梁式转换层结构设计实例分析

探析梁式转换层结构设计建筑物某楼层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构（设备）类型，并通过该楼层进行结构（设备）转换，则该楼层称为结构（设备）转换层。

目前的高层建筑多为低层商用，上部住宿的多功能要求，在低层商用要求的大空间与上部住宿要求的多墙多柱的小空间之间，往往需要采用一定的结构形式进行转换处理，即加设转换层。

转换层常用的结构形式包括梁式、空腹桁架式、斜杆桁架式、箱形和板式。

转换层在建筑上具有提供大的室内空间；为建筑物提供大的入口；在高层建筑中部提供大空间等功能。

1、转换层的主要结构形式以及设计原则1.1转换层的主要结构形式目前在工程中应用转换层的主要结构形式有梁式、厚板、箱形、巨型框架等。

我国高层建筑中，仅带转换层的建筑有几百栋之多。

其中梁式转换层的建筑约占75%，板式转换约占12%。

梁式转换层设计和施工简单，受力明确，转换梁可沿纵向或横向平行布置当需要纵、横向同时转换时，可采用双向梁的布置，一般广泛应用于底部大空间剪力墙结构体系中。

1.2转换层设计原则1.2.1转换层的竖向布置转换结构可根据其建筑功能和结构传力的需要，沿高层建筑高度方向一处或多处灵活布置，也可根据建筑功能的要求，在楼层局部布置转换层，且自身的这个空间既可作为正常使用楼层，也可作技术设备层，但应保证转换层有足够的刚度，以防止沿竖向刚度过于悬殊对大底盘多塔楼的商住建筑，塔楼的转换层宜设置在裙房的屋面层，并加大屋面梁、板尺寸和厚度，以避免中间出现刚度特别小的楼层，减小震害。

对部分框支剪力墙高层建筑结构，其转换层的位置，7度区不宜超过第5层，8度区不宜超过第3层。

转换层位置超过上述规定时，应作专门研究并采取有效措施。

1.2.2转换层的结构布置研究得出，底部转换层位置越高，转换层上、下刚度突变越大，转换层上、下内力传递途径的突变就越加剧；此外，转换层位置越高，落地剪力墙或简体易出现受弯裂缝，从而使框支柱的内力增大，转换层上部附近的墙体易于破坏。

一、工程概况万顺花园二期工程１#、2#栋为双塔楼建筑，地下二层、地上裙楼三层、裙楼上双塔楼各为１9层,总建筑面积为30６21㎡.部分框支剪力墙结构在裙楼和塔楼之间设结构转换层。

结构转换层建筑面积1９69㎡，结构层板厚３00㎜,层高5.9m。

结构转换层共设梁103根，其中h≥１000的梁有49根。

b×h＝1６0０×1600的梁1根、ｈ＝23０0的2根、h=2200的梁4根、ｈ=２０００的梁6根、h＝1800的梁8根、10００≤h≤1６０0的梁28根。

梁截面积S≥2㎡的梁3根、1．5㎡≤S＜2㎡的梁有8根、1㎡≤Ｓ<1.５㎡的梁有9根,其他的梁的截面积均＜1㎡,在结构换层中最大的梁b×ｈ＝１600×1600,其次b×h=９00×2３０0。

结构转换层砼为C40，钢筋为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

二、施工方案1、施工顺序定位放线、标高投测-—结构转换层下剪力墙、柱钢筋绑扎、支模、搭设支模脚手架-—支梁底模、加固支模架下两楼层的支模架——绑梁钢筋－—第一次浇墙、柱砼到梁底,第二次浇砼到结构转换层板下3０㎝——支板模、绑板筋、固定剪力墙纵向筋-—浇梁板砼——养护。

2、模板工程2。

１模板采用10㎜厚竹胶合板、60㎜×80㎜木枋，梁底模下木枋沿梁纵向设置,中-中12０㎜,梁侧模外木枋沿梁高设置，中-中125㎜,沿梁宽方向设φ1２的对拉螺栓双向间距5０0,用φ48×3。

５钢管、蝴蝶扣、螺帽紧固。

当b×ｈ＝160０×16０0时,新浇砼的侧压力为25×(１。

６-0。

6）=25ＫN/㎡每根螺杆承受的最大拉力为2５×0．5×0。

５＝６.25KN拉力产生的螺杆拉应力６2５0 /（1/4×3.１4１6×12²）＝５5．２6Ｎ/㎜²<２1０N/㎜²(满足要求）当b×h=９00×2３0０时，新浇砼的侧压力为２5×(2．３-0。

高层建筑梁式转换层结构设计分析发布时间：2022-01-10T08:29:30.595Z 来源：《建筑实践》2021年第27期作者：陈光[导读] 随着城市化建设的不断加快，高层建筑的建设规模和数量在不断增加，为使高层建筑使用效率得到提升，应对建筑转换层进行合理设计陈光筑博设计股份有限公司 518042摘要：随着城市化建设的不断加快，高层建筑的建设规模和数量在不断增加，为使高层建筑使用效率得到提升，应对建筑转换层进行合理设计。

本文就高层建筑梁式转换层结构设计进行探究，简单阐述梁式转换层结构的特点，并对其在高层建筑结构设计中的实际应用进行分析，旨在提高整体建筑的设计质量，促进复杂非常规建筑技术的不断完善。

关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计引言：高层建筑的具体用途往往较为多样化，为增强不同楼层结构之间的稳定性，在实际的设计过程中，应对转换层结构设计进行优化，提高整体建筑的稳定性。

相关设计人员应结合建筑内部的结构对梁式转换层进行计算和调整，使最终设计满足相关的建筑设计需求，从而保障整体建筑的设计质量。

1梁式转换层结构设计特点转换层结构指的是建筑物中不同楼层结构中的结构转换楼层，通过对转换层的设计来满足上下层建筑中不同结构设计的需求，梁式转换层是一种常见的转换层设计形式，其主要由框支梁和框支柱组成，通过专业化的结构设计，提高整体建筑的实际建设质量，从而使其能够满足建筑设计需求。

在对梁式转换层结构进行设计的过程中，应结合建筑设计需求以及梁式转换层的设计特点进行应用，从而提高整体建筑结构设计效果。

一方面，高层建筑的整体荷载较大，为提高整体的承重效果，在对下层结构进行设计的过程中，应对承重结构进行加密，保证建筑结构的稳定性。

在对上层结构进行设计时，应从功能方面和水平荷载影响方面进行分析，使梁式转换层得到更好地利用。

另一方面，由于梁式转换层结构对于建筑的上下层荷载分配较为均匀，其能够有效提高高层建筑的稳定性。

某高层建筑结构的梁式转换层设计摘要：通过某带主次梁的梁式转换层的高层建筑结构设计过程，介绍了梁式转换层的概念设计、结构布置、计算分析及构造措施，并对结构的关键设计要素进行探讨，可供类似的实际工程参考。

关键词：梁式转换层；概念设计；主次梁转换；构造措施1工程概况2概念设计与结构布置为防止楼层承载力突变，避免框支层作为薄弱层过早破坏，除加大转换层下部楼层的剪力墙和柱截面尺寸外，还在部分框支柱内设置了抗剪型钢，抗剪型钢同转换梁的内置型钢焊接形成整体，有效地提高了框支层的抗剪承载力和延性。

通过计算分析，框支层与上一层的楼层抗剪承载力分别为1.82（x向）和1.11（y向），满足规范不小于0.80的要求。

通过上述分析，说明该项目的概念设计和结构布置是合理的，并符合规范要求，且仅有2项不规则（抗扭不规则和竖向抗侧力构件不连续），不属于《超限要点》特别不规则的结构体系，不属于超限工程。

3结构分析4总结结构设计关键问题带转换层的高层建筑结构设计和施工难度要远大于普通的混凝土结构，应以概念设计为首，并结合计算分析及构造措施，综合考虑现场施工各方面因素后，再进行结构设计，结合本工程的设计总结以下几条关键问题供类似工程参考。

4.1高层建筑概念设计首要为刚度设计，其中包括楼层层间最大位移与层高之比、最大水平位移和层间位移与该楼层的平均值之比、地震基底剪力与重力荷载代表值之比、结构扭转为主的第1自振周期与平动为主的第1自振周期之比和楼层间的侧向刚度比等，通过合理的布置竖向构件和水平构件来满足一个既符合规范要求又相对经济合理的结构形式和布置，对于整个工程的设计质量是极为重要的。

4.2在满足结构的刚度要求后，构件的承载力和延性设计也是很重要的。

其中对于框支柱、框支梁和底部加强部位的剪力墙部分是整个工程的核心安全部位，对于带转换层的高层建筑中的关键部位，建议采用结构构件抗震性能设计方法，根据工程的重要性来选择一个合理的性能目标，通过对关键部位的抗震承载力和变形能力设计，确保工程的安全。

浅谈复杂高层建筑梁式转换层结构设计分析摘要:近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性发展。

这一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。

本文以一栋带转换层的高层建筑的结构设计为例,重点探讨了高层建筑中梁式转换层结构的设计要点。

关键词：高层建筑；换层；结构设计abstract: in recent years, the rapid development ofhigh-rise buildings at home and abroad, the modern high-rise building toward the comprehensive development of complex, diverse functions. on the one hand, to provide a good living environment and working conditions for the people, embodies the concept of human nature design; on the other hand, the building structure in complex stress, seismic performance variation, structural analysis and design method of complex. structure design based on a high-rise building with transfer story as an example, discussed the key points in the design of high-rise building with girder transfer floor structure. key words: high-rise building; structure design for layer; 中图分类号：tu3文献标识码：a文章编号：关键词: 梁式转换层设计要点设计要求1.工程概况该工程地下二层,地上裙房三层,总层数三十一层。

概述高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用高层建筑是现代城市的标志性建筑之一，其结构设计和施工技术一直是建筑领域的研究热点之一。

高层建筑梁式转换层结构作为高层建筑结构设计的重要组成部分，对于提高建筑的整体性能和安全性具有重要意义。

本文将从梁式转换层结构的设计原理、应用领域和典型案例等方面进行探讨，以帮助读者更好地理解和应用梁式转换层结构设计。

一、梁式转换层结构的设计原理1.1 梁式转换层结构的定义梁式转换层结构，顾名思义，是指通过设置梁或梁板将上部结构的荷载转移到下部结构的一种结构形式。

其主要作用是将上部结构的竖向荷载和弯矩逐渐引入下部结构，使得整个高层建筑的结构系统更加合理和稳定。

梁式转换层的设计原理主要包括以下几个方面：（1）荷载传递：梁式转换层通过设置梁或梁板，将上部结构的荷载逐步引入到下部结构，实现荷载的逐级传递和平衡。

（2）抗弯性能：梁式转换层在抗弯性能方面具有显著的优势，能够有效承担上部结构的水平荷载，并将其转移到下部结构。

（3）加固效果：梁式转换层可以在一定程度上加固上部结构和下部结构的连接部位，提高整体结构的稳定性和抗震性能。

在进行梁式转换层结构设计时，需要遵循一定的设计原则，确保结构的安全性和可靠性：（1）合理布置：梁式转换层应在结构计算和布置上进行合理设计，确保转换层结构能够有效承担上部结构的荷载。

（2）充分考虑变形：在进行梁式转换层结构设计时，需要充分考虑结构的变形情况，以及变形对结构整体性能的影响。

（3）考虑施工工艺：在梁式转换层结构设计过程中，需要考虑施工工艺对结构的影响，确保施工过程中能够顺利进行。

2.1 高层建筑梁式转换层结构主要适用于高层建筑，特别是那些受到风载和地震作用较大的高层建筑。

通过设置梁式转换层，可以有效提高高层建筑的整体稳定性和抗震能力，保障建筑的安全性。

在超高层建筑的结构设计中，梁式转换层结构更是不可或缺的一部分。

由于超高层建筑受到的荷载和变形影响更大，因此设置梁式转换层能够更有效地引入荷载和控制结构的变形，保证结构的整体性能。

某工程转换层施工实例摘要：根据转换层的功能特点和要求，结合工程实例，介绍了钢骨混凝土梁式结构转换层的施工技术措施，主要包括钢骨混凝土梁的安装、模板支撑系统的选择、混凝土浇筑等内容和施工要点。

关键词：建筑工程；工程实例；转换层；施工技术1 工程概况该建筑二期工程为一期工程的延续，总建筑面积约19万m2，包括3层主展厅、4层行政会议中心等功能区域，建筑物高度39．58～43．5 m，采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。

行政会议中心位于西北侧展厅顶部20．000 m标高处，约7000m2，为扭曲弧形结构，形如蛋卷，剖面呈椭圆形。

行政会议中心位于15．950 m标高层及19．880 m标高层采用钢骨混凝土梁，其截面尺寸分别为800 mm×1500 mm，800 mm×1800 mm，内设Q 345B钢板焊接成的工字钢梁，外包C40混凝土（图1）。

钢骨混凝土梁支撑在结构圆柱上，工字钢梁伸进邻跨1/4跨。

2 转换层施工特点转换层施工涉及钢结构安装、脚手架与模板搭设、钢筋及混凝土浇筑等步骤，与常规转换层施工有一定差异，其工艺流程的确定涉及各工种的顺利衔接以及后续工种的操作空间，直接影响施工质量和进度。

钢梁构件高宽比大（1400/150≈9.3），安装时较易倾覆，需采用安全可靠的防倾覆措施；钢梁埋置于混凝土梁中间，梁顶面、底面的混凝土包裹厚度均为200mm，安装时为避开底部钢筋，需设置“钢板凳”抬高钢梁，确保梁底混凝土振捣密实。

3 主要施工要点及技术措施3．1 钢梁制作钢梁为单面坡口焊，拼接采用自动埋弧焊、退焊法对称施焊。

为尽量减小钢梁焊接后的变形和焊后残余应力，采用对称焊接，让钢梁受热点在整个平面内对称、分布均匀，避免钢梁因受热不均匀而产生扭曲和较大焊后残余应力。

焊接完毕后须进行拼接焊缝全长超声波探伤，对不合格的焊缝用碳弧气刨法切除，对有裂纹的焊缝在裂纹两端50 mm范围内进行清理，再进行补焊和检查。

梁式转换层结构设计实例分析摘要：近年来高层建筑转换层结构的工程应用发展迅猛，新颖转换结构层出不穷，其中梁式转换层结构因其具有传力明确、经济可靠、施工简便的特点，应用最为普遍。

本文结合工程实例探讨梁式转换层结构设计方法，供同仁参考。

关键词：梁式转换层；结构设计；结构计算近年来，随着城市建设的飞速发展，为适应建筑功能需要，高层建筑平面布置和立面体型日趋复杂。

其中较为常见的形式为：下部是大开间的商场或公共娱乐场所，上部是小开间的民用住宅。

下部空间自由灵活，大柱网、少墙体，能满足公共使用要求；上部则利用较多的墙体来分隔空间，从而满足住宅户型的需要。

如此设计，使得下部与上部的建筑结构体系形式形成较大的差异，违背了常规的结构竖向布置原则。

一般而言，当高层建筑下部楼层竖向结构体系或形式与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构改变的楼层下布置转换层结构。

1高层建筑转换层设计概述带转换层高层建筑的设计主要结构为：1）加强转换层及其下部结构刚度，要求转换层及其上、下结构侧向刚度基本均匀。

即必须设置一定比例的落地剪力墙，并加大落地剪力墙的厚度或提高混凝土强度等级，必要时可增设部分剪力墙。

当转换层位于1层时可采用剪切刚度比γ=(g2a2)/(g1a1)×h1/h2≤2（g1，g2为底层和转换层上层的混凝土剪变模量；a1、h1，a2、h2为底层和转换层上层的折算抗剪截面面积、层高)；当转换层位于2层及以上时可采用等效侧向刚度比γe=(δ1h2)/(δ2h1)≤1.3（如图1计算模型1、2）；转换层位于3层及以上时还应满足其楼层与上层侧向刚度之比(viδi+1/(vi+1δi)≥0.6的要求（参考《建筑抗震设计规范》附录e 转换层上、下结构侧向刚度规定）。

2）避免罕遇地震作用下下部主体结构（框支柱、转换梁等）破坏，同时应注意保证转换层上部1层～2层不落地剪力墙的承载能力和延性，避免重力荷载和罕遇地震作用下不落地剪力墙根部的破坏；注意和加强下部框架梁、上部连梁的延性，适应罕遇地震作用下的塑性较发育发展耗能的需要。

结构转换层大梁及支撑设计一、背景介绍在建筑结构的设计过程中，大梁和支撑是一个非常重要的组成部分。

大梁一般指水平支撑结构，支持楼板、墙体等重量部件，并把它们传导到立柱上。

而支撑一般指垂直支撑结构，支撑墙体、屋顶等重量部件，使其得以承受重量和荷载。

对于结构转换层的设计来说，大梁和支撑的设计是一个必不可少的环节。

二、结构转换层大梁设计1.大梁的材料结构转换层大梁的材料一般选用混凝土或钢材。

其中，混凝土大梁的质量稳定，强度高，耐久性好，施工方便。

而钢材大梁的强度高，可以承受较大的荷载，配合钢柱使用可以实现大跨度设计。

2.大梁的尺寸大梁的尺寸是根据承载力需要计算出来的。

这里需要考虑的是，如果大梁尺寸过小，那么会导致承载能力不足，不能满足建筑的实际需求；而大梁尺寸过大，不仅会浪费材料，还会加大建筑自重，导致不必要的物质和经济浪费。

3.大梁的斜率结构转换层大梁往往也需要考虑一些斜度问题，这主要是为了避免层高度变化过大造成的视觉上的不美观，并且能让大梁能够更好地承受楼板及屋面平行于转换层方向的荷载。

三、结构转换层支撑设计1.支撑的类型在进行结构转换层的支撑设计的时候，我们需要考虑支撑的类型。

一般来说，支撑有两种类型：板支撑和柱支撑。

具体可以根据建筑物的需求，灵活选择。

板支撑是指将一根板材用钢筋拉筋挂在墙体上，另一端支撑楼板。

板支撑适用于大面积墙面，但承载能力较低，承载面积不能超过12平米。

柱支撑是指通过将支撑杆设于建筑物底层与顶层的墙上，并垂直吊挂承重的楼板，从而实现支撑楼板的作用。

柱支撑一般使用重型钢管或钢材制成，承载能力较强，适用于非常大面积的楼板支撑。

2.支撑的选材在进行结构转换层支撑的设计选材时，应该考虑承载能力、施工性能和使用寿命。

常用的材料有钢材、铝合金、混凝土等。

其中，混凝土这一种选材较为常见，它的承载能力强，使用寿命长，但缺点是施工相对较复杂。

3.支撑位置和数量在进行支撑设计时，还应该考虑支撑位置和数量。