谈高层建筑梁式转换层结构设计

浅谈高层梁式转换层结构设计摘要：随着社会经济的发展，人们生活水平的提高。

对建筑本身的功能及结构提出了更高的要求。

本文根据笔者多年的设计经验，对梁式转换层结构的设计手法进行探讨，供交流参考。

关键词：高层；梁式转换层；设计方法abstract: with the development of social economy, the improvement of people’s living standard. the building itself function and structure are put forward higher request. based on many years’ design experience of a beam and type conversion layers structure design technique are discussed, for communion reference.keywords: top; beam type conversion layers; design method中图分类号：tu318 文献标识码：a文章编号：前言在高层建筑中设置转换层结构,可以实现以下建筑功能:提供大的室内空间或提供大的出入口。

从结构的角度可以实现以下结构转换:1)上下层结构类型的转换；2)上下层柱网、轴网（线）的改变；3)同时转换结构形式和竖向构件位置。

具体如图1所示。

转换结构形式；2-转换层的结构功能图1转换层的结构功能一、结构形式及特点转换的主要结构形式有:梁柱体系、桁架体系(空腹桁架、斜杆桁架、混合桁架)、墙梁体系等。

结构转换层具有如下特点:（1）竖向荷载成为控制转换结构构件设计的主要因素；（2）转换结构构件的竖向挠度成为严格控制的指标；（3）施工强度大,施工过程复杂；（4）结构侧向刚度突变,传力途径变化,不能以通常结构进行分析和设计。

高层建筑结构转换层的结构设计在现代城市的发展中，高层建筑如雨后春笋般涌现。

为了满足建筑功能多样化的需求，结构转换层在高层建筑中的应用越来越广泛。

结构转换层是指在建筑物的某一层，通过结构形式的改变，实现上部和下部不同结构体系的转换。

它不仅关系到建筑的安全性和稳定性，也对建筑的使用功能和经济性有着重要影响。

接下来，让我们深入探讨一下高层建筑结构转换层的结构设计。

一、结构转换层的类型及特点1、梁式转换层梁式转换层是目前应用较为广泛的一种形式。

它通过大梁将上部剪力墙或柱的荷载传递到下部的柱或剪力墙。

梁式转换层的优点是传力直接、明确，结构分析相对简单。

但其缺点是梁的截面尺寸较大，会影响建筑的使用空间。

2、板式转换层板式转换层的厚度较大，通常在 20m 以上。

它能够提供较大的刚度和承载能力，适用于上下部结构差异较大的情况。

但板式转换层的自重较大，材料用量较多，施工难度也相对较大。

3、箱式转换层箱式转换层是由上、下层较厚的楼板与纵横双向的大梁共同组成的一个箱型结构。

它具有较大的整体刚度和承载能力，能够有效地抵抗水平荷载。

然而，箱式转换层的施工复杂，造价较高。

二、结构转换层的位置选择结构转换层的位置选择对建筑的整体性能有着重要影响。

一般来说，转换层位置越低，对结构的抗震性能越不利。

因为下部结构需要承担更大的竖向荷载和水平荷载，容易导致结构的变形和破坏。

但转换层位置过高，又会影响建筑的使用功能和经济性。

因此，在设计时需要综合考虑建筑的功能要求、抗震设防烈度、结构高度等因素，选择一个合理的转换层位置。

在抗震设计中，对于 7 度及 7 度以下抗震设防地区，转换层位置不宜超过 5 层；对于 8 度抗震设防地区，转换层位置不宜超过 3 层。

同时，转换层上下等效侧向刚度比应符合规范要求，以保证结构在地震作用下的变形协调。

三、结构转换层的设计要点1、竖向荷载的传递在设计结构转换层时，需要确保竖向荷载能够有效地从上部结构传递到下部结构。

浅谈高层建筑梁式转换层结构设计高层建筑是现代城市的标志性建筑之一，其设计和结构对于建筑的安全性和稳定性具有非常重要的意义。

在高层建筑结构设计中，梁式转换层结构是一种常用的设计方案，它能够有效地提高建筑的整体性能和安全性。

本文将从梁式转换层结构的定义、设计原理、结构特点以及设计要点等方面进行探讨和分析，以期为高层建筑梁式转换层结构设计提供一定的参考和帮助。

一、梁式转换层结构的定义梁式转换层结构是指在高层建筑中，为了提高整体结构的抗震性能和承载能力，以及满足建筑功能和空间需求，在建筑的一定高度上设置水平梁和竖向墙柱的结构层。

这种结构层能够将上部建筑的荷载通过转换梁和墙柱传递到下部结构，并在一定程度上提高建筑的整体刚度和稳定性。

1.提高结构整体性能：梁式转换层结构的设置能够有效地提高高层建筑的结构整体性能，使得建筑在受到外部荷载作用时能够具有较好的抗震和抗风性能，从而提高建筑的安全性和稳定性。

2.满足功能和空间需求：梁式转换层结构的设置还能够满足建筑的功能和空间需求，例如在转换层结构的下部设置大跨度空间，以满足商业、办公等功能需求，同时在转换层结构的上部设置较小的空间，以用于机械设备、消防设施等。

3.减轻上部结构荷载：通过设置梁式转换层结构，能够有效地减轻上部结构的荷载传递到下部结构的影响，从而减轻下部结构的受力状态，提高结构的稳定性和安全性。

1. 水平梁的设置：梁式转换层结构中，水平梁起着承担上部结构荷载和转移荷载到竖向墙柱的作用，因此要求水平梁具有较好的承载能力和刚度。

3. 节点连接的设计：梁式转换层结构中的节点连接是关键部分，要求节点连接具有较好的刚性和稳定性，能够有效地传递上部结构的荷载并保证结构的整体稳定性。

1. 合理确定转换层位置：梁式转换层结构的位置应根据建筑的功能和空间需求、结构整体性能等方面综合考虑，以确定合理的位置。

3. 梁式转换层结构的材料选择：梁式转换层结构的材料选择应考虑到其承载能力、抗震性能和耐久性等方面的要求，以确保结构的安全和可靠性。

浅论高层建筑梁式转换层结构设计摘要：本文主要是结合笔者工作中的经验，阐述了高层建筑梁式转换层结构设计，以供参考。

关键词：概念；梁式转换层；结构形式；设计构造一、带转换层高层建筑的主要结构设计概念在现代工程建设中，为了扩大底部的空间，带转换层的高层建筑结构成为了必然的结果。

此种类型的结构由于竖向抗侧力构件的中断，而导致转换层以下的结构抗侧刚度与楼层屈服强度的骤然减小，引起变形集中和能量集聚而极易发生严重破坏。

因此，带转换层高层建筑的主要结构设计概念为：1）加强转换层及其下部结构刚度，要求转换层及其上下楼层层刚度基本均匀。

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。

转换层上下结构的刚度比计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》附录e规定抗震设计时，当转换层位于1层时可采用剪切刚度比：γ=（其中，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=转换层位于3 层及以上时其楼层与上层侧向刚度之比：2）应尽量强化和提高转换层以及下部结构抗震承载能力，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。

二、转换层的结构形式及设计原则1转换层的主要结构形式底部带转换层结构，转换层上部的部分竖向构件不能直接连续贯通落地，因此，必须设置安全可靠的转换构件。

按现有的工程经验和研究结果，转换构件可采用转换大梁、斜撑、箱形结构以及厚板等形式。

由于转换厚板在地震区使用经验较少，可在非地震区和6度抗震设计时采用，对于大空间地下室，因周围有约束作用，地震反应小于地面以上的框支结构，故7、8度抗震设计时的地下室可采用厚板转换层。

浅谈高层建筑梁式转换层结构设计摘要：本文主要从梁式转换层结构彤式、转换层设计原则、梁式转换层结构的设计与构造等方面进行阐述，以供参考.关键词：高层建筑；梁式转换层；结构设计tu3181.带转换层结构体系概述转换结构构件一般可归纳为五种基本形式：梁、桁架、空腹桁架、箱形梁、厚板，近几年又有许多新颖的转换结构形式涌现，如搭接柱转换结构、宽扁梁转换结构、斜撑转换结构等，其中梁式转换层结构具有传力路径清晰快捷、工作可靠、构造简单、施工方便等优点，在地震设防烈度为6，7和8度时均适用，是目前高层建筑中应用最广的转换层结构形式。

2.转换层的主要结构形式和特点各种形式转换层由于结构形式差别较大，其传力性能和抗震性能等存在明显差异。

梁式转换结构传力直接、明确，传力途径清楚，结构计算相对容易。

受力性能好、工作可靠、构造简单、施工方便，但是当转换梁跨度较大时，要求转换梁截面也较大，其质量和抗侧刚度也相应较大，因而地震反应较大。

板式转换结构一方面使得上部结构布置方便，另一方面使得传力不清楚，受力复杂，结构计算相对困难，并且厚板集中了很大的刚度和质量，地震反应强烈。

桁架式转换结构具有传力明确，传力途径清楚的特点.转换桁架不仅使开洞与设置管道方便，面巳他们的位置和大小具有很大的灵活性，使充分利用转换层的空间成为可能。

桁架式转换结构抗侧力刚度和自重比转换梁小，使得带析架式转换层高层建筑的质量和刚度突变相对缓和，地震反应比带转换梁的高层小很多。

箱形转换结构是由单向托梁、双向托梁连同上下层较厚的楼板共同作用形成，其侧向刚度很大，较少用于房屋结构工程。

3.转换层的主要结构形式以及设计原则3.1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%。

粱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问剪力墙结构体系中。

高层建筑梁式转换层结构的设计随着城市化的发展，高层建筑日益增多。

高层建筑的结构设计需要考虑很多因素，其中包括抗震、抗风、经济性、安全性等等。

在高层建筑的结构设计中，梁式转换层结构是一种常见的设计方案，本文将从以下几个方面来介绍梁式转换层结构的设计。

一、梁式转换层结构的概念及特点梁式转换层结构是指在高层建筑的某一层（通常在40层以上）设置一层箍筋加强的混凝土板作为转换层，下面的楼层采用钢筋混凝土梁-柱-板结构，上面的楼层采用钢结构或钢筋混凝土柱-钢梁结构。

梁式转换层结构的特点主要有以下几点：1.梁式转换层能够减小上部结构的自重和地震力的作用，达到了减小结构自重的目的，同时降低了地震力矩的作用，减小了结构的灵敏度。

2.梁式转换层可以提高楼层之间的隔振效果，改善了楼层之间的振动。

3.梁式转换层可以提高结构的整体稳定性，减小了结构的倾覆风险。

4.梁式转换层可以使结构减小变形，减少了上部结构的振幅，改变了半刚性结构的特性，增强了整个结构的紧凑性。

二、梁式转换层结构设计的步骤梁式转换层结构的设计需要遵循一定的步骤，下面简单介绍一下。

1.确定转换层的位置。

通常梁式转换层要设置在40层以上，同时要考虑结构上部和下部之间的转换点，转换点要考虑建筑的实际情况，如建筑高度、建筑物形状、地下室层数等因素。

2.确定转换层板的厚度。

转换层板的厚度应根据建筑的荷载、特性、板的尺寸和材料强度等因素综合计算而得，应满足建筑的抗剪强度、抗弯强度和抗挠度的要求。

3.确定转换层钢筋布置方案。

转换层钢筋布置要满足钢筋的受力要求，钢筋布置应具有一定的密度和钢筋交错布置，保证梁板之间的横向和纵向刚度相等。

4.设计上下部结构的联接方式。

上下部结构的联接方式通常采用焊接连接，焊接接头的规格和工艺要满足相关要求，接头应采用双面对齐压力机或双面镗孔等工具实现质量保证。

5.进行结构整体稳定性分析。

稳定性分析应综合考虑结构上部和下部结构的安全性和稳定性，进行弹性反应谱、风荷载、地震力计算等分析，确定结构整体的稳定性。

浅谈建筑梁式转换层的结构设计一、工程简介该工程是属高层商住楼，由商业裙楼及 1 幢高层塔楼组成，地下 3 层，地上26层。

其中地下室层高4.8m，布置设备用房及停车库，地下2层、3层设六级人防。

地上1 ～ 3 层为商业用房，层高4.5m；第4层为转换层，层高5.7m；4 层以上为剪力墙结构住宅。

住宅除第24层层高为4.2m外，均为3.0m层高。

26 层以上为机房，室外地坪以上主体高度为86.70m，建筑总高度（至机房顶）92.7 m。

该工程拟建场地地处为缓坡地形，由西南向东北倾斜，根据地质资料，场地及其附近未有活动断裂带或深大的活动断裂带通过，场地地层构造及地形稳定，属抗震有利地段。

该工程采用中国建筑科学研究院编制的2010版PKPM -SATWE程序进行设计计算，地震基本加速度值为0.05g，设计特征周期值为0.35s，属稳定建筑场地。

该工程按地震烈度6度设防。

基本风压0.35kN/m2，承载力设计时按基本风压的1.1倍采用。

二、结构方案及布置本工程住宅楼每层有10户，每户户型及面积均不相同。

为充分争取有效建筑面积，决定采用大开间剪力墙结构。

底部3层为商业用房，为满足大空间建筑功能要求，采用框支剪力墙结构体系。

框支剪力墙体系是一种受力复杂、不利于抗震的结构，在结构总体设计时一般应遵循以下原则：减少转换次数，缩短传力途径。

该工程重点解决两个方面的问题。

第一，为保证结构沿竖向刚度均匀变化，应设法争取尽可能多的上下贯通构件。

结合电梯井道、消防楼梯间及电梯厅，布置了一个中央核心筒；另外，又根据塔楼四角剪力墙分布情况，在底部裙楼对应部位设置了落地贯通的L型加厚角墙。

第二，合理布置裙楼柱网，使不落地剪力墙直接通过转换层托梁。

三、梁式转换层的结构设计要点1.抗震等级的确定。

工程转换层以下为框架-剪力墙结构，转换层以上为纯剪力墙结构，是多种结构形式共存的复杂高层建筑，因而不能像单纯的框架结构或剪力墙结构那样确定抗震等级，而应该严格按照现行规范的不同章节，有针对性地分别确定结构体系各部位不同结构构件的抗震等级。

高层建筑梁式转换层结构的设计
高层建筑的梁式转换层结构设计是指在建筑物的高层部分设置转换层，以承接高层建筑的上部空间荷载，并通过梁式结构的设计来保证建筑物的稳定性和安全性。

本文将详细介绍高层建筑的梁式转换层结构设计的原理、要点和步骤。

1. 转换层的位置应选择在建筑物的合适位置，通常位于高层建筑的顶部之下，以便于承接上部荷载，并且尽量减小转换层对建筑物整体高度造成的影响。

2. 转换层的结构形式应选择梁式结构，因为梁式结构具有良好的受力性能和抗震性能，可以有效地承担上部荷载并将荷载传递到下部。

3. 转换层的梁的尺寸和布置应根据上部荷载和下部支座位置确定，以使其能够满足结构的受力要求，并且尽量减小梁的尺寸和数量，以节约材料和减少施工难度。

4. 转换层应设置适当的连接件和节点，以确保梁和柱的连接牢固可靠，并能够在地震等荷载作用下提供足够的抗震性能。

5. 转换层的设计应考虑到结构的整体稳定性，包括考虑建筑物的扭转、侧向位移和变形等问题，并通过适当的措施加强结构的整体稳定性。

1. 确定上部荷载和下部支座位置，并计算荷载的大小和分布，以确定转换层的梁的尺寸和布置。

2. 根据梁的尺寸和布置，进行梁的设计，包括确定梁的截面尺寸、材料强度和受力性能等，并计算梁的受力和变形。

3. 根据梁的设计结果，进行节点和连接件的设计，包括考虑节点的刚度、强度和耐震性能等，并确保节点和连接件能够满足结构的受力和变形要求。

5. 进行施工图设计，包括绘制梁的平面布置图、剖面图和节点图等，并进行详细的材料和尺寸计算，以准备施工和制作梁的图纸和材料清单。

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。

高层建筑梁式转换层的结构设计探究摘要：近年来随着我国经济的快速发展，高层建筑的数量迅速增多，并且体型和功能变化多样，因此对转换高层建筑层结构的需求越来越大。

本文首先介绍了高层建筑转换层结构的发展趋势，然后重点阐述梁式转换层结构。

关键词：高层建筑，梁式转换层，结构设计。

中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：一、发展趋势带转换层结构的高层建筑的发展趋势主要体现在以下三个方面：（1）预应力混凝土转换层。

预应力技术的优点很多，比如减小截面尺寸、控制裂缝和挠度、减轻支撑负担等，因此，此结构自重轻，能节省钢材和混凝土，特别适合于建造承垂荷载的大跨度转换层。

（2）钢骨混凝土转换层。

钢骨混凝土梁不仅承载力高，刚度好，且在耐久性、塑性和抗震性能方面均优于钢筋混凝土梁。

因此，钢骨混凝土梁定位准确，可减少支模，提高施工的速度。

目前，钢骨混凝土转换层已在国外广泛使用，但在国内过程中还比较少见。

（3）新型转换结构的应用。

“叠层析架结构”由多个单层析架空腹析架和混合空腹析架叠合而成，它有多根截面尺寸较大的弦杆梁，以此来共同承担竖直方向的载荷；同时为了改变竖向载荷的位置和方向，设置了斜腹杆，它相当与拱传力，能够起到卸载作用。

二、转换层结构及设计原则2.1 转换层的主要结构形式随着我国经济的快速发展，高层建筑的数量日益增多，据统计，约75%的建筑采用梁式转换层结构，12%的建筑采用板式转换层结构。

转换层的结构形式可以采用梁式、桁架式、板式、箱形等,这些转换层都可以形成大空间,实现结构类型或轴线的转变。

其中梁式转换层受力明确设计和施工相对简单,应用最为广泛；同时,在转换梁受力较小部位可以开设合适的洞口,容易满足建筑功能和设备管线布置的要求。

梁式转换层具有设计简单，受力明确，容易施工等优点，因而在剪力墙结构体系中被广泛运用。

2.2 转换层的设计原则（1）转换层的竖向布置。

在进行结构转换的时候，应根据建筑结构的需要灵活进行布置，但必须能保证转换层具有足够的刚度，以免造成过度悬殊。