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摘要：现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，高层建筑在不断增多，梁式转换层结构的应用不仅可以完全展现高层建筑设计的灵活性，同时也让高层建筑的施工变得更加便捷，这对于提升高层建筑性能和节约施工成本都十分有利。本文就高层建筑中梁式转换层结构的设计进行分析，希望可以对梁式转换层结构的合理应用和高层建筑的良好发展有所帮助。
关键词：高层建筑;梁式转换层结构;设计中图分类號：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-06-241
引言
高层建筑有更大空间，楼层在不断上升，为了充分发挥高层建筑的价值，设计师最初使建筑的功能简化，很多高楼大厦楼上的定位是住宅、办公和商业活动，而下部支持以上功能体系结构的数量也逐渐增加。较低楼层的墙体不多，柱网较大，而上部刚好相反。为了转换不同楼层的差异化功能，应采用水平转换结构构件，即转换楼层的建设。现探讨梁式转换层这种常用转换层的设计方法。
1高层建筑梁式转换层的设计原则
预应力混凝土转换层作为梁式转换层的转换类型之一，其具有自重轻、成本低的优势;但随着建筑技术的不断发展，传统的预应力混凝土转换层的应用已经不能满足建筑技术的发展需要，也不能够满足较大承载力的需要。在此发展背景下，钢骨混凝土转换层这一种类型应运而生，这种类型不仅可以满足建筑技术的发展需要，能够实现建筑技术的创新发展而且还能够满足较大承载力的需要，具有广阔的应用空间和发展前途。钢骨混凝土转换层的刚度也更高，且可塑性、耐久性及抗震性均优于预应力钢筋混凝土，因此未来应用前景十分广阔。高层建筑梁式转换层的设计需要遵循以下几个原则：首先，减少转换。在建筑施工过程中应该保持竖向主体结构的持续性，保证混凝土转换层始终保持上下数值的结构，减少施工过程中的转换次数。其次，优化转换结构。高层建筑的抗震性能是保证其结构稳定的重要因素，高层建筑更要重点关注其抗震的能力，要从各个层次加以关注，保证建筑结构之间的稳定性，利用扁梁、支柱等结构工具进行抗震结构的建造，使之更符合抗震设计的要求，当然，这类结构也容易存在柱剪力过大的问题，因此要提高结构在重力荷载条件下的强度与刚度标准。再次，直接传力。上文中提到高层建筑梁式转换层设计要遵循一个重要原则就是减少转换，尤其是上下主体为竖向结构的设计，因为间接付力或多级转换会影响到抗震后板结构的稳定性，直接传力设计可以减少复杂的多级转换，避免水平转换结构应用间接传力，保证其传力的稳定性。最后，保证结构的强度。高层建筑梁式转换层的刚度、强度是结构设计的核心要素，要保证结构之间的设计合理，能够受力均匀。
2高层建筑梁式转换层的具体设计分析
2.1截面的设计和构造
在进行梁式转换层的截面设计之前，设计人员首先应该对梁的受力性能和梁式转换层的受力形式进行全面分析，在转换梁截面的设计中，主要的设计形式有两种，其一是柱型设计，其二是托墙型设计。在应用柱型设计法进行转换梁的设计中，截面尺寸需按照剪压比进行计算，这样就可以避免脆性破坏的情况出现。截面的配箍率一定要合适，且在转换梁中不能出现接头。在设计过程中，应该尽量不要在转换梁上开洞，如果一定要开洞，应该在梁的中间或轴的附近开洞，并在洞口和下弦杆用箍筋加密，这样才可以保障整体结构的抗剪能力，如果洞口有着较大的内力，应该通过型钢构件来加强处理。在对框架转换梁中部轴向拉力进行设计和计算的时候，不能应用普通梁的设计和计算方法，而是应该适当增加一些纵筋的配筋量。在应用托墙型设计法进行转换梁的设计中，如果转换梁的上部需要承载墙体，并且墙体满跨没有预留口，这时候的转换梁就和其上部的墙体共同组成一个整体，并发挥出共同的作用，在受到外力影响的时候或者是遭到破坏的时候，这个整体结构就会呈现深梁的形态。所以，在对转换梁的截面进行设计时，设计人员可以通过应力截面的方法进行设计，也可以通过深梁截面的方法进行设计，根据实际情况对转换梁配筋进行计算，并将其适当分配在全梁高上。如果这时发现转换梁跨中的内力较大，就应该对转换梁底部的纵向钢筋进行检查，保障纵向钢筋不出现弯曲现象，或者是直接将其截断，然后全部深入到梁支座之内。
2.2结构布置
结构布置分为竖向布置和平面布置，在竖向布置时要求下部刚度应大于上部刚度，且应避免刚度的突然变化，在建筑工程梁式转换层结构中，上下等效侧向刚度比应接近1，在设计时注意强化下部结构而弱化上部。具体操作方法如下：第一，与建筑专业协商，尽量让剪力墙落地必要时可通过在底部增加剪力墙来增加底部的刚度。第二，在转换层以下的剪力墙部分可通过适当增大厚度来强化下部。第三，尽量在底部剪力墙中少开洞或开小洞，避免对底部刚度削弱太大。进行平面布局时可以通过框架剪力墙结构作为底部施工，其体型简单规则;上部则可以采用纯粹的剪力墙结构。此外平面布置时需要确保东西的对称性，将中心以及刚度的误差控制在一定范围内，还要进一步降低建筑结构的偏心率。在剪力墙布置过程中要确保其分散的均匀性，通过周边均匀分布的方式，进一步加强抗扭性能。
2.3设计转换梁
由于上部荷载作用点或荷载作用线经常与转换梁截面中心线不重合，使得转换梁产生扭矩，而梁的抗扭承载力较低因此设计时不仅要通过计算来确定抗扭承载力是否能满足，还应在设计之初就尽量使两者重合，有条件的情况下可设置双向转换梁来平衡扭矩。转换梁截面尺寸一般由剪压比控制，宽度不小于其上墙厚的2倍，且不小于400mm;高度不小于计算跨度的1/8。转换梁存在复杂的受力状况，其作为传输上部楼层与下部楼层荷载的重要载体，同时还要对剪力墙系统进行保障，确保其满足抗震要求，可将其看成是转换层系统不可或缺同时又极为复杂的受力类构件，设计时进行安全准备是非常必要的，下部与上部运用的纵向钢筋需符合配筋率要求。
2.4框支梁设计
一般情况下框支梁截面宽度≮400mm且至少是上部剪力墙厚度的2倍，非抗震设计条件下，框支梁截面高度至少是计算跨度的1/8以上，在抗震设计条件下框支梁截面高度至少是计算跨度的1/6以上。由于框支梁为偏心受拉构件，因此其承载力计算要严格按照标准规范进行，并合理计算裂缝及挠度。框支梁设计中，控制剪压比是有效控制结构内心变形的重要措施，合理剪压比可以保证构件的延性，减少构件在塑性阶段发生脆性受损的问题。本工程中，框支剪力墙内的框支梁与上部剪力墙在某些情况下需要同步发挥作用，其受力性能及破坏特性与倒放的T形深梁比较接近，在深梁受拉翼缘处框支梁内部有巨大拉应力，这种情况下要根据倒放T形深梁的截面积计算方法计算框支梁截面尺寸。
结语
综上所述，将梁式转换层结构应用到高层建筑的施工中，可以进一步提升建筑的安全性和稳定性。因此，在梁式转换层结构的实际应用过程中，设计人员一定要通过科学合理的方法对梁式转换层进行设计，确保充分发挥其优势，提升高层建筑的建设质量，满足对高层建筑的需求，推动建筑行业的良好发展。
参考文献
[1]钟桂松.关于高层建筑梁式转换层结构设计讨论[J].建筑技术开发，2019（16）：3-4.
[2]杨一洋.探究梁式转换层结构设计在高层建筑工程中的应用[J].建材与装饰，2019（11）：113-114.
[3]刘晓伟.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术应用[J].建材与装饰，2018（16）：9-10.
关键词：高层建筑;梁式转换层结构;设计中图分类號：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-06-241
引言
高层建筑有更大空间，楼层在不断上升，为了充分发挥高层建筑的价值，设计师最初使建筑的功能简化，很多高楼大厦楼上的定位是住宅、办公和商业活动，而下部支持以上功能体系结构的数量也逐渐增加。较低楼层的墙体不多，柱网较大，而上部刚好相反。为了转换不同楼层的差异化功能，应采用水平转换结构构件，即转换楼层的建设。现探讨梁式转换层这种常用转换层的设计方法。
1高层建筑梁式转换层的设计原则
预应力混凝土转换层作为梁式转换层的转换类型之一，其具有自重轻、成本低的优势;但随着建筑技术的不断发展，传统的预应力混凝土转换层的应用已经不能满足建筑技术的发展需要，也不能够满足较大承载力的需要。在此发展背景下，钢骨混凝土转换层这一种类型应运而生，这种类型不仅可以满足建筑技术的发展需要，能够实现建筑技术的创新发展而且还能够满足较大承载力的需要，具有广阔的应用空间和发展前途。钢骨混凝土转换层的刚度也更高，且可塑性、耐久性及抗震性均优于预应力钢筋混凝土，因此未来应用前景十分广阔。高层建筑梁式转换层的设计需要遵循以下几个原则：首先，减少转换。在建筑施工过程中应该保持竖向主体结构的持续性，保证混凝土转换层始终保持上下数值的结构，减少施工过程中的转换次数。其次，优化转换结构。高层建筑的抗震性能是保证其结构稳定的重要因素，高层建筑更要重点关注其抗震的能力，要从各个层次加以关注，保证建筑结构之间的稳定性，利用扁梁、支柱等结构工具进行抗震结构的建造，使之更符合抗震设计的要求，当然，这类结构也容易存在柱剪力过大的问题，因此要提高结构在重力荷载条件下的强度与刚度标准。再次，直接传力。上文中提到高层建筑梁式转换层设计要遵循一个重要原则就是减少转换，尤其是上下主体为竖向结构的设计，因为间接付力或多级转换会影响到抗震后板结构的稳定性，直接传力设计可以减少复杂的多级转换，避免水平转换结构应用间接传力，保证其传力的稳定性。最后，保证结构的强度。高层建筑梁式转换层的刚度、强度是结构设计的核心要素，要保证结构之间的设计合理，能够受力均匀。
2高层建筑梁式转换层的具体设计分析
2.1截面的设计和构造
在进行梁式转换层的截面设计之前，设计人员首先应该对梁的受力性能和梁式转换层的受力形式进行全面分析，在转换梁截面的设计中，主要的设计形式有两种，其一是柱型设计，其二是托墙型设计。在应用柱型设计法进行转换梁的设计中，截面尺寸需按照剪压比进行计算，这样就可以避免脆性破坏的情况出现。截面的配箍率一定要合适，且在转换梁中不能出现接头。在设计过程中，应该尽量不要在转换梁上开洞，如果一定要开洞，应该在梁的中间或轴的附近开洞，并在洞口和下弦杆用箍筋加密，这样才可以保障整体结构的抗剪能力，如果洞口有着较大的内力，应该通过型钢构件来加强处理。在对框架转换梁中部轴向拉力进行设计和计算的时候，不能应用普通梁的设计和计算方法，而是应该适当增加一些纵筋的配筋量。在应用托墙型设计法进行转换梁的设计中，如果转换梁的上部需要承载墙体，并且墙体满跨没有预留口，这时候的转换梁就和其上部的墙体共同组成一个整体，并发挥出共同的作用，在受到外力影响的时候或者是遭到破坏的时候，这个整体结构就会呈现深梁的形态。所以，在对转换梁的截面进行设计时，设计人员可以通过应力截面的方法进行设计，也可以通过深梁截面的方法进行设计，根据实际情况对转换梁配筋进行计算，并将其适当分配在全梁高上。如果这时发现转换梁跨中的内力较大，就应该对转换梁底部的纵向钢筋进行检查，保障纵向钢筋不出现弯曲现象，或者是直接将其截断，然后全部深入到梁支座之内。
2.2结构布置
结构布置分为竖向布置和平面布置，在竖向布置时要求下部刚度应大于上部刚度，且应避免刚度的突然变化，在建筑工程梁式转换层结构中，上下等效侧向刚度比应接近1，在设计时注意强化下部结构而弱化上部。具体操作方法如下：第一，与建筑专业协商，尽量让剪力墙落地必要时可通过在底部增加剪力墙来增加底部的刚度。第二，在转换层以下的剪力墙部分可通过适当增大厚度来强化下部。第三，尽量在底部剪力墙中少开洞或开小洞，避免对底部刚度削弱太大。进行平面布局时可以通过框架剪力墙结构作为底部施工，其体型简单规则;上部则可以采用纯粹的剪力墙结构。此外平面布置时需要确保东西的对称性，将中心以及刚度的误差控制在一定范围内，还要进一步降低建筑结构的偏心率。在剪力墙布置过程中要确保其分散的均匀性，通过周边均匀分布的方式，进一步加强抗扭性能。
2.3设计转换梁
由于上部荷载作用点或荷载作用线经常与转换梁截面中心线不重合，使得转换梁产生扭矩，而梁的抗扭承载力较低因此设计时不仅要通过计算来确定抗扭承载力是否能满足，还应在设计之初就尽量使两者重合，有条件的情况下可设置双向转换梁来平衡扭矩。转换梁截面尺寸一般由剪压比控制，宽度不小于其上墙厚的2倍，且不小于400mm;高度不小于计算跨度的1/8。转换梁存在复杂的受力状况，其作为传输上部楼层与下部楼层荷载的重要载体，同时还要对剪力墙系统进行保障，确保其满足抗震要求，可将其看成是转换层系统不可或缺同时又极为复杂的受力类构件，设计时进行安全准备是非常必要的，下部与上部运用的纵向钢筋需符合配筋率要求。
2.4框支梁设计
一般情况下框支梁截面宽度≮400mm且至少是上部剪力墙厚度的2倍，非抗震设计条件下，框支梁截面高度至少是计算跨度的1/8以上，在抗震设计条件下框支梁截面高度至少是计算跨度的1/6以上。由于框支梁为偏心受拉构件，因此其承载力计算要严格按照标准规范进行，并合理计算裂缝及挠度。框支梁设计中，控制剪压比是有效控制结构内心变形的重要措施，合理剪压比可以保证构件的延性，减少构件在塑性阶段发生脆性受损的问题。本工程中，框支剪力墙内的框支梁与上部剪力墙在某些情况下需要同步发挥作用，其受力性能及破坏特性与倒放的T形深梁比较接近，在深梁受拉翼缘处框支梁内部有巨大拉应力，这种情况下要根据倒放T形深梁的截面积计算方法计算框支梁截面尺寸。
结语
综上所述，将梁式转换层结构应用到高层建筑的施工中，可以进一步提升建筑的安全性和稳定性。因此，在梁式转换层结构的实际应用过程中，设计人员一定要通过科学合理的方法对梁式转换层进行设计，确保充分发挥其优势，提升高层建筑的建设质量，满足对高层建筑的需求，推动建筑行业的良好发展。
参考文献
[1]钟桂松.关于高层建筑梁式转换层结构设计讨论[J].建筑技术开发，2019（16）：3-4.
[2]杨一洋.探究梁式转换层结构设计在高层建筑工程中的应用[J].建材与装饰，2019（11）：113-114.
[3]刘晓伟.高层建筑钢筋混凝土梁式转换层施工技术应用[J].建材与装饰，2018（16）：9-10.