高层建筑梁式转换层结构的设计剖析.docx

高层建筑梁式转换层结构的设计剖析【摘要】我国自实行改革开放政策以来社会经济有了飞速的发展进步人们对于高层建筑的要求也越来越高。一般情况下高层建筑下部应有足够的灵活空间少墙体但上部则应有较多墙体来满足人们的居住需求。本文对高层建筑梁式转换层结构展开了深入的分析。【关键词】高层建筑；梁式转换层；结构设计进行高层建筑的设计工作时一般要在其底部设置成大空间其上部标准层通常都是小开间这便会使其上部的承重结构无法直接落地必须开展结构转换工作。使用的转换构件一般有：梁、桁架、空腹桁架、箱型结构、斜撑、厚板等。结构转换层常见的有梁式转换和板式转换两种类型。梁式转换结构受力比较直接明确是目前得到广泛应用的转换结构形式。而板式转换结构的受力以及传力方式都很复杂很难确定所以只有在其上下部结构不够协调不能使用梁式转换结构时才用。一、建筑的转换层建筑的转换层按照功能结构差异可分成下述三种：首先上层与下层结构的转换。一般在剪力墙结构、框架-剪力墙结构中应用广泛要将上面的剪力墙变成下部框架这样能形成一个很大的内部自由空间。其次上、下层的柱网、轴线改变。转换层上、下的结构形式没有改变但是通过转换层使下层柱的柱距扩大形成大柱网并常用于外框筒的下层形成较大的入口。最后结构形式及轴线都发生改变。也就是将上部楼层的剪力墙结构变成框架结构并且使柱网轴线和上部楼层轴线错开这样便能够使上下结构不对齐。二、设计高层建筑的梁式转换层结构2.1科学设计转换梁的截面在设计转换梁的结构时一定要将其受力性能及转换层形式作为重要依据。第一设计好托柱转换梁截面。若转换梁上部承载的是普通框架则在转换梁的常用尺寸区域内转换梁的受力与普通梁几乎是一致的一般会按普通梁的截面设计方法来计算配筋。如果转换梁需要承托上面的斜杆框架则转换梁还要承受轴向拉力所以要依据偏心受拉构件来开展截面设计工作。第二托墙形式转换梁截面设计。当转换梁承托上部墙体满跨不开洞时转换梁与上部墙体共同工作其受力特征与破坏形态表现为深梁此时转换梁截面设计方法宜采用深梁截面设计方法或应力截面设计方法且计算出的纵向钢筋应沿全梁高适当分布配置。（一）转换层结构的构件设计除了转换层的刚度常常会在转换层周围出现突变其竖向抗侧力构件的连续性也经常得不到保障这常常会使结构的传力（竖向传力以及水平传力）途径在转换层及其周围产生突变万一再受到强震的影响则这一区域会变得十分的薄弱。所以进行抗震设计工作时不仅要将转换层的上下刚度控制在合理的范围内还必须使用科学的方法对转换层和其周围的结构构件（主要有转换柱、转换梁、落地墙、转换层上下的两层楼板）进行加强这样才能确保水平剪力传递的有效性并使结构底层在较大的地震中也有很大的延性。（二）分析计算转换层结束整体的计算工作后就要使用平面有限元计算软件来对局部应力进行计算。在局部分析计算的过程中必须要考虑转换结构的上下楼层与局部计算模型是否相符还要考虑其对楼层楼盖平面内刚度的影响并且要观察转换层结构的三维空间盒子效应结合实际状况准确的计算出模型。矿支剪力墙的计算难度很高要使用很多根柱将上部与下部连接起来若连接不够科学则会出现极大的计算误差。空间分析程序是以梁柱为基本单元而分析底部框支剪力墙时剪力墙作为柱单元考虑。计算时宜在上部剪力墙肢与下部转换柱之间均设转换梁墙肢与转换梁相连接。（三）设计转换大梁梁式转换层设计构造的相关规定：第一要使用转换层楼板把上层结构的水平剪力传递到下层抗剪结构它既要承受平面内剪力又需承受竖向荷载所以必须保证楼板由较高的强度和刚度。第二转换层大量主要是承受上部剪力墙或柱传递下来的荷载其受力很大对于结构的抗震性能有着很大的影响。所以必须科学、认真的进行转换大梁设计工作。（四）设计框支梁剪压比通常是由截面尺寸控制的其宽度要超过上墙厚的2倍并且不小于400mm转换梁的高度也应超出跨度的1/8工程转换梁的宽度一般都为80cm。转换梁要承受很大的力除了要传递上下层之间的荷载还对框支剪力墙的抗震性能有着很大的影响所以在设计时必须有很多的安全储备。二级抗震等级的转换梁纵筋配筋率大于0.4%。转换梁在满足计算要求下配筋率大于0.8%。转换梁一般为偏心受拉构件梁中有轴力存在因而应配置足够数量的腰筋。。（五）对转换层进行抗震设计高层建筑结构中由于设置了转换层就会使建筑物高度方向刚度的均匀性降低转换层结构竖向承载力构件的不连续、墙或者柱截面的改变也会使传力路线发生改变所以转换结构的抗震性能也会影响。要想提高设计的安全性就要求部分框支剪力墙结构转换层的位置在3层或3层以上其框支柱、剪力墙底