高层综合楼建筑技术创新途径的探讨论文_关伟

南宁市政工程集团有限公司 530001

摘要:高层综合楼不同于普通的高层建筑,其往往是由几类功能组合在一起的综合性大楼,因此其建筑技术涉及面更广。本文主要从无梁楼盖、外帷幕墙、防火防灾等技术角度对高层综合楼建筑技术的创新途径进行探讨。

关键词:高层建筑;综合楼;建筑技术

随着我国城市化进程的加快,新的建筑类型不断出现,高层综合楼就是其中之一。综合楼是集办公、商业、居住为一体的大楼,综合楼的出现,是社会经济迅速发展和科学技术快速进步的产物,其在城市建设和城市形象中占有重要地位。高层综合楼体量大,功能复杂,在节约城市用地、缩短交通联系路线、提高办公质量和效率、完善办公体系,乃至社会经济效益实现等方面具有重要作用。高层综合楼复杂的功能化特征,对建筑技术提出了更加严格的要求。

一、楼盖技术革新

高层综合楼的一个突出优势是城市基地面积利用率高,在保障使用面积和使用空间的前提下,降低层高,从而减小建筑面积和总高度。要达到这一目的,关键在于减小楼盖结构的总厚度,革新传统楼盖技术的思路有:肋形楼盖、井式楼盖、多孔空心楼盖、无梁楼盖等,而这其中又以多孔空心无梁楼盖技术最为典型。

多孔空心无梁楼盖技术,按照“空间等代框架结构”设计计算,柱与柱之间通过现浇实心暗梁与现浇空心楼盖上下翼缘紧密结合形成加强的扁框架梁。在空心无梁楼盖体系中,沿顺管方向为“工”字形截面,这能够提供可靠的传力保证;而沿垂直管方向,在楼板内部配置肋间钢筋,这能够形成空间桁架的传力体系,上下翼缘则变为最薄弱处,因此需要在肋间配置适量钢筋增强楼板整体稳定性。从设计方面来看,空心无梁楼板与普通有梁楼板不同,普通有梁楼板是作为调整梁刚度放大系数来考虑的,在设计和计算中仅作为承受垂直荷载而考虑的,不参与抵抗水平地震作用;而在空心无梁楼盖中,通过暗梁和现浇的空心楼盖形成加强的扁框架梁,楼板由于厚度较大,在靠近柱和暗梁的一定范围内构成了扁框架梁,因此在这一范围内楼板是按照框架梁进行设计的。

多孔空心无梁楼盖通常采用GBF 一次性薄壁管现浇,具体的构造措施为:

(1)施工时,模板支撑要验算空心板的施工总荷载并架设牢固,模板安装完成并经验收合格后,应对暗梁、薄壁管、预埋件、孔洞等作详细的放线定位,方可进行下道工序。

(2)多孔空心无梁楼盖技术,对于框架暗梁宽度有一定的要求,一般认为宽度不宜大于柱宽+3倍暗梁高度;框架暗梁纵筋应一排放置,同时要保证至少有50%的纵筋穿过柱子;框架暗梁支座纵筋在梁跨度的1/3和1/4处应分两次截断;框架暗梁梁端箍筋加密区长度抗震等级二、三级取2.0h,一级取2.5h,且应满足楼板抗冲切及抗扭验算要求;暗梁内箍筋闭合处应设置在混凝土受压区内。

(3)在暗梁钢筋和楼盖底层钢筋安装完毕后,应使用钢卷尺测量实际铺设GBF管的空间尺寸,分隔点用石笔在梁筋上划线,排管时用铁丝调直,待一个柱网排定后,用定型模卡卡定后进行点焊固定,保证焊牢,

(4)楼板中GBF管净距一般应取50mm;GBF管顶管底混凝土厚取0.1h~0.2h(h为板厚),且不少于40mm,对于有暗埋线管的楼面不得少于50mm;GBF管离梁边预留孔洞边应不少于50mm;空心楼板中给排水管预留洞、烟道预留洞处GBF管断开,板钢筋绕预留洞伸入支座,对于钢筋无法绕过预留洞的可将钢筋切断,但应在预留洞两边补足钢筋,并且将钢筋伸入支座;当楼板下凹时,应在凹板边设暗梁,与GBF管平行的暗梁伸至框架梁支承,另一方向设至凹板边,凹板用吊梁支承。

二、幕墙设计技术

幕墙,是悬挂或支承在主体结构上的外墙,从作用来看,幕墙只能起到维护作用,而不能抵抗外荷负载。而一般的幕墙又具有脆性材料的特点,变形能力较小,再加上连接设计和施工不当,因此在风荷载作用和地震作用下损坏的例子很多。从发展历程来看,幕墙设计墙体材料最早为砖石砌体,发展中经历了实体墙面、金属框结构、铝合金玻璃幕墙、全玻璃墙面等阶段,而在这其中又以铝合金玻璃幕墙最为典型。玻璃幕墙的主要技术点如下:

(1)玻璃幕墙的框架主要通过钢龙骨与主体结构承重柱或楼板连接,这种连接方式能够保证幕墙的平面度、径向变形补偿和全部节点铰接受力状态都可得到可靠的保证,使幕墙的受力状态更加合理。

(2)玻璃幕墙与主体结构连接时,需要通过预埋件来进行,当铝合金立柱连结在主体结构上时,为适应主体结构侧移、主体结构竖向压缩变形、立柱温度变形的影响,立柱应有活动接头,活动接头通过芯柱来连接上下立柱。如无法采用预埋件时,应采用其他可靠的连接措施,并通过试验确定其承载力,一般都采用后加化学植筋螺栓连接,螺栓直径和数量应通过承载力计算确定,且应进行承载力现场试验,必要时应进行极限拉、拔试验。

(3)在选择玻璃幕墙构件时,在金属构件方面一般应使用符合GB5237标准要求的精制铝合金型材,并且铝合金阳极氧化膜厚度必须在AA15 级以下,铝合金型材的横截面大小应该由计算来最终确定合适值,而截面受力部分的面积则不应小于3mm;而对于玻璃材料,应挑选安全玻璃,避免对人造成直接伤害,或者应采取相应的安全措施来进行防范,如当幕墙使用热反射镀膜玻璃时,应采用真空磁控阴极溅射镀膜玻璃;而如果幕墙形式为弧型玻璃幕墙时,可考虑采用热喷涂镀膜玻璃;

(4)另外,玻璃幕墙应进行抗空气渗透性、抗风压变形性以及抗雨水渗漏性测验,幕墙性能具体分级如表1-表5所示。同时对于隐框及半隐框幕墙的中空玻璃所用密封胶必须采用结构硅酮密封胶和丁基密封腻子,明框幕墙的中空玻璃的密封胶可采用聚硫密封胶和丁基密封腻子;最后,由于玻璃幕墙并不承受主体结构的内力,因此在设计时要综合考虑自重、风荷载、地震作用和温度作用的最不利组合及组合系数。

三、高层综合楼防火防灾设计

高层综合楼在节约土地、便利生活方面存在着相当大的优势,但在对火灾的防范中也存在着不足,一旦发生火灾,人员疏散困难、扑救困难、危害极大,因此在设计时应针对此进行创新,高层综合楼防火设计应重点对电梯井道和外围幕墙进行,一为疏散,一为预防。

在电梯井道的防火设计方面,首先应该保证井壁具有较好的耐火能力,井壁可采用耐火极限不低于于lh的非燃烧材料砌筑,井道开设的各类检修门一律采用丙级防火门;其次,电缆井,给排水消防竖井,要与厨房的排油、烟道等分开设置,避免烟火互串;此外,高层综合楼的电缆井,管道井应采用水平分隔措施,各专业的管道在完工以后要用非燃烧材料进行分隔封堵,并且整体高度低于100m的高层综合楼要每隔3层进行封堵,而超过100m的要做到逐层封堵;另外,竖向风管与每层水平风管交接处的水平支管均设置防火阀;最后,针对垃圾管道中常堆积纸屑破布等易燃杂物,因此高层综合楼可取消垃圾道,将此改为袋装化,如一定要设置垃圾道,则应将垃圾道靠外墙布置,远离疏散楼梯,同时垃圾道的竖井平面尺寸要宽大,表面粉刷光滑,不能有突出物,避免垃圾堵塞,而垃圾斗也要采用金属或其他非燃烧材料制作,且能够在各层关闭。

而在外围幕墙防火设计方面,如果玻璃幕墙设有窗间墙,则要确保窗间墙、窗槛墙的填充材料中不含有易燃材料,外墙面也应采用耐火极限不低于lh的不燃烧体,而当玻璃幕墙未设窗间墙时,则应在每层楼板外都设耐火极限不低于lh、高度不低于0.8m的不燃烧全墙,此外,玻璃幕墙与每层楼板,隔墙处的缝隙,应选用不燃烧材料严密填实。

四、结语

建筑技术是高层综合楼的灵魂,建筑技术创新是对高层综合楼使用功能和质量的有力保证,在城市化进程中,加快建筑技术创新,能够进一步促进高层综合楼多功能作用的显现。

参考文献:

[1]杜宏良.高层综合楼建筑技术创新措施的研究[J]科技传播,2011(24)

[2]李晓刚.高层综合楼建筑技术创新途径的探讨[J]山西建筑,2015(07)

论文作者:关伟

论文发表刊物:《基层建设》2016年27期

论文发表时间:2017/1/9

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