【摘要】高層建筑的功能多、類型多，需采用梁式轉換層結構，滿足高層建筑的結構需求。高層建筑中梁式轉換層有著重要的作用，提高了建筑施工的質量，同時保障高層建筑的抗震能力，設計人員應充分掌握結構轉換層方面知識，并且與實際要求相結合，在符合設計規(guī)范的基礎上做出科學合理的設計，使建筑物的穩(wěn)定性得到切實保障。本文對帶結構轉換層的高層建筑結構設計進行了探討。

【關鍵詞】高層建筑;梁式轉換層;設計

1、引言

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑的功能越來越多，居住、娛樂、銷售等多個功能均集中體現到建筑工程中，這時就需要梁式轉換層結構設計來規(guī)劃建筑功能，確保高層建筑能夠滿足功能的需求。梁式轉換層設計在高層建筑中具有足夠的穩(wěn)定性，完善了建筑結構設計，確保高層建筑的整體安全性。

2、帶轉換層高層建筑結構設計的基本原則

通常來說，由于高層建筑上下部分的功能與用途上有所不同，所以所運用的結構設計形式也存在不同，旨在以此來確保建筑設計達標及符合建設需求。而且要對樓層間的結構實施轉換的處理措施，確保建筑物整體性的結構得到穩(wěn)定。即稱之為建筑物的結構轉換層?，F階段國內的建筑結構轉換層主要呈現以下三類形式：梁式、板式以及箱形的轉換層。作為建筑設計人員必須要綜合工程實況需求來進行考量，并對類型不相同的結構必須展開具有針對性的不同設計，以確保結構設計的科學與合理。在此需要注意的設計原則如下：①對建筑物的相關信息及數據要注意收集和整理，以確保所掌握的施工數據的準確性。②落實好工程建模方面的工作，將數據和信息切實有效的輸入至計算機中，并依照有關的規(guī)范標準輸出信息，進而確保建模設計質量的提高。③對建筑物的整體結構展開計算，盡最大限度確保高層建筑結構自身的載荷能力和抗震性能最大化呈現，以提升轉換層設計效果。

3、高層建筑對梁式轉換層的功能需求

高層建筑對梁式轉換層設計有一定的需求，高層建筑的功能決定了梁式轉換層的應用方法[1]?，F階段高層建筑中，什么類型的工程需要用到梁式轉換層是行業(yè)中較為關注的問題，這樣能夠明確梁式轉換層在高層建筑中的實際應用。高層建筑結構中設計了非常密集的下部結構，雖然下部結構穩(wěn)定性比較好，但是建筑的樓層越高受力就越不穩(wěn)定，尤其是上方受力密度會呈現下降的趨勢，建筑整體上會有下密上疏的表現，上部結構大多為辦公、居住的功能，不能有密度低和受力不均的情況，這種情況下高層建筑就應該設計梁式轉換層結構，梁式轉換層促使高層建筑上下結構之間的傳力均衡，避免出現應力集中的情況，平衡高層建筑的內部受力，同時還能把控好整個建筑結構的安全與穩(wěn)定。

4、高層建筑中梁式轉換層的形式及結構設計要點分析

4.1高層建筑中梁式轉換層的形式

高層建筑梁式轉換層中常見的形式有如下幾類，分別是：梁墻梁式結構、厚板結構、箱型結構、斜桿支架式結構、空腹支架式等幾類，高層建筑中有80%比例的工程項目中選用了梁式轉換層結構，高層建筑的底部大空間剪力墻結構中大多都采用了梁式轉換層結構，目的是完善建筑功能，強調高層建筑結構的穩(wěn)定性。4.2高層建筑帶轉換層的結構設計要點

高層建筑最大的特點就是高度高且結構復雜，因此其施工難度也往往較大，尤其是在運用帶轉換層的結構模式，則會進一步加大其施工難度。由于國內在高層建筑轉換層的具體應用及相關研究起步較晚，所以目前在技術方面尚處于初級階段，在經驗上也相當的不足，施工過程中經常會遇到這樣或那樣的問題。而當問題出現后，我們要做的是逐個對問題進行認真分析，找出有效的解決對策，這樣才能夠保障工程質量。經實踐發(fā)現，在高層建筑帶轉換層的結構設計中，主要需要注意以下要點：①在設計過程中，轉換層下方的結構不能設計成柔軟層，否則其力度不足以支撐起整個建筑，容易發(fā)生建筑倒塌事故，危害到人民財產安全;②在設計過程中，轉換層上、下部結構的抗側剛度可以設計得相近，這樣在改變轉換層的剛度系數時可以更加方便有效;③在設計過程中，底部轉換層的剛度與高度是互相影響、互相聯系的，所以應當在滿足建筑所需剛度的前提下，合理對轉換層的高度進行控制，這樣可以更加提高建筑的穩(wěn)固性;④在設計過程中，一般高層建筑帶轉換層的結構模式都有專門的施工規(guī)范，所以應當要嚴格依照相關施工規(guī)范來進行施工設計，以保證設計和施工具備合理性、科學性以及可行性。對此，在開展高層建筑轉換層的實際設計過程中，必須要嚴格遵循上述要點來進行設計。

5、梁式轉換層的設計要點和注意事項

梁式轉換層在高層建筑中的設計要點主要有3點，探討這3點設計要點和注意事項，如下：

5.1框支柱設計要點及注意事項

框支柱在高層建筑梁式轉換層中的設計要注意建筑自身的地震級別，按照地震級別規(guī)劃框支柱級配，框支柱的設計參數需靈活調整，設計中參考一級軸力值和二級軸力值，調整完之后放大受力值，選擇匹配的擴大系數，建議一級為1.50，二級為1.25，在此基礎上計算框支柱數量?？蛑еO計中要注意框支柱決定了梁式轉換層中的框支層?？蛑еO計時的受力總和不能超過地基受力的百分之二十，假如高層建筑梁式轉換層中的框支柱超出10根，此時框支層可設計成1層、2層[3]?？蛑еO計中，剪力、受力以及框支層中出現的差異要根據梁式轉換層在高層建筑中的實際情況調整或確定，進而計算出框支柱的設計數值，應用到高層建筑的梁式轉換層上。

5.2截面設計要點及注意事項

高層建筑梁式轉換層中的截面設計要根據梁結構的受力狀態(tài)，同時根據轉換層的受力，設計出柱型截面或者托墻型截面。截面設計時要計算出截面的尺寸大小，規(guī)范設計截面的配筋，要以梁式轉換層的實際情況為根據設計剪壓比，為了預防截面上有脆性破壞，還需調整轉換梁的截面尺寸，一定要保證截面有正確的含箍率，計算中要把剪力值乘上1.2，該數值為放大系數，梁式轉換層的主筋中不能設計接頭，需要有一半以上的主筋設計成貫穿狀態(tài)，截面的梁式轉換層上不能有開洞設計。截面設計中要注意使用混凝土的強度不能低于C30，如有滿跨的情況就要采取深梁設計，確保梁式轉換層能夠起到作用。截面設計時還要重點考慮軸向拉力的影響，根據實際情況提升縱筋的配筋量，設計時不要運用偏心受拉構件，一定要確保截面設計符合高層建筑的需求，確保梁式轉換層的準確應用。

5.3框支梁設計要點及注意事項

框支梁在梁式轉換層中的設計要點集中在受力分析和參數計算兩個點上，高層建筑的梁式轉換層中，框支梁存在多方受力，如結構載荷、內部傳輸力等，以剪壓比為參考計算出框支梁界面的尺寸，框支梁界面和梁式轉換體存在著直接的關系，尤其是穩(wěn)定性關系，框支梁設計期間必須要考慮框支梁跨度的影響，一般情況下框支梁跨度的六分之一用作框支梁跨度設計的參考，而高層建筑墻體厚度關系到框支梁的寬度數值，框支梁寬度可設計成墻體的兩倍，不能低于4m?？蛑Я涸O計時非常復雜，其有繁瑣的受力結構，其為梁式轉換層中較為復雜的一類，合理設計框支梁的受力，準確計算框支梁中的參數，發(fā)揮框支梁中級配受力的應用。

5.4 對樓板進行設計

對于高層建筑轉換層樓板，最主要的任務就是對上下樓層的剪力進行有效傳輸。通過對剪應力設計樓板的剛度以及強度進行有效結合，確保樓板技術承受非常大的剪應力也不會出現任何開裂或者變形。對于轉換層樓板的最小截面高度而言，應該是要超過18厘米的，而且在板面以及板底之間應該進行雙向配筋，這樣可以使得鋼筋能夠在樓板墻體或者在周邊邊梁當中進行很好的固定。對于轉換層樓板而言，是不能出現任何錯層的，在簡體位置以及落地剪力墻位置樓板不能出現任何開洞情況，這樣就可以將轉換層樓板的整體性大幅度提升上去。在對高層建筑的使用功能以及設計需求進行充分考慮之后才可以對樓板進行開洞操作，而且還可以將邊梁在洞口周邊進行布置，通過進行機械焊接完成對鋼筋的接頭[4]。

6、梁式轉換層設計在高層建筑中的發(fā)展前景

高層建筑中梁式轉換層設計的發(fā)展前景非常好，梁式轉換層的發(fā)展中，可以匯總出3類在高層建筑上較為常用的結構，分別是：（1）鋼骨混凝土轉換層，此類梁式轉換層的優(yōu)勢較多，比如剛度優(yōu)勢、承載優(yōu)勢等，這類結構在高層建筑中并沒有普及起來，是未來發(fā)展的主要結構形式，其可減少支模拆模的操作量，加快工程進度[4];（2）預應力混凝土轉換層，此類結構的轉換層中，混凝土受到一定程度的預壓應力，避免混凝土有開裂的情況，而且預應力混凝土結構的梁式轉換層有著輕量的優(yōu)勢，有助于節(jié)約材料和成本，其適用于大跨度轉換的高層建筑中;（3）新型轉換層結構，該結構也就是疊層桁架結構，這種結構是跟隨著高層建筑的發(fā)展而興起的，把多個大截面的桿件結合起來，結合的方式為桁架空間疊層，促使新型轉換層結構能夠穩(wěn)定的傳遞高層建筑中的荷載，實現功能轉換。

結語：

隨著人們對高層建筑功能性和實用性的要求越來越高，結構轉換層的設計理念和技術也在不斷的提高和創(chuàng)新。結合高層建筑結構來說，它本身就要承載強度很大的荷載力，所以轉換層作為其中的應力結構，其涉及難度很大且要求很高。所以高層建筑的結構轉換層設計對高層建筑多功能、復合型性能的正常發(fā)揮有著決定性的作用。它也是高層建筑整體工程質量中十分關鍵的一環(huán)。

參考文獻：

[1]鮑廣洲，林雷，穆瑞寶，等.梁式轉換層施工技術在高層建筑中的應用[J].施工技術，2014（9）：19-22.

[2]趙文文，祁娜.梁式轉換層構件在高層建筑帶梁式轉換層中的合理布置[J].施工技術，2013，42（22）：94-97.

[3]柯松.高層建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用研究[J].低碳世界，2016（06）：128-129.

[4]楊一洋.探究梁式轉換層結構設計在高層建筑工程中的應用[J].建材與裝飾，2019（11）：107-108.

作者簡介：

陳豐（1975.08—），湖南南縣，漢族，研究生，高級工程師，現主要從事結構設計工作。