高层建筑梁式转换层结构设计分析

高层建筑梁式转换层结构设计分析

刘栋

中信建筑设计研究总院

摘要：梁式转换层设计的好坏，会对高层建筑的使用时间、舒适度产生影响。在现在这个时代，人口越来越多，市场对建筑物的需求量也越来越大，而为了能将有限的土地资源充分利用，我国很多建筑企业都选择搭建一些高层建筑。高层建筑物对建筑物稳定性的要求是第一位的，所以提高层建筑物的稳定性，仔细研究梁式转换层的结构设计就显得尤为重要。

关键词：高层建筑梁式转换层；创新设计；不断发展；大力投入

1.前言

为了适应我国的国情，满足经济发展的需求，我国必须大力发展我国的高层建筑，不断完善我国的高层建筑理论体系。不进则退，我国的高层建筑目前水平还不够高，因此，还需要我们不断投入探索。对梁式转换层的结构进行合理的设计，有利于提高高层建筑的安全性和居住的舒适程度，满足了人民的需要，有利于保护我国人民的人身财产安全。

2.研究和发展高层建筑的重要性

当今世界的人口数量，从总体趋势上来看，是在不断增加的。而我国人口的增长速度虽然越来越越慢，但是因为拥有庞大的人口基数，所以总体来说，人口数量还是非常大的。各国都在发展高层建筑，这是为了将有限的土地面积最大限度的利用起来，这非常符合我国的国情。

人口越来越多，如果不发展高层建筑，那么城市的人口承载能力就会停滞不前，就无法容纳更多的人，没有人就没有劳动力，这就会限制住城市内众多企业的发展。这对我国的经济发展是极其不利的。而且如果居住环境不好，空间结构设计的不合理，就会影响人们的感受，如果是居住环境，则会让人在工作之余无法得到放松，如果是其他建筑物，则会让人降低对建筑企业的评价，甚至影响别人对这个城市的评价。因为人们观察一个国家的国力强弱，首先看到的，是一个城市的外观，而当代现代化大都市的标志便是高楼大厦，所以先进成熟的高层建筑意味着我国建筑行业的发展水平。外国有很多标志性的高层建筑，由于这些高层建筑非常高，在很远的地方都能让人看见，而且具有一定的特殊美感，与当地风格结合，就会成为一个地方，一座城市，甚至一个国家的标志性建筑，我们也应该加大对高层建筑的投入，争取多建造一些标志性的东西，让它成为中国的新标志，几百年甚至几千年，屹立在中华大地上。这样做会大大促进我国旅游业的发展，促进我国与其他国家的文化交流。

3.高层建筑结构转换层的现状和发展趋势

当今时代，我国高层建筑的发展进入了快速发展的时期，我国高层建筑的空间结构的种类越来越丰富，对于结构受力情况的研究也不断发展。

高层建筑转换层的类型有很多，在这里，我们只挑选几个主要的类型进行介绍：

钢筋混凝土转换层，用钢筋混凝土做材料，它不仅能够承受很大的压力，而且刚度很好，在设计时，可以将截面面积的尺寸适当缩小，这种转换层的耐久性、抗震性都是非常好的。另外，用钢筋加混凝土做的梁，定位精准、刚度合适，能够减少支模的数量，加快整个施工的进程，提高整个施工的效率。

还有一种在施工中常用的转换层，就是预应力混凝土转换层，预应力技术有许多优点。在施工阶段中，经常会出现施工裂缝或者支撑负担太重的情况，预应力技术可以有效地控制这类情况，采用预应力技术还可以大大减小截面的尺寸。预应力混凝土结构层非常适合那种承重量大的转换层。

4.高层建筑梁式转换层的结构形式和设计原则

4.1、梁式转换层的主要结构

我国对于转换梁的结构有着明确规定，规范转换梁的截面宽度不应该大于框支柱相应方向的截面宽度，不能小于上墙体截面厚度的两倍。如果要进行抗震设计，则不能小于梁式转换层跨度的六分之一，不是抗震设计，那也不能高于梁式转换层的八分之一。

4.2、梁式转换层的设计原则

转换层的结构是根据建筑物的功能和结构的受力来设计的，不能生搬硬套。在设计时，可以沿着高层建筑的高度方向进行设计，也可以根据建筑物的功能，对不同楼层之间的布局转换层进行设计，自由度非常高，而且自身的空间既可以当做平常的楼层使用，也可以做一些特殊的空间。对于大底盘塔楼多的那些商业建筑，塔楼的转换层应该在裙房的屋层面，并且添加大屋面梁和板尺，这样可以有效提高楼层的刚度，减少震动带来的危害。

对于高层建筑中框支剪力墙的结构，有很多的注意事项，比如，转换层的七度区域不能超过第五层，八度区域不得超过第三层。如果转换层的结构没有达标，那么就应该采取措施，让专业人员对此进行维修。

我们必须做好每一步，为了防震，最好不要让转换层的位置太高。如果是建筑物的底部，那么转换层上部的一些竖直部件就不能直接连接贯通落地。在地震区，转换层的结构设计需要满足地震区的特点，最好用厚板转换层设计地下空间，在非地震区则采用大型的地下空间。

当然为了安全起见，建筑上规定部分框支剪力墙结构转换层的位置应该在三层以上，为了应对地震，框支柱和剪力墙的底部都应该按照规范提高一级，提高它的抗震能力，完善抗震构造，而对于底部带转换层框架中的简中简结构的抗震等级则不用提高。同时，对于转换层转换构件抗震能力的内力计算也应该重新调整。

5.关于高层建筑梁式转换层的各种注意事项

5.1、对梁式转换层结构受力的研究和探讨

梁式转换结构的受力，一般是通过墙体、柱子、房梁等结构进行传力，由于经常进行传力，所以对建筑物材料的刚度提出了很高的要求，稍有不住意，就会引发一系列的事故，从而导致整个施工无法正常进行，所以在建筑施工前，设计师必须要确保设计图纸的正确性，保证建筑物的受力情况是符合科学依据的。

5.2、设计转轴梁的注意事项

在现实中，转换梁的设计中必须考虑腹部的开口大小以及开口的位置。在设计时，还应该充分考虑转换梁和其他部件的协调程度，尤其是和上部结构的协调程度。正常情况下，它们之间应该是可以共同作用。尽量避免转换层和下部结构产生冲突，在满足下部结构使用要求的同时，还应该尽量增大下部结构的截面面积，提高对于钢筋混凝土强度等级的要求。

5.3、完善对员工的监管制度

人永远是世上最难管理的动物，每个人心思都不一样，在安排他们进行高层建筑的建设时，要设置一套严格的员工监管制度，尽量杜绝员工贪污徇私这类现象的发生，不能让他们存在侥幸心理，还应该定期对他们进行培训，让他们熟练掌握专业知识技能，严格对他们的工作进行把关，提高高层建筑的质量，延长高层建筑的使用期限。

5.4、国家应该制定一套合理的高层建筑规范

我国虽然有一套高层建筑规范，可是毕竟不太正式，而且没能做到细化分类，这就使得我国在高层建筑的过程中，很容易出现各种疏忽。在细化规范时，应该找专家对各种转换层做详细的分析，对各种情况也进行详细的分类，让建筑企业在建筑高层建筑时，有一个明确的依据，这会使我国高层建筑行业的风气焕然一新，一改之前的风气，而且会提高我国高层建筑的质量，减小监督机制的工作量，提高他们的工作效率。

6.结束语

高层建筑梁式转换层的大致特点都已介绍完，值得注意的是，我们讨论的只是高层建筑转换层诸多类别的其中一种，还有很多方法需要我们去研究。这是一个不断发展的时代，任何人如果固步自封，那么等待他的必然是惨痛的教训。我们应该重视高层建筑的发展，重视梁式转换层等高层建筑的方法，不断研究，不断超越前人，用知识推动我国的经济发展。

参考文献

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