界的因素受到一定的限制，其應力也比較集中，所以在對其進行設計的過程中一定要對實際的受力情況實施相應模擬計算。在基礎上還要采用科學的方法對柱縱向鋼筋的配筋率進行設計和計算，如果抗震的等級為1級，配筋率的范圍要控制在≥1%;如果抗震的等級為2級，其配筋率的范圍要控制在≥0.8%;如果抗震的等級為3級，配筋率的范圍要控制在≥0.7%;如果抗震的等級為4級，或者是在非抗震的設計下，其配筋率的范圍要控制在≥0.6%，同時，鋼筋的間距還要控制在80-200mm的范圍中之內。

2.2轉換梁截面設計

對于高層建筑中的有梁式轉換層的轉換梁來講，其中主要兩種形式，一種是托柱形式，另一種是托墻形式。首先，轉換梁屬于托住形式時，要采取有效的方法對界面進行設計，如果轉換梁的作用主要是對上部的框架進行承托，通常情況下所采用的截面尺寸要設置在合理的范圍之內，經研究發現，轉換梁的受力情況與普通梁是相一致的，都可以完全按照普通的情況對界面進行設計;如果轉換梁的承托對象為上部的斜桿框架，其轉換梁就會受到一定的影響，其主要因素就是軸向的拉力，所以在對截面進行設計的過程中，一定要以偏心受拉構件為基礎。其次，轉換梁屬于托墻形式時對截面進行設計，如果轉換梁的作用主要是對上部墻體進行承托，滿跨不具有開洞的現象，上部墻體與轉換梁具有密切的聯系，破壞的形態以及受力的特征均可以直接直接表現為深梁，可以采用新型的方式對截面進行設計，通常所采用的方法有：截面設計、深梁截面設計。

3高層建筑有梁式轉換層施工設計

3.1模板支撐

在對模板支撐進行設計的過程中，為了確保建筑工程施工的安全性和穩定性，可以采取專業的計算軟件對建筑工程的相關系數進行準確的計算，利于確保計算結果的準確性和時效性，除此之外，還要對層間距、橫跨鋼管支撐面、跨度的長度等重要的工程參數進行準確的計算。為了保障后期工程可以順利的開展，減少建設的成本，要對模板的安裝問題和拆卸問題進行準確的分析。但是在實際工作過程中，設計人員要根據實際情況制定科學完善的施工方案對其進行處理，可以有效提高建筑工程的施工質量。為了底模板的支撐效果充分的發揮出來，可以選擇48×3.5mm的鋼管腳手架，建立穩固性較高的支撐體系，可以使有梁式轉換層施工順利的開展。

3.2轉換大梁

在高層建筑有梁式轉換層中，只有對建筑物的整體功能進行全面的考慮，并滿足其實際性的需求才可以對有梁式轉換層進行合理化的設計。在設計對有梁式轉換層結構時，一定要將受力參數的情況計算出來，并根據計算的結果以及多種因素的情況將已經建筑物與轉換層、各零部件進行合理化的連接和整理，這樣可以有效提高建筑物整體的穩定性。為了使樓板間的車承載性能得以有效的提高，要采用有效的方法對轉換層結構中的各種因素進行了系統性的分析和計算，例如：剛度、強度等，這樣可以使建筑物的均衡受力處于一個良好狀態，在計算和分析的過程中也要符合相關的條令標準，進而保障建筑物整體的質量，使功能性能逐漸加強。

4結束語

綜上所述，現代化建筑企業的發展離不開建筑結構設計中有梁式轉換層的應用，由于高層建筑自身具有較強的多元化功能需求，所以會直接影響結構的復雜性，而設置轉換層可以有效保障建筑物整體的穩定性和安全性，同時也可以推動現代化建筑企業的發展。因此，要加強重視轉換層的重要性，在高層建筑中對有梁式轉換層進行合理化的應用，并對結構的設計水平進行不斷的調整與創新，不僅可以保障建筑結構受力的均勻性，還可以促進建筑行業健康可持續的發展。