探討建筑結構設計中的梁式轉換層結構設計

石國偉

(貴陽建筑勘察設計有限公司， 貴州 貴陽 550081)

0 前言

在建筑工程中，梁式轉換層的結構穩(wěn)定性是確保整體建筑的基礎和前提，因此作為相關單位一定要對于梁式轉換層施工結構進行合理的設計，只有設計方案滿足高層建筑施工的需求，保證不在施工中出現(xiàn)不利點，才能進行施工操作，從而保證建筑行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 建筑梁式轉換層結構設計的原則

1.1 降低豎直構件的使用數(shù)量

在建筑的梁式轉換層設計過程中，對豎直構件的使用數(shù)量有一定的要求，在施工中要避免使用過多的豎直構件，其是剛度突變的主要影響因素，所以在建筑中要避免對于豎直構件的過多使用，避免影響轉換層的存在效果。

1.2 對轉換柱和剪力墻進行對稱設置

在開展設計工作時，要把轉換柱和剪力墻對稱放置，并且立柱的相互轉換會促使整體結構受到一定影響。通常對稱結構具備穩(wěn)固性和不容易變形的特征，這樣就應該將轉換柱和剪力墻對稱放置，這是最佳的選擇，不僅可以對建筑的穩(wěn)定性進行大大增強，還能確保防震的效果。

1.3 提高轉換層結構的剛度

為了提高轉換層結構的剛度，就需要放棄轉換層結構層整體的剛度，這樣才可以保證轉換層結構在建筑工程中的應用質量。結構墻對轉換層結構剛度的提高有一定的作用，但是一定要注意受壓平衡，不可以出現(xiàn)不均勻受力，這樣容易對轉換層造成損害。此外一般轉換層下部結構的承受壓力較大，需要提高轉換層下部結構的剛度，同時也要做好整體的抗壓準備，不能因為一時的利益而損害了整體的安全。整體的抗壓結構設計一定要符合國家規(guī)定的數(shù)值。

2 建筑結構設計中的梁式轉換層結構設計

2.1 工程概況

A市某高層建筑有33層，地下1層及地上22層，該建筑的總面積是25840m，1層到4層是商業(yè)用房，其中1層的高度為5m，2-4層的高度為4m，這4層采用的是框架簡體結構。4層到20層是住宅樓層，每一層的高度為3m，采用的結構是剪力墻簡體；21層是電梯機房，22層是屋面水箱，樓層高度是3m，對此在整棟建筑中要在 4-5層間進行轉換層結構設置，與此同時還要對相關的操作設備進行存放。其中樓層結構平面設置如圖1所示：

圖1 結構平面設計圖

2.2 樓層轉換方案

關于本工程在對樓層結構進行轉換時，通常采用梁式、板式以及箱式等多種類型的形式。因為這些轉換結構層具有很大的空間，這樣就能夠很好的對結構類型和抽線進行轉變。其次梁式轉換層對受力結構相對明確，這樣在設計和施工的時候具備方便和快捷的特征，所以得到了非常廣泛的應用，因此本工程在施工時應該采用梁式轉換層，其中轉換層的高度是2.5m，梁上和梁下兩端與樓板之間相互連接，上層樓板間的厚度是20cm，下層樓板間的厚度是300cm。此外對剪力墻，轉換梁起著承托作用，并且混凝土的強度是C40。

2.3 轉換梁設計

（1）試驗結果

在開展本試驗時采用轉換梁1/5的縮尺作為模型，其中截面尺寸和配筋形式入圖2所示：

圖2 試驗梁截尺寸及配筋

從試驗中可以知道該轉換梁的正截面應該與平截面建設相符合，并且斜裂縫在加載點與中支座內的剪跨區(qū)梁腹中部出現(xiàn)，這是剪斜裂縫，并且通過很長時間的積累可能變成臨界斜裂縫。同時底部和頂部的縱筋會順著梁的方向對應力進行分散，這樣在斜裂縫隙出現(xiàn)之前需要與彎矩圖保持一致，并且在斜裂縫隙出現(xiàn)后與彎矩圖有很大的差距，這樣就是說轉換梁內的應力發(fā)生了很大變化。

（2）相關構造要求

在本試驗中要想梁式轉換層結構中的轉換梁在出現(xiàn)斜裂縫隙之后可以發(fā)揮縱筋拉桿的重要作用，并且底部縱筋不能在跨內形成彎折和截斷情況就要將整個縱筋完全伸到支座中，并且使用一些可靠錨對其進行固定。此外對于轉換成頂部縱筋在跨中不可以比較早的對其折斷做好是采用通長進行布置。

2.4 轉換層抗震設計

關于轉換層結構在對其進行設計時，因為存在轉換層就造成建筑物的高度方向中的剛度均勻性受到很大程度的影響，這樣促使承載能力構件與墻、柱截面之間出現(xiàn)變形，線路發(fā)生曲折等現(xiàn)象。所以轉換層結構具備比較大的抗震性能，對此應該在建筑物 3層及以上部分都進行分框支剪力墻結構的轉換層設置，并且要嚴格按照國家的相關標準對構架的抗震等級進行規(guī)定。除此之外還要采用相應的抗震措施，就能對建筑物的抗震等級進行大大提升，確保高層建筑物的轉換層抗震效果得到大大增強。

3 建筑結構設計中的梁式轉換層結構設計需要注意的事項

關于建筑結構，梁式轉換層結構在設計時，一定要協(xié)調好梁和梁之間的位置以及承受的壓力。只有位置合理，才會為梁式轉換層結構的安穩(wěn)打下基礎。轉換層結構的安穩(wěn)，才能保證建筑工程的質量。在設計梁式轉換層結構時，一定要注重轉換層結構下部結構的承受能力，下部承受的強度比較大，一定要有承受的能力。同時要注意結構墻的受力情況，一定要保證轉換層結構樓板要鋪設合理，使結構墻受力均勻，提高轉換層結構的承受強度。轉換層結構使用的材料，也要選取有抗震能力的混凝土，基本保證轉換層結構質量。梁式轉換層結構設計人員一定在設計前對建筑工程有一定的了解，并且對施工現(xiàn)場進行觀察，這樣在設計時才會將轉換層結構設計合理、科學。

4 結束語

綜上所述，在進行梁式轉換層結構設計的時候，一定要根據建筑的實際情況，遵循相關的設計規(guī)范，在計算工作上要嚴格的把關，最大才限度的減少出現(xiàn)的誤差，保證準確性，從而才能使建筑的設計更加完美，安全性得到更多保障。

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