1、淺析高層建筑梁式轉換層結構設計的要點1 高層建筑結構轉換層的進展趨勢帶轉換層高層建筑結構的進展趨勢主要體現在以下幾個方面：鋼骨混凝土轉換層的應用。鋼骨混凝土梁不僅承載力高，剛度好，可大大減小截面尺寸，且塑性、耐久性和抗震性能優于鋼筋混凝土梁。此外，鋼骨混凝土梁在施工階段其自身剛度好，定位精確，可削減支模，加快施工速度。目前，國內采納鋼骨混凝土轉換構件的實際工程還不多，但國外采納較多。預應力混凝土轉換層的應用。采納預應力技術可帶來很多結構和施工上的優點，如減小截面尺寸、掌握裂縫和撓度，掌握施工階段的裂縫及減輕支撐負擔等等。因此，預應力混凝土結構特別適合于建筑承重荷載的大跨度轉換層，且有自重輕，節

2、約鋼材和混凝土等優點。由多個單層析架空腹彬架、混合空腹析架等疊合組成的結構形成“疊層析架結構”，由多根截面尺寸較大的弦桿梁共同擔當上部豎向荷載的工作機制，設置斜腹桿轉變了豎向荷載的傳力方向和位置，起卸載作用，類似于拱傳力。2 轉換層的結構形式及設計原則2.1轉換層的主要結構形式在高層建筑混凝土結構技術規程( JGJ3- 2022)中，規范對轉換粱的最小高度和寬度作如下規定：框支梁截面的寬度不宜大于框支柱相應方向的截面寬度，不宜小于其上墻體截面厚度的2倍，且不易小于400mm;當梁上托柱時，尚不應小于梁寬方向的柱截面寬度。進行抗震設計時轉換梁高不小于其跨度的1/6;非抗震設計時，轉換梁高不小于跨

3、度的1/8。2.2轉換層設計原則1轉換層的豎向布置轉換結構可依據其建筑功能和結構傳力的需要，沿高層建筑高度方向一處或多處敏捷布置;也可依據建筑功能的要求，在樓層局部布置轉換層，且自身的這個空間既可作為正常使用樓層，也可作技術設備層，但應保證轉換層有足夠的剛度，以防止沿豎向剛度過于懸殊。對大底盤多塔樓的商住建筑，塔樓的轉換層宜設置在裙房的屋面層，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避開中間消失剛度特殊小的樓層，減小震害。對部分框支剪力墻高層建筑結構，其轉換層的位置，7度區不宜超過第5層，8度區不宜超過第3層。轉換層位置超過上述規定時，應作特地討論并實行有效措施。2轉換層的結構布置討論得出，底部轉換層位

4、置越高，轉換層上、下剛度突變越大，轉換層上、下內力傳遞途徑的突變就越加劇;此外，轉換層位置越高，落地剪力墻或簡體易消失受彎裂縫，從而使框支柱的內力增大，轉換層上部四周的墻體易于破壞。總之，轉換層位置越高對抗震越不利。底部帶轉換層結構，轉換層上部的部分豎向構件不能直接連續貫穿落地，因此，必需設置平安牢靠的轉換構件。按現有的工程閱歷和討論結果，轉換構件可采納轉換大梁、斜撐、箱形結構以及厚板等形式。由于轉換厚板在地震區使用閱歷較少，可在非地震區和6度抗震設計時采納，對于大空間地下室，因四周有約束作用，地震反應小于地面以上的框支結構，故7，8度抗震設計時的地下室可采納厚板轉換層。3轉換層的抗震設計為保

5、證設計的平安性，規定部分框支剪力墻結構轉換層的位置設置在3層以上時，其框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級宜按高規規定提高一級采納，提高其抗震構造措施，而對于底部帶轉換層的框架一核心簡結構和外圍為密柱框架的簡中簡結構的抗震等級不必提高。對轉換層的轉換構件水平地震作用的計算內力需調整增大;8度抗震設計時，還應考慮豎向地震作用的影響。3 梁式轉換層結構的設計與構造由框支主梁承托轉換次梁及次梁上的剪刀墻，其傳力途徑多次轉換，受力簡單。框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外，還需要承受梁傳給的剪力，扭矩和彎矩，框支主梁易受剪破壞。對于有抗震設防要求的建筑，為了改善結構的受力性能，提高其抗震力量，在進行結構

6、平面布置時，可以將一部分剪力墻落地，并貫穿至基礎，做成落地剪力墻與框支墻與剪力墻協同工作的受力體系。3.1轉換梁的設計與構造要求轉換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計算確定，以避開脆性破壞和具有合適的含箍率。轉換梁不宜開洞，若需要開洞，洞口宜位于梁中和軸四周。洞口上、下弦桿必需實行加強措施，箍筋要加密，以增加其抗剪力量。上、下弦桿箍筋計算時宜將剪力設計值乘放大系數1.2。當洞口內力較大時，可采納型鋼構件來加強。轉換梁的混凝土強度等級不應低于C30。轉換梁上、下主筋的最小配筋率非抗 震設計時為0.3%，轉換梁中主筋不宜有接頭，轉換梁上部主筋至少應有50%沿梁全長貫穿，下部主筋應全部貫穿伸入柱內。3.2

7、框支柱的設計與構造要求框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計算確定。地震作用下框支柱內力需調整：抗震設計時，框支柱的柱頂彎矩應乘以放大系數，并按放大后的彎矩設計值進行配筋;剪力調整：框支柱承受的地震剪力標準值應按下列規定采納：框支柱的數目不多于1 0根時，當框支層為1-2層時，每層第根柱承受的剪力應至少取基底剪力的2%;當框支層為3層及3層以上時，各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的3%;框支柱的數目多于10根時，當框支層為l-2層時，每層每根柱承受的剪力之和應取基底剪力的20%;當框支層為3層及3層以上時，每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的30%;框支柱剪力調整后，應相應調整框支柱的彎矩及柱端

8、梁的剪力、彎矩，框支柱軸力可不調整。框支柱全部縱向鋼筋配筋率，抗震等級一級時不小于1.2%，二級時不小于1.O%，三級時不小于0.9%、四級及非抗震設計時不小于0.8%。縱向鋼筋間距抗震設計時不大于200mm，且不小于80mm，全部縱向鋼筋配筋率不宜大于4%。3.3轉換梁的截面設計方法應力截面設計方法。對轉換梁進行有限元分析得到的結果是應力及其分布規律，為能直接應用轉換梁有限元法分析后的應力大小及其分布規律進行截面的配筋計算，假定不考慮混凝土的抗拉作用，全部拉力由鋼筋擔當鋼筋達到其屈服強度設計值。受壓區混凝土的強度達到軸心抗壓強度設計值。3.4轉換梁截面設計方法的選擇托柱形式轉換梁截面設計。當轉換梁承托上部一般框架時，在轉換梁常用截面尺寸范圍內，轉換梁的受力基本和一般梁相同，可按一般梁截面設計方法進行配筋計算。當轉換梁承托上部斜桿框架時，轉換梁將承受軸向拉力，此時應按偏心受拉構件進行截面設計。3.5托墻形式轉換梁截面設計當轉換梁承托上部墻體滿跨不開洞時，轉換梁與上部墻體共同工作，其受力特征與破壞形態表現為深梁，此時轉換梁截面設計方法宜采納深梁截面設計方法或應力截面設計方法，且計算