具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在对本申请的技术方案进行解释说明之前，先对本申请实施例涉及到的应用场景进行解释说明。

请参阅图1和图2，在建筑中通常需要设置不同的户型，因此会出现转换梁1上层的户型不一致的情况，进而转换梁1上会出现第一剪力墙2和第二剪力墙3错开的结构，在面对该种剪力墙错开的结构时，由于受力情况较为复杂，难以对转换梁1的结构进行准确地设计。请参阅图3，相关技术中，一般使用刚性梁4直接代替错开的剪力墙来计算转换梁1的荷载情况，并知晓转换梁1的受力状态，从而得到转换梁1的钢筋设计值。但由于该种方法是将错开的剪力墙整体视为一小段刚性梁4，该刚性梁4与转换梁1上仅有局部接触，这种局部接触受力得到转换梁1的荷载情况不能充分说明转换梁1的荷载情况，因此需要更准确的方法来计算该转换梁1的荷载情况。

下面将结合具体实施例和附图对本申请的技术方案作进一步的说明。

请参阅图4，本申请提供了一种转换梁1的结构参数的确定方法，转换梁1上至少设有彼此错开设置的第一剪力墙2和第二剪力墙3，在第一剪力墙2和第二剪力墙3的上方还设有建筑结构(图未示出)，该确定方法包括以下步骤：

对齐：沿转换梁1的宽度方向(图4中转换梁1的左右方向)上，通过建模操作对错开设置的第一剪力墙2和第二剪力墙3进行位置调整，使第一剪力墙2和第二剪力墙3在转换梁1的宽度方向上居中对齐，也即将第一剪力墙2和第二剪力墙3由图2中的位置移至图4中的位置；

确定质量：确定第一剪力墙2、第二剪力墙3以及第一剪力墙2和第二剪力墙3的上方的建筑结构的总重量；

预设：根据总重量预设转换梁1的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距；

确定钢筋设计值：根据在预设步骤中确定的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距，确定弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值，进而确定转换梁1的上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值、腰部纵筋的截面面积设计值。

在本申请实施例中，当转换梁1上设有第一剪力墙2和第二剪力墙3时，在沿转换梁1的宽度方向上，通过建模操作将对第一剪力墙2和第二剪力墙3进行位置调整，从而使第一剪力墙2和第二剪力墙3在转换梁1的宽度方向上居中对齐。由于第一剪力墙2和第二剪力墙3与转换梁1的接触面积未变，且第一剪力墙2和第二剪力墙3均在转换梁1的宽度方向上居中对齐，因此转换梁1的受力会集中在中部，从而使转换梁1在宽度方向上很少出现单侧偏重严重的问题，进而使转换梁1在宽度方向上的受力比较均匀。此时设计人员获取第一剪力墙2、第二剪力墙3以及第一剪力墙2和第二剪力墙3上方建筑结构的总重量，并根据总重量预设转换梁1的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距，可以得到较为准确的弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值，进而确定出较为准确的上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值、腰部纵筋的截面面积设计值。

在此需要强调的是，由于转换梁主要依靠上部纵筋、下部纵筋、箍筋和腰部纵筋作为支撑的，上部纵筋的截面面积、下部纵筋的截面面积、箍筋的截面面积和腰部纵筋的截面面积的合理设置对转换梁的结构强度有着至关重要的影响，因此当上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值和腰部纵筋的截面面积设计值较为准确时，可以使转换梁的结构强度得到保证，从而使转换梁结构更为可靠。

需要说明的是，转换梁1的上方也可以设有多个剪力墙，此时在确定转换梁1的结构参数时，需要将多个剪力墙均沿转换梁1的宽度方向居中对齐，如此才能保证得到的转换梁1的结构参数更为准确，其中，转换梁1的结构参数指的是预设步骤中的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距，以及确定钢筋设计值步骤中的弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值、上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值和腰部纵筋的截面面积设计值。在本申请实施例中，根据总重量预设转换梁的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距，其中混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距均指的是转换梁的混凝土强度等级、转换梁的钢筋材料种类、转换梁的截面宽度、转换梁的截面高度、转换梁的保护层厚度和转换梁的箍筋间距。另外，第一剪力墙2和第二剪力墙3的上方建筑结构可以为楼板、墙体、柱体等结构的一种或多种，只要能满足建筑设计标准即可，本申请在此不作具体限定。

还需要说明的是，在上述对齐和确定质量的步骤中，是通过建模操作来实现的，如此便于设计人员进行计算。具体地，在确定质量步骤中，需确定第一剪力墙2、第二剪力墙3以及第一剪力墙2和第二剪力墙3的上方的建筑结构的总重量，该步骤具体可以通过对第一剪力墙2、第二剪力墙3和二者上方的建筑结构进行建模，以得到总重量。在预设步骤，根据总重量预设转换梁1的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距，具体可以通过计算机程序模拟得到或根据本领域技术人员的经验进行预设，得到较为快速且可靠的上述参数值。

另外，在确定钢筋设计值的步骤中，弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值可以根据在预设步骤中确定的混凝土强度等级、钢筋材料种类、截面宽度、截面高度、保护层厚度和箍筋间距通过计算机建模和模拟受力情况得到一组或多组弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值，从而利用得到的弯矩设计值、剪力设计值、扭矩设计值结合预设步骤中的各预设值进行计算，并得到钢筋设计值。

综上，本发明可以针对多个剪力墙位于转换梁1上且错开时，计算转换梁1的荷载情况，以得到较为准确的转换梁1的上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值、腰部纵筋的截面面积设计值，从而便于设计人员设计。

在本申请实施例中，转换梁1的两端分别与第一转换柱5和第二转换柱6连接，转换梁1的上表面(图4中转换梁1上方的一面)与第一转换柱5的上端面(图4中转换柱的上方一面)、第二转换柱6的上端面(图4中第二转换柱6的上方一面)齐平设置，且第一剪力墙2设于第一转换柱5和转换梁1上、第二剪力墙3设于第二转换柱6和转换梁1上。

其中，将转换梁1设置在第一转换柱5和第二转换柱6之间，然后将第一剪力墙2设置在第一转换柱5和转换梁1上，第一转换柱5和转换梁1可以共同对第一剪力墙2形成支撑，便于减小转换梁1的荷载，以使确定出的转换梁1的结构参数更能满足设计要求；同理，将第二剪力墙3设置在第二转换柱6和转换梁1上，第二转换柱6和转换梁1可以共同对第二剪力墙3形成支撑，也能减小转换梁1的荷载，以使确定出的转换梁1的结构参数更能满足设计要求。

下文将对确定上部纵筋的截面面积设计值、下部纵筋的截面面积设计值、箍筋的截面面积设计值、腰部纵筋的截面面积设计值进行进一步解释说明。

在本申请实施例中，确定上部纵筋的截面面积设计值和下部纵筋的截面面积设计值包括：获取混凝土受压区高度值、相对界限受压区高度值、转换梁的截面的有效高度值；根据相对界限受压区高度值和转换梁的截面的有效高度值计算得到第一预设值；比较混凝土受压区高度值和第一预设值的大小，当混凝土受压区高度值小于或等于第一预设值时，确定第一上部纵筋的截面面积和第一下部纵筋的截面面积，当混凝土受压区高度值大于第一预设值时，重新预设截面宽度和截面高度。

其中，通过相对界限受压区高度值和转换梁的截面的有效高度值得到第一预设值，当混凝土受压区高度值大于第一预设值时，则说明预设步骤中截面宽度和截面高度的预设值偏小，按此预设值构造转换梁时，转换梁的强度将不能符合要求；而当混凝土受压区高度值小于第一预设值时，则说明预设步骤中截面宽度和截面高度的预设值符合要求，按此预设值构造转换梁时，转换梁的强度满足荷载要求，提高了上部纵筋的截面面积设计值和下部纵筋的截面面积设计值的准确性。

具体地，混凝土受压区高度值可以根据公式x＝h₀-[h₀ ²-2·M/(α₁·f_c·b)]^0.5计算得到。其中，x为混凝土受压区高度值；h₀为转换梁的截面的有效高度，h₀可以通过公式h₀＝h-as计算得到，h为预设步骤中的预设的转换梁的截面高度，as为正截面上所有纵向受拉钢筋的合力点至截面受拉边缘的竖向距离；M为弯矩设计值；α₁为系数，当预设步骤中的混凝土强度等级不超过C50时，α₁取值为1.0，当预设步骤中的混凝土强度等级超过C80时，α₁取值为0.94，当预设步骤中的混凝土强度等级介于C50和C80之间时，按照线性内插法确定；f_c为混凝土的轴心抗压强度设计值，其可以根据混凝土强度等级查表确定；b为预设步骤中转换梁的截面宽度。

相对界限受压区高度值可以根据公式ξ_b＝β₁/[1+f_y/(E_s·ε_cu)]计算得到。其中，ξ_b为相对界限受压区高度值；β₁为系数，当预设步骤中的混凝土强度等级不超过C50时，β₁取值为0.8，当预设步骤中的混凝土强度等级超过C80时，β₁取值为0.74，当预设步骤中的混凝土强度等级介于C50和C80之间时，按照线性内插法确定；f_y为钢筋的抗拉强度设计值，其可根据预设步骤中的钢筋材料种类查表确定；E_s为钢筋的弹性模量，其可根据预设步骤中的钢筋材料种类查表确定；ε_cu为正截面的混凝土极限压应变，用过公式ε_cu＝0.0033-(f_cu,k-50)·10^-5得到，f_cu,k为混凝土立方体抗压强度标准值，可以根据混凝土强度等级查表确定。

第一预设值可以通过ξ_b和h₀之积得到，然后将混凝土受压区高度值与第一预设值的大小作比较，也即x与ξ_b×h₀作比较，当x≤ξ_b×h₀时，则说明预设步骤中转换梁的截面高度h和截面宽度b符合设计要求，按此预设值构造转换梁时，转换梁的强度满足荷载要求；当x＞ξ_b×h₀时，则说明预设步骤中转换梁的截面高度h和截面宽度b偏小，此时需要重新预设转换梁的截面高度h和截面宽度b。

进一步地，确定上部纵筋的截面面积设计值和下部纵筋的截面面积设计值还包括：根据转换梁的截面的有效高度值和截面宽度确定第二预设值，并通过第二预设值与第一上部纵筋的截面面积确定第一配筋率，以及通过第二预设值与第一下部纵筋的截面面积确定第二配筋率。

当第一配筋率与第二配筋率之和大于2.5％时，重新预设截面高度和截面宽度；当第一配筋率与第二配筋率之和小于或等于2.5％时，获取最小配筋率，并通过最小配筋率确定最小纵筋的截面面积，并比较最小纵筋的截面面积与第一上部纵筋的截面面积的大小，取较大值作为上部纵筋的截面面积设计值，以及比较最小纵筋的截面面积与第一下部纵筋的截面面积的大小，取较大值作为下部纵筋的截面面积设计值。

其中，第一配筋率与第二配筋率之和大于2.5％时，转换梁的抗震性能较差，因此当第一配筋率与第二配筋率之和大于2.5％时，需要重新预设截面高度和截面宽度，进一步提高了转换梁的结构参数的准确性；而当第一配筋率与第二配筋率之和小于或等于2.5％时，转换梁的抗震性能较好，说明预设截面高度和截面宽度符合设计要求，此时可以计算出最小配筋率，并通过最小配筋率计算得到最小纵筋的截面面积，以及将最小纵筋的截面面积与第一上部纵筋的截面面积、第一下部纵筋的截面面积作比较，取较大值作为上部纵筋的截面面积设计值，将最小纵筋的截面面积与第一下部纵筋的截面面积作比较，取较大值作为下部纵筋的截面面积设计值，从而得到保证转换梁结构强度的上部纵筋的截面面积设计值和下部纵筋的截面面积设计值，进而可以将该上部纵筋的截面面积设计值和下部纵筋的截面面积设计值作为该转换梁的结构参数设计值。

具体地，第一上部纵筋的截面面积或第一下部纵筋的截面面积可以通过公式A_s＝α₁·f_c·b·x/f_y计算得到，第一配筋率或第二配筋率可以通过公式ρ＝A_s/(b·h₀)计算得到，最小配筋率可以通过公式ρ_min＝Max{0.15％,0.45f_t/f_y}计算得到，f_t为混凝土的抗拉强度设计值，f_t可根据混凝土强度等级查表确定，最小纵筋截面面积可以通过公式A_s,min＝b·h·ρ_min计算得到，最后比较A_s与A_s,min的大小，取较大值作为上部纵筋的截面面积设计值或下部纵筋的截面面积设计值。

在本申请实施例中，确定箍筋截面面积设计值包括：获取混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面的有效高度值，并通过混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面的有效高度值和截面宽度确定第三预设值；当第三预设值小于剪力设计值时，重新预设截面宽度和截面高度；当第三预设值大于或等于剪力设计值时，确定最小箍筋截面面积。

其中，根据混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面的有效高度值和截面宽度可以计算得到第三预设值，通过将第三预设值与剪力设计值比较大小，若第三预设值小于剪力设计值，则说明目前预设的截面宽度和截面高度偏小不能满足受力要求，需要重新预设截面宽度和截面高度；若第三预设值大于或等于剪力设计值时，则说明目前预设的截面宽度和截面高度满足受力要求，且按目前预设的截面宽度和截面高度确定的最小箍筋截面面积，可以保证转换梁有着足够的结构强度。

具体地，第三预设值为V¹，可以通过公式V¹＝0.7β_h·f_t·b·h₀计算得到。其中，β_h为截面高度影响系数，当h₀＜800mm时，β_h取800mm，当h₀＞2000mm时，β_h取2000mm，当800mm＜h₀＜2000mm时，按照线性内插法确定；f_t为混凝土的抗拉强度设计值，可根据混凝土强度等级查表确定；h₀为转换梁的截面的有效高度值；b为转换梁的截面宽度。

进一步地，确定箍筋的截面面积设计值还包括：根据混凝土的抗拉强度设计值、截面宽度、转换梁的截面有效高度确定第四预设值；当第四预设值小于剪力设计值时，获取横向钢筋的抗拉强度设计值，并根据剪力预设值、第四预设值、横向钢筋的抗拉强度设计值、转换梁的截面有效高度和箍筋间距确定第一箍筋截面面积，并比较第一箍筋截面面积与最小箍筋截面面积的大小，取较大值为箍筋截面面积设计值；当第四预设值大于或等于剪力设计值时，取最小箍筋截面面积为箍筋截面面积设计值。

其中，根据混凝土的抗拉强度设计值、截面宽度、转换梁的截面有效高度可以计算得到第四预设值，通过将第四预设值与剪力设计值比较大小，若第四预设值小于剪力设计值时，则说明第一箍筋截面面积大于零，此时确定第一箍筋截面面积，并将第一箍筋截面面积与最小箍筋截面面积比较大小，若第一箍筋截面面积大于最小箍筋截面面积，那么将第一箍筋截面面积作为转换梁的箍筋截面面积设计值时，转换梁的结构强度的可靠性较好，若最小箍筋截面面积大于第一箍筋截面面积，那么将最小箍筋截面面积作为转换梁的箍筋截面面积设计值时，转换梁的结构强度的可靠性较好；另外，当第四预设值大于或等于剪力预设值时，则说明第一箍筋截面面积小于零，此时可以直接将最小箍筋截面面积作为转换梁的箍筋截面面积设计值。

具体地，第四预设值为R_v，可以通过公式R_v＝0.7·f_t·b·h₀计算得到，其中，f_t为混凝土的抗拉强度设计值，可根据混凝土强度等级查表确定；b为转换梁的截面宽度；h₀为转换梁的截面的有效高度值。第一箍筋截面面积为A_sv，可以通过公式V＝R_v+f_yv·A_sv/s·h₀计算得到，其中，V为剪力设计值；f_yv为横向钢筋的抗拉强度设计值，可以根据钢筋的种类查表确定；s为箍筋间距，预设步骤中的预设值；h₀为转换梁的截面的有效高度值。最小箍筋截面面积为A_sv,min，可以通过公式A_sv,min＝D_min ²·0.25π·s/s_max计算得到，其中，D_min为箍筋最小直径，且该值为建筑构造要求的规范值；s_max为箍筋最大间距，且该值也为建筑构造要求的规范值；s为箍筋间距，预设步骤中的预设值。

在本申请实施例中，确定腰部纵筋的截面面积设计值包括：获取转换梁的截面受扭塑性抵抗矩、混凝土的轴心抗压强度设计值，并通过转换梁的截面受扭塑性抵抗矩、截面宽度、转换梁的截面的有效高度、扭矩设计值确定第五预设值，以及通过混凝土的轴心抗压强度设计值确定第六预设值；当第五预设值大于第六预设值时，重新预设截面宽度、截面高度；当第五预设值小于或等于第六预设值时，通过剪力设计值、截面宽度、转换梁的截面的有效高度、扭矩设计值确定第七预设值，并获取混凝土的抗拉强度设计值以确定第八预设值；其中，第七预设值大于第八预设值时，确定腰部纵筋的截面面积，第七预设值小于或等于第八预设值时，腰部纵筋的截面面积大于或等于A，A为截面宽度与转换梁的截面的有效高度之积的0.1倍。

其中，根据转换梁的截面受扭塑性抵抗矩、截面宽度、转换梁的截面的有效高度和扭矩设计值可以确定第五预设值，以及根据混凝土的轴心抗压强度设计值可以确定第六预设值，当第五预设值大于第六预设值时，则说明预设的截面宽度和截面高度偏小，不能满足转换梁的结构强度要求，需重新预设截面宽度和截面高度；当第五预设值小于或等于第六预设值时，则说明预设的截面宽度和截面高度满足转换梁的结构强度要求，此时为进一步保证得到腰部纵筋的截面面积的准确性，需根据剪力设计值、截面宽度、转换梁的截面的有效高度、扭矩设计值确定第七预设值，以及根据混凝土的抗拉强度设计值确定第八预设值，并比较第七预设值和第八预设值的大小，当第七预设值大于第八预设值时，需验证腰部纵筋是否会受到剪力和扭矩的影响，而当第七预设值小于或等于第八预设值时，可以直接确定腰部纵筋的截面面积，具体地，腰部纵筋的截面面积大于或等于A，A为截面宽度与转换梁的截面的有效高度之积的0.1倍。

具体地，W_t为转换梁的截面受扭塑性抵抗矩，通过公式W_t＝b²·(3h-b)/6可以计算得到，其中，b为截面宽度，h为截面高度。第五预设值为S_tj，可以通过公式S_tj＝V/(b·h₀)+T/0.8W_t计算得到，其中，V为剪力设计值，b为截面宽度，h₀为转换梁的截面的有效高度值，T为扭矩设计值，W_t为转换梁的截面受扭塑性抵抗矩。第六预设值为S_tj ¹，可以通过公式S_tj ¹＝0.25·β_c·f_c计算得到，其中，β_c为混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取β_c为1.0，当混凝土强度等级为C80时，取β_c为0.8，当混凝土强度等级介于C50和C80之间时，按线性内插法确定，f_c为混凝土的轴心抗压强度设计值，可以根据混凝土强度等级查表确定。第七预设值为S_tg，可以通过公式S_tg＝V/(b·h₀)+T计算得到，其中，V为剪力设计值，b为截面宽度，h₀为转换梁的截面的有效高度值，T为扭矩设计值。第八预设值为S_tg ¹，可以根据公式S_tg ¹＝0.7f_t计算得到，f_t为混凝土的抗拉强度设计值，可根据混凝土强度等级查表确定。

进一步地，为了保证腰部纵筋的截面面积能满足转换梁的结构强度要求，可以进一步对腰部纵筋的剪力和扭矩受力情况进行分析。具体地，当第五预设值小于或等于第六预设值时，还包括：通过混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面受扭塑性抵抗矩确定第九预设值；当第九预设值大于或等于扭矩设计值时，腰部纵筋的截面面积大于或等于A，A为截面宽度与转换梁的截面的有效高度之积的0.1倍；当第九预设值小于扭矩设计值时，确定腰部纵筋的截面面积。

其中，根据混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面受扭塑性抵抗矩可以确定第九预设值，且当第九预设值大于或等于扭矩设计值时，则说明腰部纵筋所承受的剪力和扭矩能满足转换梁的结构强度要求，进一步地保证了腰部纵筋的截面面积的准确性，而当第九预设值小于扭矩设计值时，需要重新预设截面宽度和截面高度进行计算。

具体地，第九预设值为T¹，可以通过公式T¹＝0.175·f_t·W_t计算得到，其中，f_t为混凝土的抗拉强度设计值，W_t为转换梁的截面受扭塑性抵抗矩。

进一步地，确定腰部纵筋的截面面积包括：获取转换梁的混凝土受扭承载力降低系数、转换梁的受扭的纵筋与箍筋的配筋强度比值、横向钢筋的抗拉强度设计值和转换梁的截面核心部分的面积，并结合混凝土的抗拉强度设计值、转换梁的截面受扭塑性抵抗矩、扭矩设计值和箍筋间距确定腰部纵筋的截面面积。

具体地，A_stl为腰部纵筋的截面面积设计值，可以通过公式T＝0.35α_h·β_t·f_t·W_t·+1.2·ξ^0.5·f_yv·A_stl·A_cor/s计算得到。其中，T为扭矩设计值；α_h为系数；βt为转换梁的混凝土受扭承载力降低系数，通过公式β_t＝1.5/[1+0.5·V·W_t/(T·b·h₀)]计算得到，当β_t＜0.5时，取值为0.5，当β_t＞1.0时，取值为1.0，V为剪力设计值，W_t为转换梁的截面受扭塑性抵抗矩，b为截面宽度，h₀为截面有效高度；f_t为混凝土的抗拉强度设计值，可以根据混凝土的强度等级查表得到；ξ为受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值，可以通过查询《混凝土结构设计规范》(GB 50010－2010)得到；f_yv为横向钢筋的抗拉强度设计值，可以根据钢筋的种类查表得到；A_cor为转换梁的截面核心部分的面积；s为箍筋间距。

以上对本发明实施例公开的一种转换梁的结构参数的确定方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。