黄悠越
广东中山建筑设计院股份有限公司
摘要：由于规范限制，厚板转换结构目前在国内应用较少，但在特殊的应用情况下却优于传统梁式转换，可谨慎推广应用。
关键词：厚板转换；梁式转换；冲切验算
1 应用现状
根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》要求，7~9 度设防的厚板转换结构需进行超限工程抗震专项审查。这种做法无疑增加大厚板转换结构的设计难度，但也说明了该转换形式的复杂性，应详细分析并由专家把关审核后方可实施。因此，查阅相关文献，国内采用厚板转换的相当少，其中以深圳应用最多，主要由于受香港地区的设计理念影响。
厚板转换结构由于转换层自重及刚度都很大，造成楼层地震荷载的突变，普遍认为抗震性能不如梁式转换。东南大学进行了两组厚板转换结构试验，结论[1][2]为：结构具有相当的耗能能力，水平剪力按各抗侧构件的刚度进行分配；在有针对地加强转换层下部结构后，薄弱层出现在转换层上部；当试验荷载相当于设防烈度提高一度时，结构进入弹塑性阶段;当试验荷载相当于设防烈度提高两度时，结构仍处于弹塑性阶段。因此认为板式转换结构有较好的抗震性能。
2 与梁式转换的比较
传统梁式转换的特点是传力路径简单明确，构件设计与常规构件相似，仅按计算及构造加强配筋即可，应用广泛。但随着应用的深入，发现仅按壳元甚至只按杆元去模拟既宽又深的转换梁会出现诸多不合理的计算结果，造成设计盲目按计算结果加大截面和配筋，导致转换结构越发臃肿。
所以，当上部结构布置与转换下部柱网差异较大，甚至主轴网转角度的情况下，采用传统梁式转换布置将异常复杂，甚至会出现多次主次梁转换，竖向荷载经多次传导。然而，厚板转换提供了新的思路，上部的竖向荷载直接经由厚板导向转换柱，传力路径直接。根据文献测算[3]，钢筋用量将明显低于复杂的主次梁转换。
转换厚板的设计应尤其注意冲切验算，确保结构无脆性破坏。抗冲切主要依靠混凝土截面强度、暗梁箍筋或竖向拉筋、型钢抗冲切键。
3 工程应用
某住宅项目3层局部因建筑功能要求，需要将上部（住宅部分）斜向45°布置的剪力墙转换为底部正交的柱网。若采用主次梁转换的形式，竖向构件的传力路径从结构概念上分析较为明确，但考虑到斜向布置的转换次梁在与主梁连接的节点处钢筋布置十分复杂，施工难度大，故设计采用转换厚板代替转换次梁，保留转换主梁，转换主梁梁高1.8米，转换厚板板厚1.2米，采用正交布筋。
厚板转换采用佳构STRAT V7.0通用建筑结构软件作有限元分析，分析模型由pkpm模型整体导入，图一为厚板转换局部单元剖分，厚板采用分层壳元模拟，单元边长为0.5m。转换主梁采用竖向壳单元模拟。
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冲切验算：
板厚1200mm，混凝土强度等级C55，剪力墙的轴力最大值为8475kN。根据《建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)》8.4.7条
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由于保留转换主梁，故转换柱对厚板的冲切验算可省略。
配筋计算：
根据《高层建筑混凝土结构技术规程（DBJ15-92-2013）》11.2.13第二条规定，转换厚板的受弯钢筋可沿转换板上、下部双层双向配置，每层每向的配筋率不宜小于0.25%。转换厚板板厚根据冲切验算结果取1000mm和1200mm(不起转换作用的部分取500mm厚)，板面筋双向拉通C25@150，板底筋双向拉通C22@125，局部附加C22@125（二排筋）或C20@125（二排筋）。
4 施工
厚板转换的施工还涉及大体积混凝土和支顶方案设计的问题。两者兼顾的方案是厚板分层浇筑，当下层混凝土达到设计强度时作为上层混凝土的模板，支承上层混凝土的重量。设计时，还需进行施工阶段的验算，复核下层板的配筋及板厚；计算上下层板的施工缝所需插筋。另外，应提出减小水化热的措施，控制温度及收缩裂缝的产生。
参考文献
[1]张家华.高层建筑预应力混凝土板式转换层结构的性能及设计研究[D].东南大学土木学院,1998.
[2]汪凯,盛小徽,吕志涛等.高层建筑预应力混凝土板式转换层结构设计[J].建筑结构,2000.
[3]邢凯,刘斌,刘子青.深圳佳宁娜友谊广场转换结构概念设计[J].东北大学学报,2007.