朱吉鑫 栾洪飞 张滨麟 李海涛 李龙飞
中国建筑第八工程局有限公司西南分公司 四川成都 610041
摘要:随着现阶段高层建筑数量的增多,为了保证建筑结构的安全性和稳定性,必须做好对转换层施工技术的掌握和应用,确保转换层环节施工质量的合格达标。但是不同转换层结构的适用范围是有所不同的,施工人员需要有效掌握各种转换层结构的应用特点,然后结合具体施工情况制定切实合理的施工方案和施工设计。
关键词:转换层结构设计;高层建筑;应用
引言:随着高层建筑数量的增多,对于高层建筑的结构设计也被业内人士广泛关注,而其中转换层结构在高层建筑的结构设计中是一个重要部分。因此,在进行结构设计时,需要综合考虑多种因素,保障设计的科学性和安全性。本文对转换层结构的重要价值以及在应用中需要注意的一些事项进行了分析,希望能对同行们的工作提供一定借鉴和参考。
1高层建筑结构转换层分类与施工技术
1.1转换层分类情况
结合我国高层建筑结构转换层实际使用情况来看,其类
(1)梁式转换层:是目前我国使用最为广泛的一种转换结构形式,优点是传力路径简单、施工方便;缺点是容易出现“强梁弱柱”的问题,且转换层自重大,不利于抗震,同时设备管道布置、洞口开设不便,对建筑空间影响大。
(2)桁架式转换层:优点是上下结构质量、刚度分布均匀,设备管道布置、洞口开设较为便利,对建筑空间影响小;缺点是施工难度大,工艺复杂且要求高。
(3)箱形转换层:优点是刚度大、承载力好,应力分布合理;缺点是由于转换层自身刚度大,易导致刚度突变,不宜设在楼层较高处,实际施工相对复杂。
(4)板式转换层:多用于上、下结构平面布置相差较大的情况,优点是可根据建筑使用功能灵活布置;缺点是受力分析难度大、造价高,施工要求高,需谨慎使用。
1.2转换层施工技术要点
结合上述分析可知,在高层建筑项目中转换层承担着较大的水平、竖向荷载,构件截面尺寸大、自重大,再加上施工荷载的作用,合理选择模板支撑系统与浇筑方法十分关键。
1.2.1施工流程
转换层施工流程为:柱钢筋绑扎→模板安装→转换梁侧模安装→浇筑混凝土到主梁底→转换梁钢筋绑扎→转换梁底模安装→浇筑转换梁底部混凝土至预定位置→绑扎板钢筋→浇筑转换梁上部、转换层楼板混凝土。
1.2.2施工要点
(1)钢筋工程:施工前做好施工方案、落实技术交底,转换层梁柱节点区钢筋密集,须正确翻样、下料,合理安排钢筋就位顺序,墙、梁侧面及楼板底做好保护层。
(2)模板工程:转换层施工自重大、施工荷载大,合理选择构件模板支撑系统十分关键。模板支撑系统主要包括3种:一是荷载传递法,转换构件一次浇筑完成,所有荷载由下部已施工完成构件承担;二是叠合梁法,转换构件分2次、3次浇筑完成,由先浇筑完成部分承受后期浇筑部分自重、施工荷载;三是吊模法,此方法利用结构物自身或附加外部构件受力,模板下部不设支撑系。在转换层施工时,须根据转换层结构形式、尺寸、受力特点,选择模板支撑系统,保证施工作业的顺利实施。
(3)混凝土工程:转换层混凝土工程作业,主要方法有整体结构全部分层浇筑、分段分层浇筑、斜面分层浇筑等,具体根据实际情况选择浇筑方法,注意在整个作业过程中要持续输送混凝土,不能间断;合理控制各层浇筑厚度,以机械振捣为主、人工振捣为辅,保证混凝土质量可靠。
2转换层结构设计在高层建筑中的应用分析
2.1转换层结构的平面布局
高层建筑底部功能一般需要较大空间,设计上可以通过框架加剪力墙的结构布置来实现。上部功能一般较为简单,可以采用纯剪力墙的结构布置。在剪力墙的平面布置上尽可能保持东西横向的对称,同时在南北方向的设置上也要尽量让刚度中心和质量中心重合,这样就可以有效避免结构上偏心较大的问题。除了核心的筒体外,其余的剪力墙布置一定要分散和均匀,最好是沿着周边来布置,这样整个建筑的抗扭效果会更好。在实际应用中,转换层结构的位置越往上,在转换部位附近的刚度就变得越明显,受到地震力作用下的内力变化就越复杂,从而会影响落地的框支柱和核心筒,在地震时这些构件就更容易受到破坏,失去承载能力,因此转换层位置越高其实对建筑物的抗震就越不利。
2.2转换层结构的布置设计
高层建筑中底层的空间一般都比较大,而上层一般都是相对较小的空间。因此在进行转换层结构设计时,要注意布置的合理性,并注意以下几个问题:(1)为了有效确保高层建筑上层建筑的稳定性,在设计时多会选择转换大梁、桁架、箱型结构、斜撑、厚板等结构来实现楼层之间的转换。(2)由于高层建筑本身也有一定的结构,所以在进行转换层结构布置设计时,要明确是哪种高层建筑结构。如果是筒体结构,那么内筒就一定要贯通落地,同时加大墙体的厚度,以保证筒体结构的整体度和刚度。如果是框支剪力墙结构,则要做和上述同样的加固。特别是在进行抗震设计时,要严格控制落地剪力墙之间的距离,一定要避免落地柱四周的楼板出现错层的问题,以避免出现坍塌、被破坏等危险情况的发生。
3高层建筑转换层的施工技术
3.1支撑系统施工
转换层的建造有严格的施工顺序。按照柱-剪力墙-楼板、房梁的顺序开展施工。在施工中没有严格按照此顺序开展施工,必然会导致整个结构支撑体系和转换层应用效果的降低,转换层的受力将大大减弱。在此基础上,施工人员必须完全结合既定施工设计规范施工,并且还需要安排相应的监理人员和设计做好对整个施工过程的实时监督管控和施工指导。支撑架关系着整个工程的安全性,因此对于技术标准要求非常高。这项工作必须由有经验的货架工人完成,对施工情况,工作人员应进行实时数据统计和数据分析,保证支架不变形、不松动,并做好对关键位置的检查检验,一旦发现问题,需要及时上报并进行处理。
3.2模板施工技术
在模板施工环节,需要根据具体施工情况,有效把握斜撑、立杆、扫地杆等各个环节在施工中的技术要点。对于斜撑,与水平面夹角不能超过45度,并且还需要与模板相匹配和做好对支点凹槽的设置,切实确保斜撑的稳固可靠。此外,同时考虑施工过程中下部排架和斜撑应应起到较好的支撑作用。在进行立杆、扫地杆的设置时,必须采用扣接的方式将梁的上端与底的内外肋连接起来,起到防滑的作用。同时,在选择下支撑位置时,应将其放在设置在地板上的钢垫板上。
3.3混凝土工程施工技术分析
在上述各个环节都施工完成并经检验合格后,就可以进行混凝土浇筑。在施工中需要根据具体情况合理调整施工方案。一般所用的浇筑方法有分层、整体分层或者倾斜分层三种方法,在具体施工时,可以根据实际情况合理选择。同时还需要做好混凝土施工中材料质量以及温度控制,避免产生因此所导致的混凝土质量问题。同时为了进一步促进混凝土凝结质量的提高,还需要做好对混凝土周边的覆盖。此外,该方法还有助于促进传输层稳固性的增长。
结束语:综上所述,现代城市高层建筑修建中,多以上、下结构提供不同功能,结构形式存在差异,转换层的设置十分普遍。根据工程实践经验分析可知,转换层受力复杂、结构特殊,施工作业难度较大,须制订专项施工方案,落实技术交底等工作,规范开展钢筋、模板、混凝土及钢结构安装等工作,切实保证转换层施工质量达标,发挥应有的功能。
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