中建三局第二建设工程有限责任公司(浙江建筑设计院) 浙江杭州 310000
摘要:随着我国经济的不断向前发展,为了加快增加土地的利用率,越来越多的高层建筑出现在人们眼中,但是高层建筑的结构特点,使得高层建筑结构不能够满足人们的需求。在进行高层建筑的设计和施工过程中,为了满足对高层建筑空间上的需求,转换层成为了最好的选择。本文就针对高层建筑转换层结构设计与施工技术进行探究。
关键词:高层建筑转换层;结构设计;施工技术
引言
高层建筑项目中,对于转换层的施工,需要投入的心力相对来说比较多,因为,转换层需要施工的内容比较多,其自身的整体结构也比较冗杂,承载力比较强,所以转换层相关的施工构建横截面的面积比较大,并且整体的尺寸比较高。这就导致了加大了转换层的施工难度,让转换层的施工过程变得更加的繁琐,在对其施工时,不仅仅要满足以往的转换层施工的工艺流程要求,还要保证转换层建造施工的质量。利用好相关的施工材料以及施工技术,让二者完美的结合,从而提高转换层施工的质量,确保高层建筑设施的安全。
1转换层分类
1.1梁氏转换层
这种类型的转换层大多应用于底部空间比较大的框支剪力墙结构体系。具体来说,它是通过将剪力墙落在框支梁上,然后由框支柱支撑框支梁的一种体系。
1.2箱式转换层
如果转换梁的截面太大,只是设置一层的楼板很难满足楼板刚度无限大的假定。为了确保假定能够符合实际情况,可以同时在转换梁的梁顶以及梁底添加一层楼板,使其形成一个箱形梁。
1.3厚板式转换层
如果上、下柱网存在着严重的错位现象,很难实现直接用梁承托时,那么就需要做成厚板,也就是板式转换层。在确定厚板的厚度时主要参考柱网的尺寸以及上部结构的荷载大小,选用合适的厚板厚度。
1.4桁架式转换层
如果高层建筑的下方区域为占地面积较大的商场,而上方区域为空间较小的办公楼或客房,同时还需要设置一层管道设备层时,那么也可以使用桁架式转换层。通过桁架,能够实现将上部的柱墙传到下部的柱墙,同时还能够让管道在桁架之间自由穿行。
2高层建筑带转换层结构设计
2.1转换层抗震设计
2.1.1水平地震
高层建筑转换层抗震设计中最不利的条件之一是高位转换引起的结构应力问题。经过大量的计算结果,在水平地震作用下,由于转换层主要是剪力墙,所以落地所分配得到的力更大,支撑力减少。
2.1.2垂直地震
在考虑水平地震时应考虑垂直地震,并在分析数据的基础上,计算三层或以上的数据转换,大大降低了地震作用。由于现代高层建筑以高层建筑为主,高层建筑是一种复杂的且不利于地震的结构,因此根据高层建筑物的结构类型和高层建筑物的结构高度等因素来采取相应的措施。
2.2转换层构件设计
2.2.1剪力墙设计要点
(1)对于底部大空间层,应该设置落地剪力墙,最好成组的布置落地纵横剪力墙。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
(2)为避免出现竖向的刚度突变,应当对空间保持较强的刚度,确保转换层的承载力较强,能够将上层剪力传递到落地墙上去。
(3)尽量不要开竖向不规则的洞口,特殊情况,洞口部位结构应特别加强。
2.2.2转换梁设计
(1)确保箍筋配置得当,截面尺寸由梁的剪压比来确定;
(2)针对洞口部位,要进行加强处理,必要时增加箍筋或者其他加强构件;
(3)针对框支梁的宽度,应当注意,和上部剪力墙的厚度相比,应至少达到于2倍墙厚以上且不小于400mm。
2.2.3门孔设计
在高层建筑转换层的下层剪力墙中,一般不适合设置门洞,而门孔也不适合设在中间柱的上部。根据大量数据计算,门洞是剪力墙受力不均匀的原因,导致结构应力损伤,与此同时,门应当设置在墙体中间区域,这样可以使高层建筑整体结构受力均匀。
2.2.4楼层侧向刚度比
在高层建筑转换层在三层以及以上时,楼层的侧向刚度比应当不小于上一楼层的侧向刚度的65%,《高层建筑混凝土结构技术规程》的这一规定是为了防止转换层上下楼层刚度出现差异较大的情况。与此同时,层侧向刚度比的限度值为60%,《高层建筑混凝土结构技术规程》规定了楼层侧向刚度不应当小于相邻上层的侧向刚度比的70%,不宜小于相邻上部三层刚度平均值的80%。
2.3合理布置转换层
转换层的位置较高时,容易造成在转换层附近上下的楼层的框支剪力墙结构刚度、内力和传力受力途径发生突变,形成薄弱的受力层,降低整个高层建筑物的稳定性,不利于高层建筑抗震,对高层建筑物抗震设计不利,所以转换层高度的设计应尽量低。除了转换层高度的考虑,还应该注意转换层上部结构的设计,转换层以上的剪力墙和柱子应尽量对称布置,被转换构件应布置在转换梁跨中,且重心与转换梁轴心重合,超过梁的承载能力范围。
3高层建筑转换层结构施工技术
3.1模板和支架施工
由于转换层结构具有较大的自重和施工荷载,因此在施工过程中需要选择适宜的模板支撑方案。在具体选择时,需要确保支撑系统具有较强的刚度、哟度和稳定性。具体可以选择一次性支撑、荷载传递法支撑、叠合浇筑法支模和埋置型钢法支撑等。每种支撑体系都具有的优缺点,需要根据工程实际需要来选择适宜的支模方式。在斜撑施工时,同时搭设梁底斜撑支加和梁下排架,即使无法同步,则在大梁钢筋骨架就位前也要确保搭设工作完毕,这样斜撑支架与梁下排架才能保持同步受力。在斜撑施工时,所有斜撑杆要与梁下排架的立杆、横杆相扣接,并与楼层满堂架连体,这样有利于增强斜撑支架的整体性和稳定性。在立杆施工时,立杆的上端要与梁底的内楞、外楞分别进行直接扣接,形成双扣件抗滑移保险,将钢垫块设置在楼面上铺设的通长木板上,将立杆的下端支撑设置在钢垫块上。扫地杆设置在梁下排架下,中间设置两道大小横杆,斜撑设置在梁底排架两侧,采用横向方式进行设置。双肢剪力撑采用纵向方式设置。梁下排架与楼层满堂架要连为一体,这样可以有效的增加排架的空间刚度。
3.2钢筋工程施工
①钢筋的连接。板钢筋采用搭接接长,柱主筋采用电渣压力焊接长,梁筋采用直螺纹机械连接方法,施工时按相应的规范要求执行。②钢筋施工。由于框支梁的钢筋需插入柱内1.2~1.5m(从梁底计),所以柱内混凝土必须待框支梁的钢筋绑扎完毕方可进行浇筑,浇筑时应避免钢筋移位和混凝土污染钢筋。框支梁钢筋绑扎时应先搭设临时钢管支撑,待柱混凝土浇筑完毕并拆除柱模后,重新搭设正式的框支梁支模架。梁宽≥850mm时框支梁除按设计要求配筋外,为保证钢筋骨架在就位后的施工中不变形,须在梁上部下排筋下面加设准22≤200mm的横向支承钢筋支撑上部钢筋骨架,并沿梁骨架两侧加设准22@100mm的斜撑垂直支撑筋。
3.3混凝土施工
混凝土在高层建筑转换层的施工中,起到一定的粘合作用。在使用混凝土时,要科学的利用好相关的浇筑工艺流程,在浇筑时,控制好混凝土的使用量,把浇筑量调整在650m3左右,上下浮动不超过250m3。此外,混凝土在实际使用中,会受到天气气候等温度的影响,所以,在施工资金充足的情况,可以对其进行温度的控制,利用泡沫板,对混凝土进行保护,起到一个保温的作用。以此来减少温差对混凝土施工的影响,利用率相关的施工技术,对混凝土的施工技术进行科学合理的创新,改变以往的施工方式。
结语
在市场经济的发展下,人们的生活水平得到了快速提高,对房屋也有了更高的需求。尤其是对于带结构转换层的高层建筑来说,应满足结构的多元需求,发挥其综合效益价值。
参考文献:
[1]解雪松.论述带结构转换层的高层建筑结构设计[J].建材与装饰,2017(45):87~88.
[2]董汉钢,温永坚,唐道伟.解析带结构转换层的高层建筑结构设计[J].低碳世界,2017(28):174~175.
[3]黄新宇.高层建筑转换层施工技术要点研究[J].中华民居(下旬刊),2013(04).
论文作者:刘文春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/18
标签:高层建筑论文; 刚度论文; 结构论文; 排架论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 厚板论文; 《防护工程》2018年第20期论文;