结构设计师必看的转换梁设计要点汇总

1、结构设计师必看的转换梁设计要点汇总 1 .问题提出 设计中设计师一般都比较重视转换梁的设计，但通过计算发觉，定义转换梁与否，有些状况下转换梁的配筋似乎没有预期的结果那样变化大，有些转换梁配筋变化很小，甚至有些状况下定义转换梁与否基本不影响配筋。设计师会产生一系列疑虑，对于转换梁的配筋变化状况及转换梁内力调节放大，软件是如何执行规范的相关要求？并且抗规、高规及异形柱规程等对转换梁的内力调节均不彻低全都，软件是根据那本规范执行？为什么定义转换梁与否配筋差异很小等？ 本文结合各规范对转换梁内力调节要求，剖析各规范之间的异同，阐释软件对于转换梁内力放大及特别的配筋设计，为设计师展示转换梁的设计细节。

2、2 .规范对于转换梁的内力调节要求 抗规对转换梁的内力调节要求 抗规3.4.3及3.4.4对于竖向抗侧力构件不继续的结构归为竖向不规章，对于这种结构中的水平转换构件规范要求地震内力需要乘以1.252.0的增大系数，如图1所示。 留意的是，抗规对转换梁的内力调节系数是个范围，在设计中无法精确执行。要对转换梁举行内力调节需要参考其他规范的相关要求。 查看抗规关于框支转换结构的抗震等级，如图2所示，可知，框支框架的抗震等级仅仅有抗震等级一级与二级，无其他抗震等级，因此，水平转换构件地震内力的放大只放大一级与二级。 高规对转换梁的调节要求 高规对框支转换结构中转换梁的地震内力放大系数要求如下，如图3所

3、示： 通过高规10.2.4条文可知，对转换梁的内力放大，高规给出了详细的放大系数，在设计中可以执行，高规中仅仅给出了特一级、一级及二级，并没有三级、四级抗震等级的转换梁放大系数。 在高规中，如图4，图5可知，不论是A级高度还是B级高度的建造，部分框支剪力墙结构中的框支框架惟独特一级、一级及二级，不存在三级与四级的状况。因此，高规中也不存在三级、四级转换梁的内力放大，相比抗规多了特一级水平转换构件的内力放大要求。 异形柱规程对转换梁的调节要求 异形柱规程3.2.5的第四条要求，对于不规章的异形柱结构，其抗震设计应符合对于竖向抗侧力构件不继续时，构件传递水平转换构件的地震内力应按照不同条件和状况乘

4、以1.251.5的放大系数。 该内力调节系数与抗震规范要求类似，均是一个范围，但详细范围的数值大小与抗规规范要求的1.252.0稍有区分。 异形柱规程附录A中对底部抽柱带转换层的异形柱结构提出了相关的特别要求，底部抽柱带转换层的异形柱结构，其转换结构构件应采用梁；对于抗震设计时，底部抽柱带转换层的异形柱结构，其转换梁和转换梁下的柱的抗震等级应按本规程第3.3.1条相关规定提高一级采用。 另外异形柱规程中3.3.1节中给出了框架及框架剪力墙的抗震等级，如下图6所示。 根据上述异形柱结构的抗震等级，在实际的设计中倘若存在抽柱转换，则会存在三级抗震等级的转换梁。这种状况下需要根据规范1.251.5的

5、放大系数对转换梁举行内力放大。但需要留意的是转换梁的放大系数需要由设计师人为指定一个详细值。 3 .软件执行对转换梁的相关调节 通过上述对三本规范的梳理可知，高规中对转换梁的内力放大系数值有明确的要求，其他两本规范的水平转换构件的内力放大系数是一个范围，因此，程序在执行的过程中，对于特一级、一级及二级抗震等级的转换梁会自动根据高规的要求执行内力放大。 对于三级及四级的转换梁，即使定义了转换梁，程序在默认状况下是不做内力的放大。虽然抗规和高规中均不存在三四级抗震等级的水平转换构件，但是因为异形柱规程中存在底部抽柱带转换层的异形柱结构，该类结构中的转换构件可能存在转换构件抗震等级为三级的状况，此时

6、应根据异形柱规程对其地震作用效应举行放大。或者有些框架结构中存在梁托住的状况，设计师肦望将该梁定义为转换梁并考虑一定的放大，此时需要对抗震等级三级、四级的梁做人为内力放大。 PKPM程序为了执行上述状况下三、四级转换构件的内力放大，供应了以下如图7所示的选项供设计师自己填入相应的放大系数，当填写了转换构件（三、四级）的水平地震作用效应放大系数，程序会自动执行内力放大。 4 .转换梁内力调节手工校核 转换梁（特一级、一级、二级）内力调节的自动放大 某7度半的框支转换结构，高度大于60m，该结构的转换层在第五层，非底部加强区的剪力墙的抗震等级为二级，框支框架的抗震等级为一级。如下图8为该工程的3D

7、图及第五层转换层的梁、柱及墙体布置状况。 计算完毕选取其中某根转换梁的计算结果，输出该梁的相关计算信息。图9为该梁的位置及几何信息，图10为该梁输出的相关的调节系数信息及属性信息，图11为该梁的单工况内力计算结果。图12为该梁输出的组合内力及配筋结果。 针对该框支转换梁举行手工校核，从图12框支梁结果可知，该梁I端对应组合号为49，该组合的详细构成状况如下图13所示： 该转换梁i端的弯矩组合，手工校核状况如下： M=1.2*（856.09）+0.6*124.78-0.28*（-237.01）-1.3*（-949.88）=2403.383kN·m， 手工校核结果与软件计算结果彻低全都。

8、 从该组合过程看似乎并没有对转换梁举行内力调节，但实际上构件信息中输出的地震作用单工况内力已经考虑了规范调节，对该转换梁涉及到剪重比、薄弱层及框支梁的内力放大调节，因此，需要查看软件中的调节前后的地震作用内力才干看到调节过程。 图14为该转换梁在Y正偏心地震作用下调节前后的地震内力比较。可知，调节前该转换梁i端弯矩为-391.13kN·m，调节后弯矩为：-949.99kN·m，该梁输出调节后的地震内力已经考虑了全部的调节。该梁端在地震作用下的内力已经考虑了薄弱层调节系数X,Y向均为1.25、剪重比调节系数Y向为1.21，转换梁内力放大调节系数1.6。 Y向正偏心地震作用下，

9、该转换梁有三个调节系数，综合调节系数为：1.25*1.21*1.6=2.42，因此，根据这个调节系数计算调节后内力为：2.42*391.13=946.53kN·m。 （留意：因为该处剪重比调节系数是四舍五入以后的结果，实际计算的剪重比调节系数保留小数点后四位为：0.0237/（6080/311288.73）=1.2135。） 因此，计算调节后的内力精确值应当为： 1.25*1.2135*1.6*391.13=949.3kN·m，与软件计算输出结果彻低全都。 从以上的校核可以看到，对于规范要求的特一级、一级、二级转换构件，程序会自动考虑地震作用的内力调节，不用人为干预放大系数

10、。 转换梁（三级、四级）内力调节的人为指定及手工校核 同样是上面的工程，将该转换梁抗震等级修改为三级，程序输出相关该梁的计算结果信息，图15的构件信息中显示该转换梁地震内力放大系数为1.0，即该转换梁程序不举行内力调节。 需要留意的是只要定义了转换梁，该梁的属性就变为不调幅梁，虽然不做转换梁的内力调节，但这与不定义转换梁相比，配筋结果也是不同的。 倘若在SATWE中“调节信息”下对该三级抗震等级的转换梁人工定义水平地震作用效应放大系数1.4（异形柱规程中的放大系数为1.251.5），如图16所示，再查看该梁的信息输出及配筋结果。 如图17所示输出了对应当梁的属性、抗震等级及内力调节信息，图18

11、输出了该转换梁的组合内力及配筋结果。 该三级抗震等级的转换梁i端弯矩组合仍旧为49号组合，该转换梁i端Y向正偏心调节前弯矩为：391.13kN.m，该转换梁有剪重比调节1.2135，薄弱层调节1.25及转换构件内力放大系数1.4调节，综合调节系数为： 1.25*1.2135*1.4=2.1236 调节后地震作用为： 2.1236*391.13=830.6 kN·m 该梁i端的组合内力手工校核状况如下： M=1.2*（856.09）+0.6*124.78-0.28*（-237.01）-1.3*（-830.6）=2248.32kN·m， 明显，手工校核结果与软件计算结果全都。

12、对于三四级转换构件的内力放大程序不会自动执行，倘若人为定义了内力调节系数，程序会考虑对该梁举行地震作用下的内力放大。 5 .某转换梁定义转换梁与否配筋比较 对于特一、一级及二级抗震等级的转换梁，定义转换梁与否因为有内力放大系数的差异，一般会影响配筋结果，但对于三、四级抗震等级的转换梁，因为默认状况下程序不做内力的放大，定义转换梁与否应当不影响计算配筋。固然，转换梁与平凡梁的构造配筋不同。在同等的条件下，对某根梁定义转换梁与否举行配筋验算，并对计算结果举行比对。 如图19所示为该梁的相关基本信息，该梁抗震等级二级，内力组合属于地震参加组合，根据平凡梁及转换梁分离计算，结果如图19。 通过对照平凡

13、梁和框支梁的配筋结果，可知，框支梁的配筋计算与平凡梁的配筋计算很大的不同点是，框支梁支座受拉钢筋的计算仅仅考虑单筋截面。平凡框架梁，抗震等级一、二、三级时，都需要根据考虑受压钢筋的双筋截面举行设计。这会导致即使是在同等的弯矩下，框支梁支座计算的受拉配筋面积较平凡梁大。同时更重要的一点，倘若定义转换梁，该梁就默认为非调幅梁，不做弯矩的调幅，这会导致即使单工况内力全都的状况下，若转换梁的内力不做放大，定义转换梁与否也会导致组合内力有别，进而导致配筋产生细微差异。 6 .对转换梁内力调节及配筋设计的总结 对于框支转换结构的内力调节级配筋设计总结如下： 在满意抗规、高规的状况下，因为规范中仅仅有特一级、一级及二级三种状况，程序都会根据高规要求，自动对转换梁执行地震作用的调节。 对抗震等级三、四级的转换梁，默认状况下，程序不自动考虑地震作用的内力调节；倘若根据异形柱规范或者人为定义了三、四级转换构件的内力放大系数，程序也会考虑对三、四级转换构件的放大。 对于梁托柱的状况，有些状况下设计师定义转换梁，虽然默认三、四级不做地震内力的调节，但因为转换梁是