高层建筑梁式转换层结构的设计分析

张乐

摘 要：随着社会主义市场经济与科技水平的稳定增长，为各领域实现自身运营模式及管理机制的进一步完善及优化奠定了坚实的基础，而建筑行业也不例外。本文就基于以上背景，对高层建筑中梁式转换层结构设计进行分析，旨在切实发挥出梁式转换层结构在保障高层建筑稳定性及可靠性的积极作用，以供参考。

关键词：高层建筑；梁式转换层结构；设计分析

1 前言

近些年来，各领域及国民对高层建筑需求的不断攀升，促使高层建筑相关企业也将发展的重点转向至梁式转换层结构中，并依托于梁式转换层结构中的剪力墙结构优点，提升高层建筑整体的质量。不仅如此，为切实发挥出梁式转换层结构的积极作用，现阶段相关管理人员也应在原有的基础上加强对梁式转换层结构在设计及施工阶段的管理及监督，提升相关设计人员的专业技能及职业素养，切实推动高层建筑行业可持续的发展进程。

2 高层建筑梁式转换层结构主要特征

高层建筑梁式转换层结构主要的作用是将高层建筑上部结构所受到的荷载力转移到下部结构中，并利用此种开间大小的变化平衡建筑的受力水平。但这种荷载力的变化会使得高层建筑内部竖向结构出现重力的不连贯性，影响到建筑物整体的稳定性及受力情况。不仅如此，如果地区间发生地震等灾害，也会导致建筑物下部出现变形的问题。

由此可见，在对高层建筑梁式转换层结构进行设计时，需要相关设计人员注重高层建筑结构的刚度、结构内部构件的布置以及梁式转换层的设计等，合理控制梁式转换层结构的位置，使其能够发挥出自身的积极作用。

3 高层建筑梁式转换层结构的设计原理

3.1 梁式转换层结构的布置

在高层建筑梁式转换层结构设计过程中，相关设计人员首先应明确梁式转换层结构的布置。具体而言，由于高层建筑上部构件与地面无法实现贯穿性的联通，因此在设计梁式转换层结构中就应基于有关部门的规定以及工程的实际需求，选择适宜的梁式转换层结构种类。同时在选择梁式转换层结构布置方式的过程中，相关设计人员也应结合地区间的自然特征及发生地震等灾害的几率，对其进行更为合理且科学的设计。

3.2 梁式转换层结构的位置

梁式转换层结构位置对于其能否在实际应用过程中发挥出积极作用具有直接的影响，而梁式转换层结构的位置过高则会降低高层建筑结构中剪力墙自身的稳定性及强度，无法保障高层建筑结构在地震发生期间的安全性。故在梁式转换层结构进行实际转换过程中，相关设计人员应对梁式转换层结构框支结构的刚性进行计算，结合高层建筑梁式转换层结构轴向可能会发生弯曲、变形等问题，利用所处于合理位置的梁式转换层结构改善内部荷载力的变化。

3.3 梁式转换层结构的刚度

高层建筑梁式转换层结构自身需要有一定的刚度才能够从根本上保障建筑自身的使用年限及安全性。通常情况下，在对梁式转换层结构刚度进行设计时，相关设计人员应的结合工程的实际要求，对其梁式转换层结构应承受荷载力系数进行计算，并选用适当的结构布置及结构材料。通常情况下，梁式转换层结构的梁体结构高度应保持或大于百分之十二左右，并以此实现将梁式转换层结构的内力及下部荷载力进行分配，确保梁式转换层结构的受力均衡性。

3.4 梁式转换层结构的下部结构

高层建筑梁式转换层下部结构应具有一定的刚度及抗震能力，才能够确保在承受住建筑自身重力的情况下不发生变形。与此同时，在提升梁式转换层下部结构稳定性的过程中，相关设计人员可采用增加剪力墙数量、提升下部混凝土结构强度等的手段。但值得注意的是，在应用此两种方式的过程中，设计人员应保障高层建筑内部刚度的合理配置，降低高层建筑结构的重心发生转变及偏移的几率。

3.5 梁式转换层结构的剪力墙布置

在梁式转换层结构的剪力墙布置过程中，相关工作人员应注重以下要点：第一，保障梁式转换层结构中剪力墙及转换柱之间应处于受力对称的状态；第二，梁式转换层结构中的梁柱应在转换阶段始终处于梁跨之中，以有效降低在高层建筑遭遇到地震危害的过程中梁体出现较大的转角变形问题发生。

3.6 梁式转换层结构的竖向设计

高层建筑的梁式转换层结构应在原有基础上尽量减少竖向构件，以切实提升梁式转换层结构的转换率及高层建筑的抗震性设计。不仅如此，梁式转换层结构在设计的过程中也应依据结构自身的传力效果及建筑工程的基本需求，进行灵活多样的设计及安排。同时高层建筑依靠其具体使用功能性的不同也应对梁式转换层结构的位置进行适量的更改。具体来说，在商用高层建筑中，其梁式转换层结构应选择在房面层中，并且在原有基础上提升梁式转换层结构楼板等厚度，降低地震灾害对高层建筑整体造成的不良影响。

3.7 梁式转换层结构的系数计算

在高层建筑梁式转换层结构设计期间，相关工作人员也应基于系统且严谨的系数计算作为主要依据，对梁式转换层在实际应用过程中所出现的变形问题进行计算，同时利用相关技术软件，构建起梁式转换层结构的立体模型，将设计方案进行不断的完善与优化。不仅如此，在进行梁式转换层结构的全面计算过程中，应构建起两层计算模型，并确保模型条件与工程实际条件基本相似。

4 高层建筑梁式转换层结构的设计要点分析

4.1 梁式转换层结构的框支柱

在高层建筑梁式转换层结构的设计过程中，相关设计人员应注重对梁式转换层结构的框支柱结构进行设计，并结合具体计算公式对框支柱的顶弯系数进行适当的调整，而后进行配筋工作。不仅如此，梁式转换层结构框支柱所受到剪力应与基底所承受的基本的剪力保持在相应的比重之间，从而提升梁式转换层结构的应用效率及应用质量。

4.2 梁式转换层结构的转换梁

在设计梁式转换层结构的转换梁过程中，应结合剪压力合理推算出梁式转换层结构主要截面的尺寸。同时尽量保持梁式转换层结构的完整性，在遇到特殊情况需进行开洞时需将洞口位置设置在梁体及轴向中附近，确保梁式转换层混凝土结果符合相关规定。

4.3 梁式转换层结构的梁截面

为切实发挥出梁式转换层结构在实际应用过程中的实效性，现阶段相关设计人员还应对梁式转换层结构的梁截面进行合理的设计，采用梁截面计算方式，合理制定及规划出梁式转换层结构的基本位置。同时由于梁式转换层梁体所需承受内力较大，因此应保证钢筋伸入支座内。当高层建筑转换梁结构为框架式结构式，则可利用梁截面设计方式进行计算，而高层建筑梁式转换层结构为斜杆框架结构时，需实现对受力杆的重心进行计算。

5 总结

总而言之，通过对高层建筑梁式转换层结构设计阶段进行相关研讨，我们不难发现，在设计梁式转换层结构期间，设计人员应事先明确及掌握高層建筑的具体特征及要求，针对梁式转换层结构在实际应用过程中存在的风险性采取一定的控制及转移措施，以提升设计人员专业技能与职业素养为发展重点，以构建起一系列梁式转换层结构设计管理机制为发展战略，从而提升梁式转换层结构在设计及施工阶段的质量，进一步巩固与夯实建筑行业在社会主义市场经济中所占据的重要地位。

参考文献：

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[2] 郭梦莉.钢骨混凝土梁式转换层高层建筑结构抗震分析[D].西安工业大学，2017.

[3] 李志锋.高层建筑梁式转换层结构的设计方法及构造要点[J].江西建材，2016（12）：10～11.