高层建筑梁式转换层结构设计的原理及其应用分析

周瑞民

摘 要：在设计高层建筑梁氏转换结构的过程中，设计人员必须能够掌握全面的有关于梁氏转换层结构设计的理论知识，同时还必须要能够有效的应用在实际的建筑中，将理论知识有效的应用在设计上，设计出较为健全和完善的设计方案，保证设计工作能够顺利进行。该文主要分析了高层建筑梁氏转换层结构设计的原理和应用。

关键词：高层建筑 梁氏转换层 结构 设计 原理 应用

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0067-01

随着我国科技和社会经济的逐渐发展，同时也使建筑行业取得了一定的发展，我国人民生活水平的不断提高，使得人民对建筑物的要求也不断的提高。为了能够较好的使人们对购物和停车等要求，现代的建筑越来越多采用了梁氏转换层的建筑结构[1]。梁氏转换层建筑结构上层部分主要是采用纯剪力墙的转换层的建筑结构，而下部分的剪力墙则是采用框架式的建筑结构，这样的具备具有直接、明确和间接等优点，梁氏转换层建筑结构式现如今最为流行的建筑结构设计，本文对梁氏转换层结构设计的原理和应用进行了分析。

1 高层建筑梁氏转换层结构设计的原理以及应用分析

1.1 转换层的主要结构布置形式

转化层的上面部分的竖向构件不能够直接的连续贯通落地，所以，转换层的转换结构必须是安全并且可靠。根据现在的研究结果和安全规定，转换构件可以使用斜撑和转换大梁，厚板和箱型结构等。但是转换厚板很少应用在地震较多的地区，可以应用在6度抗震和非地震区的设计当中，相对于较大空间的地下室，因为周围有一定的约束作用，地震的反应会比地面以上的框支结构要小，所以第七层和第八层的抗震设计可以使用厚板转换层[2]。转换层的主要结构有布置必须要严格谨慎，根据实际情况进行合理设计。

1.2 全面的计算梁氏转换层结构

转换层是整个梁氏建筑结构当中的十分重要和关键的部分，在对转换层的实际受力变形进行计算的过程中，必须要分析转换层的三维空间的整体结构，比如说可以利用有限元的计算方式计算和补充转换层的结构实施布局。此外，在转换层结构以上的地方必须要采用两层的结构踩可以进行局部的计算模型，在使用的过程中，模型的外界条件和模型的实际运行状态必须符合。

1.3 梁氏转换层的结构位置不能高但是可以稍微偏低

如果转换层的结构位置过高，那么很容易降低框支剪力墙结构在转换层附近的刚度和内力，不能很好的起到抗震的作用，不利于在抗震方面的设计，因为抗震设计的概念结构和剪力墙结构有一定的差别[3]。在进行高位转换的过程中，必须严格的掌握好转换层下面部分的框支结构的刚度，重点考虑到轴向弯曲、剪切和变形等，因为刚度的效率必须是相同的，这可以有效的降低层间的未移角和内力突变。并且，在设计落地剪力墙间距时，必须非常严格，必须做到一丝不苟。

1.4 转换层必须具有一定的刚度

在设计建筑结构的过程中，必须要保障转换层有足够的刚度，一般情况下，梁的高度必须要大于跨度的12%，这样才可以有效的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，才能够对结构转换发挥重要的作用。

1.5 注重转换层下部的结构刚度

为了有效的确保建筑物的下部结构能有一定的刚度、强度、延性和抗震等能力，应该注重转换层下部分的主体结构的设计，使它能够有足够的刚度，而转换层的上面部分则应该弱化结构的刚度，使得转换层的下部分和上部分的结构刚度和结构变形的特征能够更为接近。强化转换层的下部分结构刚度，通常都是采用增设剪力墙、增加转换机的下部分的主体结构的截面尺寸和使混凝土的强度等级得以提高等多种方法强化转换机的下部分主体结构的刚度[4]。这个过程需要注意两个方面的问题：第一是一般情况下在增设剪力墙提高转换机抗测刚度的过程中，均匀的分布好建筑结构的整体刚度，使刚度的中心和质量的中心能够有效重合，避免两者的中心出现偏移，导致整体建筑物的结构出现扭转；第二是如果增大简体截面的尺寸，会造成简体处于整个下部结构的抗测总刚度比重加大，这样的话，简体所能承受的抗震荷载也会加大，安全的设计抗震的第一层防线必须受到重视。

1.6 剪力墙和转换柱的对称布置

在设计梁氏转换层的过程中，剪力墙和转换住应该处于对称的状态，梁上面的立柱必须能够转换在梁跨中，避免转换梁在变形的过程中，立柱于梁上面的柱脚位置发生较大的转角情况，同时导致立柱的柱脚也出现较大的变形，造成柱的弯曲和剪切，导致立柱发生较大的内力超筋。

1.7 转换层的竖向布置

在结构转换的过程中，应该尽量的减少竖向构件，因为竖向的构件越多，结构的转换接越少，所以也会导致转换层的结构刚度突变会越来越小，不利于建筑的抗震设计。另外，转换结构可以根据结构传力和建筑功能的需要，沿着高层的建筑较为高度的方向的多处或者是一处灵活的进行布置；也可以根据建筑的功能的要求，在楼层的局部设计和布置转换层，并且它自身的空间不仅可以作为技术的设备层，也可以作为正常的楼层使用，但是也要确保转换层有足够的刚度，避免导致竖向的刚度太悬殊。商住的大底盘多大楼的建筑，塔楼的转换层最好是布置在裙房的屋面层，并且加大厚度、板尺寸和屋面梁，有效的防止中间的位置出现刚度较小的楼层，降低震害[5]。部分的框支剪力墙，在设计建筑结构的过程中，应特别注意转换层的位置，7度区不能超过第五层，而8度区则不能超过第三层。如果转换层的位置超过了以上所描述的，那么就应该要采取一定的措施进行应对。

2 结语

该文主要探讨了分析了高层建筑梁氏转换层的设计原理以及应用，在设计高层建筑梁氏转换层的过程中，必须要做好充足的前提准备工作，必须具有一定的理论性知识，并且合理的应用到实际的施工过程中，要能够有效的对容易出现的问题做好防护措施，设计好细节，避免在细节的上出现问题埋下安全隐患。在设计当中，设计人员还应该总结在设计上存在的不足点，并且认真改正，确保在下一个建筑中不会出现同样的错误，进而有效的促进高层建筑的良好竣工，同时也促进我国建筑行业的发展。

参考文献

[1] 张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].湖南大学，2011，9（2）. 23-24.

[2] 张娟娟，邴作庆.谈高层建筑梁式转换层结构设计[J].科技创业家，2013，9（1）： 63-64.

[3] 余添朋.探析高层建筑梁式转换层结构设计[J].中华民居（下旬刊），2012，11 （25）：142-143.

[4] 郑黄鹤.浅析高层建筑梁式转换层结构设计的要点[J].中国建设信息，2010，1 （23）：123-124.

[5] 覃文胜.高层建筑梁式转换层结构设计探讨[J].中国高新技术企业，2010，10（1）： 86-87.endprint