齐永翔
静宁县建筑设计有限公司 甘肃静宁 743400
摘要：作为三大产业之一，建筑产业进入高速发展，施工技术不断创新，对梁氏转换层的应用逐步具有更高的要求，为吻合现下施工技术发展要求，梁式转换层技术逐步实现新的发展。转换层主要为传力路线直接、受力简易的结构且预先进入建筑方案，以此确保结构体系与建筑功能达成一致，具有良好的协调性。本文就建筑结构设计中梁式转换层结构设计展开分析。
关键词：建筑结构；梁式转换层；结构设计
随着建筑规模不断扩大，高层建筑兴起及发展，进一步提高土地利用率，但针对其设计过程中，为满足基本功能需求，底部层数布设为大空间，上部标准层为小开间，促使上层部分竖向承重结构无法直接落地，需增设相应的结构予以转换。现下梁式转换层凭借自身传力明晰、工作可靠、施工便捷等优势，普遍应用于建筑设计中。实际设计过程中，需积极掌握其设计要点，以此保证设计合理性及协调性。
一、转换层的类型及其特点
转换层依照建筑自身功能可划分为多种类型，如梁式转换层、箱式转换层、厚板式转换层，不同类型转换层特征、工作原理不尽相同。首先，梁式转换层。该结构多用于底部大空间框架剪力墙结构中，可顺利将上方剪力墙转换为下部框架结构，最终呈现为不落地剪力墙。若建筑项目设计过程中，需横纵向双方同时转换时，应选取双向梁布设，此种设计后续施工操作简易且传力结构明晰，普遍应用于建筑结构设计中。其次，箱式转换层。此种结构用于转换梁整体截面较大条件下，具有良好的应用成效，转换梁顶部和底部同步布设一层楼板，最终形成一个完整的箱型梁，其可实现全层转换布设，具备整体约束力强、刚度大、上下结构均匀特征，但应用该结果需开设多数设备洞，施工过程十分复杂，经济性不佳。最后，厚板式转换层。该结构主要用于上下网错位较多，且难以选用梁体承接载荷条件下，板式转换层实际厚度取决于柱网尺寸、上下结构载荷，该结构布设具有较强的灵活性，厚板刚度较大、施工便捷，但其厚板自重较大，地震条件下形成自我破坏，材料耗损量较大。
二、梁式转换层结构设计遵循原则
带有转换层高层建筑结构，其自身内部受力错综复杂、不利于抗震，总体设计过程中，尤其处于抗震设防区域内，应积极遵循设计原则，以此发挥梁式转换层优势，需持有的原则包含以下几方面：
（1）传力直接，避免多次转换。布设转换层上下主体竖向结构过程中，应最大限度促使水平转换结构传力更直接，通过结构合理化布设，促使不落地剪力墙依托梁将载荷直接传递至竖向承重构件，应以免多次转换及水平多级转换，力争力传递线路最小化。
（2）强化下部、弱化上部。强化下部主要促使其具备强度、延性和较强的抗震能力，有目的强化转化层下部强度，以此保证结构更稳定，适当弱化上方刚度，持续性缩短转换层上下部主体结构强度和变形特征差距，确保不会出现薄弱层。
（3）计算全面准确。应将转换层视为整体结构重要组成，选取吻合建筑实际受力变形状态的正确计算模型，综合性实施三维空间结构分析。利用有限元方法补充计算转换层结构，其应至少选取2层结构进入局部计算模型，并计算转换层楼盖板内刚度，选取与实际匹配度较高的便捷条件选取合理计算模型。
三、建筑梁式转换层结构的设计要点
1、转换梁截面设计方法
转换截面设计作为转换层设计重点内容，其设计方式与多个因素相关，如受力性能、转换层形式等。一方面，托柱形式转换梁截面设计。转换梁承载上方为普通框架条件下，转换梁多选用处于截面尺寸范围内，其自身受力与常规梁基本相同，可依照普通梁截面设计方式进行配筋；其上方承载框架为斜杆，其自身承载轴向拉力，此种条件下需依照偏心受拉构件完成截面设计。另一方面，拖墙形式转换梁截面设计。
转换梁承载上部墙体满跨不开洞条件下，转换梁与上方处于同步工作状态，其自身受力特征为深梁，该转换梁截面设计建议选取深梁或应力截面设计方法，且最终计算纵向钢筋应沿着全梁高合理化布设。
2、转换大梁设计
转换层大梁作为主要承重结构，不仅需承担上方剪力墙传递载荷，而且需承受柱传递的力，所以梁式转换层结构设计，需精细化计算受力状况，综合性考量各类计算参数，以此为基础设计梁的界面形式、面积。梁式转换层设计结构构造要求，转换层楼板面需将上层结构自身水平剪力传递至下层结构，本身承受较大的平面内剪力，以及局部竖向载荷，所以楼板应具备一定的强度和刚度。转换层大梁作为整个结构抗震安全的关键部位，其对转换层结构设计质量十分关键，具体实践设计中，转换大量多利用三维空间分析程序，将其视为杆件进行计算，后续处于结构分析基础上，结合上方结构传递至转换层载荷，分析其转换层确定相应的配筋。
3、框支柱设计
框支柱实际截面尺寸由轴压比、剪压比决定，为进一步促使支柱具备较高的延展性，需采取合理方式控制轴压比。建筑工程框支柱其自身抗震等级为一级，常规下轴压比布设需小于0.6，柱截面延性与配箍率密切相关，相较于常规框架柱其自身配箍率较大，需进行加密布设且不能低于1.5%。建筑工程中针对既为框支柱又需弱化剪力墙端柱构件，其配箍特征值应大于0.2。框支柱是梁式转换层核心构件，需保证其自身结构安全性，要求每层承受剪力与基底剪力之比为1:3，计算时楼板刚度处于无限大，应合理化做好竖向构件布设工作，确保底部剪力墙刚度超过框支柱刚度，以免出现剪力下降问题。框支柱设计过程中可优化转换层上下衔接，避免其剪力过大产生施工问题[1]。
4、框支梁设计
框支梁实际截面尺寸主要是由剪压比决定，其宽度建议与上方墙厚度比值超过2:1,高度则不能小于计算跨度的1/6，建筑工程梁式转换层结构中框支梁实际受力较为复杂，不仅承受源于上方的载荷，而且需具备充足能力提升剪力墙自身抗震性能，实际设计过程中对框支梁自身要求较高，其纵筋配筋率需超过0.4%。同时，需按照实际状况配置一定数量的腰筋，促使梁可承受相应的载荷，实际布设过程中严梁实际距离应小于200mm。框支梁自身受剪能力较强，为保证其设计合理性和协调性，纵筋充足条件下需合理化布设箍筋[2]。
5、转换层楼板设计
转换层主要将上方划分为剪力墙结构、下方为框架结构，上部结构中依照剪力墙自身等效刚度占比，合理化配置外载荷形成的水平力，下方主要因框支柱和落地剪力墙刚度不尽相同，水平剪力主要由落地剪力墙承担。作为上下部结构载荷配置关键构件，转换层楼板布设至关重要，其自身平面内受力、形变较大，需结合实际状况提高转换层楼板实际刚度，建议选取高等级混凝土材料，且将其厚度控制大于200mm，配筋率应超过0.3%。为从本质层面发挥转换楼板分配结构应力优势，可适当增加该层以上两层和以下两层楼板实际厚度。
6、转换层抗震设计
带有转换层高层建筑结构中，因其增设转换层沿建筑实际高度方向均匀性受损，转换层结构竖向承载构件缺乏连续性，柱截面突变，进一步促使传力路线无法保证直线，应力和变形较为集中化，所以其结构抗震性不佳。为保证转换层设计可靠性，要求部分框支剪力墙结构转换层布设在3层以上，其框支柱、剪力墙加强布设应提高一级，若为特一级无需提高。转换层实际转换构件水平地震作用计算内力调整增大8度抗震设计条件下，需考量竖向地震作用干扰。
结束语
建筑结构梁式转换层结构设计中，需综合性考量影响因素，更是不同形式结构体系转换的关键点。实际设计过程中，需结合项目实际状况，遵循相应的原则，合理化开展设计，不断优化设计方案，保证设计满足建筑功能要求。
参考文献
【1】孙凤晗.高层建筑中钢筋混凝土梁式转换层施工技术要点分析[J].中国高新区,2019(13):81.
【2】张哲.箱梁式转换层施工中不落地模板支撑体系的应用[J].工程建设与设计,2019,408(10):149-152.