高层建筑梁式转换层结构设计

高层建筑梁式转换层结构设计

王林泉

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摘要：在高层建筑工程的施工中，梁式转换层结构具有良好的应用价值，其应用质量也直接影响到整个结构的稳固性。在梁式转换层结构设计活动中，也需要秉持精细化设计理念，对于结构展开细致化分析，搭配计算机软件论证方案可行性，减少方案落实期间的返工问题。基于梁式转换层结构的设计要求和高层建筑本身的情况，进一步探索它的应用以及设计原理，能够使梁式转换层的结构设计方案得到进一步的完善，高层建筑结构设计的有效性也得到了保证，更好的将梁式转换层结构设计的更为科学。

关键词：梁式转换层结构；高层建筑；合理性；对称性

1结构抗震设计

1）在结构设计活动中，转换层结构的设计高度不能小于跨度的20%，如果建筑工程具有较大空间的底部，那么此时所设置的结构层数应控制在六层以内，以达到预设的管理要求；2）在转换层设计中如果结构刚度可以满足性能要求，那么此时转换层高度也需要结合实际情况进行上移；3）在转换层设计中需要参考抗震等级要求，来确定转换层的具体位置。例如，在抗震等级达到9级时，则不能建筑中设置转换层。小于8级抗震等级的高层建筑，则会使用对称转换层来加固建筑工程，提高整个建筑结构的稳固性与安全性。

2结构布局设计

1）在具体的布局设计中，需要将墙体结构与柱网结构集中到建筑下部，从而有效提高高层建筑的刚度。并且在转换层布局时也需要做好整体布局结构、地形环境等内容协调，使其可以满足建筑功能要求，以提升高层建筑工程施工结果的合理性；2）如果高层建筑工程拥有多层大空间结构，那么在应用中也需要确保转换层结构上下层刚度的一致性，上下层结构刚度比值不能超过1.3。如果高层建筑工程的复杂度较高，那么在设计中也需要将水平位移层与层间位移层的比值控制在1.4倍以内；3）在建筑结构设计中，转换层增设后会提高受力过程的复杂度，这也需要做好转换层数量合理控制，从而减少多级转换工作，使结构能够实现直接传力，以提高整个结构施工结果的合理性。

3竖向结构设计

对竖向结构进行合理的设置，可以对转换层的结构进行优化，还可以防止钢体结构形变，确保建筑结构的抗震性，促进转换层结构的效用得到更好的发挥。为了能够对实际的建筑结构层体布置进行有效的控制，并使竖向结构得到合理的分配。目前，许多高层建筑的主体结构大多采用的是框剪形式，因此，在进行梁时转换层结构设计时，要与建筑结构设计人员对剪力墙的设计情况进行协商，对剪力墙和落地剪力墙进行合理的增加，并对剪力墙的厚度进行适当的增加。通常情况下，下部剪力墙的厚度可以增大到600mm，而且，为了确保剪力墙的稳定，它本身以及它的周边都不应该出现空洞，在有需要的时候，应该尽可能地减小空洞的大小，而且还需要进行受力检验，以确定出适当的空洞位置以及大小，以降低转换层结构的刚度变化。保证了在剪力墙的作用下，建筑的整体垂直分布不受影响，保证了建筑的转换层的稳定。

4结构受力设计

1）通常情况下，梁式转换层受力传递过程，主要是通过剪力墙转换梁来实现，随后转换梁会将受力直接传递给转换柱；2）在转换层的应用中，其结构受力传导途径的便捷性较高，能够帮助设计人员对转换梁受力展开分析，从而提高了结构设计结果的合理性，便于后续分析活动的顺利进行；3）设计人员在分析过程中，也需要做好剪力墙、转换梁体、转换柱等结构展开科学化计算，过程中也会根据所建立的三维模型来完成受力分析，以提高设计分析结果的合理性；4）在转换梁跨度设计中，需要将转换梁跨度控制在12m以内，此类结构能够向上承托3～5层楼板，为了提高设计结果的合理性，也会以三层为标准来展开计算，以提高计算结果的合理性与科学性。

5转换梁截面设计

从目前的应用情况来看，在对转换梁截面展开设计时会使用普通梁截面设计法、设计偏心受拉构件截面法和设计应力截面法。1）普通梁截面设计法，此方法在具体的设计活动中，需要对建筑中梁结构承载力展开科学化分析，以得到准确的数据分析结果；2）设计偏心受拉构件截面法在应用中，会对结构偏心受拉构件截面方式展开科学化设计，但是在应用中的复杂程度相对较高，过程中的计算难度较高。在进行正截面和斜截面相互作用下，也会基于建立模型来完成截面受剪承载力合理化设计，在具体的设计活动中需要根据获取到的基本资料来细化内容，保证设计方案的可行性；3）设计应力截面法，该设计方法在实际应用中，会通过基本有限元分析方法来提高设计结果的稳定性，这样在应用中也具备了良好应力，形成良好的结构支撑，具有计算过程便利性高的应用优势。为了提高设计结果的合理性，会使用多种方法来提高截面设计结果的合理性。同时基于这些方法可以完成受力分布规律模拟，确保各个结构压力值可以处于稳定状态，从而提高结构设计结果的合理性。

6框支柱截面设计

对该项内容展开设计时，可借助计算机软件来计算轴压比，根据所得结果来确定框支柱截面尺寸，同时也需考虑地震作用影响性，以提高设计结果的合理性。在对结构抗震性进行设计时，需要依据结构柱顶弯矩与结构稳固性关系来确定基础参数，并在此基础上来确定具体的配筋参数，在三维模型中完成论证后，根据得到的反馈结果来调整剪力，以提高所设计结构的合理性。在对框支柱承受地震剪力展开优化设计时，也需要基于标准值来对各项参数进行科学化调整，而纵向钢筋结构的间距需要将各参数控制在200mm内，同时其间距也需要控制在80mm以上，以提高整个结构的稳固性。在纵筋设计过程中，其全部配筋率需要控制在4%以内，并且在设计中也会沿着框支层对框支柱箍筋进行加密处理，如果加密区域内抗震等级在一级与二级，其配筋率应控制在1.5%以内；若加密区域内抗震等级在三级与四级，其配筋率应控制在1.0%以上，以提高设计内容的合理性。

7转换层楼板设计

在具体的设计活动中需要按要求做好转换成楼板设计，由于转换层中存在较多水平力，尤其是电梯、楼梯井筒、转换梁、外墙角等相对薄弱的位置，此时借助有限元模型来对楼板展开科学化设计，从而得到准确的应力分析结果。在对转换层楼板展开科学设计时，应遵循以下设计原则：1）在转换层的设计中，需要减少结构开洞的情况，开洞会让楼板水平受力传递过程受到影响，带来局部与整体受力均衡性差的问题，影响到转换层相关性能。如果需要在楼板位置进行开洞处理时，那么此时则需建立三维模型来对受力分布展开科学化设计，从而提高设计结果的合理性，确保楼层的稳固性；2）在转换层楼板的设计时，需要在合适位置展开钢筋采用双向与双层配筋，而在对楼电梯口位置进行平面连接时，也会通过加大板厚度的方式来提高整个位置的稳定性，从而影响到整个结构施工结果的合理性。

参考文献

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