佛山市城筑联合建筑设计有限公司
摘要：新世纪以来，我国的建筑业发展随着经济的发展变得日新月异。城市化进程的加快更是让我国的高层建筑逐渐兴起。高层建筑一般是指高层的商业建筑和民用建筑。我国建筑业的飞速发展，随之带来的是建筑用地的逐渐减少，使得高层建筑的需求增加。高层建筑作为城市的主要建筑一般采用混合型结构设计，最为普遍的就是梁式转换层结构，本文从高层建筑的梁式转换层的设计原理和应用出发，希冀为我国的高层建筑的设计及发展提供参考性建议。
关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计；原理应用；
引言
城市化进程加快带来我国的建筑用地的需求开始增加，从而使得现代建筑向高层建筑的趋势进行发展。而高层建筑以其高度和结构原因出现了很多技术性难题，现阶段我国的高层建筑采用的是结构优化，最为常见的就是梁式转换层，这种梁式结构很多应用于大型超市的顶上露天停车场等，分为上下两部，上面为纯剪力墙转换结构，而下面结构则为框架式剪力墙的结构。这种结构具有简单可操作、安全实用性等优点，广泛应用于高层建筑甚至超高层建筑之上。
一、高层建筑梁式梁式转换层结构设计原理
梁式转换层在高层建筑中在实际应用中有很多方面，上部纯剪力钢结构和下部为框架式剪力墙结构，其中上下两层所承受的荷载受力比较均匀，从而整栋建筑的楼体稳定、防震的效果达到预期。安每个建筑都有不同的内部结构，在设计的时候应当考虑到项目环境和施工条件，必须根据现场情况来制定方案。
1.1梁式转换层的建筑特征
在高层建筑中有很多种构造，不同的构造方式取决于整体建筑的整体要求。梁式转换层在转换层的筑承受的负荷，可以让其受力均匀，受力不均会导致建筑外观形象问题，甚至会导致外观变形，从而进一步引发整体建筑的安全。现今阶段，梁式转换层在建筑层中的多种结构中的实际应用占有很大的比例，梁式转换的应用十分广泛，且结构只有上下两层，纯剪力转换墙和框架式转换墙，结构非常简单，便于实际施工过程中高层建筑对抗震性要求较高，设计不精确、完善的话，会很大程度上导致结构承受负荷不均匀，造成整体建筑安全隐患。高层建筑的稳定性能够影响建筑的抗震性。在高层建筑梁式转换层中，上下两部的受力是不均的，上层受力往往比下层负荷更大，通过这种梁式转换结构将上层的受力转移到下层。但是由于高层建筑的设计比较繁杂，内部结构会被分成几个整体，这些整体一般叫做功能区。当上下柱网、轴线错开较多，难以用梁直接承托，可以做成厚板或者箱式转换层。从而能够提高建筑的整体稳定性，提高建筑的质量。
1.2高层建筑梁式转换层的设计原则
在设计高层建筑的转换层中，首先必须按照合理性原则，对于竖向的构件必须控制好数量，但是针对竖向构件，其数量构件的数量越多，转换构件的数量就会减少，这样转换的效果就会大打折扣，与理想状态下实际效果有偏差。建筑的整体转换层的结构坚硬度达到临界点时候，高层建筑的设计两个原则一是稳定性，二是防震性都会受到一定的影响，当高层建筑的内部结构不稳定时就很容易带来安全隐患。在高层建筑竖向构件的数量要保证转换层的坚硬度，设计方式和加工工艺需要考虑实际效果，多变的设计方式来进行转换层的设置，突出整体与局部的关系。在重要的局部位置上要采用分段布置。其次在高层建筑转换层的设计原则必须考量到安全性原则，安全性原则一般贯穿整个设计、施工环节、验收环节三个阶段，做好准备工作，从整体上杜绝安全隐患的发生。
在施工过程中，则是从细节出发，在每个过程中注重防范措施，把决定安全性因素排除在外，，最终建造成高质量的建筑。
1.3高层建筑梁式转换层的上下结构位置
高层建筑在施工中要关注转换层的位置，如果转换层位置不合理就会导致整体建筑的稳定性下降，上层转换层结构与框架剪力墙结构的刚度与承载负荷，要遵循高位转换的原理，通过现场情况来控制转换层的结构，调整下部框架结构，提高上下层的坚硬度。现代建筑学中能够通过大数据进行分析，转换层结构构件可以采用大梁、箱体形式等。在转换层的刚度特征与上下层的变形进行统一性的调整。如此状态，需要从侧面的刚度来进行，确保在高层建筑承载能力的均匀程度，在质量中心与硬度中心点能够完全整合在一起，杜绝出现中心的偏移，提供工程结构的逆转控制性能。设计结构后需要能够保证简体结构在整体抗侧刚度比重在下部结构中稳步上升，达到提高体截面的控制效果。在转换层设计时，首先要收集每个环节过程中的数据，其次要分析测算，最后形成统一的结构数据库，研究、计算，对设计人员施工要求比较高，需要根据受力情况来进行数据建模、测试，将信息技术和空间三维构件相结合起来，将BIM技术引入到传统建筑中，BIM技术应用到高层建筑中梁式转换层采用有限元方法来对转换结构进行补充和计算，最后处理各项模型条件做出相应的处理，将现场的施工情况和BIM技术中的3D模型相结合从而保证两者情况相匹配。BIM技术将原有的建筑设计从2D平面向3D空间发展，一方面可以更加直白、客观的显示整体的设计效果。另一方面在施工的过程中，可以让施工单位简单方便的了解和应用图纸，提升工作效率，降低事故发生。数据和结构对高层梁式结构转换层影响尤为重要。对BIM 技术不仅可以从数据之间找出相互之间的联系，而且能够借助BIM技术进行建筑建模后，数据更改会从设计的差异会体现出来，避免了在设计中出错，防止工程中的返工现象，施工效率能够有效提升。BIM技术中的智能互动也能够不仅能够使得施工单位和业主之间的相互协调，在模型中的部件也能够安装得当。
二、高层建筑梁式转换层结构设计的应用
现今城市化进程的加快，不仅出现很多的高层建筑，更是引出了超高层建筑的概念，有的超高层建筑甚至达到了100层，因此对转换层结构有了更高的要求，转换层构件的尺寸会变得更大，质量要求也会更高，尺寸变大不仅从高度上影响了建筑的层数，而且整个建筑的空间利用率也会逐渐减少。在新型建筑出现了一种新型材料——钢骨混凝土，在实际操作过程中的效果十分突出，在钢骨骨架在运输和搬运使用的过程，转换梁的截面尺寸的截面使用效率也变得很高，转换梁的承载力和刚度都有了很大程度的改观，从性能上来讲，防震性能和稳定性都提升巨大。采用钢骨混凝土，提高高层建筑的使用寿命，施工起来比较便利。90年代初，国外的高层建筑中的钢骨混凝土在转换件的广泛应用在比较大的空间结构，国外应用技术已经成熟，但我国的关于钢架骨的应用还停滞不前，在大众工程中还没有达到普及的程度。
在建筑学中，预应力混凝土结构有很多的优点，其中有小的截面尺寸，钢材的使用量、重量比较轻。但是预应力混凝土结构的材料成本是十分高的，在施工过程中也比较复杂。所以不能够得到应用普及。但是随着技术的成熟，建筑成本会逐渐下降，施工过程也会变的更加操作和简易。但是综合比较，钢骨架混凝土的制造比预应力应用更加简单和方便，甚至可以和钢筋混凝土相比。
三、转换层相关的构件设计
3.1 转换柱与楼板
在设计梁式转换层结构的过程中，在控制转换柱的的轴压比例，这样操作在转换层中，结构比较稳定有良性。对于高层建筑必须对建筑的稳定性和防震性进行综合考量。高层建筑与抗震需求与轴压比成正比例相关，对于防震性要求越高的高层建筑，轴压比越高。一般而言，一级防震的高
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