高层建筑梁式转换层结构设计研究

高层建筑梁式转换层结构设计研究

张二洲1刘月明2

关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计

梁式转换层在高层建筑中发挥着重要作用，其能够在一定程度上，促使建筑工程建设标准得以提升，还能够在一定程度上为高层建筑的稳定性提供一定帮助。

1梁式转换层结构设计特点

针对当前高层建筑中的应用梁式转换层效果进行分析，设计建筑过程中，主要是在梁式转换层当中增设一定管道、通道等线路，通过这种方式，能够促使整个高层建筑的多功能性得到提升，同时还能够为用户提供暖气、水电等相应保障措施。但是，当前我国国内高层建筑使用的基本是上部剪力墙和下部框架式结构，其中框架式剪力墙结构还需借助先进转换构件，重新分配建筑结构内力，最终对建筑内部应力进行有效调整，避免其发生变形。

2高层建筑梁式转换层设计研究

2.1框支柱设计

在高层梁式转换层当中，框支柱的设计主要被应用在地震组合情况下，建筑单位主要是结合地震级别制定梁式转换层框支柱的级配，其中一级轴力和二级轴力值，属于设计的框支柱的基础标准，在这一基础上，对相应系数进行适当的调整，进一步促使受力被放大。其中一级轴力值扩大系数约为1.50，而二级轴力值则为1.25，通过这一内容，对梁式转换层框支柱的数量进行确定。同时框支层类型和层数受框支柱影响，例如在高层建筑当中，人们使用的框支柱基本上在10根以上，这种情况下的框支层数量大约为一层或者两层，全部框支柱的受力总和，需要将其控制在基底受力的20%以内，这种情况下，能够有效发挥梁式转换层的稳定价值[1]。对于不同形式的框支柱而言，其所对应的框支层、受力层和相应剪力等均存在不同之处，这就要求相应建筑单位结合框支柱设计进行分析，最终获得梁式转换层中的各项参数标准。

2.2框支梁设计

在梁式转换层当中，对框支梁进行具体设计过程中，存在一定难度，主要是相应参数和受力的分析较为复杂，这就对框支梁的设计带来一定影响。对框支梁进行具体设计过程中，对截面的设计和梁体稳定性之间存在一定联系，其尺寸主要是通过剪压比获得的[2]。对框支梁进行有效设计，对参数高度进行设计，需要进一步考虑框支梁的跨度，通常情况下，取值为1/6。对于高层建筑而言，框支梁的宽度主要取决于高层建筑墙体，要求有两倍墙体厚度，同时其厚度不能小于400mm。对于框支梁而言，因为其受到多方面的影响，难以辨别其来源，一方面受到高层建筑中双层结构荷载力的影响，另一方面因为内部受力而受到影响。相应建筑单位借助框支梁设计优势，同时还通过稳定高层建筑的剪力墙，进一步提升剪力墙的抗震能力。对于框支梁而言，即便其使用的是梁式转换层内的一种构件，因为其具有较高的安全性，这就要求设计单位必须对框支梁进行严格规划和设计，最终实现级配需求。促使其充分符合框支梁的设计标准，从而保障框支梁可以充分发挥其级配受力。

2.3转换层楼板设计分析

在相应梁式转换层结构和高层建筑的剪力墙设计中，两者之间存在密切联系，对于剪力墙而言，其同样可以当成是梁式转换层框支墙进行使用，能够在一定程度上保障转换层结构处于一种相对均衡的状态下[3]。例如，在对高层建筑中的梁式转换层进行具体设计过程中，相应设计人员必须对其受力的均衡状态进行详细分析。以某高层建筑为例，在对其结构进行具体设计过程中，需对转换层的具体受力情况进行全面分析，因为在下部楼层当中，存在一定的受力差异，这就导致过多的水平力被集中在剪力墙上，从而促使转换层的受力有可能会受到突变的威胁。相反，在上部楼层中，对水平力进行分配相对合理，受力被平均分布在剪力墙上，因此对这一高层建筑而言，重点对转换结构的楼板进行设计，对转换层楼板进行使用，能够有效实现对力的平均分配。这一建筑主要使用的是刚度比较高的楼板，该楼板形成了转换层结构部分，其刚度能够促使建筑的承受力度得以提升，还能够在一定程度上，促使建筑转换层结构得以稳定，对这一建筑的整体稳定性提供帮助[4]。

3高层建筑梁式转换层设计要点

3.1竖向布置设计

在高层建筑中，其侧向方面的受力位置不够均衡，其下方位置受力要比上方大，这就有可能会导致其刚度发生突变。但是在高层建筑中，梁式转换层和这种类型的受力规律之间不相符合。这种情况下，对于梁式转换层当中的竖向布置而言，主要遵循以下几种方式。第一方面，适当降低梁式转换层中的竖向受力情况，此后可以将上方的剪力墙当成是研究对象，对竖向受力情况进行有效分析。以某高层建筑为例，其保持原有剪力墙的数量，从而促使每个剪力墙厚度被削减，在一定程度上减轻了竖直方向的承载力，进一步降低了梁式转换层的竖向承载力。进一步提升梁式转换层的稳定程度，人们对高级配混凝土材料进行应用，通过这种方式来提升结构的稳定性。其中C40是相对稳定的混凝土，对这种类型的混凝土进行使用，能够达到级配要求。技术人员要对核心筒的厚度进行有效控制，核心筒主要在剪力墙中，核心筒的厚度一般在400mm以上，能够促使转换层稳定性得到提升。

3.2平面布局设计

在相应的梁式转换层当中，对平面布局和设计相对简单[5]。在高层建筑当中，通常使用的是对称设计方式，通过这种方式对两侧误差进行控制。能够在一定程度上降低偏心率，促使转换层的重心得以稳定。对平面布局进行具体设计过程中，需要以梁式转换层为基础，在其周边进行。以此来对转换层强度进行进一步增强，采用这种方式，能够促使转换层强度得以增强，从而确保高层建筑能够在具体扭转过程中，保持较高的稳定性能。对于梁式转换层来说，对其进行结构设计，能够让高层建筑在水平位移距离得到控制。

4结束语

综上所述，梁式转换层在不同转换层结构设计当中，是效益相对明显的一种。相应设计单位要对梁式转换层进行充分应用，通过这种方式，能够有效提升建筑稳定性。

【参考文献】

[1]梁怡.高层建筑梁式转换层结构设计的方法[J].工程建设与设计,2017(01):43-45.

[2]陈静.高层建筑梁式转换层结构设计[J].中国新技术新产品,2016(05):119-120.

[3]於斌.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].居业,2015(10):58-59+61.

[4]杨永康.浅谈高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].中华民居(下旬刊),2014(10):113-114.

[5]付全.分析高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[J].建筑设计管理,2014,31(08):60-61+64.