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摘要：本文主要工程常用的梁式钢筋混凝土转换层为研究对象，对其施工技术、裂缝的产生与控制等进行了剖析。
关键词：转换层；框支梁；施工技术
1转换层受力特点及结构计算
在框支剪力墙体系中，根据材料的差异使得转换层的上部和下部的刚度不尽相同，在结构处应力的分布有些复杂，并且这种结构上刚下柔不具有抗震能力，下部结构要是承受较大的力会发生变形，可能会直接倒塌，这些都有实例。但是当一些剪力墙不用框架时，可以改善这一状况[1]。虽说如此，但这样并不能直接消除应力集中的问题，亟待研究解决，也有研究表示可以对柱上方和墙体内的配筋加强。
目前我们高层结构主要使用的是梁式结构，这种结构设计简单，施工所求技术也不高，所以我国底部大空间剪力结构应用的较多，而设计的时候有三种方法，分别为：普通梁、深梁、偏心受拉截面设计。而在这三种设计结构中，深梁的受力与框支梁的相似，因此我们来对深梁截面进行计算。
1.1 转换深梁正截面受弯计算
受弯承载力按照 M≤fyASz计算，右式中的三个物理量为纵向受拉钢筋的抗拉强度、截面面积、内力臂[2]。由公式可知，z值在钢筋集中的时候要比分散的时候大些以至于主筋配置范围增大，那么在水平面上钢筋的用量就会减少。关于z的取值，在经过大量的实验后确定：在简支梁和连续梁中，l0<h时z=0.1（l0+5.5h）<0.65l0；在连续深梁和约束深梁中，l0<h时z=0.1（l0+5h）<0.6 l0。
1.2 转换深梁斜截面受剪计算
为了防止破坏，在转换大梁时要配置适当的腹筋，算出承载力可以更有效地防止破坏。可以给出抗剪承载力V的回归公式[3]：
左边为各剪力墙的分剪力，右式上面为剪力墙的刚度，下面为各片剪力墙刚度之和，V等于楼层剪力。
2 转换层结构设计要求
2.1 框支梁设计要求
框支梁作为一个重要部件可以支撑来自上部传递的荷载。是保护结构不受破坏的关键，所以在建造的时候必须对其严格要求，而且在框支梁的纵向方位钢筋要沿着梁的方向，还可配置适当腰筋、加箍，都有各自的工程要求。
2.2 框支柱的设计要求
框支柱同样要考虑抗震与非抗震。在抗震时，其箍筋可采用复合螺旋箍或井字复合箍，直径和间距分别不小于10mm、100mm，与框支梁相等，并且要注意加密，体积配箍率不应小于1.5%；还有柱截面宽度，不应小于450mm，高度要超过框支梁跨度的1/12。至于非抗震设计时，截面宽度要大于400mm，高度要超过框支梁跨度的1/15.此外，还有最大配筋率、主筋接头、箍筋的位置也需要注意。
3 梁模和支撑体系
3.1 高层建筑转换层组合大模侧压力控制
前面就已经提到，梁式转换多为深梁模式，高度大，需要重新设计组合大模板，而在其中需要重点考虑侧压力的控制。经过研究，制造出一种新型模板，钢框木胶合板木板，用热轧异型钢制造边框来保证框的刚度与质量，而面板要保证其能够承受荷载的特性，可以用木、竹胶合板作为材料制作。因为在浇筑混凝土时还要进行振捣，所以就必须有足够的刚度来防止被破坏。下面是计算侧压力的公式，取其较小值
F=0.22γct0β1β2V1/2
F=γcH，在其中
3.2 对拉螺杆受力分析
在模板中有一个结构，它可以侧向定位，还在中间保持内外板间的距离，最重要的是它还可以承受侧压力传来的荷载，它就是拉螺杆。应用最广泛的为圆杆整体式的拉螺杆，其计算公式为：P=FA，其中，P为拉杆承受的压力，F为侧压力，A为拉杆的受荷面积=拉杆横纵向间距之积。
3.3 支撑体系
为了保证转换层的质量，在搭设支撑架的过程中要注意安全，而在高层技术发展的今天，单纯的搭设技术已经不足以支撑支撑架的搭建，必须要进行计算和严格的检查；支撑架的搭建是为了提高工效，降低成本，并且使其不仅具有搭建几种常见脚手架的功能，而且要满足其他要求。
但是在进行支撑架的计算时，有各种原因导致实际装配与设计尺寸不合的情况，比如因为支撑架要随施工地点而改变，它的设计也并不是完全按照图纸有的甚至没有图纸，再加上一些人员有自己独到的理解，使得设计与实际不符。还有节点及附壁两者的性能都有可变性，其结构和材料的损伤难以控制，比如会在使用、拆除、运输的时候配件的磨损等，都会对实际支撑架的使用装备等造成影响。在进行支撑架设计的计算时，可以按承载力极限状态、正常使用极限状态和一般项目来计算，例如杆的强度、脚手架的稳定性、杆的变形等，工作人员可以直接引用国家结构标准相关参数来简化计算。
4 混凝土裂缝产生的原因与控制
4.1 裂缝产生原因
产生裂缝的主要原因是混凝土内部的应力拉扯作用，当其超过抗拉极限后，混凝土就产生了裂缝。而大部分应力都为温度应力，即温度的增高或降低会使混凝土产生热胀冷缩的现象，继而发生形变。而产生温差比较常见的原因就是环境因素的突变，例如霜冻大雾或是强晒，大体积的混凝土结构产生裂缝的概率尤其大，特别是刚拆模的。另一种原因是混凝土原材料的问题，在水泥中存在各种矿物，在一定条件下会发生反应释放大量热量，称为水化热。水化热的存在使得混凝土内部的温度增高，进而内外温差加大，最终产生裂缝，这在大体积混凝土结构中也较为常见。且水化热会影响内部结构，比如弹性强度的提高，塑性强度的降低。
上述情况讲述的都是扩张方面的裂缝，而混凝土的收缩也会产生裂缝。收缩主要有三方面：化学、碳化、干燥，在干燥收缩面前，其余两种收缩产生的形变几乎可忽略不计，因而干燥收缩对产生裂缝影响巨大。而收缩的原因一般不外乎混凝土结构受到强大的约束、结构存在相对薄面、应力的叠加、环境影响、施工条件差等原因。混凝土的冷缩如果受到限制，就会导致开裂，对于高层建筑要注意。
4.2 对裂缝的控制措施
在裂缝的控制主要要注意三个方面：混凝土材料的配合比及配制、结构构造、混凝土的浇筑。
在其中混凝土是由拌合水、水泥、骨料、外加剂等组成的，通过制冰机将拌合水的温度降低或者是降低水泥用量用其他材料替换等手段来降低材料温度，在混凝土的预搅拌中要考虑搅拌、运输、气温情况等，使配制的水泥满足强度。在混凝土浇筑时，浇筑温度对于混凝土结构温度的影响也较大，所以要在浇筑前对原材料进行预冷却，用冰屑来参入搅拌中降低温度，同时对混凝土的表面进行保温，可以有效降低内外温差。至于精简结构方面，可以转换成衍架结构，大梁改为双梁式，在各种转弯部位配置钢筋等来控制裂缝。
5 总结
随着我国经济的高速发展，高层建筑的兴起已经成为必然来缓解国内日益紧张的用地需求，而其技术的发展也会导致高层结构更加复杂，使得施工难度加大。而转换层技术作为目前我国高层建筑的主要应用技术，要根据其特点，制定详细的施工方案，设计科学严谨的支撑架及梁模设计图纸，在钢筋、模板、混凝土浇筑等施工环节中认真操作，依据控制裂缝的要求严格控制原料配比等，在检验程序上严格遵守施工规定，建造质量过关的高层。通过这次施工获得宝贵的经验，为以后的工作打下了基础。
参考文献：
[1]徐守军，张云涛.试述高层转换层框支梁施工中的几个问题[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009，04：133-134.
[2]陈正国.高层商住楼转换层框支梁施工技术[J].建筑，2009，14：60.
[3]李朝久.高层建筑转换层框支梁结构施工技术[J].山西建筑，2011，15：89-90.
[4]吴关尧.高层建筑转换层结构施工技术要点分析[J].经营管理者，2011，18：341.
论文作者:冼涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 结构论文; 支撑架论文; 截面论文; 应力论文; 刚度论文; 《基层建设》2017年第16期论文;