摘要： 隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，城市用地越來越少，高層建筑越來越多。由于上下層建筑功能要求的不同，轉換結構也越來越多。筆者在這里探討一下梁式轉換中轉換梁設計的突出問題：轉換梁的抗剪設計。
    關鍵詞： 抗剪 鋼板 轉換梁
    我們先看一下規范中斜截面受剪承載力相關的公式（按梁托剪力墻為例）：
    考慮地震作用組合的框架梁，當跨高比l0/h≥2.5時，其受剪截面應符合下列條件：
    Vb≤（0.15βcfcbh0）  （1） （高規10.2.9）
    斜截面受剪承載力應符合下列公式計算：
    Vb≤（0.42ftbh0+1.25fyvh0）  （2） （砼規11.3.4）
    某工程為框支剪力墻結構，二十六層，總高77.30米，七度二級抗震，在二層轉換，其轉換梁砼強度等級為C35，其中一道轉換梁跨度為7.5米，梁上托不滿跨布置的剪力墻，梁截面用600mmx1800mm試算得出轉換梁的彎矩和剪力包絡圖。其中Mmax=8012kN，Qmax=4511kN，Nmax=9KN，軸力很小，可忽略不計，梁按受彎構件設計。
    則用剪力反算轉換梁截面bh0≥= 1530678mm2，即轉換梁截面需要950mmx1800mm方可滿足抗剪要求。600mmx1800mm的梁截面受剪截面承載力最高可達（0.15x600x1700x16.7x10-3）= 3006kN按Φ12@100（6）配箍，則：
    x（0.42x1.57x600x1700+）x10-3=5876kN>3006kN） 
    而從剪力包絡圖可以看出不滿足要求的只有一段大概有兩米長的梁段剪力超過3006kN.因為建筑立面要求不允許在轉換梁支座處加腋，若能通過另一種方法加強這一小段梁的受剪承載力，就可以避免把整段梁截面加到950mmx1800mm的局面。而且轉換梁的兩端支座處的彎矩都不大，加大梁截面，梁砼量增加不說，根據高規10.2.8強制性條文中0.4％配筋率要求，加大截面無疑是增加鋼筋；截面增大，梁的箍筋也相應增加。如果提高梁砼標號，那要C60才達到要求。從施工角度看，高標號的砼施工質量難以保證。用什么方法可以經濟有效的解決這個問題呢？在轉換梁中引入抗剪鋼板可以解決這個問題。
    讓我們先看一下抗剪鋼板的設計要點。根據《型鋼混凝土組合結構技術規程JGJ138-2001》5.1.4條和5.1.5條規定如下：
    考慮地震作用組合的型鋼混凝土框架梁，其受剪截面應符合下列條件：
    Vb≤（0.36βcfcbh0）  （3）
    ≥0.10     （4）
    斜截面受剪承載力應符合下列公式計算：
    Vb≤（0.06fcbh0+0.8fyvh0+0.58 fatwhw）  （5）
    從公式（5） 可得出，型鋼混凝土梁的抗剪能力主要由三部分組成：砼抗剪能力、箍筋抗剪能力、型鋼梁腹板抗剪能力，其中后者占絕對主導地位；又由于不考慮型鋼梁翼緣的抗剪能力，故我們可以僅引入型鋼的腹板以承受剪力，即抗剪鋼板。比較公式（1）與（3）、（4）可知，同等截面，同等砼標號情況下，加入抗剪鋼板的梁的受剪截面承載力最高可提高＝2.4倍。比較公式（2）與（5）可知，砼提供的受剪承載力提高了＝1.43倍，箍筋提供的受剪承載力折減到＝0.64倍，抗剪鋼板提供的受剪承載力至少有梁受剪截面承載力（Vb≤（0.36βcfcbh0））的0.1x=0.161倍的剪力，此數值是比較大的。綜合以上各點，在轉換梁中加入抗剪鋼板可以使轉換梁的受剪截面承載力會有較大的提高。
    下面我們對轉換梁加入的抗剪鋼板進行設計：
    Vb≤（0.36βcfcbh0）＝x（0.36x1.0x16.7x600x1700）x10-3=7214kN
    加入抗剪鋼板的規格為兩塊8厚Q345，高為700mm的鋼板，受剪截面承載力為：
    ＝=0.207≥0.10
    Vb≤（0.06fcbh0+0.8fyvh0+0.58 fatwhw）
    =（0.06x16.7x600x1700+0.8x300xx1700+0.58x315x8x2x700）
    =6864kN≥4511kN 滿足要求
    抗剪鋼板的長度由剪力包絡圖決定，抗剪鋼板宜伸過剪力不足的截面范圍300mm左右。同時，為了保證抗剪鋼板與梁的混凝土之間的有效粘結，在抗剪鋼板上設置了M16@200x200的銷釘，起抗剪鍵的作用。
    以上討論的框支梁，由于梁上剪力墻不滿跨布置，經有限元分析，梁內軸力接近于0，故方可按受彎構件設計。對于傳統的剪力墻滿跨布置（或接近滿跨布置）的框支梁，存在較大的軸力，屬典型的偏拉構件，根據《混凝土結構設計規范》關于7.5.14條的條文解釋，應該考慮軸力對截面抗剪能力有削弱的不利影響，尚應將本文公式（5）所算出的受剪承載力設計值減去0.2N（軸力）。