高层建筑梁式转换层的设计分析

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高层建筑梁式转换层的设计分析

作者：王宝立

来源：《建筑与装饰》2018年第03期

摘要本文介绍了高层建筑中几种类别转换梁的优缺点及应用，比较了框支剪力墙结构和梁托柱转换结构的受力特点，重点分析转换结构的设计原则及整体计算分析方法，最后指出结构构件设计的计算方法、加强措施、构造要求等，供设计参考。

关键词梁式转换；转换梁；概念设计；侧向刚度；计算方法

1 概述

随着城市化进程的加快，城市人口也迅速增长，而城市土地面积有限，于是高层建筑应运而生，伴随对建筑多功能化的需求及技术的发展，一种新的复杂结构形式出现。这种高层建筑，上部具有较小的开间，用于旅店、住宅、办公等，而下部则需要大开间，用于大堂、商业、文化娱乐等。

这种结构的竖向构件不连续，需在不连续处设置转换构件，实现力的有效传递，由此形成转换层。常用转换形式有梁式转换、桁架转换、箱型转换、厚板转换等。其中梁式转换具有传力直接、明确、计算过程相对简单，施工方便，具有良好的经济适用效果等特点，在工程中应用最为广泛[1]。

2 转换梁类别

（1）钢筋混凝土转换梁：钢筋混凝土转换梁造价低、施工简单、技术与经验较为成熟，但是转换层数受限制，当转换层数较多、荷载较大时，梁高较大，不仅影响使用空间，且自重较大。

（2）型钢混凝土转换梁：型钢混凝土梁强度高、韧性好，相比普通钢筋混凝土转换梁可有效减小转换梁截面尺寸，型钢可有效提高转换梁的抗剪性能，同时可提高转换层的整体刚度和抗震承载力。近年来，型钢混凝土转换梁在工程中的应用越来越普遍。

（3）预应力混凝土转换梁：预应力混凝土梁具有较多优点，如钢材和混凝土用量小、自重轻、裂缝和挠度小，能跨越较大的跨度等。但预应力梁施工工艺较复杂，成本较高，且预应力转换梁不能有效提高抗剪承载力，所以在减小梁截面尺寸上效果不明显。

3 框支剪力墙结构和梁托柱转换结构区别

高层建筑中，常见的梁式转换主要有框支剪力墙结构和梁托柱转换结构。这两种结构虽然都是通过转换大梁实现竖向构件的转换，但是在受力性能上，两者明显不同。梁托柱转换结构