摘要：住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计的难度较大，且有着较高的复杂性，需要相关人员重点关注。基于此，本文分析了住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计要点，阐述了框支柱、框支梁、转换层楼板这些框支剪力墙结构构件的设计，并提出了设计中的注意事项，为相关人员提供参考。
关键词：住宅建筑；转换层；框支剪力墙结构
引言：现阶段，住宅建筑的设计更加多样，其设计与施工难度也明显提升。其中，带转换层的框支剪力墙的设计难度相对较大，且在高层建筑增多的如今，相关设计更加复杂。相关人员在进行住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计时，要充分考量空间性、整体性等因素，重点保证框支剪力墙结构的安全性，并对细节问题进行关注，最大程度的避免在设计中存留安全隐患，提升住宅建筑整体质量。
一、住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计要点分析
（一）抗震等级的确定
带转换层的框支剪力墙住宅建筑，在确定其抗震等级时，要结合现行规范，包括《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-20010）等，有针对性的确定不同结构构件的抗震等级。并且，如果转换层位置设置在3层及3层以上的高位转换时，应按规范要求提高抗震等级。
当住宅建筑的地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下抗震构造措施可以逐层降低一级，但不应低于四级，地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。
（二）框支剪力墙结构的竖向布置
相关人员在进框支剪力墙结构的竖向布置时，要重点遵循“弱化上部、强化下部”的原则，可以使用的方法具体如下：第一，剪力墙落地。除了核心筒部分剪力墙的底部必须进行设置之外，可以尽可能的将剪力墙落地，提升底部的刚度；第二，提升剪力墙底部厚度。例如在进行转换层以下的剪力墙设计中，核心筒之外的墙厚度可以控制在450mm以上、核心筒的厚度可以控制在400mm以上。第三，使用高等级混凝土，实现底部墙、柱混凝土强度等级的提升，满足强度要求；第四，在进行底部剪力墙的设计中，要尽可能避免在其中开洞，满足实际的刚度需求；第五，控制转换层上部剪力墙的数量。要尽可能减少转换层上部剪力墙的厚度与数量，实现对上部刚度的弱化。也可以在一些长度较大的剪力墙中开结构洞，实现上部刚度的进一步弱化[1]。通过这样的方式，不仅降低了住宅建筑的总体重量，也减轻了框支梁实际承受的负荷，提升了框支剪力墙结构的自振周期。
（三）框支剪力墙结构的平面布局
在部分框支剪力墙结构的平面布局中，要结合住宅建筑的实际设计其结构，尽可能的确保结构的体型规则、简单。同时，要控制除核心筒之外的剪力墙结构分布均匀、分散。相关人员在布置框支剪力墙结构时，要尽可能的沿周边完成，提升结构的抗扭能力。要结合平面布置以及控制扭转的实际需求，通过不断调整布置尽量控制在考虑偶然偏心影响的规定水平地震作用下的位移比在1.2以下，周期比在不大于0.85，以避免超限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、基于转换层的框支剪力墙结构的构件设计分析
（一）框支柱的设计
为了确保框支柱的延性充足，相关人员要严格控制框支柱的轴压比。当住宅建筑工程的框支柱抗震等级为一级时，要控制其轴压比小于0.60；若是由于横截面积过大的原因导致“短柱”的形成，要控制其轴压比小于0.55。对于框支柱截面的延性来说，其与配箍率也存在一定的关系，要控制体积配箍率大于等于1.5%。
在框支剪力墙结构中，框支柱具有极为重要的地位，所以对其安全性进行提升十分关键。为了增大转换柱的安全性，地震作用下，轴力、弯矩、剪力应按高规规定放大和调整，同时，对于部分框支剪力墙结构，在转换层以下，一般在平面刚性假定下，落地剪力墙吸收了绝大大部分地震剪力，从而导致框架柱计算剪力过小，与实际情况不符，所以应按高规规定调整框架柱剪力值，以保证其能承担一定比例的总剪力。
为了实现转换层上下连接的加强，要将框支柱上部的纵筋延伸至上部墙体内一层，对于其他在墙体范围之外的纵筋，要水平锚入转换层的梁内板中，确保其达到锚固要求。
（二）框支梁的设计
通常情况下，框支梁的截面积尺寸由剪压比完成控制，其宽度要大于等于相应墙厚度的2倍，且要大于等于400mm；其高度不宜小于计算跨度的1/8。对于框支梁结构来说，其受力相对较大且情况更加复杂。其不仅是保证框支剪力墙结构抗震性能的关键部位，还承担着传递上下层负荷的任务，所以在实际的设计中，要预留出较大的安全储备[2]。高规对其纵向钢筋、梁端加密区箍筋的最小构造配筋提出了比一般框架梁更高的要求。同时，偏心受拉的转换梁，截面受拉区域较大，甚至全截面受拉，因此规范对其顶面纵向钢筋及腰筋的配置提出了更高的要求。
（三）转换层楼板的设计
部分框支剪力墙结构中，框支转换层楼板是重要的传力构件，不落地的剪力墙的剪力需要通过转换层楼板传递到落地的剪力墙，所以转换层承担着较大的负荷，导致的变形程度也相对较大，所以相关人员必须要控制转换层楼板的刚度，确保其满足住宅建筑的实际需求。
为了帮助转换层楼板更好的完成剪力的重新分配，建议将该层（转换层）楼板厚度设计为大于180mm，双层双向配筋，每层每方向配筋率不小于0.25%。
（四）设计优化与注意事项
在住宅建筑转换层的设计中，需要重点遵循以下几点内容：第一，要最大程度的降低转换结构的数量，且要对上下部分的结构布置展开协调；第二，要最大程度的避免使用主、次转换梁的形式，尽可能使用梁式结构，直接对上部竖向结构进行承托；第三，要调整各个构件的尺寸，并加强筒体的刚度，整体提升下部结构的刚度；第四，对于上部竖向构件来说，相关人员要控制其与转换梁支座处保持较小的距离，为竖向力的传递提供更好的条件；第五，在对主体结构进行计算时，可以使用墙元计算模型完成。此时，转换结构要使用其他实体有限元软件进行补充计算。第六，转换层与其相邻上层的等效剪切刚度比宜接近1，且不应小于规范限值。
三、总结
综上所述，在进行住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计时，要重点保证框支剪力墙结构的安全性，并对细节问题进行关注。通过抗震等级的确定、框支剪力墙结构的竖向布置以及平面布局，结合框支柱、框支梁、转换层楼板的设计，提升框支剪力墙结构的安全性与适用性，更好的满足住宅建筑工程中的实际需求。
参考文献：
[1]黎向宇.住宅建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计[J].居舍,2018(36):97.
[2]赖虹,彭敏,杜波.房屋建筑中带转换层的框支剪力墙结构设计探究[J].住宅与房地产,2017(23):107.
论文作者:陈焕群
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/17
标签：剪力墙论文; 结构论文; 住宅论文; 建筑论文; 刚度论文; 楼板论文; 剪力论文; 《基层建设》2019年第6期论文;