阳春市建筑规划设计院广东529600
摘要：随着城市化的发展，城市人口数量不断增多，而土地资源紧张，从而导致高层建筑数量越来越多，对于高层建筑而言，最主要的就是具有足够的稳定性。因此，必须要提升高层建筑的稳定性，为实现这一目标，有必要对梁式转换层的结构进行设计。文章主要对梁式转换层结构设计的相关问题进行了分析。
关键词：建筑工程；结构设计；梁式转换层
在目前的城市当中，高层建筑正在成为城市的标志性建筑，由于在城市的市区可用土地的面积变得越爱越少，就使得高层建筑变得越来越多，所以对于高层建筑的施工质量也提出了更高的要求。在现代的高层建筑当中，梁式转换层结构是非常重要的一种结构，在高层建筑当中主要满足高层建筑结构设计要求，所以为了将高层建筑的整体施工质量提升上去就应该将梁式转换层的施工质量提升上去，通过对钢筋混凝土结构进行应用将梁式转换层的抗震性能以及抗压性能将进行大幅度提升。
一、梁式转换层的主要功能
虽然高层建筑通常都有密集的下部结构构件，但是随着建筑高度不断增加，上部结构的受力构件密度逐渐下降，建筑整体内部构件呈现出上疏下密的特点；高层建筑的下部一般为商业区域，上部建筑则主要为居住区域，由于使用功能差异较大，因此上下部结构的受力情况也存在很大区别，上下部结构在应力传导方面可能会出现受力不均衡、应力过于集中的问题。梁式转换层的主要作用就是改善高层建筑的内部受力情况，其可以将上部小开间竖向结构荷载传导至底端大开间竖向结构处，以提高荷载分布的均衡性，从而提高整个建筑结构的稳定性及安全性。
二、梁式转换层结构设计的主要原则
（一）科学布置
在对梁式转换层进行结构设计过程中，要确保结构的布置是非常科学并且合理的。对于转换结构而言，不仅应该对实际建筑功能相满足，而且也应该满足结构传力的实际需求。根据高层建筑的实际高度对其进行非常灵活的布置。结构布置在进行传力过程中应该是非常直接的，要避免出现转换次梁以及水平多及转换等目的。在对结构进行布置过程中，通过转换托梁，可以保证不落地的竖向构件直接向竖向承重构件进行传递，这样传力路径就会变得非常小。在对转换层位置进行设计时候，应该将其放在相对比较低的位置，从而保证不会由于位置太高而对结构刚度产生非常大的影响，从而可以将结构的抗震能力提升上去。
（二）合理控制刚度
在对高层建筑梁式转换层进行结构设计过程中，要确保其刚度是非常好的，降低结构转换过程中对竖向构件的使用数目，如果落地竖向构件是非常多的，转换结构是非常少的，由于转换层而出现的刚度突变也会变得非常小，这样结构就具备非常好的抗震性。在对高层建筑梁式转换层进行结构设计过程中，不仅要求上下部分结构变形是一致的，而且还应该确保结构的刚度是相通的。为了更好地保证结构刚度是非常均匀的，对上部分刚度应该不断进行弱化，而对于下部分刚度应该不断进行强化。为了从根本上保证底部空间具有非常好的强度、刚度以及抗震性，应该非常有针对性的强化转换层下面主体结构，对上面部分进行不断弱化，而且对截面控制能力应该不断进行优化，确保转换层刚度不会发生任何突变，确保高层建筑满足相关抗震要求。从分发挥梁式转换层的优势。
（三）有效计算
在对高层建筑梁式转换层进行结构设计过程中，对结构进行设计是非常重要的，对高层建筑的安全性具有非常直接的影响。在进行设计过程中，可以对三维空间进行整体计算，从而实现对整体结构的有效分析，通过对力学模型进行必要的计算，对局部位置进行有限元补充计算。
（四）合理设置结构位置
在对高层建筑结构层进行设计过程中，如果转换层结构位置是非常高的，对周边框支剪力墙的刚度以及内力就会造成非常严重的影响，对高层建筑的抗震性具有直接硬性，因此在对高层建筑转换层进行设计过程中，为了更好地对层间位移角和内力突变等情况进行有效防范层间位移角和内力突变等情况进行有效防范，对其“三刚度刚度”（剪切刚度、轴向变形刚度和弯曲刚度）进行科学、准确的分析是非常有必要的，这样可以对高层建筑下部结构刚度进行有效控制。
三、梁式转换层进行结构设计的要点
（一）转换层上部框架的设计
应采取强柱弱梁原则，对转化层上部框架进行设计，保证在梁端出现塑性铰，从而提高柱的安全储备。有梁式转换层试验研究证实，由于与转换梁相连的柱，常常是薄弱点，转换梁上层框架的梁柱受力条件具有一定的复杂性，应力相对比较集中，因此设计时应充分考虑其实际受力情况，开展施工模拟计算。此外，还要对柱纵向钢筋的配筋率进行科学设计，抗震等级1级的状况下，其配筋率应当≥1%；抗震等级2级的状况下，其配筋率应当≥0.8%；抗震等级3级的状况下，其配筋率应当≥0.7%；抗震等级4级或者是非抗震设计的状况下，其配筋率应当≥0.6%，同时钢筋间距应在80～200mm。
（二）转换梁截面设计
高层建筑有梁式转换层的转换梁，主要包括托柱形式、托墙形式两种形式。首先，转换梁为托柱形式时进行截面设计，若是转换梁是对上部普通框架进行承托，则在常用截面尺寸范围之内，转换梁的受力情况与普通梁的受力一致，可以按照普通梁截面进行计算；若是转换梁是对上部斜杆框架进行承托，则转换梁便会受到轴向拉力的影响，所以其截面应根据偏心受拉构件来进行设计。其次，转换梁为托墙形式时进行截面设计，若是转换梁是对上部墙体进行承托，且满跨不开洞，则上部墙体与转换梁是共同工作的关系，其破坏形态、受力特征表现为深梁，可以采取应力截面设计、深梁截面设计的方法来进行截面设计。
（三）转换梁构造设计
转换梁设计中，可以通过计算剪压比来确定截面尺寸，以确保含箍率合适、避免转换梁发生脆性破坏。应尽量不开洞，如果是不可避免的开洞，应在梁中、轴的位置设置洞口，同时洞口上弦杆、下弦杆也要采取有效的措施，如加密箍筋等，提高其抗剪能力。应选择C30以上的混凝土，非抗震设计时，上、下主筋的配筋率应当≥0.3%。转换梁有接头的情况下，可以采取机械连接的方式，但需要注意不可在梁上托柱位置、上部剪力墙开洞位置或者是受力较大的位置进行接头，同时在同一截面之中，钢筋接头面积应控制在主筋截面总面积的50%以内。
（四）对楼板进行设计
对于高层建筑转换层楼板，最主要的任务就是对上下楼层的剪力进行有效传输。通过对剪应力设计楼板的刚度以及强度进行有效结合，确保楼板技术承受非常大的剪应力也不会出现任何开裂或者变形。对于转换层楼板的最小截面高度而言，应该是要超过18cm的，而且在板面以及板底之间应该进行双向配筋，这样可以使得钢筋能够在楼板墙体或者实在周边边梁当中进行很好的固定。对于转换层楼板而言，是不能出现任何错层的，在简体位置以及落地剪力墙位置楼板不能出现任何开洞情况，这样就可以将转换层楼板的整体性大幅度提升上去。在对高层建筑的使用功能以及设计需求进行充分考虑之后才可以对楼板进行开洞操作，而且还可以将边梁在洞口周边进行布置，通过进行机械焊接完成对钢筋的接头。
总之，随着我国城市化建设进程的不断加快，高层建筑项目也越来越多，基多元化的功能需求决定了其复杂的建筑结构，而梁式转换层则是提高建筑稳定性的重要措施。梁式转换层，可实现建筑上下不同功能区域的有效转换，确保上下结构受力的均匀性，从而达到确保建筑物稳定性的效果。
参考文献
[1]陈金.高层建筑梁式转换层结构设计方法[J].四川水泥，2018（07）
[2]邓添.高层建筑梁式转换层结构设计探究[J].居舍，2018（17）
[3]石国伟.探讨建筑结构设计中的梁式转换层结构设计[J].四川水泥，2018（03）