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对高层建筑转换层施工技术的简要探讨

作者:论文发表网 更新时间:2014-05-17 18:50:35
19.1K   1 高层建筑转换层的应用现状
  当前我国钢筋混凝土高层建筑一般为20—50层,以20—35层之间居多,且占我国全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,这个高度范围与我国当前城市经济发展与社会进步相匹配,得到较为广泛的应用。可以说,80%的高层建筑中应用到转换层结构,由于带有转换层的高层建筑,其梁、柱或板的尺寸比较大,因此需要从模版的支撑系统、钢筋的安装、大体积混凝土浇筑等几个方面注意施工技术要求。实际上,转换层施工是高层建筑施工的重中之重,如果一个高层建筑能够在其支撑系统的选择、钢筋绑扎及混凝土浇筑、机械设备等多方面的选择与施工做到合理规划、科学施工、现场组织有条不紊,监工落实到位,必然会产生良好的经济效益与社会效益。
  2 结构转换层的功能
  从结构功能的角度看,转换层所实现的结构转换可以归纳为3类。结构型式的转换:这种转换层广泛应用于上部为剪力墙结构和框架剪力墙结构,它将上部剪力墙转换为下部框架,给下部楼层创造了较大的内部空间。柱网、轴线的转换:通过结构转换层,使下层形成大柱网,满足外框筒的下层形成较大的出口和较大空间的需要。结构型式和轴线布置同时转换:即上部楼层剪力墙结构通过转换层轴线错开,形成上、下结构不对齐的布置。
  3 转换层结构的主要形式
  3.1 梁式转换层
  梁式转换层是指在现浇钢筋混凝土楼板上布置单向托梁(纵向或横向)或双向托梁(纵、横向)或斜向托梁,以承托在本层落空的上面各层的承重柱或剪力墙。该种转换形式一般用于底部大空间剪力墙结构,当需要纵横向同时转换时,采用双向梁的布置。对于框筒或简中简结构,可以根据需要在相应楼层下做一圈转换大梁,把上部柱的荷载通过转换大梁传到下层两边的柱上。梁式转换层结构的传力途径为墙—梁—柱(墙),传力途径清楚,转换梁具有受力性能好、工作可靠、构造简单、造价较低和施工方便等优点。结构分析计算也较容易,一般用于上层为剪力墙结构,下层为框架结构的转换。
  3.2 板式转换层
  当上下柱网轴线有较大错位不便用梁式转换层时,可以采用板式转换方式。板的厚度一般很大,以形成厚板式承台转换层。它的下层柱网可以灵活布置不必严格与上层结构对齐,但板很厚,自重很大,材料用量很多。厚板转换层适用于上下柱网极不规则的结构,它的结构布置方便,从而更好地实现对高层建筑多功能的要求,但缺点也很明显。由于板式转换层一般很厚,有时可以达到3.0m(约为柱距的1/3~1/5),自重很大,在地震作用下,这样大的质量必将引起很大的水平地震作用。因此对于地震区的高层建筑,转换层要慎用厚板楼盖。见图1.
  3.3 桁架转换层
  在托柱形式的梁式转换层中,当很大跨度的转换梁承托较多的层数,由转换梁承托上部框架传递下来的竖向荷载很大而致使截面很大时,可采用桁架转换层,能较好地布置大型管道等设备,并充分利用建筑空间。转换桁架主要承受竖向荷载,在满足建筑功能的前提下,通过增大中间节间的跨度或减小端节间的跨度来增大中间弦杆的内力,减小端节间的内力,使弦杆内力分布均匀。带桁架转换层的结构设计原则为:
  图1 转换层实拍 图2 模板施工
  (1)整体结构按“强转换层及其下部、弱转换层上部”设计;
  (2)桁架转换层按“强斜腹杆、强节点”设计;
  (3)桁架转换层上部框架结构按“强柱弱梁、强边柱弱中柱”设计。采用空腹桁架转换层时,空腹桁架宜满层设置并有足够的刚度保证其整体受力作用,其截面尺寸一般由剪压比计算控制,以避免脆性破坏。当转换桁架应用于框架——核心简结构、筒中简结构的上部密柱转换为下部稀柱时宜满层设置,其斜杆的交点宜作为上部密柱的支点。转换桁架的节点应加强配筋及构造措施,防止应力集中产生不利影响。
  3.4 斜柱转换层
  斜柱转换层是一种在大量高层、超高层建筑中广泛采用的转换结构形式。它是桁架转换中最简单的一种,采用它将会解决转换层不便使用的问题,将目前巨型梁转换层仅能用作管道空间变为可有效使用的面积空间,变“死”空间为活空间,使转换层具有了更大的经济价值。斜柱式转换层结构传力直接,可有效减小转换梁尺寸,且更易实现“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的抗震设计原则。斜柱式转换结构侧向刚度比相同条件下的梁式转换结构大,更易满足规范中转换层上下结构侧向刚度比的要求,能有效地避免转换层形成结构薄弱层。斜柱式转换层弹塑性变形相对较小,可有效地避免结构在大震下,薄弱层因弹翅性变形过大而造成结构整体倒塌。
  4 转换层施工技术
  4.1 转换结构支撑系统
  转换层结构自重及施工荷载较大,施工前应进行计算,确保支撑系统具备足够的强度和稳定性。通常采用的支撑方式有以下几种:
  4.1.1 钢管支撑架
  适用于转换梁布置较密,结构自重及施工荷载相对不太大,或板式转换层结构的施工。这类支撑系统通常采用钢管脚手架,转换梁下立杆间距在600mm×600mm以内,立杆下垫200mm×50mm木垫板。
  4.1.2 型钢构架支撑
  适用于转换梁自重及施工荷载较大的结构,且转换层位置较高的情况。方法如下:在下层柱中埋置钢牛腿,型钢构架作为转换梁模板支撑系统,搁置在钢牛腿上利用柱子传递竖向荷载。如某工程三期(总38层,地下2层),转换层梁截面高4.2m,跨度7.6~12.9m,位于8、9层,自重与施工荷载较大,相对标高较高,因此采用该方法。由2 榀平面构架组成1榀整体钢桁架,平面构架在预制厂制作,运到工地用塔吊吊至安装部位现场焊接拼装成整体,并与钢牛腿焊牢。中国论文服务网专注于为广大建筑工程职称评定客户、工程管理论文快速写作客户,提供优良的范文格式下载,管理论文快速写作指导资源,欢迎各位老师参考指导。

  4.2 模板工程
  梁侧模可采用组合钢模板或18mm厚覆膜胶合板,为防止混凝土浇筑时产生的侧压力将模板挤压变形而出现胀模现象,可在梁内设置对拉螺杆(14mm),钢模板也可以设扁钢拉片(厚度≥3mm),螺杆纵横向间距为400~600mm。侧模用钢管作背杠进行锁固,背杠间距纵横500mm,梁底起拱要求1‰~3‰。转换层构件的混凝土强度达到100%方可拆除底模。见图2.
  4.3 钢筋工程
  钢筋工程含钢量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区钢筋异常密集,绑扎难度大,在实践中,可采取以下措施
  (1)为保证梁内钢筋骨架的稳定和便于操作,可在转换梁两侧搭设双排脚手架作为钢筋临时支撑,利用钢管架支撑上部钢筋,待钢筋位置固定并焊接后,撤去钢管脚手架。
  (2)主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接,并注意微、大化置,焊接人员均持证上岗,焊接和机械连接均按照规范要求做力学试验,确保焊接及机械连接质量。
  (3)征得设计同意后,可将箍筋做成开口箍,待梁的纵向钢筋绑扎完成后,再将箍筋焊接成封闭箍。
  (4)梁的上、下部钢筋伸入柱、墙内锚同长度,腰筋锚固长度及楼扳钢筋伸入梁内的锚固长度均按设计要求留设。
  5 结束语
  现代高层建筑正在向更高、体型更复杂、结构形式更多样、功能更齐全、综合性更强的方向发展。为满足这一发展趋势,实现结构布置,必须在结构变换的楼层设置转换层。转换层是高层建筑的关键部位,由于转换层形式多样,施工方法也千差万别,只有在科学计算的基础上,精心组织,规范施工,才能确保建筑施工的质量。
  参考文献:
  [1]余尚武 .高层建筑转换层施工技术探析 [J].广东建材 .2010,4(12):14-15
  [2]程鹏斌.浅论高层建筑转换层施工技术要点[J].城市建筑.2012,6(11):58
  [3]连文雄.高层建筑转换层施工技术初探[J].民营科技.2012,9(12):38
对高层建筑转换层施工技术的简要探讨
http://www.dolunwen.cn/lwfw/dzdl/48281.html
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