探讨建筑结构设计中的梁式转换层结构设计

2018-03-27石国伟

四川水泥 2018年3期

关键词：梁式纵筋剪力墙

石国伟

(贵阳建筑勘察设计有限公司，贵州贵阳 550081)

0 前言

在建筑工程中，梁式转换层的结构稳定性是确保整体建筑的基础和前提，因此作为相关单位一定要对于梁式转换层施工结构进行合理的设计，只有设计方案满足高层建筑施工的需求，保证不在施工中出现不利点，才能进行施工操作，从而保证建筑行业的健康稳定发展。

1 建筑梁式转换层结构设计的原则

1.1 降低竖直构件的使用数量

在建筑的梁式转换层设计过程中，对竖直构件的使用数量有一定的要求，在施工中要避免使用过多的竖直构件，其是刚度突变的主要影响因素，所以在建筑中要避免对于竖直构件的过多使用，避免影响转换层的存在效果。

1.2 对转换柱和剪力墙进行对称设置

在开展设计工作时，要把转换柱和剪力墙对称放置，并且立柱的相互转换会促使整体结构受到一定影响。通常对称结构具备稳固性和不容易变形的特征，这样就应该将转换柱和剪力墙对称放置，这是最佳的选择，不仅可以对建筑的稳定性进行大大增强，还能确保防震的效果。

1.3 提高转换层结构的刚度

为了提高转换层结构的刚度，就需要放弃转换层结构层整体的刚度，这样才可以保证转换层结构在建筑工程中的应用质量。结构墙对转换层结构刚度的提高有一定的作用，但是一定要注意受压平衡，不可以出现不均匀受力，这样容易对转换层造成损害。此外一般转换层下部结构的承受压力较大，需要提高转换层下部结构的刚度，同时也要做好整体的抗压准备，不能因为一时的利益而损害了整体的安全。整体的抗压结构设计一定要符合国家规定的数值。

2 建筑结构设计中的梁式转换层结构设计

2.1 工程概况

A市某高层建筑有33层，地下1层及地上22层，该建筑的总面积是25840m，1层到4层是商业用房，其中1层的高度为5m，2-4层的高度为4m，这4层采用的是框架简体结构。4层到20层是住宅楼层，每一层的高度为3m，采用的结构是剪力墙简体；21层是电梯机房，22层是屋面水箱，楼层高度是3m，对此在整栋建筑中要在 4-5层间进行转换层结构设置，与此同时还要对相关的操作设备进行存放。其中楼层结构平面设置如图1所示：

图1 结构平面设计图

2.2 楼层转换方案

关于本工程在对楼层结构进行转换时，通常采用梁式、板式以及箱式等多种类型的形式。因为这些转换结构层具有很大的空间，这样就能够很好的对结构类型和抽线进行转变。其次梁式转换层对受力结构相对明确，这样在设计和施工的时候具备方便和快捷的特征，所以得到了非常广泛的应用，因此本工程在施工时应该采用梁式转换层，其中转换层的高度是2.5m，梁上和梁下两端与楼板之间相互连接，上层楼板间的厚度是20cm，下层楼板间的厚度是300cm。此外对剪力墙，转换梁起着承托作用，并且混凝土的强度是C40。

2.3 转换梁设计

（1）试验结果

在开展本试验时采用转换梁1/5的缩尺作为模型，其中截面尺寸和配筋形式入图2所示：

图2 试验梁截尺寸及配筋

从试验中可以知道该转换梁的正截面应该与平截面建设相符合，并且斜裂缝在加载点与中支座内的剪跨区梁腹中部出现，这是剪斜裂缝，并且通过很长时间的积累可能变成临界斜裂缝。同时底部和顶部的纵筋会顺着梁的方向对应力进行分散，这样在斜裂缝隙出现之前需要与弯矩图保持一致，并且在斜裂缝隙出现后与弯矩图有很大的差距，这样就是说转换梁内的应力发生了很大变化。

（2）相关构造要求

在本试验中要想梁式转换层结构中的转换梁在出现斜裂缝隙之后可以发挥纵筋拉杆的重要作用，并且底部纵筋不能在跨内形成弯折和截断情况就要将整个纵筋完全伸到支座中，并且使用一些可靠锚对其进行固定。此外对于转换成顶部纵筋在跨中不可以比较早的对其折断做好是采用通长进行布置。

2.4 转换层抗震设计

关于转换层结构在对其进行设计时，因为存在转换层就造成建筑物的高度方向中的刚度均匀性受到很大程度的影响，这样促使承载能力构件与墙、柱截面之间出现变形，线路发生曲折等现象。所以转换层结构具备比较大的抗震性能，对此应该在建筑物 3层及以上部分都进行分框支剪力墙结构的转换层设置，并且要严格按照国家的相关标准对构架的抗震等级进行规定。除此之外还要采用相应的抗震措施，就能对建筑物的抗震等级进行大大提升，确保高层建筑物的转换层抗震效果得到大大增强。

3 建筑结构设计中的梁式转换层结构设计需要注意的事项

关于建筑结构，梁式转换层结构在设计时，一定要协调好梁和梁之间的位置以及承受的压力。只有位置合理，才会为梁式转换层结构的安稳打下基础。转换层结构的安稳，才能保证建筑工程的质量。在设计梁式转换层结构时，一定要注重转换层结构下部结构的承受能力，下部承受的强度比较大，一定要有承受的能力。同时要注意结构墙的受力情况，一定要保证转换层结构楼板要铺设合理，使结构墙受力均匀，提高转换层结构的承受强度。转换层结构使用的材料，也要选取有抗震能力的混凝土，基本保证转换层结构质量。梁式转换层结构设计人员一定在设计前对建筑工程有一定的了解，并且对施工现场进行观察，这样在设计时才会将转换层结构设计合理、科学。