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摘要：在高层建筑的结构中，转换层是非常重要的，它能够满足使用建筑结构的底部的空间的要求，同时能够将结构的上部的内力准确直接的向结构下部的转换层进行转移。本篇文章结合具体的建筑结构对转换层设计的相关方面进行了研究，一方面，运用相关的理论对梁式转换层的形式在整体上进行把握，同时运用计算方法对设计进行验证，提高设计的水平。另外一个方面，通过建模的形式对各个方面进行详细的解释与计算，使梁式转换层的结构趋于完善。希望可以加强高层建筑中的转换层的设计，同时为施工企业在进行转换层的设计提供一定的参考意见。
关键词：转换层；建筑机构；设计
转换层就是在建筑中，因建筑的上部与建筑的下部使用的不同情况，在建筑中的某一楼层对建筑的结构进行转换。目前，我国许多的高层建筑都是上部用作住宅，下部用作商业，会经常的使用到转换层。我们结合具体的建筑对转换层设计的相关方面进行阐述。某一个高层建筑总体的建筑面积为24000m2，地上的部分是22层，地下的部分是1层，其中地上部分的22层中前4层的用途是商业，其余的用途是住宅。1层的高度为5m，第2层～第4层的高度为4m，住宅用房的高度是3m。这样，转换层应该设置在4层与5层之间。这个建筑总体的剖面图如下图所示：
一、转换层设计的方案
我们在进行转换层结构的设计时，通常的结构包括桁架转换的结构、板式转换的结构、以及梁式转换的结构等等，在这几种结构中，因为梁式转换的结构施工方便以及受力明确等优点被广泛的运用。我们可以在国内外许多建筑中见到梁式转化层的结构，而其他形式的转换层结构应用的却较少，下表简要的列出了应用梁式转换层以及其他形式的转换层建筑。
从表中我们不难看出，我国大多数的建筑依旧是采用梁式的转换层，而其他的形式如桁架式、板式以及箱式等基本上很少的应用。本篇文章中选取的建筑采取的就是梁式转换的结构，转换层的高度为2.5m，转换层的两端连接在楼板上，上层的楼板的厚度是200mm，下层楼板的厚度是300mm。我们可以计算出转换梁截面的尺寸：
其中 是设计的转换梁截面能够承受的最大剪力值。
是设计的混凝土的轴心抗压的强度值。
是转换梁的截面宽度以及有效的高度。
是承载力抗震的系数。
二、转换层机构整体的分析
采取TBSA5.0对转换层的整体进行分析，为了防止因为刚度的变化使转换层变弱，在进行设计时要使上层与下层的刚度比值 ，努力的向1接近，刚度的比值为：
（ 为混凝土的剪变模量， 为抗剪截面的面积， 为楼层的层高）
从计算的结果能够知道层间最大的侧移以及顶点的位移是完全符合标准要求的。
（一）转换梁的设计
转换梁的受力是较大的，它要承托上部的剪力墙，它能够保障结构的安全，是结构中重要的部件。我国在转换梁的方面没有明确的规定，对承载力的计算也没有有效的方法，因此，我们进行两跨式连接的短梁的研究。
1.研究的结果
我们在进行研究时，选取模型是转换梁的五分之一，模型的钢筋配置以及截面的尺寸如下图所示：
2.截面的平均应变符合截面的假定
3.在中間支座的内剪区域中与加载点之间出现了斜裂缝，并且慢慢的扩张成为临界的斜裂缝，裂缝的分布可以参见下图：
下部的纵筋以及上部的纵筋沿着梁的方向应变的分布如下图所示。我们可以看出，纵筋沿着梁的方向应变的分布，在没有出现斜裂缝时，与弯矩图是相同的；在出现斜裂缝之后，与弯矩图之间是存在很大差别的，说明在梁中存在较大的应力分布；当临近破坏的时候，下部的纵筋完全处在受拉的状态，而上部的纵筋在内剪的区域内处在受拉的状态。
（第一个为斜裂缝出现之前；第二个为斜裂缝出现之后；第三个为临近破坏。1为下部，2为上部）
4.试验梁被破坏时，在内剪的区域内，箍筋穿过斜裂缝受到拉力屈服，剪压区中的混凝土被压疏；支座至加载点的外剪的区域内，箍筋穿过斜裂缝的应变是53%的屈服应变，剪压区中的混凝土没有被压疏。
5.试验梁被破坏时，穿过斜裂缝的水平腹筋的强度没有得到充分的发挥。
（二）承载力的计算
依据实验1的结果，在梁的正截面的受弯承载力的计算时，我们还要依据普通的梁来进行计算。
根据实验4以及实验5的结果，转换梁的斜截面的承受剪力主要是由箍筋以及混凝土来承担，水平的腹筋对承载的能力有一定的作用。在进行承载力的计算时，按照下面的公式进行计算：
其中， 为计算的剪跨比。
为混凝土的抗拉强度。
为箍筋的抗拉强度。
为在一个截面中箍筋的全部面积。
为箍筋之间的间距。
转换梁的截面宽度以及有效的高度。
（三）构造的要求
根据实验3的结果，为了能够使转换梁出现斜裂缝之后，纵向的钢筋能够起到拉杆的作用，形成受力的体系，底部的纵向钢筋在跨内不应当截断或者是弯起，而是伸入到支座之中，并进行有效的固定。
转换梁的截面较大，在梁的附近的水平腹筋要尽量多一些，能够提升转换梁的承载力，包括转换梁抗弯、抗剪等，同时还能够将裂缝进行抑制，将因混凝土的收缩造成的影响减少。
高层建筑中转换层的转换梁的形式有很多，在建筑中的应用也非常广泛，在进行高层建筑转换层的结构设计时，要按照施工进行模拟，对各个方面的因素要充分的重视，同时将各方面的数据进行精确细致的计算，建筑的结构设计人员以及施工的人员要对转换层的结构形式充分高度的重视。
三、总 结
随着经济的发展，人们对建筑提出的要求越来越多，同时也越来越高，而具有转换层的高层建筑能够很好的满足人们对建筑的需求，改变传统建筑的单一的使用模式以及使用功能。本篇文章通过具体的建筑对梁式的转换层形式进行了分析，并对这种形式进行建模的实验研究，分析各方面的因素，计算各个方面的数据，使梁式的转换层形式能够更加的完善。通过建模进行实验研究，分析在梁式的转换层中各个方面的因素，对影响梁式转换层的因素进行详细的计算，希望可以为高层建筑的施工单位提供较为完善的梁式转换层的方案，使建设成的高层建筑能够满足居民的需要。
关键词：转换层；建筑机构；设计
转换层就是在建筑中，因建筑的上部与建筑的下部使用的不同情况，在建筑中的某一楼层对建筑的结构进行转换。目前，我国许多的高层建筑都是上部用作住宅，下部用作商业，会经常的使用到转换层。我们结合具体的建筑对转换层设计的相关方面进行阐述。某一个高层建筑总体的建筑面积为24000m2，地上的部分是22层，地下的部分是1层，其中地上部分的22层中前4层的用途是商业，其余的用途是住宅。1层的高度为5m，第2层～第4层的高度为4m，住宅用房的高度是3m。这样，转换层应该设置在4层与5层之间。这个建筑总体的剖面图如下图所示：
一、转换层设计的方案
我们在进行转换层结构的设计时，通常的结构包括桁架转换的结构、板式转换的结构、以及梁式转换的结构等等，在这几种结构中，因为梁式转换的结构施工方便以及受力明确等优点被广泛的运用。我们可以在国内外许多建筑中见到梁式转化层的结构，而其他形式的转换层结构应用的却较少，下表简要的列出了应用梁式转换层以及其他形式的转换层建筑。
从表中我们不难看出，我国大多数的建筑依旧是采用梁式的转换层，而其他的形式如桁架式、板式以及箱式等基本上很少的应用。本篇文章中选取的建筑采取的就是梁式转换的结构，转换层的高度为2.5m，转换层的两端连接在楼板上，上层的楼板的厚度是200mm，下层楼板的厚度是300mm。我们可以计算出转换梁截面的尺寸：
其中 是设计的转换梁截面能够承受的最大剪力值。
是设计的混凝土的轴心抗压的强度值。
是转换梁的截面宽度以及有效的高度。
是承载力抗震的系数。
二、转换层机构整体的分析
采取TBSA5.0对转换层的整体进行分析，为了防止因为刚度的变化使转换层变弱，在进行设计时要使上层与下层的刚度比值 ，努力的向1接近，刚度的比值为：
（ 为混凝土的剪变模量， 为抗剪截面的面积， 为楼层的层高）
从计算的结果能够知道层间最大的侧移以及顶点的位移是完全符合标准要求的。
（一）转换梁的设计
转换梁的受力是较大的，它要承托上部的剪力墙，它能够保障结构的安全，是结构中重要的部件。我国在转换梁的方面没有明确的规定，对承载力的计算也没有有效的方法，因此，我们进行两跨式连接的短梁的研究。
1.研究的结果
我们在进行研究时，选取模型是转换梁的五分之一，模型的钢筋配置以及截面的尺寸如下图所示：
2.截面的平均应变符合截面的假定
3.在中間支座的内剪区域中与加载点之间出现了斜裂缝，并且慢慢的扩张成为临界的斜裂缝，裂缝的分布可以参见下图：
下部的纵筋以及上部的纵筋沿着梁的方向应变的分布如下图所示。我们可以看出，纵筋沿着梁的方向应变的分布，在没有出现斜裂缝时，与弯矩图是相同的；在出现斜裂缝之后，与弯矩图之间是存在很大差别的，说明在梁中存在较大的应力分布；当临近破坏的时候，下部的纵筋完全处在受拉的状态，而上部的纵筋在内剪的区域内处在受拉的状态。
（第一个为斜裂缝出现之前；第二个为斜裂缝出现之后；第三个为临近破坏。1为下部，2为上部）
4.试验梁被破坏时，在内剪的区域内，箍筋穿过斜裂缝受到拉力屈服，剪压区中的混凝土被压疏；支座至加载点的外剪的区域内，箍筋穿过斜裂缝的应变是53%的屈服应变，剪压区中的混凝土没有被压疏。
5.试验梁被破坏时，穿过斜裂缝的水平腹筋的强度没有得到充分的发挥。
（二）承载力的计算
依据实验1的结果，在梁的正截面的受弯承载力的计算时，我们还要依据普通的梁来进行计算。
根据实验4以及实验5的结果，转换梁的斜截面的承受剪力主要是由箍筋以及混凝土来承担，水平的腹筋对承载的能力有一定的作用。在进行承载力的计算时，按照下面的公式进行计算：
其中， 为计算的剪跨比。
为混凝土的抗拉强度。
为箍筋的抗拉强度。
为在一个截面中箍筋的全部面积。
为箍筋之间的间距。
转换梁的截面宽度以及有效的高度。
（三）构造的要求
根据实验3的结果，为了能够使转换梁出现斜裂缝之后，纵向的钢筋能够起到拉杆的作用，形成受力的体系，底部的纵向钢筋在跨内不应当截断或者是弯起，而是伸入到支座之中，并进行有效的固定。
转换梁的截面较大，在梁的附近的水平腹筋要尽量多一些，能够提升转换梁的承载力，包括转换梁抗弯、抗剪等，同时还能够将裂缝进行抑制，将因混凝土的收缩造成的影响减少。
高层建筑中转换层的转换梁的形式有很多，在建筑中的应用也非常广泛，在进行高层建筑转换层的结构设计时，要按照施工进行模拟，对各个方面的因素要充分的重视，同时将各方面的数据进行精确细致的计算，建筑的结构设计人员以及施工的人员要对转换层的结构形式充分高度的重视。
三、总 结
随着经济的发展，人们对建筑提出的要求越来越多，同时也越来越高，而具有转换层的高层建筑能够很好的满足人们对建筑的需求，改变传统建筑的单一的使用模式以及使用功能。本篇文章通过具体的建筑对梁式的转换层形式进行了分析，并对这种形式进行建模的实验研究，分析各方面的因素，计算各个方面的数据，使梁式的转换层形式能够更加的完善。通过建模进行实验研究，分析在梁式的转换层中各个方面的因素，对影响梁式转换层的因素进行详细的计算，希望可以为高层建筑的施工单位提供较为完善的梁式转换层的方案，使建设成的高层建筑能够满足居民的需要。