论文部分内容阅读
【摘要】建筑行业发展的速度很快，建筑的设计形式和设计风格与传统建筑相比也有了很大的差异。越来越多的结构的建筑形式在建筑的发展过程中创造出来，梁式转换层设计就是其中一个比较典型的，梁式转换层设计对于高层建筑有很大的影响，它能有效的提高多功能高层建筑实现不同的功能转化的过程，促进高层建筑的发展。本文就是对梁式转换层设计做简单的阐述，首先提到我国的梁式转换层的发展起源，然后根据当前建筑的实际情况叙述梁式装换层结构的设计原理以及在施工工程中的应用。梁式转换层的结构形式比较复杂，各部位的受力情况也大不相同，再设计时也有更多的要求，希望可以通过本文增加相关人员对于梁式转换层的认知，更好的设计和应用。
【关键词】建筑结构设计；梁式转换层；高层
社会经济发展的速度很快，很多地区城镇化建设和发展的速度很快，其背后也带来了巨大的压力，大量的人口流入城市，城市用地可以说变得十分紧张，也就为建筑行业提出了新的挑战，为了满足时代和社会的发展要求，高层建筑的建设也来越为广泛。就目前情况来看，这种形势不会有所减弱。高层建筑建设的高度逐渐的在增加，相应建筑结构的设计就越来越难，结构的形式也会越来越为复杂。有的高层建筑其使用工程并不单一，那么就要考虑到功能转化的过程。在相应的区域设置转换层，以便能做到一座建筑空间内可以有多种使用功能共同存在。梁式转换层设计简单，施工容易等优越特点被越来越多的设计者所青睐，并应用到建筑设计中去。
一、梁式转换层结构设计在国内发展历程
我国对于梁式转换层设计的的应用已经有了较长的一段时间，大约是在上个世界70年代的时候我国的高层建筑就已经采用了该技术，不过在最开始应用的时候并不是考虑到功能转换的问题，而是为了满足建筑结构下层的大开间问题。不过设计人员渐渐开始重视梁式转换结构设计，并逐渐将其功能发挥到最大。经过一段时间的发展在80年代的时候，我国对于梁式转换结构设计有了很高的重视程度，并对该设计提出了一系列的相关规定，相关的部门对该技术的研究也越来越为重视，不断的通过实际经验积累和反思，对原有梁式转换结构设计的原理等方面进行完善，相应的技术流程也逐步系统化。我国最早应用梁式结构设计的建筑坐落于我国的上海，这座高层建筑的高度达到了十三层，在建筑的下层部分有较大的空间，但是该建筑内部空间的使用功能是一致的，十分单一。在一九八三年的时候在我国的大连一座十五层高的建筑被建设出来，该建筑及购物、餐饮、娱乐等功能于一体。这座建筑就是采用了梁式转换层结构，随后我国建筑行业发生了巨大的革新，梁式转换层结构等到广泛的认可，并且成为我国高层建筑技术的重要组成部分。
二、梁式转换层结构在高层建筑中应用的设计原则
1、减少高层建筑的竖向构件
高层建筑采用梁式转换层结构设计，首先需要考虑的是减少建筑整体中的竖向部件。因为如果建筑空间内部竖向部件的数量很多，那么可以进行功能转化的功能结构数量就相对较少，而且会严重影响梁式结构设计的稳定性。对整个建筑结构的稳定性也会有一定的影响，造成巨大的安全隐患。
2、对称布置转换柱和剪力墙
建筑结构在布置的过程中，一定要根据相应的技术规范进行布置。特别是对于转换柱和剪力墙的布置，一定要保持二者的对称性，转换柱放置的位置最好是在转换梁的中间位置，这样做的目的就是为了防止转换梁在发生严重形变的时候对转换柱造成一定的影响使之也随之发生形变，对整个梁式转换层结构造成不良影响。
3、保证梁式转换层的结构刚度
转换梁的刚度必须达到一定的硬性标准，不然会使得建筑的抗震性能有很大的影响。对此问题相应的技术人员一定要高度的重视，严格的保证梁式转换层的刚度质量问题。针对梁式转换层的设计，有相应的明确的规范要求转换梁的高度要求必须超过其跨度的百分之十二，而且建设施工时所选用的混凝土材料，一定要求是性能最好的混凝土材料，只有这样才能保证梁式转换层结构具有良好的刚度性能，从而更好地发挥出结构的特点，不仅满足建筑的安全性，而且还能更好的做到建筑功能的转换。当然在设计的过程中一要根据工程的实际情况考虑，要对剪力墙和转换柱的受力情况进行科学计算，通过计算所得出的数据，合理的进行设计，也只有这样才能保证最终的转换效果。
4、转换层结构位置不能过高
在对梁式转换层结构进行设计的过程中，一定要注意控制转换层位置的高度，保证其在合理的范围内，否则，一旦转换层高度超过建筑物的标准要求，就会导致转换层的刚度降低、转换柱和转换梁的受力增大，容易发生变形和超筋现象，影响建筑物的抗震效果。如果因为建筑物功能转换需求，就要将转换层的高度升高，则需要根据具体要求适当增加转换层的刚度以及转换柱和转换梁的性能，同时，严格限制落地剪力墙的间距。
三、梁式转换层结构设计
1、结构形式
梁式转换层结构也被称为是梁式框支剪力墙结构，它是利用下部的转换大梁，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱支撑框支梁，形成一种独特的支撑体系，达到转换建筑功能结构的目的。梁式转换层结构是以剪力墙到转换梁，再到转换柱为力量传导途径，由于这种传力途径的表现形式直接、明确，计算、分析和设计都比较方便，而且施工也比较简单，所以在高层建筑功能转化结构设计中，经常使用梁式转换层结构。
2、受力机理和设计分析
梁式转换层结构是以剪力墙到转换梁，再到转换柱为力量传导途径，这种传力途径的表现形式直接、明确，比较方便设计的计算和分析。其中，转换梁的受力情况主要受到传导力量的剪力墙的刚度、转换梁自身的刚度以及支撑转换梁的转换柱的刚度影响。因此，为了明确梁式转换层的受力机理，相关研究人员以转换梁所承托的层数对转换梁受力的影响为例，应用了有限元程序对其进行了分析。分析结果表示，当转换梁的跨度不大于十二米时，转换梁承托的层数标准为三层，但是以承托层数为四层或者是五层进行计算时，偏差也没有超过5%，在可承受范围之内。因此，在对承托层数为三到五层的梁式转换层结构进行设计时，就可以直接以三层为标准进行计算。
总结
社会变化日新月异，高层建筑如今的建设也越来越多，对梁式转换层结构设计的应用也越来越为广泛。没有一项技术是可以停止不前的，技术的发展也要跟上时代的脚步。当然对于设计者而言有有着更对的要求，一定要根据工程的实际情况，对于各个环节的计算和设计不能有疏忽大意，在施工的过程中一定要严格的按照相应的技术规范进行施工。只有这样才能确保梁式转换层结构的质量达到一定的标准。
参考文献
[1]杨光.带梁式高位转换框支剪力墙结构抗震性能研究[D].广西大学，2013
[2]王豪.带转换层的高层建筑结构抗震研究[D].重庆交通大学，2012
[3]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[D].湖南大学，2011
【关键词】建筑结构设计；梁式转换层；高层
社会经济发展的速度很快，很多地区城镇化建设和发展的速度很快，其背后也带来了巨大的压力，大量的人口流入城市，城市用地可以说变得十分紧张，也就为建筑行业提出了新的挑战，为了满足时代和社会的发展要求，高层建筑的建设也来越为广泛。就目前情况来看，这种形势不会有所减弱。高层建筑建设的高度逐渐的在增加，相应建筑结构的设计就越来越难，结构的形式也会越来越为复杂。有的高层建筑其使用工程并不单一，那么就要考虑到功能转化的过程。在相应的区域设置转换层，以便能做到一座建筑空间内可以有多种使用功能共同存在。梁式转换层设计简单，施工容易等优越特点被越来越多的设计者所青睐，并应用到建筑设计中去。
一、梁式转换层结构设计在国内发展历程
我国对于梁式转换层设计的的应用已经有了较长的一段时间，大约是在上个世界70年代的时候我国的高层建筑就已经采用了该技术，不过在最开始应用的时候并不是考虑到功能转换的问题，而是为了满足建筑结构下层的大开间问题。不过设计人员渐渐开始重视梁式转换结构设计，并逐渐将其功能发挥到最大。经过一段时间的发展在80年代的时候，我国对于梁式转换结构设计有了很高的重视程度，并对该设计提出了一系列的相关规定，相关的部门对该技术的研究也越来越为重视，不断的通过实际经验积累和反思，对原有梁式转换结构设计的原理等方面进行完善，相应的技术流程也逐步系统化。我国最早应用梁式结构设计的建筑坐落于我国的上海，这座高层建筑的高度达到了十三层，在建筑的下层部分有较大的空间，但是该建筑内部空间的使用功能是一致的，十分单一。在一九八三年的时候在我国的大连一座十五层高的建筑被建设出来，该建筑及购物、餐饮、娱乐等功能于一体。这座建筑就是采用了梁式转换层结构，随后我国建筑行业发生了巨大的革新，梁式转换层结构等到广泛的认可，并且成为我国高层建筑技术的重要组成部分。
二、梁式转换层结构在高层建筑中应用的设计原则
1、减少高层建筑的竖向构件
高层建筑采用梁式转换层结构设计，首先需要考虑的是减少建筑整体中的竖向部件。因为如果建筑空间内部竖向部件的数量很多，那么可以进行功能转化的功能结构数量就相对较少，而且会严重影响梁式结构设计的稳定性。对整个建筑结构的稳定性也会有一定的影响，造成巨大的安全隐患。
2、对称布置转换柱和剪力墙
建筑结构在布置的过程中，一定要根据相应的技术规范进行布置。特别是对于转换柱和剪力墙的布置，一定要保持二者的对称性，转换柱放置的位置最好是在转换梁的中间位置，这样做的目的就是为了防止转换梁在发生严重形变的时候对转换柱造成一定的影响使之也随之发生形变，对整个梁式转换层结构造成不良影响。
3、保证梁式转换层的结构刚度
转换梁的刚度必须达到一定的硬性标准，不然会使得建筑的抗震性能有很大的影响。对此问题相应的技术人员一定要高度的重视，严格的保证梁式转换层的刚度质量问题。针对梁式转换层的设计，有相应的明确的规范要求转换梁的高度要求必须超过其跨度的百分之十二，而且建设施工时所选用的混凝土材料，一定要求是性能最好的混凝土材料，只有这样才能保证梁式转换层结构具有良好的刚度性能，从而更好地发挥出结构的特点，不仅满足建筑的安全性，而且还能更好的做到建筑功能的转换。当然在设计的过程中一要根据工程的实际情况考虑，要对剪力墙和转换柱的受力情况进行科学计算，通过计算所得出的数据，合理的进行设计，也只有这样才能保证最终的转换效果。
4、转换层结构位置不能过高
在对梁式转换层结构进行设计的过程中，一定要注意控制转换层位置的高度，保证其在合理的范围内，否则，一旦转换层高度超过建筑物的标准要求，就会导致转换层的刚度降低、转换柱和转换梁的受力增大，容易发生变形和超筋现象，影响建筑物的抗震效果。如果因为建筑物功能转换需求，就要将转换层的高度升高，则需要根据具体要求适当增加转换层的刚度以及转换柱和转换梁的性能，同时，严格限制落地剪力墙的间距。
三、梁式转换层结构设计
1、结构形式
梁式转换层结构也被称为是梁式框支剪力墙结构，它是利用下部的转换大梁，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱支撑框支梁，形成一种独特的支撑体系，达到转换建筑功能结构的目的。梁式转换层结构是以剪力墙到转换梁，再到转换柱为力量传导途径，由于这种传力途径的表现形式直接、明确，计算、分析和设计都比较方便，而且施工也比较简单，所以在高层建筑功能转化结构设计中，经常使用梁式转换层结构。
2、受力机理和设计分析
梁式转换层结构是以剪力墙到转换梁，再到转换柱为力量传导途径，这种传力途径的表现形式直接、明确，比较方便设计的计算和分析。其中，转换梁的受力情况主要受到传导力量的剪力墙的刚度、转换梁自身的刚度以及支撑转换梁的转换柱的刚度影响。因此，为了明确梁式转换层的受力机理，相关研究人员以转换梁所承托的层数对转换梁受力的影响为例，应用了有限元程序对其进行了分析。分析结果表示，当转换梁的跨度不大于十二米时，转换梁承托的层数标准为三层，但是以承托层数为四层或者是五层进行计算时，偏差也没有超过5%，在可承受范围之内。因此，在对承托层数为三到五层的梁式转换层结构进行设计时，就可以直接以三层为标准进行计算。
总结
社会变化日新月异，高层建筑如今的建设也越来越多，对梁式转换层结构设计的应用也越来越为广泛。没有一项技术是可以停止不前的，技术的发展也要跟上时代的脚步。当然对于设计者而言有有着更对的要求，一定要根据工程的实际情况，对于各个环节的计算和设计不能有疏忽大意，在施工的过程中一定要严格的按照相应的技术规范进行施工。只有这样才能确保梁式转换层结构的质量达到一定的标准。
参考文献
[1]杨光.带梁式高位转换框支剪力墙结构抗震性能研究[D].广西大学，2013
[2]王豪.带转换层的高层建筑结构抗震研究[D].重庆交通大学，2012
[3]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[D].湖南大学，2011