文档介绍：浅谈框支转换和一般转换的几点区别
为了争取建筑物有较大空间,满足使用功能要求,结构设计上一般有两种处理方法:对
剪力墙,可以通过在某些楼层开大洞获得需要的大空间;对框架,可以在相应的楼层上抽去
几根柱子形成大空间。两者的共同特点是上部楼层的部分竖向构件(剪力墙或框架柱)不能直
接连续贯通落地,需设置结构转换构件,而结构转换构件传力不直接,应力复杂。结构转换
构件可采用实腹梁、桁架、箱形结构、斜撑等,非抗震设计、6 度抗震设计以及 7、8 度抗
震设计的地下室,其转换构件可采用厚板。
这两种转换都广泛应用于底部为商店、餐厅、车库、机房,上部为住宅、公寓、饭店、
综合楼等的多高层建筑。在建筑功能上大空间的效果相同,但在结构设计上,受力性能却很
不一样,转换构件内力、配筋计算和构造设计上也有很大的区别。
1 受力及竖向刚度变化
以单片框支剪力墙和单榀抽柱框架的实腹转换梁为例,前者为框支转换梁,后者可称为
托柱转换梁。
两者受力不同
在竖向荷载作用下,框支剪力墙转换层的墙体有拱效应,两支座处竖向应力大,同时有
水平向应力(推力),跨中则会出现拉应力。框支梁就像是拱的拉杆,在竖向荷载下除了有
弯矩、剪力外,还有轴向拉力。
拉力沿梁全长不均匀,跨中处大,支座处减小。框支柱除受有弯矩、轴力外,还承受较
大的剪力(图 1)。而抽柱转换形成的托柱梁在竖向荷载作用下的内力和普通跨中有集中荷载
的框架梁相似(图 2),只不过是梁跨度较大,跨中有很大的集中荷载,故梁端和跨中的弯矩、
剪力都很大,但基本没有轴向拉力,柱的剪力较小。节点的不平衡弯矩完全按相交于该节点
的梁、柱刚度进行分配。
竖向刚度变化不同
框支剪力墙转换层框支梁以上为抗侧力刚度很大的剪力墙,与下面的框支柱抗侧力刚度
差异很大,而抽柱转换仅是托柱梁上下层柱子根数略有变化,其竖向刚度差异不大,故在水
平荷载下框支剪力墙转换层和抽柱转换层两者的内力差异很大。
转换层楼板的作用有别
抽柱转换层加厚楼板仅是为了加大楼板的水平刚度,以便更有效地传递水平力;而框支
转换层加厚楼板除了能更有效地传递水平力之外,还有协助框支梁受拉的作用。
2 转换梁的承载力计算及配筋构造
框支梁和托柱梁在承载力计算和配筋构造上有很大区别。框支梁为拉、弯、剪构件,正
截面承载力按偏心受拉计算,斜截面承载力按拉、剪计算。高规第 条第 2 款规定:偏
心受拉的框支梁,其支座上部纵向受力钢筋至少应有 50%沿梁全长贯通,下部纵向钢筋应
全部直通到柱内。作者理解:应根据工程实际情况,当配筋计算是由跨中正弯矩和拉力组合
控制时,支座上部纵向受力钢筋至少应有 50%沿梁全长贯通,下部纵向钢筋应全部直通到
柱内;当配筋计算是由支座负弯矩和拉力组合控制时,支座上部纵向受力钢筋应全部(100%)
沿梁全长贯通,下部纵向钢筋应全部直通到柱内。另外,框支梁以上墙体是转换构件的组成
部分,应力复杂,与一般剪力墙的配筋构造也不一样。而托柱梁为弯、剪构件,正截面承载
力按纯弯计算,斜截面承载力按受剪计算。其配筋构造和一般梁相同。
框支梁和托柱梁在构造做法上还有很多区别,限于篇幅,不再赘述。
无论是框支梁、托柱梁还是托不完整墙体转