框支剪力墙的结构概念设计
张亮彬
【摘 要】摘 要:从结构布置、结构设计方案出发，对框支剪力墙的结构概念设计进行了论述，总结出框支剪力墙的基本设计理念，以指导设计，保证结构设计满足使用要求。 【期刊名称】山西建筑 【年(卷),期】2012(038)011 【总页数】2
【关键词】关键词:框支剪力墙，转换层，上下层剪切刚度
1 概述
随着城市化的进一步发展，建筑住房需求的加大，土地日渐稀缺，多层建筑的数量急剧减少，高层建筑越来越多的应用到城市建设中。高层建筑从混凝土结构角度按结构类型分为框架结构，剪力墙结构，框架剪力墙，框支剪力墙，简体结构等几种类型。一般来说需要实现大空间的结构如写字楼，商场常采用框架结构、框架—剪力墙结构，高层住宅采用剪力墙结构，高度超过80 m的大空间结构常采用简体结构，而对于要求上部为住宅，下部为大空间商场的建筑一般就需采用复杂高层建筑结构设计中的带转换层的高层建筑结构。
2 带转换层的高层建筑结构
所谓的带转换层的高层建筑结构即在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时，应设置结构转换层，形成带转换层的高层建筑结构。带转换层的高层建筑结构又分为带托墙转换层的剪力墙结构(部分框支剪力墙结构)及带托柱转换层的简体结构。现在常用的是部
分框支剪力墙结构。
3 高层住宅从体型分类
从建筑角度看，高层住宅一般分为板楼和塔楼两种。板楼最大的特点是每个住户都能够南北相通。从外观看，板楼建筑的长度明显大于宽度。板楼有两种类型，一种是长廊式的，各住户靠长廊连在一起，第二种是单元式拼接，若干个单元连在一起就形成一个板楼;而塔楼每一层均由公共通道将若干的住宅连接到公共竖向支通措施处，一般做不到南北通透，公摊面积比板式住宅要大，采光易受楼体遮挡，舒适性较差，但是容积率一般都比较高，对于土地资源紧缺的大城市，可以大大提高土地的利用率。目前的塔式楼外形一般呈“蝶形楼”和“井字楼”多一点，这样的布置可以弥补日照的不足。
4 结构设计方面
4.1 底部剪力墙的布置
框支剪力墙结构中落地剪力墙的布置与建筑的户型及体型有很大的关联，板式结构由于南北通透，一般为一梯两户，房间开间与进深布置比较均匀对称，这样相对应的落地剪力墙与框支柱的布置就比较均匀合理;而塔式结构由于户型结构一般为一梯四户以上，户型布置不对称，这样底部大空间部分的落地剪力墙与框支柱的布置相应就不太均匀，形不成规则的空间结构。相较于板式结构，整体比较乱，剪力墙零散，从使用上讲不太好用。落地剪力墙的位置，一般是楼座四角，楼座凹凸处，单元墙处，楼梯、电梯间等，转换层以下各层为框支剪力墙结构的薄弱部位，在满足功能要求的前提下，尽量增加落地剪力墙的数量。落地剪力墙刚度的控制须满足《高层建筑混凝土结构技术规程》附录中E.0.1，E.0.2，E.0.3 款中对于剪切刚度与剪弯刚度的要求。
4.2 受力分析
好的结构受力是刚度从下到上逐渐变小，而框支剪力墙结构由于上下剪力墙有一部分不贯通，导致转换层上下部分的刚度突变，下部刚度小，上部刚度大，同时竖向构件的不连续使传力途径复杂，在水平作用下，框支转换层会产生很大的内力与塑性变形，抗震性能差，易造成震害。 4.3 经济角度
转换层结构由于受力复杂，故现行规范对框支层以下的框剪部分从内力调整及构造角度方面进行加强，这样导致材料耗用量增大，自重大，施工难度加大。在相同的地震烈度的前提下，一般情况，若采用框支剪力墙转换结构，整个楼座结构每平方米的含钢量比纯粹的剪力墙结构提高20 kg左右。为改善抗震性能，减轻自重并节省投资，结构设计时需考虑以下几个问题:1)减轻上部结构的自重。减小垂直荷载，相应地减少了转换构件及基础内力，从而减少了转换层部分及基础部分的混凝土量及耗钢量。2)减轻结构楼板厚度。住宅的开间一般不会太大，除客厅外，常规板厚100 mm～120 mm即可，板厚在可能的条件下尽量做薄，这样不仅减轻自重，而且板内构造配筋也会减小。3)剪力墙数量及厚度。上部结构的剪力墙按开间扩大剪力墙的间距，将部分开间的墙体用轻质隔墙代替，能有效减小混凝土用量。剪力墙厚度一般沿高度上升而减小，在满足规范要求的最小墙体厚度前提下，常规墙厚从250 mm减到200 mm，从200 mm减到160 mm。 4.4 转换层设计
转换部位上下层竖向构件传力的不连续，导致上部不落地剪力墙结构的内力只能通过转换层传给框支结构层。1)高层转换层有厚板转换与梁系转换两种。厚
框支剪力墙的结构概念设计
