盧生壽（廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司，廣東　東莞　523000）

建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用

盧生壽
（廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司，廣東東莞523000）

摘要：梁式轉換層結構屬于轉換層結構設計方法中的一種，同時此種轉換層結構在實現(xiàn)現(xiàn)階段多功能建筑中功能的轉換發(fā)揮了重要的作用。在建筑梁式轉換層結構設計及應用過程中，需要設計人員做好設計準備，同時也需要對設計原則、設計要求以及設計的注意點有全面的分析及認識，只有這樣才能夠保證梁式轉換層設計與建筑需求相一致，才能夠提升整個設計的使用效果。建筑梁式轉換層結構設計過程中，人員應該將安裝放在設計的重要位置，實現(xiàn)安全控制效益提升的同時，也將整個建筑結構的防震質量進行良好的改善，從而確保我國建筑事業(yè)取得又好又快的發(fā)展。

關鍵詞：建筑；梁式轉換層；結構設計；設計原理

隨著經濟的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的發(fā)展也取得了很大進步。同時隨著人們生活水平的不斷提高，人們對于建筑物的要求也越來越高。建筑中所采用的梁式轉換層結構能夠滿足人們對建筑物的各種需求，該轉換層結構的上部是一種純剪力墻的轉換層結構，而下部則是一種框架式剪力墻，這就使得其具有傳力途徑明確、簡單以及直接等優(yōu)點。梁式轉換層結構已經是目前建筑設計中最為流行的一種設計結構，尤其是在高層建筑設計中。

一、建筑梁式轉換層結構設計原則

（一）實現(xiàn)豎向構件的減少。豎向構件能夠有效的實現(xiàn)建筑施工中所進行各項轉換結構的減少，并且隨著豎向構件的增多，建筑的結構轉換層的整體剛度就會相應的減少，這也就意味著整個建筑的抗震能力有大幅度的降低，這將對整個建筑的質量帶來重大影響。因此，建筑梁式轉換層結構實施轉化過程中應該最大程度的減少豎向構件。

（二）實現(xiàn)剪力墻與轉換柱的對稱分布。在進行剪力墻與轉換柱結構設置中，應該盡量的保證兩者之間的對稱分布。為了能夠更好的保證剪力墻與轉換柱兩者間的注腳轉角能在規(guī)定的范圍之內，就需要用梁跨的梁體代替梁面上的立柱。只有很好的控制好剪力墻與轉換柱兩者間的對稱布置，才能夠從根本上實現(xiàn)兩者之間轉角控制效益的提升，從而最大程度的降低立柱可能出現(xiàn)的超筋現(xiàn)象。

（三）實現(xiàn)轉換層下部結構剛度的強化。為了能夠更好地實現(xiàn)轉換層剛度結構的控制，就需要在整個過程中適當?shù)臏p弱整體的剛度效果，從而盡可能的保證轉換層上下部之間結構及變形特性的相近性。在整個設計的過程中應該實現(xiàn)兩個方面的良好控制。第一方面是在使用剪力墻來進行抗側剛度提升時，為了能夠有效的防止兩者之間的中心偏移，需要時刻保證建筑結構剛度的整體均勻性，并且還需要將剛度的質量中心與剛度中心進行安全結合。第二方面是要實現(xiàn)簡體截面控制效果的增強，在簡體截面剛度設計中保證其下部結構的剛度有所上升，并且還需要保證其整體的抗震載荷符合相關的安全設計標準，從而實現(xiàn)整體的抗震能力以及效果的提升，實現(xiàn)轉換層結構質量的根本改善。

（四）轉換層結構位置布置。轉換層結構設計中上升位置的設計應該盡量的將主體設計到較低的位置，這是因為如果轉換層位置過高會容易出現(xiàn)框架剪力墻結構剛度無法達到相關的標準，進而降低建筑的整體使用效果，與此同時建筑的抗震效果也會受其影響。轉換層結構設計中應該嚴格的遵守高位轉換的原理，為了更好的實現(xiàn)對軸向變形的控制，以及最大程度的減少層間的壓力，就需要對各項下部的框架控制結構進行相應的調整。

（五）轉換層的計算要求。在進行轉換層的計算設計過程中，首先應該對所需的數(shù)據(jù)進行詳盡的采集，并且需要根據(jù)整個建筑工程的主體狀況對整個細節(jié)進行明確，從而確保結構數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。在結構處理中，設計人員也需要根據(jù)實際的受力變形狀況進行數(shù)學模型的實施，并且根據(jù)相關的計算機信息處理技術，實現(xiàn)三維立體空間的構建。

二、建筑梁式轉換結構的設計要求

（一）進行大梁設計的轉化。在進行建筑梁式轉換層結構設計中需要將主體大梁分為兩部分，并且需要結合實際的施工部位進行各種對應處理。在轉化大梁設計的處理過程中首先需要對大梁受力進行全面的數(shù)據(jù)分析，同時柱豎向荷載以及承托建筑結構的上部剪力墻進行各項組件的構建，從而能夠為提高整個建筑結構的抗震能力打下基礎。除此之外，在轉換層樓板處理中應該全面提升水平剪力狀況，從而實現(xiàn)整體平面內剪力狀況的改善。轉換大梁的設計過程中，設計人員也需要對各項設計的細節(jié)效果進行相應的處理，這就需要通過三維空間程序來進行，只有這樣才能夠更便于對結構之間的銜接進行觀察。只有在對大梁與主題之間的連接效果進行良好確認的基礎上，才能夠將本部分的設計進行明確。

（二）轉換層的分析計算。通過轉換層的分析計算能夠更好的提升局部力的補充計算狀況，同時也能夠實現(xiàn)局部分析有效性以及合理性的良好改善。轉換層的計算分析主要是通過平面的有限元完成，進而實現(xiàn)對各數(shù)據(jù)間影響的分析。轉換層計算分析過程中，需要設計人員對整個平面內的剛度影響因素進行準確的控制，并且需要結合樓層的實際內部狀況以及要求進行相應的分析，從而進行計算的實施。除此之外，在結構計算分析中，也需要對樓層平面內的剛度進行三維空間模型的構建，從而保證轉換層結構控制與模型數(shù)據(jù)之間的有效性。同時框架剪力墻的計算過程也是相當復雜的，稍有不慎便有可能導致整體效果分析結構的不準確，因此來說在分析過程中應該以梁柱作為分析的基礎，在進行剪力墻分析時則以剪力墻為基礎，從而進行模型的構建研究。

三、建筑梁式轉換結構設計的注意事項

建筑梁式轉化結構設計的過程較為復雜，首先需要對設計原則進行全面的掌控分析，只有對各項要點進行良好控制后才能夠進一步提升設計效果，進而保證建筑結構的整體質量。除此之外，設計人員也應該明確轉換層結構設計中的各注意事項，從而最大程度的降低施工中可能出現(xiàn)的安全隱患。轉換梁的設計是整個建筑設計中的關鍵，它的設計決定了轉換層的設計效益?，F(xiàn)階段建筑中，轉換層主要是作為設備層在進行使用，這就需要在進行轉換層設計時應該根據(jù)設備層結構的相關結構標準落實。建筑梁式轉換結構設計中還需要協(xié)調好轉換梁的跨中彎矩以及支座剪力與上部結構之間的關系，只有這樣才能夠在一定程度上降低其因協(xié)調性差給建筑抗震帶來的不利影響。設計過程中也應該最大程度的降低轉換層與下部豎向結構剛度之間的突變，防止因且突變給主體結構質量帶來的不利影響。除此之外，設計工程中盡量保證建筑物性能需求之外還需要提升對應結構的截面尺寸，并適當增加剪力墻。同時也需要適當?shù)倪M行混凝土結構等級的調整，在確保混凝土結構強度的同時保證建筑下部整體的設計強度，從而進一步的提升建筑結構的使用效益。設計的工程中，人員還需要充分的結合建筑實際操作情況與整體的設計進行相結合，從而確保實際的可操作性。整個建筑梁式轉

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