高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)探究

　　摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)步伐也在不斷加快，城市建筑所需的用地越來(lái)越緊張，而高層建筑可以很好的提高土地的利用率，節(jié)約城市土地資源�，F(xiàn)代高層建筑緊跟時(shí)代的發(fā)展要求，正朝向更高、多用途、多功能以及結(jié)構(gòu)更加多樣的方向發(fā)展，因此高層建筑施工越來(lái)越復(fù)雜，并面臨著建筑上層易出現(xiàn)荷載問(wèn)題�；炷�土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用可以很好的解決上層建筑荷載問(wèn)題，并在一定程度上降低施工成本，所以需要加大對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)的研究力度。
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)；應(yīng)用
　　1結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的特征
　　轉(zhuǎn)換層因要承受很大的上部荷載，受力情況不明確，設(shè)計(jì)單位的初期設(shè)計(jì)受限制，無(wú)法對(duì)各種類(lèi)型的轉(zhuǎn)換層進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，造成的后果相對(duì)比較嚴(yán)重，這是高層建筑轉(zhuǎn)換層的一個(gè)特點(diǎn)，第二個(gè)特點(diǎn)是因轉(zhuǎn)換層承受荷載情況復(fù)雜，受力較大，造成轉(zhuǎn)換層橫截面損傷，在地震時(shí)期有著很明確的強(qiáng)烈反應(yīng)。因此，在轉(zhuǎn)換層選材上要求增加材料用量，選用重量、剛性較大的材料。整體高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度在地震發(fā)生時(shí)期表現(xiàn)的較為突出，通常對(duì)樓體的結(jié)構(gòu)和受力要求均勻，不宜集中受力，否則，容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致地震期間轉(zhuǎn)換層反應(yīng)劇烈。此外，建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的較大截面不利于現(xiàn)場(chǎng)施工。如武漢新世界中心，轉(zhuǎn)換層模板使用為1.6m厚度，這個(gè)尺寸的模板對(duì)鋼筋安裝、混凝土澆筑有很大的局限性，也難以保證施工質(zhì)量，同時(shí)增加了下層模板安裝時(shí)的難度，加大了投資成本�？傮w來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換層上層是小空間的剪力墻結(jié)構(gòu)，下層主要是以柱做為支撐及承重的大開(kāi)間。一眼就可以看出，轉(zhuǎn)換層上部的結(jié)構(gòu)類(lèi)型剛度比下部結(jié)構(gòu)剪切剛度大，因此，要對(duì)轉(zhuǎn)換層的質(zhì)量及剛度進(jìn)行分析、調(diào)整。
　　2設(shè)計(jì)原則
　　在高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意盡可能的減少轉(zhuǎn)換，在布置轉(zhuǎn)換層上下豎向抗側(cè)構(gòu)件時(shí)要充分保障水平轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的可靠性，減少?gòu)?fù)雜轉(zhuǎn)換，避免多次轉(zhuǎn)換。對(duì)于厚板轉(zhuǎn)換，由于自重太大，抗震十分不利，抗震設(shè)防地區(qū)應(yīng)避免采用。在轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)要最大程度的保障下部的側(cè)向剛度，并弱化上部結(jié)構(gòu)的剛度，只有這樣才能保障轉(zhuǎn)換層上下主體側(cè)向剛度的相近。由于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)受力非常復(fù)雜，傳力不夠直接，設(shè)防烈度較高時(shí)不宜采用，9度抗震設(shè)防時(shí)則禁止采用。
　　3轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式
　　3.1梁式轉(zhuǎn)換層
　　該結(jié)構(gòu)為目前高層轉(zhuǎn)換層最為常見(jiàn)的形式，傳力途徑主要為墻柱→轉(zhuǎn)換梁→柱墻，其傳力方式簡(jiǎn)潔明確，且受力良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。該轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，不論從功能上，還是材料的選用上，都可進(jìn)行細(xì)致劃分，可用于多種建筑轉(zhuǎn)換類(lèi)型中。轉(zhuǎn)換梁的受力特征為豎向荷載作用下的受力規(guī)律，因此在進(jìn)行分析作業(yè)時(shí)，應(yīng)采用有限元分析程序?qū)Σ煌�受力的分析方法。轉(zhuǎn)換梁的截面設(shè)計(jì)方法較多，主要有普通梁截面設(shè)計(jì)法、偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計(jì)法等[1]。
　　3.2厚板轉(zhuǎn)換層
　　此結(jié)構(gòu)單獨(dú)使用不利于房屋整體結(jié)構(gòu)，因此可與轉(zhuǎn)換梁混合使用。下層的密度普遍較輕，厚板的重量對(duì)下層造成擠壓，降低下層面積，且容易發(fā)生坍塌事故，此外，厚板的振動(dòng)性能及傳力途徑十分復(fù)雜，不利于建筑整體的抗震性能。厚板作為其他結(jié)構(gòu)的輔助材料，在轉(zhuǎn)換梁為主結(jié)構(gòu)的建筑中可作為暗梁使用，厚度一般保持在2.0～2.8m即可。
　　3.3桁架轉(zhuǎn)換層
　　此結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)換梁轉(zhuǎn)化而來(lái)。轉(zhuǎn)換梁對(duì)于上部框架傳遞的豎向大荷載導(dǎo)致截面很大，此時(shí)可采用桁架轉(zhuǎn)換層進(jìn)行替換。桁架轉(zhuǎn)換層對(duì)于豎向荷載具有較大的承受能力。空腹桁架為此結(jié)構(gòu)的主要形式，主要針對(duì)轉(zhuǎn)換梁與上層連接形成的客房層過(guò)高等問(wèn)題�？崭硅旒芫哂休^好的剛性，但仍需計(jì)算好截面尺寸，避免脆性破壞。桁架轉(zhuǎn)換層的節(jié)點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)鋼筋配置，防止受力集中產(chǎn)生不良后果。
　　3.4巨型框架結(jié)構(gòu)
　　此結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，可減少立柱的使用量，擴(kuò)展出更大的自由空間，改變住房面積及使用性質(zhì)�？蚣艿脑O(shè)計(jì)上有主次之分，主框架為大型跨層框架，每隔6～10層設(shè)置一根框梁，此方法可減少次框架的使用面積，有利于空間的合理布局。巨型框架的主要形式有桁架型、斜格型、框筒型三種。
　　4高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)
　　4.1高層混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的支撐技術(shù)要點(diǎn)
　　高層混凝土轉(zhuǎn)換層支撐體系作為其施工的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分，在穩(wěn)定高層建筑建筑受力以及改善使用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)位移有著重要的作用，然而隨著高層建筑層高的不斷增高，為了更好的保證其使用安全，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中往往會(huì)預(yù)留較多的力學(xué)儲(chǔ)備，這就導(dǎo)致了在實(shí)際施工的過(guò)程中高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層的體量越來(lái)越巨大，其鋼筋綁扎和混凝土澆灌難度也隨之上升。這就要求建筑的設(shè)計(jì)和施工單位不斷的適應(yīng)現(xiàn)有高層混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的發(fā)展需求，不斷的對(duì)設(shè)計(jì)手法和施工工藝進(jìn)行調(diào)整。因此往往在施工的過(guò)程中施工單位提升了模板支撐部件的剛度和強(qiáng)度，并在施工的過(guò)程中針對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行反復(fù)的檢驗(yàn)。
　　4.2增強(qiáng)高層混凝土轉(zhuǎn)換層質(zhì)量的措施
　　具體來(lái)講主要需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一，在高層建筑混凝土轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)當(dāng)從整個(gè)高層建筑的應(yīng)力需求出發(fā)進(jìn)行全方位的考慮，確保轉(zhuǎn)換層的受力支撐體系經(jīng)過(guò)周密的力學(xué)計(jì)算，能夠?qū)Ω邔咏ㄖ�的主體結(jié)構(gòu)給與充分的支撐。第二，應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顧問(wèn)公司對(duì)設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和審查，爭(zhēng)取采用更為合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，達(dá)到較高的受力需求，做到用料少、結(jié)構(gòu)模型精準(zhǔn)、施工簡(jiǎn)便以及結(jié)構(gòu)適用等。第三，混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在施工的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)任命專(zhuān)業(yè)人員對(duì)支撐體系施工的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，保證施工過(guò)程中的每一個(gè)步驟都是按照規(guī)范和流程進(jìn)行的，確保施工前制定的技術(shù)要點(diǎn)可以得到落實(shí)。
　　4.3混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層大型模板側(cè)向壓力施工技術(shù)要點(diǎn)
　　在當(dāng)前高層建筑轉(zhuǎn)換層的施工過(guò)程中，對(duì)于組合型大模板的側(cè)壓力的技術(shù)控制主要是從兩個(gè)方面展開(kāi)的：第一，高層建筑轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在建造過(guò)程中側(cè)壓力板的控制；第二，大模板體系施工過(guò)程中對(duì)拉螺桿件的應(yīng)力分布控制兩個(gè)方面進(jìn)行的。如上文所述由于目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)趨向于采取預(yù)留較多的應(yīng)力值，所以轉(zhuǎn)換層多采用大體積的混凝土結(jié)構(gòu)，并且多采用深梁的構(gòu)造做法，較厚的樓板加上較厚的梁體給建筑施工過(guò)程中模板的搭建帶來(lái)了一定的難度，所以在大模板體系的設(shè)計(jì)之初就要預(yù)留充分的操作空間，這樣才能有效地保證高層建筑使用過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。
　　結(jié)束語(yǔ)：
　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，城市土地資源越來(lái)越稀缺，混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層已成為城市高層建筑不可或缺的一部分，它和建筑的質(zhì)量以及功能性密切相關(guān)。因此要加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)換層技術(shù)的重視，做好轉(zhuǎn)換層施工的分析計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì)，不斷完善和發(fā)展現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層施工技術(shù)，來(lái)提升自身的施工質(zhì)量水平。
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